Методы и средства обработки сигналов многоканальных детекторов устройствами, управляемыми потоком данных

• Автор: Клюев, Александр Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений
Введение
Глава 1. Современные тенденции развития считывающей микроэлектроники физического эксперимента, методов, средств снижения потребляемой мощности и площади кристалла
1.1. Обзор структур, концентрирующих данные
1.2. Структуры, упорядочивающие аналоговые данные (аналоговые дерандомайзеры)
1.3. Структуры сбора асинхронных данных, реализованные в
микроэлектронном исполнении
Выводы
Глава 2. Апробация структурного решения с разделением электронного тракта в интегральном исполнении
2.1. Исследование быстродействия доступных технологий производства микросхем
2.2. Реализация структурного решения, позволяющего снизить количество блоков микросхемы
2.3. Исследование функционирования блоков микросхемы, анализ
полученных результатов
Выводы
Глава 3. Лабораторное исследование изготовленных микросхем, анализ результатов и методика проектирования микросхем со структурой, управляемой потоком данных
3.1. Стратегия проведения тестирования опытного образца
3.2. Структура тестового стенда, его характеристики и особенности
3.3. Лабораторное исследование микросхемы аналогового дерандомайзера, результаты и выводы
3.4. Классификация режимов работы асинхронных систем

3.5. Методика проектирования микросхем со структурой, управляемой
потоком данных
Выводы
Глава 4. Разработка считывающей микросхемы для микрополосковых детекторов со структурой, управляемой потоком данных, и специализированного маршрута проектирования
4.1. Структура микросхемы со 128 каналами считывания и 16 каналами обработки асинхронных данных
4.2. Узлы микросхемы и их характеристики
4.3. Маршруты проектирования микросхем со смешанными сигналами
4.4. Специализированный маршрут смешанного проектирования микросхем
со структурой, управляемой потоком данных
Выводы
Заключение
Список литературы
Список сокращений
ГВШ - генератор временного штампа
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
СКВФ - схема компенсации временной флуктуации
RO MUX - read-out multiplexer (считывающий мультиплексор)
УФ - усилитель-формирователь ЗЧУ - зарядо-чувствительный усилитель СВЕЛ - схема восстановления базовой линии MUX - multiplexer (мультиплексор)
ПД - пиковый детектор
AMUX - analog multiplexer (аналоговый мультиплексор)
ВАП - время-амплитудный преобразователь
УВХ - устройство выборки-хранения
СИМС - специализированная интегральная микросхема
САПР - система автоматизации проектных работ
СНГ - содружество независимых государств
ОС - операционная система
ПЭВМ - персональная электронная вычислительная машина СВМ - compressed baryonic matter (сжатая барионная материя)
MIP - minimum ionizing particle (минимально ионизирующая частица) RMS - root mean square (среднее квадратическое)
Входная часть состоит из зарядочувствительного предусилителя, спроектированного на основе параллельного каскода. Для наилучших шумовых показателей был выбран п-канальный входной транзистор. В отличие от традиционных считывающих микросхем дальнейший путь сигнала делится на 2 ветви после предусилителя:
1. Быстрый СИ-КС УФ, обслуживающий временной канал. Эта ветвь служит для вырабатывания временной отметки и, соответственно, осуществляет временные измерения. Временная метка может быть использована в дальнейшем для определения времени возникновения сигнала а так же для корреляции сигналов в различных каналах, например по другой координате для того, чтобы определить область события в двух измерениях.
2. Медленный СИДИС)2 УФ, обслуживающий наиболее критичные к шуму измерения энергии.
Рис.1.14. Структурная схема микросхемы п-ХУТЕЯ
В то время как в быстрой ветви используется УФ на одном каскаде, медленная ветвь содержит двухкаскадный УФ, с полностью дифференциальным вторым каскадом. Это позволяет выбрать нужную