为了提高生物信号光学无创测量系统的信噪比，对光电测量前放电路I-V转换电路的噪声模型进行了详细的分析，理论分析了各个噪声源对系统的影响，根据其数学模型，构造出其优化设计的目标函数。将此目标函数应用到血氧饱和度无创测量系统中，光电前放系统，提高了系统的信噪比。

针对多阳极光电倍增管读出ASIC设计，该设计主要应用于散裂中子源中子谱仪中的高通量粉末衍射仪的读出电子学系统中[1]。设计采用了Chartered 0.35μm CMOS工艺，光电前放，整个芯片集成了32通道，每个通道包含前置放大器、积分电路以及比较器等部分，分别实现快速放大、积分、甄别和输出等功能。要求前放增益可调，能够准确分辨出中子和γ信号。 

正电子发射层析成像(PET)技术是能提供生物体qi官信息的核医学成像技术之一，其原理就是对正电子放射性核素引起的体内正负电子湮没辐射进行符合测量，光电前放仪器，并通过影像重建技术得到影像体的影像结果。本文选取日本滨松公司生产的256通道的位置灵敏平板型多阳极光电倍增管H9500作为探测单元的研究核心，在期望提高探测器空间分辨率的同时产生了一个严峻的新问题：对应多阳极的输出信号通道急剧增加!借鉴研究较早且通道数较少的H8500的信号简化读出办法，国内外许多学者、研究人员对H9500的信号简化读出进行了尝试。本课题基于此背景，在设计、制作了光电倍增管信号读出的电荷分配电路(DPC网络、矩阵网络)，对其性能进行充分仿zhen、分析后，决定在电荷分配电路前端增设一个专用电荷灵敏前置放大-成形器(CSP-Shaper)。

雪崩光电二极管(APD)具有响应度高、响应速度快，体积小等突出优点，使得它在微弱光信号检测领域中得到了广泛的应用。它借助反向偏压的作用产生载流子的倍增效应，其性能参数与反向偏压、环境温度和背景光亮度等有着密切的联系。为此，论文在实验上研究了带前放Si-APD探测器的动态特性。论文在深入资料调研的基础上，给出了带前放Si-APD探测器动态特性表征参量的物理含义及其测试方法，并建立了可在不同环境温度下测量带前放Si-APD探测器动态特性参量的原理实验装置。实验测定了C30950E带前放Si-APD探测器在常温下的工作特性参数：较佳工作电压308V，电压响应度8.6×105V/W，光电前放，噪声等效功率1.30×10-14W/(?)HZ，与厂家给出参数具有较好的一致性，这充分说明了测试方法和装置的可靠性。

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