CERN Accelerating science

Article
Report number arXiv:2105.00070
Title Comparative evaluation of analogue front-end designs for the CMS Inner Tracker at the High Luminosity LHC
Author(s)

Adam, W. (Vienna, OAW) ; Bergauer, T. (Vienna, OAW) ; Blöch, D. (Vienna, OAW) ; Dragicevic, M. (Vienna, OAW) ; Frühwirth, R. (Vienna, OAW) ; Hinger, V. (Vienna, OAW) ; Steininger, H. (Vienna, OAW) ; Beaumont, W. (Antwerp U.) ; Di Croce, D. (Antwerp U.) ; Janssen, X. (Antwerp U.) ; Kello, T. (Antwerp U.) ; Lelek, A. (Antwerp U.) ; Van Mechelen, P. (Antwerp U.) ; Van Putte, S. (Antwerp U.) ; Van Remortel, N. (Antwerp U.) ; Blekman, F. (Vrije U., Brussels) ; Delcourt, M. (Vrije U., Brussels) ; D’Hondt, J. (Vrije U., Brussels) ; Lowette, S. (Vrije U., Brussels) ; Moortgat, S. (Vrije U., Brussels) ; Morton, A. (Vrije U., Brussels) ; Muller, D. (Vrije U., Brussels) ; Sahasransu, A.R. (Vrije U., Brussels) ; Sørensen Bols, E. (Vrije U., Brussels) ; Allard, Y. (Brussels U.) ; Beghin, D. (Brussels U.) ; Bilin, B. (Brussels U.) ; Clerbaux, B. (Brussels U.) ; De Lentdecker, G. (Brussels U.) ; Deng, W. (Brussels U.) ; Favart, L. (Brussels U.) ; Grebenyuk, A. (Brussels U.) ; Hohov, D. (Brussels U.) ; Kalsi, A. (Brussels U.) ; Khalilzadeh, A. (Brussels U.) ; Mahdavikhorrami, M. (Brussels U.) ; Makarenko, I. (Brussels U.) ; Moureaux, L. (Brussels U.) ; Popov, A. (Brussels U.) ; Postiau, N. (Brussels U.) ; Robert, F. (Brussels U.) ; Song, Z. (Brussels U.) ; Thomas, L. (Brussels U.) ; Vanlaer, P. (Brussels U.) ; Vannerom, D. (Brussels U.) ; Wang, Q. (Brussels U.) ; Wang, H. (Brussels U.) ; Yang, Y. (Brussels U.) ; Bethani, A. (Louvain U.) ; Bruno, G. (Louvain U.) ; Bury, F. (Louvain U.) ; Caputo, C. (Louvain U.) ; David, P. (Louvain U.) ; Deblaere, A. (Louvain U.) ; Delaere, C. (Louvain U.) ; Donertas, I.S. (Louvain U.) ; Giammanco, A. (Louvain U.) ; Lemaitre, V. (Louvain U.) ; Mondal, K. (Louvain U.) ; Prisciandaro, J. (Louvain U.) ; Szilasi, N. (Louvain U.) ; Taliercio, A. (Louvain U.) ; Teklishyn, M. (Louvain U.) ; Vischia, P. (Louvain U.) ; Wertz, S. (Louvain U.) ; Brigljević, V. (Boskovic Inst., Zagreb) ; Ferenček, D. (Boskovic Inst., Zagreb) ; Majumder, D. (Boskovic Inst., Zagreb) ; Mishra, S. (Boskovic Inst., Zagreb) ; Roguljić, M. (Boskovic Inst., Zagreb) ; Starodumov, A. (Boskovic Inst., Zagreb) ; Šuša, T. (Boskovic Inst., Zagreb) ; Eerola, P. (Helsinki U.) ; Brücken, E. (Helsinki Inst. of Phys.) ; Lampén, T. (Helsinki Inst. of Phys.) ; Martikainen, L. (Helsinki Inst. of Phys.) ; Tuominen, E. (Helsinki Inst. of Phys.) ; Luukka, P. (Lappeenranta U. Tech.) ; Tuuva, T. (Lappeenranta U. Tech.) ; Agram, J.L. (Strasbourg, IPHC) ; Andrea, J. (Strasbourg, IPHC) ; Apparu, D. (Strasbourg, IPHC) ; Bloch, D. (Strasbourg, IPHC) ; Bonnin, C. (Strasbourg, IPHC) ; Bourgatte, G. (Strasbourg, IPHC) ; Brom, J.M. (Strasbourg, IPHC) ; Chabert, E. (Strasbourg, IPHC) ; Charles, L. (Strasbourg, IPHC) ; Collard, C. (Strasbourg, IPHC) ; Dangelser, E. (Strasbourg, IPHC) ; Darej, D. (Strasbourg, IPHC) ; Goerlach, U. (Strasbourg, IPHC) ; Grimault, C. (Strasbourg, IPHC) ; Gross, L. (Strasbourg, IPHC) ; Haas, C. (Strasbourg, IPHC) ; Krauth, M. (Strasbourg, IPHC) ; Nibigira, E. (Strasbourg, IPHC) ; Ollivier-Henry, N. (Strasbourg, IPHC) ; Silva Jiménez, E. (Strasbourg, IPHC) ; Asilar, E. (IP2I, Lyon) ; Baulieu, G. (IP2I, Lyon) ; Boudoul, G. (IP2I, Lyon) ; Caponetto, L. (IP2I, Lyon) ; Chanon, N. (IP2I, Lyon) ; Contardo, D. (IP2I, Lyon) ; Dené, P. (IP2I, Lyon) ; Dupasquier, T. (IP2I, Lyon) ; Galbit, G. (IP2I, Lyon) ; Jain, S. (IP2I, Lyon) ; Lumb, N. (IP2I, Lyon) ; Mirabito, L. (IP2I, Lyon) ; Nodari, B. (IP2I, Lyon) ; Perries, S. (IP2I, Lyon) ; Vander Donckt, M. (IP2I, Lyon) ; Viret, S. (IP2I, Lyon) ; Feld, L. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Karpinski, W. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Klein, K. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Lipinski, M. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Louis, D. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Meuser, D. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Pauls, A. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Pierschel, G. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Rauch, M. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Röwert, N. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Schulz, J. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Teroerde, M. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Wlochal, M. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Dziwok, C. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Fluegge, G. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Pooth, O. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Stahl, A. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Ziemons, T. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Cheng, C. (DESY) ; Connor, P. (DESY) ; De Wit, A. (DESY) ; Eckerlin, G. (DESY) ; Eckstein, D. (DESY) ; Gallo, E. (DESY) ; Guthoff, M. (DESY) ; Harb, A. (DESY) ; Kleinwort, C. (DESY) ; Mankel, R. (DESY) ; Maser, H. (DESY) ; Meyer, M. (DESY) ; Muhl, C. (DESY) ; Mussgiller, A. (DESY) ; Otarid, Y. (DESY) ; Pitzl, D. (DESY) ; Reichelt, O. (DESY) ; Savitskyi, M. (DESY) ; Stever, R. (DESY) ; Tonon, N. (DESY) ; Velyka, A. (DESY) ; Walsh, R. (DESY) ; Wang, Q. (DESY) ; Zuber, A. (DESY) ; Benecke, A. (Hamburg U.) ; Biskop, H. (Hamburg U.) ; Buhmann, P. (Hamburg U.) ; Eich, M. (Hamburg U.) ; Feindt, F. (Hamburg U.) ; Froehlich, A. (Hamburg U.) ; Garutti, E. (Hamburg U.) ; Gunnellini, P. (Hamburg U.) ; Hajheidari, M. (Hamburg U.) ; Haller, J. (Hamburg U.) ; Hinzmann, A. (Hamburg U.) ; Jabusch, H. (Hamburg U.) ; Kasieczka, G. (Hamburg U.) ; Klanner, R. (Hamburg U.) ; Kutzner, V. (Hamburg U.) ; Lange, T. (Hamburg U.) ; Martens, S. (Hamburg U.) ; Mrowietz, M. (Hamburg U.) ; Niemeyer, C. (Hamburg U.) ; Nissan, Y. (Hamburg U.) ; Pena, K. (Hamburg U.) ; Rieger, O. (Hamburg U.) ; Schleper, P. (Hamburg U.) ; Schwandt, J. (Hamburg U.) ; Schwarz, D. (Hamburg U.) ; Sonneveld, J. (Hamburg U.) ; Steinbrück, G. (Hamburg U.) ; Tews, A. (Hamburg U.) ; Vormwald, B. (Hamburg U.) ; Wellhausen, J. (Hamburg U.) ; Zoi, I. (Hamburg U.) ; Abbas, M. (KIT, Karlsruhe) ; Ardila, L. (KIT, Karlsruhe) ; Balzer, M. (KIT, Karlsruhe) ; Barvich, T. (KIT, Karlsruhe) ; Blank, T. (KIT, Karlsruhe) ; Butz, E. (KIT, Karlsruhe) ; Caselle, M. (KIT, Karlsruhe) ; De Boer, W. (KIT, Karlsruhe) ; Dierlamm, A. (KIT, Karlsruhe) ; Droll, A. (KIT, Karlsruhe) ; El Morabit, K. (KIT, Karlsruhe) ; Hartmann, F. (KIT, Karlsruhe) ; Husemann, U. (KIT, Karlsruhe) ; Koppenhöfer, R. (KIT, Karlsruhe) ; Maier, S. (KIT, Karlsruhe) ; Mallows, S. (KIT, Karlsruhe) ; Mehner, T. (KIT, Karlsruhe) ; Metzler, M. (KIT, Karlsruhe) ; Müller-Gosewisch, J.O. (KIT, Karlsruhe) ; Muller, Th. (KIT, Karlsruhe) ; Neufeld, M. (KIT, Karlsruhe) ; Nürnberg, A. (KIT, Karlsruhe) ; Sander, O. (KIT, Karlsruhe) ; Schröder, M. (KIT, Karlsruhe) ; Shvetsov, I. (KIT, Karlsruhe) ; Simonis, H.J. (KIT, Karlsruhe) ; Stanulla, J. (KIT, Karlsruhe) ; Steck, P. (KIT, Karlsruhe) ; Wassmer, M. (KIT, Karlsruhe) ; Weber, M. (KIT, Karlsruhe) ; Weddigen, A. (KIT, Karlsruhe) ; Wittig, F. (KIT, Karlsruhe) ; Anagnostou, G. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Assiouras, P. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Daskalakis, G. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Kazas, I. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Kyriakis, A. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Loukas, D. (Democritos Nucl. Res. Ctr.) ; Balázs, T. (Wigner RCP, Budapest) ; Márton, K. (Wigner RCP, Budapest) ; Siklér, F. (Wigner RCP, Budapest) ; Veszprémi, V. (Wigner RCP, Budapest) ; Das, A. (NISER, Jatni) ; Kar, C. (NISER, Jatni) ; Mal, P. (NISER, Jatni) ; Mohanty, R. (NISER, Jatni) ; Saha, P. (NISER, Jatni) ; Swain, S. (NISER, Jatni) ; Bhardwaj, A. (Delhi U.) ; Jain, C. (Delhi U.) ; Jain, G. (Delhi U.) ; Kumar, A. (Delhi U.) ; Ranjan, K. (Delhi U.) ; Saumya, S. (Delhi U.) ; Bhattacharya, R. (Saha Inst.) ; Dutta, S. (Saha Inst.) ; Palit, P. (Saha Inst.) ; Saha, G. (Saha Inst.) ; Sarkar, S. (Saha Inst.) ; Cariola, P. (INFN, Bari) ; Creanza, D. (INFN, Bari ; Bari Polytechnic) ; de Palma, M. (INFN, Bari ; Bari U.) ; De Robertis, G. (INFN, Bari) ; Fiore, L. (INFN, Bari) ; Ince, M. (INFN, Bari ; Bari U.) ; Loddo, F. (INFN, Bari) ; Maggi, G. (INFN, Bari ; Bari Polytechnic) ; Martiradonna, S. (INFN, Bari) ; Mongelli, M. (INFN, Bari) ; My, S. (INFN, Bari ; Bari U.) ; Selvaggi, G. (INFN, Bari ; Bari U.) ; Silvestris, L. (INFN, Bari) ; Albergo, S. (Messina U. ; INFN, Catania ; Catania U.) ; Costa, S. (Messina U. ; INFN, Catania ; Catania U.) ; Di Mattia, A. (Messina U. ; INFN, Catania) ; Potenza, R. (Messina U. ; INFN, Catania ; Catania U.) ; Saizu, M.A. (Messina U. ; INFN, Catania) ; Tricomi, A. (Messina U. ; INFN, Catania ; Catania U.) ; Tuve, C. (Messina U. ; INFN, Catania ; Catania U.) ; Barbagli, G. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Brianzi, M. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Cassese, A. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Ceccarelli, R. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Ciaranfi, R. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Ciulli, V. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Civinini, C. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; D’Alessandro, R. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Fiori, F. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Focardi, E. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Latino, G. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Lenzi, P. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Lizzo, M. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Meschini, M. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Paoletti, S. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Seidita, R. (INFN, Florence ; U. Urbino (main) ; Florence U.) ; Sguazzoni, G. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Viliani, L. (INFN, Florence ; U. Urbino (main)) ; Ferro, F. (INFN, Genoa) ; Robutti, E. (INFN, Genoa) ; Brivio, F. (INFN, Milan Bicocca) ; Dinardo, M.E. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Dini, P. (INFN, Milan Bicocca) ; Gennai, S. (INFN, Milan Bicocca) ; Guzzi, L. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Malvezzi, S. (INFN, Milan Bicocca) ; Menasce, D. (INFN, Milan Bicocca) ; Moroni, L. (INFN, Milan Bicocca) ; Pedrini, D. (INFN, Milan Bicocca) ; Zuolo, D. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Azzi, P. (INFN, Padua) ; Bacchetta, N. (INFN, Padua) ; Bortignon, P. (INFN, Padua) ; Bisello, D. (INFN, Padua) ; Dorigo, T. (INFN, Padua) ; Tosi, M. (INFN, Padua ; Padua U.) ; Yarar, H. (INFN, Padua ; Padua U.) ; Gaioni, L. (INFN, Pavia ; Bergamo U.) ; Manghisoni, M. (INFN, Pavia ; Bergamo U.) ; Ratti, L. (INFN, Pavia ; Bergamo U.) ; Re, V. (INFN, Pavia ; Bergamo U.) ; Riceputi, E. (INFN, Pavia ; Bergamo U.) ; Traversi, G. (INFN, Pavia ; Bergamo U.) ; Asenov, P. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Baldinelli, G. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Bianchi, F. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Bilei, G.M. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Bizzaglia, S. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Caprai, M. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Checcucci, B. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Ciangottini, D. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Fanò, L. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Farnesini, L. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Ionica, M. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Magherini, M. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Mantovani, G. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Mariani, V. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Menichelli, M. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Morozzi, A. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Moscatelli, F. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Passeri, D. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Piccinelli, A. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Placidi, P. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Rossi, A. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Santocchia, A. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Spiga, D. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Storchi, L. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Tedeschi, T. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Turrioni, C. (INFN, Perugia ; Perugia U.) ; Azzurri, P. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Bagliesi, G. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Basti, A. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Beccherle, R. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Bertacchi, V. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Bianchini, L. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Boccali, T. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Bosi, F. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Castaldi, R. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Ciocci, M.A. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; U. Pisa (main)) ; Dell’Orso, R. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Donato, S. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Giassi, A. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Grippo, M.T. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; U. Pisa (main)) ; Ligabue, F. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Magazzu, G. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Manca, E. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Mandorli, G. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Massa, M. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Mazzoni, E. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Messineo, A. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; U. Pisa (main)) ; Moggi, A. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Morsani, F. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Palla, F. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Parolia, S. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; U. Pisa (main)) ; Raffaelli, F. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Ramirez Sanchez, G. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Rizzi, A. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; U. Pisa (main)) ; Roy Chowdhury, S. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Spagnolo, P. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Tenchini, R. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Tonelli, G. (INFN, Pisa ; Pisa U. ; U. Pisa (main)) ; Venturi, A. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Verdini, P.G. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Bellan, R. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Coli, S. (INFN, Turin) ; Costa, M. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Covarelli, R. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Dellacasa, G. (INFN, Turin) ; Demaria, N. (INFN, Turin) ; Garbolino, S. (INFN, Turin) ; Grippo, M. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Migliore, E. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Monteil, E. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Monteno, M. (INFN, Turin) ; Ortona, G. (INFN, Turin) ; Pacher, L. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Rivetti, A. (INFN, Turin) ; Solano, A. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Vagnerini, A. (INFN, Turin ; Turin U.) ; Duarte Campderros, J. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Fernandez, M. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Garcia Alonso, A. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Gomez, G. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Gonzalez Sanchez, F.J. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Jaramillo Echeverria, R. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Moya, D. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Ruiz Jimeno, A. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Scodellaro, L. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Vila, I. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Virto, A.L. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Vizan Garcia, J.M. (Cantabria Inst. of Phys.) ; Abbaneo, D. (CERN) ; Ahmed, I. (CERN) ; Albert, E. (CERN) ; Almeida, J. (CERN) ; Barinoff, M. (CERN) ; Batista Lopes, J. (CERN) ; Bergamin, G. (CERN) ; Blanchot, G. (CERN) ; Boyer, F. (CERN) ; Caratelli, A. (CERN) ; Carnesecchi, R. (CERN) ; Ceresa, D. (CERN) ; Christiansen, J. (CERN) ; Cichy, K. (CERN) ; Curras Rivera, E. (CERN) ; Daguin, J. (CERN) ; Detraz, S. (CERN) ; Dudek, M. (CERN) ; Emriskova, Natalia (CERN ; Strasbourg, IPHC) ; Faccio, F. (CERN) ; Frank, N. (CERN) ; French, T. (CERN) ; Hollos, A. (CERN) ; Hugo, G. (CERN) ; Kaplon, J. (CERN) ; Kerekes, Z. (CERN) ; Kloukinas, K. (CERN) ; Koss, N. (CERN) ; Kottelat, L. (CERN) ; Koukola, D. (CERN) ; Kovacs, M. (CERN) ; La Rosa, A. (CERN) ; Lenoir, P. (CERN) ; Loos, R. (CERN) ; Marchioro, A. (CERN) ; Mateos Dominguez, I. (CERN) ; Mersi, S. (CERN) ; Michelis, S. (CERN) ; Millet, A. (CERN) ; Onnela, A. (CERN) ; Orfanelli, S. (CERN) ; Pakulski, T. (CERN) ; Papadopoulos, A. (CERN) ; Perez, A. (CERN) ; Perez Gomez, F. (CERN) ; Pernot, J.F. (CERN) ; Petagna, P. (CERN) ; Piazza, Q. (CERN) ; Rose, P. (CERN) ; Scarfì, S. (CERN) ; Sinani, M. (CERN) ; Tavares Rego, R. (CERN) ; Tropea, P. (CERN) ; Troska, J. (CERN) ; Tsirou, A. (CERN) ; Vasey, F. (CERN) ; Vichoudis, P. (CERN) ; Zografos, A. (CERN) ; Bertl, W. (PSI, Villigen) ; Caminada, L. (PSI, Villigen) ; Ebrahimi, A. (PSI, Villigen) ; Erdmann, W. (PSI, Villigen) ; Horisberger, R. (PSI, Villigen) ; Kaestli, H.C. (PSI, Villigen) ; Kotlinski, D. (PSI, Villigen) ; Langenegger, U. (PSI, Villigen) ; Meier, B. (PSI, Villigen) ; Missiroli, M. (PSI, Villigen) ; Noehte, L. (PSI, Villigen) ; Rohe, T. (PSI, Villigen) ; Streuli, S. (PSI, Villigen) ; Androsov, K. (Zurich, ETH) ; Backhaus, M. (Zurich, ETH) ; Becker, R. (Zurich, ETH) ; Berger, P. (Zurich, ETH) ; di Calafiori, D. (Zurich, ETH) ; Calandri, A. (Zurich, ETH) ; Djambazov, L. (Zurich, ETH) ; Donega, M. (Zurich, ETH) ; Dorfer, C. (Zurich, ETH) ; Glessgen, F. (Zurich, ETH) ; Grab, C. (Zurich, ETH) ; Hits, D. (Zurich, ETH) ; Lustermann, W. (Zurich, ETH) ; Meinhard, M. (Zurich, ETH) ; Perovic, V. (Zurich, ETH) ; Reichmann, M. (Zurich, ETH) ; Ristic, B. (Zurich, ETH) ; Roeser, U. (Zurich, ETH) ; Ruini, D. (Zurich, ETH) ; Sörensen, J. (Zurich, ETH) ; Wallny, R. (Zurich, ETH) ; Bösiger, K. (Zurich U.) ; Brzhechko, D. (Zurich U.) ; Canelli, F. (Zurich U.) ; Cormier, K. (Zurich U.) ; Del Burgo, R. (Zurich U.) ; Huwiler, M. (Zurich U.) ; Jofrehei, A. (Zurich U.) ; Kilminster, B. (Zurich U.) ; Leontsinis, S. (Zurich U.) ; Macchiolo, A. (Zurich U.) ; Molinatti, U. (Zurich U.) ; Maier, R. (Zurich U.) ; Mikuni, V. (Zurich U.) ; Neutelings, I. (Zurich U.) ; Reimers, A. (Zurich U.) ; Robmann, P. (Zurich U.) ; Takahashi, Y. (Zurich U.) ; Wolf, D. (Zurich U.) ; Chen, P.H. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Hou, W.S. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Lu, R.S. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Clement, E. (U. Bristol (main)) ; Cussans, D. (U. Bristol (main)) ; Goldstein, J. (U. Bristol (main)) ; Seif El Nasr-Storey, S. (U. Bristol (main)) ; Stylianou, N. (U. Bristol (main)) ; Coughlan, J.A. (Rutherford) ; Harder, K. (Rutherford) ; Holmberg, M.L. (Rutherford) ; Manolopoulos, K. (Rutherford) ; Schuh, T. (Rutherford) ; Tomalin, I.R. (Rutherford) ; Bainbridge, R. (Imperial Coll., London) ; Borg, J. (Imperial Coll., London) ; Brown, C. (Imperial Coll., London) ; Fedi, G. (Imperial Coll., London) ; Hall, G. (Imperial Coll., London) ; Monk, D. (Imperial Coll., London) ; Pesaresi, M. (Imperial Coll., London) ; Uchida, K. (Imperial Coll., London) ; Coldham, K. (Brunel U.) ; Cole, J. (Brunel U.) ; Ghorbani, M. (Brunel U.) ; Khan, A. (Brunel U.) ; Kyberd, P. (Brunel U.) ; Reid, I.D. (Brunel U.) ; Bartek, R. (Catholic U.) ; Dominguez, A. (Catholic U.) ; Uniyal, R. (Catholic U.) ; Vargas Hernandez, A.M. (Catholic U.) ; Benelli, G. (Brown U.) ; Burkle, B. (Brown U.) ; Coubez, X. (Brown U.) ; Heintz, U. (Brown U.) ; Hinton, N. (Brown U.) ; Hogan, J. (Brown U.) ; Honma, A. (Brown U.) ; Korotkov, A. (Brown U.) ; Li, D. (Brown U.) ; Lukasik, M. (Brown U.) ; Narain, M. (Brown U.) ; Sagir, S. (Brown U.) ; Simpson, F. (Brown U.) ; Spencer, E. (Brown U.) ; Usai, E. (Brown U.) ; Voelker, J. (Brown U.) ; Wong, W.Y. (Brown U.) ; Zhang, W. (Brown U.) ; Cannaert, E. (UC, Davis) ; Chertok, M. (UC, Davis) ; Conway, J. (UC, Davis) ; Haza, G. (UC, Davis) ; Hemer, D. (UC, Davis) ; Jensen, F. (UC, Davis) ; Thomson, J. (UC, Davis) ; Wei, W. (UC, Davis) ; Welton, T. (UC, Davis) ; Yohay, R. (UC, Davis) ; Zhang, F. (UC, Davis) ; Hanson, G. (UC, Riverside) ; Si, W. (UC, Riverside) ; Chang, P. (San Diego, CASS) ; Cooperstein, S.B. (San Diego, CASS) ; Deelen, N. (San Diego, CASS) ; Gerosa, R. (San Diego, CASS) ; Giannini, L. (San Diego, CASS) ; Krutelyov, S. (San Diego, CASS) ; Sathia, B.N. (San Diego, CASS) ; Sharma, V. (San Diego, CASS) ; Tadel, M. (San Diego, CASS) ; Yagil, A. (San Diego, CASS) ; Dutta, V. (UC, Santa Barbara) ; Gouskos, L. (UC, Santa Barbara) ; Incandela, J. (UC, Santa Barbara) ; Kilpatrick, M. (UC, Santa Barbara) ; Kyre, S. (UC, Santa Barbara) ; Qu, H. (UC, Santa Barbara) ; Quinnan, M. (UC, Santa Barbara) ; Cumalat, J.P. (Colorado U.) ; Ford, W.T. (Colorado U.) ; MacDonald, E. (Colorado U.) ; Perloff, A. (Colorado U.) ; Stenson, K. (Colorado U.) ; Ulmer, K.A. (Colorado U.) ; Wagner, S.R. (Colorado U.) ; Alexander, J. (Cornell U., LNS) ; Bordlemay Padilla, Y. (Cornell U., LNS) ; Bright-Thonney, S. (Cornell U., LNS) ; Cheng, Y. (Cornell U., LNS) ; Conway, J. (Cornell U., LNS) ; Cranshaw, D. (Cornell U., LNS) ; Datta, A. (Cornell U., LNS) ; Filenius, A. (Cornell U., LNS) ; Hogan, S. (Cornell U., LNS) ; Lantz, S. (Cornell U., LNS) ; Monroy, J. (Cornell U., LNS) ; Postema, H. (Cornell U., LNS) ; Quach, D. (Cornell U., LNS) ; Reichert, J. (Cornell U., LNS) ; Reid, M. (Cornell U., LNS) ; Riley, D. (Cornell U., LNS) ; Ryd, A. (Cornell U., LNS) ; Smolenski, K. (Cornell U., LNS) ; Strohman, C. (Cornell U., LNS) ; Thom, J. (Cornell U., LNS) ; Wittich, P. (Cornell U., LNS) ; Zou, R. (Cornell U., LNS) ; Bakshi, A. (Fermilab) ; Berry, D.R. (Fermilab) ; Burkett, K. (Fermilab) ; Butler, D. (Fermilab) ; Canepa, A. (Fermilab) ; Derylo, G. (Fermilab) ; Dickinson, J. (Fermilab) ; Ghosh, A. (Fermilab) ; Gingu, C. (Fermilab) ; Gonzalez, H. (Fermilab) ; Grünendahl, S. (Fermilab) ; Horyn, L.A. (Fermilab) ; Johnson, M. (Fermilab) ; Klabbers, P. (Fermilab) ; Lei, C.M. (Fermilab) ; Lipton, R. (Fermilab) ; Los, S. (Fermilab) ; Merkel, P. (Fermilab) ; Murat, P. (Fermilab) ; Nahn, S. (Fermilab) ; Ravera, F. (Fermilab) ; Rivera, R. (Fermilab) ; Spiegel, L. (Fermilab) ; Uplegger, L. (Fermilab) ; Voirin, E. (Fermilab) ; Weber, H.A. (Fermilab) ; Becerril Gonzalez, H. (Illinois U., Chicago) ; Chen, X. (Illinois U., Chicago) ; Dittmer, S. (Illinois U., Chicago) ; Evdokimov, A. (Illinois U., Chicago) ; Evdokimov, O. (Illinois U., Chicago) ; Gerber, C.E. (Illinois U., Chicago) ; Hofman, D.J. (Illinois U., Chicago) ; Mills, C. (Illinois U., Chicago) ; Roy, T. (Illinois U., Chicago) ; Rudrabhatla, S. (Illinois U., Chicago) ; Yoo, J. (Illinois U., Chicago) ; Alhusseini, M. (Iowa U.) ; Durgut, S. (Iowa U.) ; Nachtman, J. (Iowa U.) ; Onel, Y. (Iowa U.) ; Rude, C. (Iowa U.) ; Snyder, C. (Iowa U.) ; Yi, K. (Iowa U.) ; Amram, O. (Johns Hopkins U.) ; Eminizer, N. (Johns Hopkins U.) ; Gritsan, A. (Johns Hopkins U.) ; Kyriacou, S. (Johns Hopkins U.) ; Maksimovic, P. (Johns Hopkins U.) ; Mantilla Suarez, C. (Johns Hopkins U.) ; Roskes, J. (Johns Hopkins U.) ; Swartz, M. (Johns Hopkins U.) ; Vami, T. (Johns Hopkins U.) ; Anguiano, J. (Kansas U.) ; Bean, A. (Kansas U.) ; Khalil, S. (Kansas U.) ; Schmitz, E. (Kansas U.) ; Wilson, G. (Kansas U.) ; Ivanov, A. (Kansas State U.) ; Mitchell, T. (Kansas State U.) ; Modak, A. (Kansas State U.) ; Taylor, R. (Kansas State U.) ; Acosta, J.G. (Mississippi U.) ; Cremaldi, L.M. (Mississippi U.) ; Oliveros, S. (Mississippi U.) ; Perera, L. (Mississippi U.) ; Summers, D. (Mississippi U.) ; Bloom, K. (U. Nebraska, Lincoln) ; Claes, D.R. (U. Nebraska, Lincoln) ; Fangmeier, C. (U. Nebraska, Lincoln) ; Golf, F. (U. Nebraska, Lincoln) ; Joo, C. (U. Nebraska, Lincoln) ; Kravchenko, I. (U. Nebraska, Lincoln) ; Siado, J. (U. Nebraska, Lincoln) ; Iashvili, I. (SUNY, Buffalo) ; Kharchilava, A. (SUNY, Buffalo) ; McLean, C. (SUNY, Buffalo) ; Nguyen, D. (SUNY, Buffalo) ; Pekkanen, J. (SUNY, Buffalo) ; Rappoccio, S. (SUNY, Buffalo) ; Albert, A. (Boston U.) ; Demiragli, Z. (Boston U.) ; Gastler, D. (Boston U.) ; Hazen, E. (Boston U.) ; Peck, A. (Boston U.) ; Rohlf, J. (Boston U.) ; Li, J. (Northeastern U.) ; Parker, A. (Northeastern U.) ; Skinnari, L. (Northeastern U.) ; Hahn, K. (Northwestern U.) ; Liu, Y. (Northwestern U.) ; Sung, K. (Northwestern U.) ; Cardwell, B. (Ohio State U.) ; Francis, B. (Ohio State U.) ; Hill, C.S. (Ohio State U.) ; Wei, K. (Ohio State U.) ; Malik, S. (Puerto Rico U., Mayaguez) ; Norberg, S. (Puerto Rico U., Mayaguez) ; Ramirez Vargas, J.E. (Puerto Rico U., Mayaguez) ; Chawla, R. (Purdue U.) ; Das, S. (Purdue U.) ; Jones, M. (Purdue U.) ; Jung, A. (Purdue U.) ; Koshy, A. (Purdue U.) ; Negro, G. (Purdue U.) ; Thieman, J. (Purdue U.) ; Cheng, T. (Purdue U., Hammond) ; Dolen, J. (Purdue U., Hammond) ; Parashar, N. (Purdue U., Hammond) ; Ecklund, K.M. (Rice U.) ; Freed, S. (Rice U.) ; Kumar, A. (Rice U.) ; Liu, H. (Rice U.) ; Nussbaum, T. (Rice U.) ; Demina, R. (Rochester U.) ; Dulemba, J. (Rochester U.) ; Hindrichs, O. (Rochester U.) ; Bartz, E. (Rutgers U., Piscataway) ; Gandrakotra, A. (Rutgers U., Piscataway) ; Gershtein, Y. (Rutgers U., Piscataway) ; Halkiadakis, E. (Rutgers U., Piscataway) ; Hart, A. (Rutgers U., Piscataway) ; Lath, A. (Rutgers U., Piscataway) ; Nash, K. (Rutgers U., Piscataway) ; Osherson, M. (Rutgers U., Piscataway) ; Schnetzer, S. (Rutgers U., Piscataway) ; Stone, R. (Rutgers U., Piscataway) ; Eusebi, R. (Texas A-M) ; D’Angelo, P. (Vanderbilt U.) ; Johns, W. (Vanderbilt U.)

Publication 2021-12-13
Imprint 2021-04-30
Number of pages 31
Note 31 pages, 26 figures, prepared for submission to JINST
In: JINST 16 (2021) P12014
DOI 10.1088/1748-0221/16/12/P12014
Subject category hep-ex ; Particle Physics - Experiment ; physics.ins-det ; Detectors and Experimental Techniques
Accelerator/Facility, Experiment CERN LHC ; CMS
Abstract The CMS Inner Tracker, made of silicon pixel modules, will be entirely replaced prior to the start of the High Luminosity LHC period. One of the crucial components of the new Inner Tracker system is the readout chip, being developed by the RD53 Collaboration, and in particular its analogue front-end, which receives the signal from the sensor and digitizes it. Three different analogue front-ends (Synchronous, Linear, and Differential) were designed and implemented in the RD53A demonstrator chip. A dedicated evaluation program was carried out to select the most suitable design to build a radiation tolerant pixel detector able to sustain high particle rates with high efficiency and a small fraction of spurious pixel hits. The test results showed that all three analogue front-ends presented strong points, but also limitations. The Differential front-end demonstrated very low noise, but the threshold tuning became problematic after irradiation. Moreover, a saturation in the preamplifier feedback loop affected the return of the signal to baseline and thus increased the dead time. The Synchronous front-end showed very good timing performance, but also higher noise. For the Linear front-end all of the parameters were within specification, although this design had the largest time walk. This limitation was addressed and mitigated in an improved design. The analysis of the advantages and disadvantages of the three front-ends in the context of the CMS Inner Tracker operation requirements led to the selection of the improved design Linear front-end for integration in the final CMS readout chip.
Copyright/License preprint: (License: arXiv nonexclusive-distrib 1.0)
publication: © 2021-2024 CERN (License: CC-BY-4.0)



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 Record creato 2021-05-05, modificato l'ultima volta il 2024-12-04


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