XIe机箱为基础的,能够满足100通道PMT快信号读出的电子学系统方案,如图8所示。离线分析PMT探测器前端数字化模块1前端数字化模块n主机箱从机箱服务器触发时钟处理模块机箱间级联图8.液氩探测器读出电子学系统结构框图该读出系统的核心是前端数字化模块(简称FDM),其主要功能是对PMT探测器的信号进行波形数字化。采用双通道ADC芯片AD9680作为核心器件,该芯片的指标为14bit、1GSPS(好于任务书的12bit、500MSPS要求),能记录更多的信号细节,给未来的数据处理带来更大的灵活度和物理性能的提升。每块FDM将具有4个输入通道,设计为3UPXIe插件的形式。其次还需要设计触发时钟处理模块,通过机箱的差分星形线A、B下发全局同步时钟和触发信号;FDM通过差分星形线C将触发所需信息传给本机箱的时钟触发模块;主从机箱的时钟触发模块之间由光纤进行通信。根据系统规模的要求,FDM单板要求完成4个通道的信号读出,共需要前端数字化模块25个,总共需要PXIe机箱2个,即1个主机箱,一个从机箱。每个机箱里插有1个触发时钟模块和多个前端数字化模块。PMT信号通过电缆直接连接(或经过快前放之后)到FDM进行波形数字化后,再由机箱上传到服务器,用作离线分析。2)电子学研制和测试在2006-2007年度,为了初步验证关键器件(AD9680)及关键技术(包括ADC的JESD204B高速串行接口)的可行性并掌握其设计方法,课题组设计了2通道的原型前端数字化模块,如图9所示。经测试,原型电路各项功能均得以实现,且各项指标与数据手册吻合,达到了预期目的。图9.本课题研制的原型前端数字化模块电路实物随后,课题组于2007年两次赴高能物理研究所,与液氩探测器开展了联调测试,测试现场如图10所示。图10.原型电子学与液氩探测器联测现场经过测试,不仅验证了原型电子学模块的数据采集功能,且完成了PMT信
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