基于高速采樣ADC的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).pdf

1、大型高海拔空氣簇射觀測(cè)站(LHAASO)是在中國(guó)西藏自治區(qū)羊八井地區(qū)宇宙線觀測(cè)站基礎(chǔ)上計(jì)劃建設(shè)，位于高海拔地區(qū)的宇宙線研究中心。LHAASO具有國(guó)際領(lǐng)先水平的高靈敏度、寬能譜、超強(qiáng)γ巡天能力，其核心科學(xué)目標(biāo)是通過(guò)開(kāi)展全天區(qū)的γ源掃描從而達(dá)到精確測(cè)量γ能譜，積累各種類型γ源的統(tǒng)計(jì)學(xué)樣本，探索高能宇宙線起源以及進(jìn)行相關(guān)宇宙演化、高能天體演化和暗物質(zhì)的研究的目標(biāo)。
　　LHAASO計(jì)劃的主體探測(cè)器陣列-一平方公里探測(cè)器陣列(KM2A)是

2、由5137個(gè)電子單元探測(cè)器(間隔15米)和1209個(gè)μ單元探測(cè)器(間隔30米)組成，兩種探測(cè)器單元均呈三角形排布，探測(cè)信號(hào)均采用同一型號(hào)光電倍增管(PMT)進(jìn)行讀出，讀出電子學(xué)的主要任務(wù)是測(cè)量每一通道的時(shí)間量信息和電荷量信息。
　　本文主要研究LHAASO地面粒子探測(cè)器讀出電子學(xué)中基于高速FADC波形的數(shù)字化。根據(jù)奈奎斯特定律，為保證采樣精度，首先對(duì)光電倍增管的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波成形，使經(jīng)過(guò)成形電路以后的輸出信號(hào)幅度和輸入信號(hào)幅度保

3、持線性關(guān)系，且波形被適當(dāng)展寬。采用500MHz采樣頻率的高速ADC芯片(AT84AS001)對(duì)濾波成形后的波形進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，經(jīng)過(guò)模擬/數(shù)字變換得到的數(shù)字化波形信息送入FPGA中完成實(shí)時(shí)多通道數(shù)據(jù)預(yù)處理，再交由上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
　　本文對(duì)系統(tǒng)總體硬件電路方案進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，整個(gè)系統(tǒng)包括模擬部分、ADC部分、FPGA部分、時(shí)鐘部分、電源部分及VME總線接口電路，采用VME6U規(guī)范完成PCB設(shè)計(jì)，使用Verilog HDL語(yǔ)言