Speaker
凡 刘
(华中师范大学)
Description
高能宇宙辐射探测设施穿越辐射探测器子系统后端电子学设计
高能宇宙辐射探测设施（HERD）是计划应用在中国空间站中的科学载荷，主要科学目标为暗物质的搜寻、原初宇宙射线各成分能谱的精细测量以及伽玛射线巡天观测。穿越辐射探测器子系统（TRD）作为高能宇宙辐射探测设施的有效载荷之一，其主要科学目标是：1）对TeV高能宇宙线进行绝对能量标定；2）非标定时间内进行X射线巡天观测。穿越辐射探测器（TRD）的读出电子学模块包括前端电子学模块（FEE）、后端电子学模块（BEE）和高压板等。其中BEE负责TRD的电源管理、FEE数据的处理、指令控制与状态检测、以及与HERD之间的接口管理。BEE由供电机箱与主控机箱两部分构成，供电机箱负责TRD的电源管理，主控机箱负责对外的接口管理、整体控制以及数据处理。供电机箱由供电板组成，供电板设计有EMI滤波器和DC-DC模块将输入100V电源转换为12V和28V的直流电压转至主控机箱，并将100V转至转台控制机箱。主控机箱由接口板和主控板组成，接口板设计有LTM4644电源模块和ADP7158稳压器模块用于对FEE和板载芯片进行供电，同时设计有与FEE通信的RS422指令接口、触发接口、LVDS数传接口和转台通信RS422接口，以及状态监测电路用于监测电流、电压等工程数据；主控板以国产FPGA（JFM7K325T）为主控芯片，设计有FC-AE-1553和1553B通信接口、光、电触发接口以及PPS时间同步接口，供电部分设计有LTM4644模块对FPGA进行供电并设定上电顺序，同时设计有主份电路和备份电路，主备份电路在硬件设计上相互独立，在PCB板上呈对称布局且相互隔离。我们进行了供电、触发、指令、数据等接口的测试，测试结果表明各接口功能符合要求。
