線陣CCD數(shù)據(jù)采集電路研究.pdf

1、隨著北京正負電子對撞機(Beijing Electron Positron Coilider,BEPC)升級改造的完成,位于BEPC直線加速器末端的試驗束也將隨之進行升級改造。為了進一步提高束流單粒子事例的選擇效率、粒子定位精度以及單雙粒子的鑒別能力,計劃采用閃爍光纖陣列探測器代替束流上現(xiàn)有的多絲正比室。針對閃爍光纖陣列探測器研制的需要,本文對閃爍光纖陣列探測器讀出電子學系統(tǒng)中的線陣CCD數(shù)據(jù)采集電路進行了設計和研究。
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2、中對閃爍光纖陣列探測器的初步設計方案進行了介紹,明確了線陣CCD在整個系統(tǒng)中的作用及基本的設計要求。在分析了線陣CCD基本工作原理及其噪聲特性的基礎(chǔ)上,對先后選取的兩種線陣CCD進行了研究,并給出了各自相應的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計。
　　 對于東芝公司的TCD1001P,設計了兩路的數(shù)據(jù)采集電路。使用FPGA作為控制核心,verilog語言進行硬件描述以產(chǎn)生CCD工作所需的驅(qū)動時序及各部分控制信號。針對其芯片的特點,采用差分放大加低

3、通濾波的電路設計對其輸出信號進行預處理,并通過USB2.0總線將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中。
　　 對于DALSA公司的高性能線陣CCD芯片IL-C6-2048C,并用其設計了八路CCD數(shù)據(jù)采集電路。采用電阻分壓和高性能驅(qū)動器分別實現(xiàn)了IL-C6-2048C芯片偏置和驅(qū)動電路的設計。對輸出信號的處理,采用前置放大加專用集成芯片的形式,提高了信號處理的精度和穩(wěn)定性。通過對專用芯片各控制信號的精細控制及CCD驅(qū)動時序、信號布線