EM-6

48-канальный интегрирующий аналого-цифровой преoбразователь ЕМ-6 в ЕвроМИСС для калориметров.

Преобразователь “заряд-цифра” с подавлением нулевой информации (вычитанием «пьедесталов» преобразования) и промежуточным хранением данных до передачи их в контроллер сектора ЕвроМИСС.

Модуль состоит из материнской платы и 24-х мезонинных плат.

На материнской плате размещаются два 96-ти контактных разъёма: разъём для подключения входных сигналов и разъём для связи с магистралью ЕвроМИСС, разъём для подачи в модуль сигнала СТРОБ и разъём для программирования конфигурирующей памяти. Кроме этих разъёмов, ориентированных «вовне», на материнской плате устанавливаются 24 разъёма для подключения мезонинных плат QDC-2-двухканальных преобразователей «заряд-цифра».

Кроме этого на материнской плате устанавливаются электронные микросхемы конфигурирующей памяти, ПЛИС (FPGA CyclonII) и микросхемы для связи с магистралью ЕвроМИСС.

Система регистрации на основе модуля ЕМ-6, может содержать несколько каркасов ЕвроМИСС, в каждом из которых устанавливается до 20 модулей (до 960 каналов АЦП). Сигналы СТРОБ подаются на разъём передней панели ЕМ-6. Сигналы от детектора поступают на 96- контактные разъёмы, расположенные в задней части модулей. Для сопряжения с транспортными кабелями используются дополнительные платы адаптеров, устанавливаемые в специальные направляющие.

Мезонинная плата QDC-2. Мезонинная плата QDC2 содержит два канала преобразования «заряд-цифра». Размер платы 13×89 мм2. Принципиальная схема одного канала приведена на рис.1. Она аналогична использованной ранее в плате QDC4 модуля ЛЭ-71 . Отличие заключается в использовании другой интегральной схемы АЦП, более быстрого ADS7886 вместо AD7895. В процессе аналого-цифрового преобразования ADS7886 использует ресурсы FPGA, в результате процесс преобразования совмещён по времени с передачей данных из АЦП во входные регистры FPGA. Как итог- время преобразования-вычитывания удалось сократить с 7 мксек до 1,3 мксек. примерно в 5 раз. А также заметно уменьшить стоимость канала преобразования.

Принципиальная схема одного канала преобразования «заряд-цифра»

Использование микросхем операционных усилителей в буферном усилителе и интеграторе обеспечивает высокую помехоустойчивость к синфазным помехам в линии передачи от детектора, помехам и нестабильностям в цепях питания. АЦП – 12-разрядный преобразователь с временем преобразования 1,3 мксек и последовательным считыванием данных типа ADS7886. Для управления схемой линейного пропускания и интегратором используется 3 строб-сигнала S1-S3, а для управления АЦП предназначены управляющие сигналы CONV_ST и SCLK, которые являются общими для всех каналов модуля. SDAT – вывод данных –индивидуальный сигнал с каждого канала преобразования.

Основные характеристики QDC-2

Время преобразования, включая время вычитания «пьедесталов»	1,3 мксек
Чувствительность	~0, 25 (0,08) пКул/отсчёт
Длительность сигнала СТРОБ	до 200 нсек
Количество двоичных разрядов	12
Собственный шум (RMS)	<90 фКул
Интегральная нелинейность при скорости нарастания входного сигнала <10 мА/нсек и входном сопротивлении 50 Ом	<0.05%
Количество каналов	2
Максимальный измеряемый заряд при Rвх=50 Ом	1000 пКул (300 Пкул)
Потребляемая мощность	6В X 15 мА/канал \ -5В Х 10 мА/канал

Стабильность. Изменение величины «пьедестала» за сутки при изменении температуры окружающей среды на 15°С не превышает 0,3 МЗР.

Полярность входных сигналов

Положительная;

Отрицательная;

Дифференциальные сигналы.

Входное сопротивление канала QDC2- 1КОм.

Описание