Electronics (Aug 2023)
High-Density Pixel Imaging Sensor Readout Electronics for Space Applications: A Design Overview
- Massimo Minuti,
- Carmelo Sgrò,
- Luca Baldini,
- Ronaldo Bellazzini,
- Alessandro Brez,
- Simone Castellano,
- Niccolo Di Lalla,
- Luca Latronico,
- Simone Maldera,
- Alberto Manfreda,
- Melissa Pesce-Rollins,
- Gloria Spandre,
- Mattia Barbanera,
- Saverio Citraro,
- Leonardo Lucchesi,
- Carlo Magazzù,
- Guido Magazzù,
- Paolo Mereu,
- Federico Mosti,
- Alessio Nuti,
- Leonardo Orsini,
- Hikmat Nasimi,
- Michele Pinchera,
- Davide Zanetti,
- Fabio Borotto,
- Marco Ceccanti,
- Marco Marengo,
- Alessandro Profeti,
- Ciro Caporale,
- Claudia Cardelli,
- Marcello Tardiola,
- Fabrizio Amici,
- Primo Attinà,
- Matteo Bachetti,
- Daniele Brienza,
- Mauro Centrone,
- Enrico Costa,
- Ettore Del Monte,
- Sergio Di Cosimo,
- Alessandro Di Marco,
- Giuseppe Di Persio,
- Yuri Evangelista,
- Sergio Fabiani,
- Riccardo Ferrazzoli,
- Fabio La Monaca,
- Carlo Lefevre,
- Pasqualino Loffredo,
- Alfredo Morbidini,
- Fabio Muleri,
- Matteo Perri,
- Raffaele Piazzolla,
- Maura Pilia,
- John Rankin,
- Ajay Ratheesh,
- Alda Rubini,
- Francesco Santoli,
- Emanuele Scalise,
- Paolo Soffitta,
- Antonino Tobia,
- Alessio Trois,
- Fei Xie,
- Rita Carpentiero,
- Marco Castronuovo,
- Elisabetta Cavazzuti,
- Fabio D’Amico,
- Immacolata Donnarumma,
- Barbara Negri,
- Simonetta Puccetti,
- Luca Cavalli,
- Elisa D’Alba,
- Paolo Lorenzi,
- Elio Mangraviti,
- Paolo Sarra,
- Andrea Sciortino,
- Marco Vimercati,
- Stefano Pieraccini,
- Francesco Zanetti
Affiliations
- Massimo Minuti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Carmelo Sgrò
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Luca Baldini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Ronaldo Bellazzini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Alessandro Brez
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Simone Castellano
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Niccolo Di Lalla
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Luca Latronico
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Simone Maldera
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Alberto Manfreda
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Melissa Pesce-Rollins
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Gloria Spandre
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Mattia Barbanera
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Italia, Via Pascoli 23c, I-06123 Perugia, Italy
- Saverio Citraro
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Leonardo Lucchesi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Carlo Magazzù
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Guido Magazzù
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Paolo Mereu
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Federico Mosti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Alessio Nuti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Leonardo Orsini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Hikmat Nasimi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Michele Pinchera
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Davide Zanetti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Fabio Borotto
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Marco Ceccanti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Marco Marengo
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Alessandro Profeti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Ciro Caporale
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Claudia Cardelli
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Largo B. Pontecorvo 3, I-561277 Pisa, Italy
- Marcello Tardiola
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy
- Fabrizio Amici
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Primo Attinà
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Matteo Bachetti
- INAF Osservatotio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, Monte Porzio Catone, I-00078 Roma, Italy
- Daniele Brienza
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Mauro Centrone
- INAF Osservatotio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, Monte Porzio Catone, I-00078 Roma, Italy
- Enrico Costa
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Ettore Del Monte
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Sergio Di Cosimo
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Alessandro Di Marco
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Giuseppe Di Persio
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Yuri Evangelista
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Sergio Fabiani
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Riccardo Ferrazzoli
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Fabio La Monaca
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Carlo Lefevre
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Pasqualino Loffredo
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Alfredo Morbidini
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Fabio Muleri
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Matteo Perri
- INAF Osservatotio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, Monte Porzio Catone, I-00078 Roma, Italy
- Raffaele Piazzolla
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Maura Pilia
- INAF Osservatotio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, Monte Porzio Catone, I-00078 Roma, Italy
- John Rankin
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Ajay Ratheesh
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Alda Rubini
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Francesco Santoli
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Emanuele Scalise
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Paolo Soffitta
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Antonino Tobia
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Alessio Trois
- INAF Osservatotio Astronomico di Cagliari, Via della Scienza 5, I-090477 Selargius, Italy
- Fei Xie
- Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Rita Carpentiero
- Agenzia Spaziale Italiana, Via del Politecnico Snc, I-00133 Roma, Italy
- Marco Castronuovo
- Agenzia Spaziale Italiana, Via del Politecnico Snc, I-00133 Roma, Italy
- Elisabetta Cavazzuti
- Agenzia Spaziale Italiana, Via del Politecnico Snc, I-00133 Roma, Italy
- Fabio D’Amico
- Agenzia Spaziale Italiana, Via del Politecnico Snc, I-00133 Roma, Italy
- Immacolata Donnarumma
- Agenzia Spaziale Italiana, Via del Politecnico Snc, I-00133 Roma, Italy
- Barbara Negri
- Agenzia Spaziale Italiana, Via del Politecnico Snc, I-00133 Roma, Italy
- Simonetta Puccetti
- Agenzia Spaziale Italiana, Via del Politecnico Snc, I-00133 Roma, Italy
- Luca Cavalli
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Elisa D’Alba
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Paolo Lorenzi
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Elio Mangraviti
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Paolo Sarra
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Andrea Sciortino
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Marco Vimercati
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Stefano Pieraccini
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- Francesco Zanetti
- OHB Italia, Via Gallarate 150, I-20151 Milano, Italy
- DOI
- https://doi.org/10.3390/electronics12173589
- Journal volume & issue
-
Vol. 12,
no. 17
p. 3589
Abstract
With the specialization of VLSI ASICs for front-end signal processing electronics, the customization of the control back-end electronics (BEE) has become critical to fully deploy the ASIC performance. In the context of space operations, with typical constraints on power and reliability, the design and qualification of such integrated systems present significant challenges. In this paper, we review the design and performance of the BEE systems after two years of operations in low Earth orbit (LEO); these systems read out the custom ASICs inside the gas pixel detectors, which are located at the heart of the imaging X-ray polarimetry explorer (IXPE), a NASA-ASI small explorer mission designed to measure X-ray polarization in the 2–8 keV energy range.
Keywords
