脉冲数字电路
脉冲电路介绍
脉冲电路介绍脉冲电路是电子电路中一种常见的电路类型，它能够产生和处理脉冲信号。
脉冲信号是一种具有高幅度、短持续时间的电信号，常用于数字电子设备和通信系统中。
脉冲电路在数字电路、计算机、通信系统等领域起着重要的作用。
脉冲电路通常由多个元件组成，包括电容、电感、二极管、晶体管等。
这些元件的组合与连接方式决定了脉冲电路的功能和性能。
脉冲电路可以实现信号的放大、滤波、整形和计数等功能，广泛应用于数字电子设备和通信系统中。
脉冲电路的基本元件之一是电容。
电容是一种能够储存电荷的元件，它能够在一段时间内储存电荷，并在需要时释放电荷。
在脉冲电路中，电容经常用于实现信号的整形和滤波功能。
通过调整电容的数值和连接方式，可以改变电路对不同频率信号的响应。
另一个常见的脉冲电路元件是电感。
电感是一种能够储存磁能的元件，它能够在一段时间内储存磁能，并在需要时释放磁能。
在脉冲电路中，电感经常用于实现信号的放大和计数功能。
通过调整电感的数值和连接方式，可以改变电路对不同频率信号的响应。
二极管和晶体管也是脉冲电路中常见的元件。
二极管是一种具有非线性特性的元件，它能够将正向电压转化为电流，并阻断反向电流。
在脉冲电路中，二极管常用于实现信号的整形和检测功能。
晶体管是一种具有放大功能的元件，它能够将小信号放大为大信号。
在脉冲电路中，晶体管常用于实现信号的放大和开关功能。
脉冲电路的工作原理通常基于电荷的积累和释放。
当电容或电感储存了足够的电荷或磁能时，它们将释放能量，并产生脉冲信号。
这些脉冲信号经过放大和处理后，可以用于驱动其他电子设备或传输信号。
脉冲电路在数字电子设备和通信系统中有着广泛的应用。
例如，在计算机中，脉冲电路用于处理和传输数字信号，实现数据的存储和处理功能。
在通信系统中，脉冲电路用于产生和解析数字信号，实现数据的传输和接收功能。
脉冲电路是一种重要的电子电路类型，它能够产生和处理脉冲信号。
脉冲电路通过电容、电感、二极管、晶体管等元件的组合和连接方式，实现信号的放大、滤波、整形和计数等功能。
数字电路时钟脉冲
数字电路时钟脉冲数字电路中的时钟脉冲是电子设备中非常关键的信号之一。
它用于同步和驱动各个模块的工作，确保电路的正常运行。
本文将详细介绍数字电路中的时钟脉冲的定义、特性、应用及其相关设计注意事项。
一、时钟脉冲的定义与特性时钟脉冲是指数字电路中周期性变化的信号，通常表现为方波或脉冲波形。
其周期性变化特性使得时钟脉冲在数字系统中具有重要的角色，它决定了各个部件的工作时间及数据传输的时间间隔。
时钟脉冲的频率可以决定系统的响应速度和处理能力。
在数字电路中，时钟脉冲的频率由一个名为振荡器的电路产生。
振荡器通常由晶体振荡器或者是集线器构成。
它们能够产生稳定且具有一定频率的振荡信号，将其输出作为时钟信号。
二、时钟脉冲的应用时钟脉冲在数字电路中有多种应用，下面将分别介绍其中的几个应用场景。
1. 同步器件时钟脉冲可以用于同步不同模块之间的工作。
通过时钟信号的控制，各个模块能够按照同步的节奏进行数据传输或处理。
这对于保证数据的准确性和系统的正常运行非常重要。
2. 时序控制时钟脉冲可以用于控制数字电路中的时序操作。
比如，时钟脉冲可以用于电脑的CPU中，控制指令的执行和数据的读写。
它确保了指令按照正确的时间顺序执行，避免数据错误或者系统崩溃。
3. 脉冲计数器时钟脉冲还可以用于实现脉冲计数器。
脉冲计数器是一种数字电路，用于计数输入脉冲的数量。
通过时钟脉冲的触发，计数器可以精确地计数脉冲的次数，并输出相关的计数结果。
脉冲计数器在电子设备中的计数、计时和测量等方面有着广泛的应用。
三、设计注意事项在设计数字电路时，时钟脉冲的合理设计非常关键。
下面列举几个设计时需要注意的事项。
1. 时钟信号的频率要合适时钟信号的频率过高或过低都会对数字电路的性能造成影响。
过高的频率可能导致信号传输速度不够快，过低的频率则可能引起系统响应慢。
因此，设计时需要根据具体的应用场景选择合适的频率。
2. 时钟信号的稳定性要保证时钟信号的稳定性对于数字电路的正常工作至关重要。
《数字电路脉冲信号》课件
触发器是一种存储器件，用于存储和控制二进制数据。
RS触发器
通过两个输入信号进行控制，实现存储和状态切换。
D触发器
通过输入信号控制和传输数据，实现数据存储和同步控制。
SR触发器的工作原理及应用
SR触发器电路
由逻辑门和触发器构成，实现数 据存储和状态切换。
SR触发器真值表
根据输入信号的不同组合，SR触 发器的状态和输出会发生变化。
异步二进制计数器
通过触发信号异步计数，不受外部时钟限制。
二进制计数器的工作原理及应用
二进制计数器电路
由多个触发器和逻辑门构成，实 现二进制计数功能。
上升沿计数器
下降沿计数器
顺序递增计数，常用于频率分频、 寄存器地址和程序计数等。
顺序递减计数，常用于定时器、 脉冲生成和状态机控制等。
触发器的概念分类
脉冲信号计数器
产生特定频率和宽度的脉冲信号， 用于测试和调试电路。
计数和测量脉冲信号的频率。
脉冲信号序列器
控制和管理多个脉冲信号的出现 顺序。
延时器的原理及类型
1
பைடு நூலகம்
单稳态延时器
2
在输入信号发生变化时，生成一个单脉
冲宽度可控的输出。
3
原理
延时器通过增加信号的延时时间来实现 控制和定时功能。
定时器
根据预设的定时值，生成时序精确的脉 冲信号或触发信号。
《数字电路脉冲信号》 PPT课件
数字电路脉冲信号PPT课件将深入探讨数字电路中脉冲信号的特点、分类、应 用以及与时序电路、延时器、计数器和触发器等的关系。
脉冲信号的定义和特点
脉冲信号是一种短时且幅度突变的信号，在数字电路中起到传输和控制的作 用。它具有快速切换、高频响应和低能耗等特点。
数字电路时钟脉冲技术
数字电路时钟脉冲技术时钟脉冲技术在数字电路中起着至关重要的作用，它控制着信号的同步和数据的传输。
在本文中，我们将探讨数字电路中常用的时钟脉冲技术以及其原理和应用。
一、脉冲信号与时钟信号在数字电路中，脉冲信号是指持续时间较短的信号，通常用高电平和低电平表示。
时钟信号是指周期性重复的信号，用于同步各个部分的操作。
脉冲信号可以通过时钟信号的上升沿或下降沿来触发。
二、时钟脉冲的生成和分频技术时钟脉冲的生成是数字电路中的基本技术之一。
其中，晶振是常用的时钟信号源，它通过振荡器电路产生一个稳定的频率信号。
然后，通过分频电路将其分频得到所需的时钟频率。
分频电路根据输入时钟频率和所需要的输出时钟频率进行设计。
常见的分频电路有二分频、四分频和八分频等。
例如，如果输入的时钟频率为10MHz，而需要的输出时钟频率为1MHz，那么可以使用十分频电路将其分频得到所需的频率。
三、时钟脉冲的传输和同步技术时钟脉冲的传输是数字电路中常用的技术之一。
时钟脉冲可以通过导线或者信号线传输到不同的电路模块中，用于触发操作或者同步数据传输。
同步技术在数字电路设计中起着重要的作用。
同步传输是指根据时钟脉冲的上升沿或下降沿进行数据传输的方式。
例如，在时钟脉冲上升沿时，数据从发送端传输到接收端；而在时钟脉冲下降沿时，数据则保持不变。
这样可以确保数据的稳定性和正确性。
四、时钟脉冲的应用领域时钟脉冲技术在数字电路中广泛应用于各种领域。
它在微处理器、通信系统、存储器、计数器等电子设备中起着关键的作用。
在微处理器中，时钟脉冲用于同步指令和数据的执行，确保整个系统的稳定性和正确性。
在通信系统中，时钟脉冲用于同步发送和接收数据的速率，以避免数据丢失或错误。
在存储器中，时钟脉冲用于同步读写操作，确保数据的可靠性和一致性。
在计数器中，时钟脉冲用于控制计数的速率，实现精确计数功能。
总结：时钟脉冲技术在数字电路中是一项重要的技术，它控制着信号的同步和数据的传输。
脉冲与数字逻辑电路
时序逻辑电路设计方法及优化
01
优化方法
02
减少触发器的数量，降低电路的复杂度和成 本。
03
优化逻辑表达式，减少逻辑门的数量，提高 电路性能。
04
采用同步时序逻辑电路设计，提高电路的稳 定性和可靠性。
05 脉冲波形的产生与整形
脉冲波形产生方法
多谐振荡器
通过RC或LC振荡电路产生方波 或矩形波脉冲。
逻辑代数简介
逻辑代数基本定律
逻辑函数的表示方法
包括同一律、矛盾律、排中律等，是 逻辑运算的基础规则。
包括真值表、卡诺图、逻辑表达式和 逻辑图等，用于描述和表示逻辑函数 的性质和功能。
逻辑表达式的化简
通过运用逻辑代数的基本定律和公式， 将复杂的逻辑表达式化简为简单的形 式。
03 组合逻辑电路分析与设计
03
脉冲调制与解调
在通信系统中，为了实现信号的远距离传输和抗干扰，常常采用脉冲调
制技术。解调则是将调制后的脉冲信号还原为原始信号的过程。
06 数字逻辑电路在通信系统 中的应用
数字通信系统基本原理
采样定理
在模拟信号转换为数字信号的过程中，采样定理规定了采 样频率必须大于或等于信号中最高频率的两倍，才能完整 地恢复出原始信号。
量化与编码
采样后的信号经过量化处理，将连续的模拟信号转换为离 散的数字信号。编码则是将量化后的信号转换为二进制代 码，以便于传输和处理。
数字信号的传输
数字信号在传输过程中具有抗干扰能力强、易于加密和差 错控制等优点。通过适当的调制技术，数字信号可以在各 种通信媒介中有效传输。
数字调制与解调技术
振幅键控（ASK）
组合逻辑电路概述及特点
组合逻辑电路定义
脉冲与数字电路
译码器电路是一种将二 进制代码转换为输出信 号的电子电路。它通常 由多个触发器和门电路 组成，可以将二进制代 码转换为相应的输出信 号。
编码器和译码器电路广 泛应用于各种领域，如 计算机、通信、测量和 控制等。
编码器和译码器电路的 常见类型包括二进制编 码器、二进制译码器和 多路复用器等。
编码器和译码器电路的 主要参数包括分辨率、 转换速度、功耗和集成 度等。
触发器与寄存器
触发器
01
一种双稳态的电路，能够在外部信号的作用下实现状态的翻转。
寄存器
02
由多个触发器组成，能够存储二进制数，并实现数据的存储和
传输。
触发器与寄存器在数字电路中的作用
03
实现数据的存储和传输，以及控制电路的状态。
数字电路的分类与特点
组合逻辑电路
由逻辑门电路组成，实现基本的 逻辑运算和控制功能。
数字显示电路
数字显示电路是一种用于将数字信号转换为可视 显示的电子电路。它通常由七段显示器或液晶显 示器等组成，可以将数字信号转换为相应的可视 显示。
数字显示电路的常见类型包括七段显示器、液晶 显示器和LED显示器等。
数字显示电路广泛应用于各种领域，如计算机、 通信、测量和控制等。
数字显示电路的主要参数包括分辨率、亮度、视 角和功耗等。
脉冲与数字电路的发
05
展趋势与展望
新技术与新材料的应用
新材料
新型半导体材料如碳化硅、氮化镓等 ，具有更高的电子迁移率和耐压能力 ，能够提高脉冲与数字电路的性能。
新技术
新兴的纳米技术、柔性电子技术等， 为脉冲与数字电路的设计和制造提供 了新的可能性，有助于实现更小尺寸 、更高集成度的电路。
高性能脉冲与数字电路的设计与实现
脉冲与数字电路 稿本
脉冲与数字电路稿本
脉冲与数字电路是现代电子技术中重要的一部分，它们在数字电子设备的设计与制造中扮演着重要的角色。
脉冲是一种突然变化并在极短时间内消失的信号，通常在电子技术中用来传递信息或进行计算处理。
数字电路则是通过电子元件来进行逻辑运算的电路，其逻辑运算的结果仅能为0或1两个值。
脉冲与数字电路相互依存，它们的使用为数字电子设备的设计与运行提供了基础。
脉冲信号的生成一般采用仪器电源或振荡器进行，并通过传输电路及时传递，在数字电路的设计中，将脉冲信号作为输入信号，从而对其进行数码计算。
数字电路主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
组合逻辑电路的计算结果仅取决于它的输入信号，并无与计算时间有关的因素；时序逻辑电路则需要根据操作的顺序进行相应的计算，计算过程中会涉及到时钟脉冲信号进行操作控制。
在数字电路的设计中，流水线技术是一种常用的技术手段，它利用时序逻辑电路的特性对数字电路的计算过程进行分步处理，在计算过程中同时进行多个部分的计算，从而提高计算速度。
另外，电子时钟是数字电路中的关键元件，其通过控制时序逻辑电路的计算顺序来确保计算的准确性和稳定性。
总之，脉冲与数字电路在数字电子设备的设计与制造中扮演着极为重要的角色。
脉冲信号作为数字电路的输入信号，数字电路通过逻辑运算进行数码计算，从而完成具有特定功能的数字电子设备。
在数
字电路的设计中，组合逻辑电路和时序逻辑电路的结合、流水线技术、电子时钟等都是必不可少的元素，它们为数字电子设备的运行提供关
键保障。
脉冲与数字电路课程设计
关键词：脉冲与数字电路课程设计、7段4线1译码/驱动器、课程设计脉冲与数字电路课程设计一、设计目的数字电子技术是电气专业的一门专业基础课，该课程理论与实践内容联系密切，系统性强，是一门理论和实践性都很强的专业基础课，课程设计是本课程必不可少的教学环节，通过设计可以使学生掌握基本的数字电路设计方法和操作技能，进一步加深对数字电路课程的理解与应用，掌握数字系统的组成和设计方法以及系统的调试方法，熟悉常用数字芯片的功能及使用方法，为后继课程的学习奠定坚实的基础。
二、设计任务1、利用计数器设计一个简易的电子钟。
2、该数字钟具有分、秒计时功能，并能用4个数码管显示分、秒。
3、具有手动调时，当认为时钟不准，可以对分进行调整。
三、设计器件四、器件资料1、74LS192（1）74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能。
（2）引脚排列和逻辑符号引脚排列逻辑符号图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
2、74LS247（1）、74LS247功能作用74LS247 是一个TTL BCD—7段4线15V输出译码器/驱动器（2）74LS247引脚图:7段4线1译码/驱动器（3）74LS247真值表：3、74LS00（1）74LS00是四组2输入端与非门，它能实现电路的与非作用。
（2）引脚图（3）真值表4、CD4040（1）、CD4040是12位二进制串行计数器，所有的计数器为主从触发器，计数器在时钟下降沿进行计数，CR为高电平时，对计数器进行清零，由于在时钟输入端使用施密特触发器，对脉冲上升和下降时间无限制，所有输入输出均经过缓冲。
(2)、CD4040的引脚图所示：CD4040引脚图5、CD4060(1) CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。
第11章脉冲数字电路
十进制数化成二进制数:可以采用除2取余数，即将十进制数 连续用2除，直至商为0。每次的余数即为二进制数码，且最初得 到的余数为最低位有效数，最后得到的为最高位有效数。
上一页
返回
11. 2晶体管的开关特性
11. 2. 1二极管的开关特性
二极管在正向电压作用下导通，在反向电压作用下截止，这 相当于开关的闭合和断开。可见，二极管具有开关特性。 尽管二极管具有开关特性，但它并不是理想的开关。理想开 关要求在闭合时，电阻为零，开关两端的电压降也为零;开关在断 开时，电阻为无穷大，开关两端的电压等于电源电压。而二极管 在正向导通时，有正向电压降存在(硅管约为0. 7 V，锗管约为0. 3 V );且二极管在反向截止时，反向电阻虽然很大，但并不是无穷大， 仍能通过一个很小的反向饱和电流。所以二极管开关只能近似于 理想开关。但较之机械开关，二极管开关具有动作时间短、使用 频率高、无触点等优点。因此，在数字电路中，经常用二极管作 开关器件。
上一页
下一页
返回
11. 1脉冲数字电路的基本概念
4.脉冲宽度tw 脉冲宽度指脉冲信号所持续的时间，即脉冲信号从脉冲前沿0. 5 Um 处到脉冲后沿0. 5 Um处所用的时间。 5.脉冲间隔tg 从上一个脉冲后沿0. 5 Um处到下一个脉冲前沿0. 5 Um处所用 的时间。脉冲间隔也称为脉冲休止期。
上一页
返回
11. 3基本逻辑电路
11. 3. 1“与”门电路(AND电路)
当决定某一事件的条件全部具备时，该事件才能发生。这种 因果关系称为“与”逻辑关系能够实现“与”逻辑关系的电路称 为“与”门电路。 具有“与”逻辑关系的照明电路如图11 -9所示，开关A与B串 联。当开关A与B同时接通时(条件)，灯泡F发亮(结果);只要有一个 开关不接通，灯泡就不会发亮。 利用二极管的钳位作用，可以构成“与”门电路，如图11一 10所示。它有2个输入端(也可以有多个)。
脉冲与数字电路 相学
脉冲与数字电路相学
脉冲与数字电路都属于电子技术领域的子学科，两者有着紧密的关联。
脉冲是指时间极短且带有较高脉宽的电信号，常常被用作信息传递中的载体。
数字电路是基于数码的电路，用于处理和存储数字信号。
脉冲在数字电路中起到了极为重要的作用，它可以被视为一种离散的数字信号。
数字电路可以对脉冲信号进行处理和解码，从而实现数字逻辑运算、数据存储、数字通信等功能。
在实际应用中，脉冲与数字电路常常相互依存。
例如，在数字通信中，脉冲被用作对数字信号进行调制和解调的载体，数字电路则用于对信号进行解码和处理。
在计算机中，脉冲发生器和时钟电路生成的脉冲信号被用作同步电路和计时器的基准信号，数字电路则处理和操作计算机数据。
总之，脉冲和数字电路相互学习相互依存，二者的研究和应用都具有重要意义。
脉冲与数字电路 主光
脉冲与数字电路主光
脉冲和数字电路是电子电路中不可或缺的两个重要组成部分。
脉冲电路是指由一系列窄脉冲组成的电路。
在电子领域，脉冲通常是指高速电压或电流信号，它们的宽度很短，通常只有几纳秒或微秒。
脉冲电路的应用范围非常广泛，例如在计算机、雷达、通信系统等领域。
数字电路是指使用数字信号为基础的电路，其中的信号只能取离散值，例如0和1。
数字电路常用于计算机和数码系统中，可以用来进行逻辑运算、存储数据等。
数字电路通常使用数字逻辑门（例如与门和或门）和触发器构建。
光是一种无线电磁波，可以传播光信号。
主光通常是指光的主波段，它包含从400纳米到700纳米的波长范围。
主光通常用于通信和成像应用中，例如光纤通信和光学成像。
在实际电路设计中，脉冲和数字电路可以和光学组件结合起来，形成脉冲光电路和数字光电路。
脉冲光电路使用脉冲信号和光学器件来实现高速数据传输，而数字光电路使用数字信号和光学器件来实现电子设备之间的高速通信。
脉冲与数字电路 准线
脉冲与数字电路准线
脉冲与数字电路准线，是电子学中的两个重要概念。
有关这两个
概念，我们需要深入了解，并学会如何应用。
首先，我们来了解一下脉冲。
脉冲是一个短时的电信号，它的波
形由一个突然的上升沿或下降沿组成，持续时间非常短暂。
在电子学中，脉冲被广泛应用于数字电路的触发和计数等特定用途。
而数字电路则是指将数字信号作为输入或输出的电路，其中数字
信号仅使用两种状态，即高电平或低电平。
数字电路被用于大多数现
代计算机、电子系统和设备中。
在数字电路中，信号的处理基本上是由计算机中的 01 码逻辑处
理单元实现的。
数字电路的主要优势是其高度可靠性、精度、对环境
温度和电压波动的鲁棒性以及其较低的功耗。
脉冲的应用使数字电路可以应对更高级别的操作，比如触发和计数。
此外，脉冲对于控制和同步不同系统的时序也非常重要。
准线，在电子学中，指的是使用特定的点作为水平和垂直方向的
参考线，准确测量和标记间距的方法。
准线对于数字电路的设计和制
造也非常有意义，它可以帮助设计者轻松确定器件的相对位置，控制
联锁和布线方案，并精确描述不同元件之间的连接方法。
总而言之，脉冲和数字电路准线是数字电路中最基本的要素之一。
准确理解它们的作用和应用，对于电子学的专业人员和学生而言都是
非常重要的。
因此，深入了解脉冲和数字电路准线是提高数字电路应用能力的必备条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阈值电压标定电路
S-Curve 法
开关控制产生10000 类PMT信号（45%~55%） 4.5 mV x 85% x 0.333 x 16 标定16/3 PE信号阈值，逻辑内部反推1/3 PE
DAC阈值输出加电阻衰减
标定电路产生信号 ~10 mV
甄别器输入信号 假信号
8
Artix-7 GMII
R2
﹢ ﹣ V﹣ ﹢ V+
R2
16
阳极基线位置 打拿级基线位置
板2基线离散型小一些，在合理区间
17
时间精度曲线
修正前的time walk
低阈：~1/3 PE 高阈：~5 PE 整个动态范围时间分辨率好于
0.5 ns RMS
离线修正后的time walk
18
时间精度曲线
低阈：~1/3 PE 高阈：~5 PE 整个动态范围时间分辨率好于
USB
DDR3 EEPROM
Channel 1
30 m Dynode Buffer
RC2
Cable
30 m Calibration Cable
Anode Buffer PMT1
RC2 Amp
DAC
PMT 2 PMT 9
Channel 2 Channel 9
……
ADC
ADC Disc. Disc.
FPGA Command & State
30 PE
Overlap
133 PE
4000 PE 8th Dynode Scale
电荷测量：分段测量，模拟成形+数字积分
12 bit 12 bit
2 bit
时间测量：前沿定时+FPGA-TDC
Anode Charge DY8 Charge Over range flag
MSB
LSB
自动时钟相位补偿技术，基于WR方法
start TDC
TDC
Time Discrimination Circuit
DISC. DAC
Vth_H
电荷测量电路
电路结构：passive RC2 Shaper 时间常数：40 ns ， 权衡SNR，Peaking error， Ballistic Deficit， Dead Time…… ADC钳位保护电路+基线稳定电路，实时基线测量
15
20
25
30
Number
Peak-peak 好于 100 ps
测试条件
RMS : 19.3 ps
（1）两块FEE 连接到三层交换机
（2）使用TDC 测量两块FEE 的相位差
（3）测试时，两块FEE 重新上下电，交换机不变
23
Fiber ～400m
GrandMaster
CTRL
Charge Measurment Circuit
9 DACs
Time Discriminator
……
Threshold CHANNEL1 CHANNEL2
CHANNEL9
DAC
>50%:+1bit <50%:-1bit
±
Pulse Generator CTD
Hit Rate Analysis
主要任务
指标需求
时间测量Bin size 时间测量分辨率
（RMS）
电荷测量动态范围
< 1 ns < 0.5 ns S.P.E. - 4000 P.E.
S.PE电荷量
450 fC
电荷测量分辨率（%） 30%@S.P.E.; 3%@4000P.E.
通道数
3600(->3120)
4
30 PMTs, 150 m 15 m
TX CLOCK PLL
System Clock
WRPC
GTP
System Clock
PLL
RX CLOCK
FEE
Optical Transceiver
WR 交换机
GTP
EEPROM
Sitcp_clk(125 MHz)
snk
wrpc
62.5 MHz
src
Tx convert
125 MHz
Rx convert
baseline [1 2R2(Vstep Vcom )] 4096
2R1 R2
2
Vstep from DAC R1
R2为 1.6k(Anode) 1.5k(DY8), 5%
R1为 560,1%
R1
OPA：Vos最大离散5.2 mV
基线理论最大离散差：~100道。实测最大：~100道。
4 bit
12 bit
26 bit 44 bit
6 bit
4 bit
Header Chn NO. Charge Inf. Time Inf. Reserve Tail
TCP/IP数据传输方式
30 bit
6 bit
6 bit
2 bit
Corse Time Fine time(Low) Fine time(High) Corse Diff. ID
模拟前端模块的设计 时钟与数据传输模块的设计
◇ 机械、器件布局考虑
系统测试
◇ 电子学测试
常温下的性能测试 时钟相位自动调整测试 数据率测试 温漂测试
◇ PMT 联合调试
滨松R5912和CR365测试系统 电荷和时间分辨率测试
3
Extensive Air Shower
WR Switch1
Fiber ～400m
WR Switch2
WR Switch4
Fiber ～400m
Fiber
WR Switch3
Fiber
WR Switch5
Fiber ～400m
FEE1
FEE2
Signal Source
skew (ps)
-250
-300
-350
-400
-450
-500
5
10
12
RF Attenuator
PC
LMR240 （30 m）
Power Splitter Arbitrary Waveform Generator
Network Cable
…… …… FEE V1.0
WR Switch Optical Fiber
PMT测试波形：AFG3252，ArbExpress 产生 电缆：LMR240, 30米 WR Switch时钟相位补偿和数据传输 两块FEE V1.0 (#1、#2)
Peak
Data
Data
Detector Package Buffer
Start
TDC
Recovery Clock
Clock Adjust
TCP/IP Protocol
Stack
Clock Adjust
GTX
Anode Scale
Optical
Fiber
WR
SFP
Switch
FEE主要技术路线
1 PE
WR Switch1
Fiber ～400m
WR Switch2
WR Switch4
Fiber ～400m
Fiber
WR Switch3
Fiber
WR Switch5
Fiber ～400m
FEE1
FEE2
Signal Source
skew (ps)
100 50 0 -50
-100 -150 -200
5
30 PMTs, 150 m
30 PMTs, 150 m 15 m
主要任务
全广角探测百GeV以上的EAS 探测粒子前锋面到达时间 探测粒子电荷，判断粒子种类 测量范围：1~4000 P.E. 四(三)个水池，~400 FEE
FEE
15 m :PMT
900 PMTs for one water pool One FEE for 9 PMTs
系统测试
◇ 电子学测试
常温下的性能测试 时钟相位自动调整测试 数据率测试 温漂测试
◇ PMT 联合调试
滨松R5912和CR365测试系统 电荷和时间分辨率测试
2
LHAASO WCDA FEE 简介
◇ LHAASO WCDA FEE 主要任务 ◇ 前端读出电子学的设计
10
15
20
25
30
Number
Peak-peak 好于 100 ps
测试条件
RMS : 19.2 ps
（1）两块FEE 连接到三层交换机
（2）使用TDC 测量两块FEE 的相位差
（3）测试时，两块FEE 重新上下电，交换机不变
22
Fiber ～400m
GrandMaster
模拟前端模块的设计 时钟与数据传输模块的设计
◇ 机械、器件布局考虑
系统测试
◇ 电子学测试
常温下的性能测试 时钟相位自动调整测试 数据率测试 温漂测试
◇ PMT 联合调试
滨松R5912和CR365测试系统 电荷和时间分辨率测试
11
LHAASO WCDA FEE 简介
◇ LHAASO WCDA FEE 主要任务 ◇ 前端读出电子学的设计
模拟前端模块的设计 时钟与数据传输模块的设计
◇ 机械、器件布局考虑
系统测试
◇ 电子学测试
常温下的性能测试 时钟相位自动调整测试 数据率测试 温漂测试
◇ PMT 联合调试