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站(LHAASO)是在中國西藏自治區(qū)羊八井地區(qū)宇宙線觀測站基礎上計劃建設，位于高海拔地區(qū)的宇宙線研究中心。LHAASO具有國際領(lǐng)先水平的高靈敏度、寬能譜、超強γ巡天能力，其核心科學目標是通過開展全天區(qū)的γ源掃描從而達到精確測量γ能譜，積累各種類型γ源的統(tǒng)計學樣本，探索高能宇宙線起源以及進行相關(guān)宇宙演化、高能天體演化和暗物質(zhì)的研究的目標。
　　LHAASO計劃的主體探測器陣列-一平方公里探測器陣列(KM2A)是

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

3、持線性關(guān)系，且波形被適當展寬。采用500MHz采樣頻率的高速ADC芯片(AT84AS001)對濾波成形后的波形進行實時采樣，經(jīng)過模擬/數(shù)字變換得到的數(shù)字化波形信息送入FPGA中完成實時多通道數(shù)據(jù)預處理，再交由上位計算機進行進一步處理。
　　本文對系統(tǒng)總體硬件電路方案進行設計與實現(xiàn)，整個系統(tǒng)包括模擬部分、ADC部分、FPGA部分、時鐘部分、電源部分及VME總線接口電路，采用VME6U規(guī)范完成PCB設計，使用Verilog HDL語言