UNIVERSIT .. AT BONN Physikalisches Institut - Prof. Dr. Norbert ...

¢ ¨¤ ¨Abbildung 5.6 zeigt die Verteilung der gemessenen Schwellen bei fest vorgegebenerSchwellenspannung für alle Pixel. Auf der x-Achse ist die Pixeladresse aufgetragen.Dabei ist die Nummerierung dem Kontrollschiebregister des FE-A/C angepasst. Pixel0 liegt in Spalte 0, Zeile 0, Pixel 159 liegt in Spalte 0, Zeile 159 und Pixel 160 liegt inSpalte 1, Zeile 159 (siehe auch Abbildung 4.15). Die Schwankungen der Schwellenwerteder einzelnen Pixel weisen eine geographische Systematik auf (Abbildung 5.7).Die deutlich nach oben abweichenden Schwellen in den Pixelzeilen 159, 157, 155, 153sind durch die größere Sensorkapazität dieser Pixel bedingt. Wie in Kapitel 4.2.1 beschriebensind diese Elektronikpixel an zwei Sensorpixel angeschlossen. Da sich bei derInjektion die Ladung auf die Kapazität zum Sensorpixel und die Vorverstärkerkapazitätaufteilt, verbleibt bei diesen Pixeln verhältnismäßig mehr Ladung auf der Kapazitätzum Sensorpixel. Daher ist eine höhere Injektionsladung notwendig, um die Schwellezu erreichen, d.h. die Ladung, die der Vorverstärker sieht, ist geringer.Weiterhin ist zu erkennen, daß die Schwelle in den unteren Zeilen etwas höher liegt alsin den oberen Zeilen. Die Versorgungsleitungen auf dem IC laufen von unten nach oben.Da diese selber Widerstände und Kapazitäten haben, liegt an den unteren Pixeln nichtdieselbe Spannung wie an den oberen Pixeln an. Geringe Änderungen in den Einstellungenfür den Vorverstärker führen bereits zu Änderungen in den Ausgangssignalen.In Abbildung 5.4 wird der ”Feedback“-Strom verändert, wodurch sich unter anderemauch die Signalhöhe ändert. Dieses Shaping-Loss wirkt sich als Änderung der Schwelleaus.2 0 0 01 8 0 01 6 0 01 4 0 0S ch we lle [ē]1 2 0 01 0 0 08 0 06 0 04 0 02 0 000 1 6 0 3 2 0 4 8 0 6 4 0 8 0 0 9 6 0 1 1 2 0 1 2 8 0 1 4 4 0 1 6 0 0 1 7 6 0 1 9 2 0 2 0 8 0 2 2 4 0 2 4 0 0 2 5 6 0 2 7 2 0 2 8 8 0¤ ¦ ¤ ¤ ¥ ¤ ¥ ¤ © ¢ ¤ ¤ ¦ ¦ ¤ § ¡ ¡ ¢ ¡ ¥ ¥ ¡ ¦ ¤ ¡ ¤ ¡ ¡ ¢ § ¦ ¥ ¢ ¦ ¥ ¤ £ ¢ ¡P ixel-IDAbbildung 5.6: Schwellenverteilung für eine festeingestellte Schwelle.Um die Systematik und die kleineren Schwankungen in den Schwellen auszugleichen,wurde die Schwelle aller Pixel justiert. Dafür wird der 3-Bit DAC in jedem Pixel soeingestellt, daß die Schwelle möglichst nahe an dem gewünschten Wert liegt. Abbildung60