基于FPGA的AMC信号处理卡的设计与实现

国内外早期,探测器装置的数据传输系统普遍采用并行总线架构,如VME、PXI总线等。随着核物理实验的发展,数据的传输速度不断提高,并行总线难以提速的弊端逐渐显现,总线速度不够导致数据无法通过背板传输。本工作采用基于MicroTCA(Micro Telecom Computing Architecture)架构设计一种新型先进的数据传输AMC(Advanced Mezzanine Card)信号处理卡。该AMC信号处理卡的背板总线使用在速度提升方面有着巨大优势的高速PCIe串行总线。通过测试验证,整个传输链路传输功能正确,链路传输的光纤误码率低于7.62×10^-15,传输速度也接近理论的极值,达到了430 MB/s。最后,该AMC信号处理卡与前端电子学进行了联测,验证了系统的正确性。     

SiPM高压电源研制与验证

硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)是新一代的半导体光子探测器,被广泛应用在高能物理、核医学成像及核物理等领域.由于不同的SiPM的偏置电压不同,为满足SiPM的工作电压需求,设计一款电压可调的,且具有温度自适应功能的高压电源.高压电源主要利用DC/DC模块产生高压来给SiPM供电....     

基于国产工艺的高速并串转换电路设计

面向全国产化工艺的5 Gbps SerDes(Serializer/DESerializer,串化器/解串器)芯片的需求,设计了其中的20:1 Serializer(并串转换电路)。该并串转换电路基于国产GSMC 130 nm CMOS工艺设计,其内部电路结构设计采用了一级5:1模块和两级2:1模块级联方式,并由多相时钟发生器和分频器提供相应的时钟信号,将20路250 Mbps并行数据转换成1路5 Gbps的高速串行数据进行传输。在温度?40~100 °C、全工艺角环境、电路工作电压在1.08~1.32 V 的条件下,后仿真结果均显示该电路功能正确,能输出完整清晰的5 Gbps数据眼图, 满足设计需求。 其中在27 °C、TT Corner(典型值工艺角)、1.2 V工作电压条件下仿真结果表明该并串转换电路整体总功耗为39.12 mW、总抖动为8.34 ps、输出电压满摆幅为800 mV。