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Aug 17 – 21, 2015
中国-合肥
Asia/Shanghai timezone

TGC探测器前端pad信号采集板(PFEB)的研制

Not scheduled
15m
核能安全研究所 (中国-合肥)

核能安全研究所

中国-合肥

Speaker

Mr 旭 王 (中国科学技术大学)

Description

摘要:本文介绍了TGC探测器前端pad信号采集板的设计和实现。该采集板通过GFZ接插件接收来自TGC探测器的256路前端模拟信号,经过保护电路送入四个VMM中。VMM是为信号采集判选读出而设计的专用芯片,其输出数字信号进入FPGA,并在FPGA中完成相应的读出和分析。FPGA通过网口与上位机通讯,实现上位机对FPGA以及VMM2的配置和FPGA数据向上位机的数据传输。 关键词:TGC,VMM2,Atlas,信号采集板 文章分类:1.核电子学及其应用的研究成果 ATLAS(A Toroidal LHC ApparatuS),是欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞器(LHC)的重要探测器,2012年该探测器和CMS探测器同时发现了Higgs粒子。 为了更深入的进行高能物理的研究,Atlas探测器将进行两次升级,目前正处在phase1的升级当中。这次升级包括Muon谱仪的端盖近端探测器和电子学系统的研制、CAL量能器的液氩电子学以及Trk径迹系统的触发DAQ数据采集系统。其中Muon谱仪的端盖近端探测器(Small Wheel)分为离线径迹探测器(Micromegas)和在线触发探测器(sTGC)。我们组将负责这次升级中TGC前端电子学读出的研制。 VMM2芯片是为探测器设计的专用读出芯片。VMM2由64个具有输入的线性前端通道组成。每个通道集成了具有自适应反馈的低噪声放大器(CA)、测试电容和可调极性(以处理或正或负电荷)。滤波器(整形器)是一个三态设计延迟耗散反馈(DDF),具有可调寻峰时间(25,50,100,和200ns)和稳定的带隙参考基线。DDF架构提供了更高的模拟动态范围,在输入电容比200 pF的小很多时可以得到相对较高的分辨率。增益是可调的八个值(0.5,1,3,4.5,6,9,12,16mV/ FC)。 采集板通过GFZ接插件(10*30)接收来自TGC探测器的256路前端模拟信号,经过保护电路送入四个VMM2芯片中。VMM2的输出数字信号进入FPGA,并在FPGA中完成相应的读出和分析。FPGA通过网口与上位机通讯,实现上位机对VMM2的配置和FPGA数据向上位机的数据传输。 TGC探测器前端pad信号采集板,采用当前先进的电子学技术,实现了对VMM2芯片配置和读出以及各个通道的测试,完成了FPGA对采集数据处理和网络传输部分的相关逻辑,满足了TGC探测器对多通道高速数据采集分析读出的需求。

Primary author

Mr 旭 王 (中国科学技术大学)

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