伽玛射线暴是宇宙学尺度上,恒星级天体爆发过程中产生的某一方向伽玛射线强度瞬时增强又迅速减弱的现象,揭示着宇宙学距离起源,伽马射线暴探测是当前天文学研究最活跃的方向之一。伽马射线探测的核心需求有两个,一个是在保证较大视场的前提下,提高位置分辨能力,另一个是提升能量分辨能力。这些探测需求的提升都使得伽马射线探测技术逐渐向着大规模,高集成度的方向演化,这对与之匹配的读出电子学技术也提出了新的需求。本文设计了基于闪烁晶体和硅漂移探测器的双模式读出电子学系统,整套电子学系统由两个分系统构成,一个是与大面积闪烁晶体探测器阵列匹配的位置读出电子学系统,另一个是与硅漂移探测器匹配的能量读出电子学系统。两者同步监测,可以兼顾伽马暴射线观测的有效面积,角分辨率和能量分辨率等指标。论文主要研究内容及工作如下:1、位置读出电子学设计与实现:针对由闪烁晶体阵列和硅光电倍增管（Silicon photomultiplier,Si PM）构成的大面积双平面高分辨率位置探测器,设计优化了读出电子学系统。根据硅光电倍增管输出特性设计了前置放大器;为确保探测信息的准确性及对触发信号进行筛选的需求设计了阈值电路,根据数字化需求,设计模数转换电路;选用ZYNQ作为单平面读出控制处理中心,同时检测本平面各通道单元状态,将真实触发事件以自定义帧格式数据包的形式通过高速以太网接口实现数据上报;根据硅光电倍增管特性设计了自动温度电压调整模块,实时根据环境温度对硅光电倍增管偏压进行微调以确保其增益稳定。并为解决双平面时钟同步问题设计了时钟同步控制电路,为两层探测平面提供同步时钟,根据上位机指令同时对两层探测平面实现同步启停控制。位置读出系统研制完成后进行了充分的实验测试,测试结果表明位置探测分辨率为2cm~2,探测面积为1m~2,触发分辨率3.2n C,偏压调整最小值为10m V,读出通道数量为400通道。提升了射线位置分辨能力。2、能量读出电子学设计与实现:针对硅漂移探测器体积小,读出通道多的特点,使用先进的专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit,ASIC）芯片代替传统分立元件,设计并制作了以ASIC+ZYNQ为核心的读出电子学系统,包括硬件电路实现和ASIC驱动逻辑设计。实现了32通道能量信号精准采集,并将采集的数据通过高速以太网接口实现数据上传。能量读出系统研制完成后进行了充分的实验测试,测试结果表明读出系统可实现对0到50f C的探测器信号进行读出,能量分辨率为0.1f C,各通道噪声基线为50m V,积分非线性优于4%,通道一致性良好。系统具有优良的能量探测能力。