基于FPGA的时间测量方法的初步研究

设计了一种基于FPGA的TDC(TimeDigitalConverter)电路,目的在于研究一种可以在北京谱仪III的主漂移室时间信息获取中使用的方案。对使用FPGA进行时间测量的方法进行了讨论,并给出了初步测试结果。

BESIII主漂移室时间测量中HPTDC的应用研究

介绍了BESIII主漂移室应用HPTDC(HighPerformanceTimetoDigitalConverter)进行时间测量的研究,介绍了HPTDC的相关情况,以及基于HPTDC时间测量电路的设计及测量结果。

八通道1 Gsps数据采集系统设计与测试

介绍了一种基于Flash ADC和FPGA(现场可编程门阵列)的八通道1Gsps数据采集系统的设计与测试。重点讨论了系统设计的关键点、难点,包括1GHz时钟信号的产生和扇出,500MHz源同步数据的捕获、处理,高速PCB设计。另外还介绍了系统的测试,描述了1GHz时钟信号的测试结果以及系统主要性能的测试结果。

高速线阵CCD数据采集电路的设计与研究

介绍了一种高速线阵CCD的数据采集系统设计。针对CCD输出视频信号的特点,使用CCD专用处理芯片对视频信号进行暗电平校正、相关双采样、可编程增益放大及模数转换等处理,有效抑制了噪声,得到了满意的数字图像。

多丝正比室电荷测量电路的研究

简要介绍了一种用于X射线测量的探测器,多丝正比室(MWPC)的电子学读出系统,重点介绍了该电子学系统中电荷测量(MQ)电路的设计。其中包括了MQ电路的结构,以及FPGA逻辑以及算法的实现。MQ电路可以作为一种通用的读出插件应用在其它探测器的配套电子学读出系统中。最后给出了不同工作方式下的测试结果。

光纤转USB3.0高速数据转换模块设计

介绍了北京谱仪Ⅲ内室读出电子学系统中的光纤转USB3.0高速数据转换模块,包括FPGA固件、USB接口芯片固件以及上位机程序的设计。实验结果测试表明:数据转换板解决了计算机接收光纤数据问题,可实现300 MB/s的稳定数据传输与波形显示,提高了数据采集测试系统的数据传输能力及兼容性。

用于高速线阵CCD的数据获取系统

介绍一种高速线阵CCD(Charge Coupled Device,光电耦合器件)的数据获取系统。该系统采用了光纤传输,数据通过PCI或USB接口送入计算机。主要介绍了整个数据获取系统的搭建,PCI接口端硬件、软件的设计和上位机数据获取程序的设计。

基于JTAG控制器Net-1149.1的测试系统模型

讨论了建立基于JTAG控制器Net-1149.1的测试系统模型的基本方法和系统结构。介绍了测试环境软硬件平台的建立及在测试主机上的软件编程及调试工作。

用于GEM探测器的电容积分式读出芯片的研究

介绍了GEM探测器阵列结构的一种读出方案,重点介绍了该读出方案中开关阵列芯片的设计。主要内容包括PAD前端读出电子学结构,开关电容阵列结构工作原理,开关阵列芯片设计,文章的最后给出了芯片测试结果。该10通道开关电容阵列芯片可以扩展为更多的通道,以满足更大规模的GEM探测器的阵列方式读出需要。

基于PCIE的CSNS高通量粉末衍射仪高速数据采集卡

简要介绍了用于中国散裂中子源高通量粉末衍射仪的高速数据采集系统,重点介绍了该系统中PCIE高速数据采集卡的设计。其中包括了数据采集卡的结构,各模块具体实现方式,电路设计和部分软件设计。最后给出了一些测试结果及应用。

双通道1Gsps波形取样电路研制

主要介绍了大亚湾中微子实验读出电子学系统中应用FADC(Flash ADC)进行波形取样、重建的研究,介绍了1Gsps的FADC相关情况,以及基于FADC的双通道波形取样电路设计及测试结果。

基于多通道专用集成电路的γ暴偏振探测仪设计

设计了基于VA32-TA32芯片的γ暴偏振探测仪,用于探测γ暴的偏振度。设计中,采用多通道专用集成电路采集γ射线与多个塑料闪烁体棒发生康普顿散射的散射光子和电子信号,从采集的位置而得到入射γ暴射线的偏振度。该采集方法可大大降低传统电子学探测系统的功耗和复杂程度,从而为γ暴偏振探测仪的航天应用提供技术支撑。该探测仪的线性动态范围为66.9 d B,最大输入电荷量20 p C,串扰不大于0.1%,基线不大于±10 m V。

5.12 Gbps高速抗辐照并串转换芯片的设计

本文介绍了一种用于粒子物理实验的抗辐照高速并串转换电路芯片的设计,重点介绍了SOS抗辐照工艺,并串转换电路的结构。实现了一款基于SOS 0.25um工艺的8位5.12Gbps并串转换芯片,测试得到芯片的总晃动(total jitter)=53.20ps,其中随机晃动(random jitter)=1.84ps,确定性晃动(deterministic jitter)=33.93ps。

BESIII漂移室电子学时间测量电路的三种方案比较

介绍了BESIII漂移室电子学时间测量研制过程中先后采取的三种方法,并通过三种方法优缺点的比较,确定了时间测量电路最后方案的选取。

基于CCD接收模拟光信号的数据获取系统的设计和研究

介绍了一种高速线阵CCD的数据采集及光纤传输系统的设计。系统中使用了八个线阵CCD芯片进行测量,针对CCD视频输出信号的特点,对信号进行了前置放大,相关双采样等处理,有效地抑制了噪声。实现了1.6 Gbps的串行数据光纤发送。

GEM探测器读出电子学ADC采样系统设计

本文简要介绍了GEM探测器读出电子学ADC采样系统设计与测试。该系统包括模数变换模块、数据汇总模块和后端数据接收模块三部分。本文详细介绍了模数变换模块硬件电路设计、FPGA逻辑设计、光纤数据传输设计以及ADC采样芯片的测试方法。经过测试,该系统实现了8通道数据实时采集、传输、存储及显示功能。

用于Micromegas的电子学读出系统初步设计

Micromegas由于具有高计数率、良好的空间分辨能力、很好的抗辐照性能和简单的结构,被广泛应用于粒子物理实验,它是未来探测器的一个发展方向。论文介绍了用于Micromegas探测器的一种电子学读出系统,其中包括系统总体结构、前端ASIC前放电路设计、后端读出电子学硬件设计和FPGA中的固件设计,给出了现有条件下对此系统的初步测试结果。

用于MICROMEGAS的电荷灵敏前放芯片研究

介绍了一种用于MICROMEGAS气体探测器的电荷灵敏前放ASIC设计,重点介绍了电路结构,详细分析了电荷灵敏前放的噪声。针对探测器的应用,实现了一种新型电荷灵敏前置放大芯片MMCSA的设计。MMCSA芯片采用Chartered 0.35μm工艺制作,测得的输入电荷范围为2～350 fC,噪声为小于1 000 e-。

用于同步辐射硅像素探测器的高速数据传输模块研究

文章概述了硅像素探测器特点及其重要性,介绍了测试系统中基于FPGA的光纤转USB3.0高速数据传输板的设计,包括整体结构,各模块具体实现方式以及硬件电路设计和部分软件设计。测试结果表明,该项目设计的数据传输板解决了计算机接收光纤数据问题,实现了2.5 Gbps的稳定传输速度,提高了硅像素探测器数据采集系统的数据传输能力。

用于基线测量的FIR数字滤波器的设计

在设计FIR数字滤波器时,采用基于查找表结构的分布式算法在性能方面要优于采用乘法器的算法。利用Matlab辅助滤波器设计,在ISE软件上进行了功能仿真、时序仿真和综合实现,最后在开发板上验证通过并对输出数据进行了频谱分析。该数字滤波器的设计目标为噪声环境下的基线测量。