12.《采用模拟串行读出的硅像素探测器测试系统》 - 中国科学院高能 ....PDF

采用模拟串行读出的硅像素探测器测试系统 (2012.8) 报告人：刘义 liuyi@ihep.ac.cn 单位： 中国科学院高能物理研究所 核探测与核电子学国家重点实验室 OVERVIEW  需求、背景  硬件系统框架  串行模拟读出方式  数据流和网络传输  DAQ实时监控程序  刻度和噪声  数据处理实例 需求和背景  满足现有积分型硅像素阵列探测器的测试  电荷积分型  片上集成串行模拟输出  外部时序控制  外部电压偏置  后续硅像素探测器测试工作的基本平台 硬件系统 Ctrl+Buffer SiTCP IPCore 探测器子板 Ethernet IPIX2P5 SEABAS母板和SiTCP固件由日本KEK提供 偏置电压 串行模拟读出方式  64X64的像素阵列同时积分（IPIX2P5）  在FPGA控制下，逐个选通像素，串行输出  外部单通道AD转换（25MHz） 读出时间: • 80ns/pixel • 80ns/pixel X 4096pixel/frame = 320us/frame 单路AD 数据流和网络传输 电荷收集 STORESTORE开关开关 模拟串行 ADC ADC 积分电容 保持电容 保持电容 • 软件定时，每2ms读出一帧 FPGA SiTCP IP核 FPGA • 2Byte X 4096Pixles X 500Frames 时序控制 • 约 32Mb 网络带宽 IP/TCP 数据buffer ROOT DAQ实时监测程序 数据文件 控制变量 DAQ实时监控程序 INT_T 单帧积分时间 V_RST_T 前端重置使能时间 V_CDS_T 保持电容重置使能时间  更新控制变量 V_RST_V 前端重置电压  实时显示成像情况、噪声水平 V_CDS