本发明涉及一种单片有源像素探测器及其方法，其包括像素电路，列读出电路位于两列像素电路之间；列读出电路输出的数字化能量幅值信息和击中信号传输至列ADC中，列读出电路输出的粒子集中位置信息和击中信号传输至顶层读出电路；像素配置及读出控制电路输出的行列选择信号和Strobe信号传输至像素电路内，将生成的芯片数据标志位，ReadoutStart信号传输至顶层读出电路；列ADC及其偏置电路用于探测粒子能量幅值；顶层读出电路接收列读出电路输出的粒子击中位置信息、列ADC输出的能量幅值信息以及同一数据帧对应的数据标志位，完成数据帧打包，并通过串行数据链路输出至MAPS外部，实现同时探测粒子击中位置和能量幅值。本发明具有高分辨率、高电荷收集效率、高填充因子、高灵敏度、低功耗等优势。