Создание цифрового эмулятора сигналов с детекторов ионизирующего излучения Крылов Владислав Витальевич Киевский национальный университет имени Т. Шевченко Дубна, 2012

Цель работы Разработка и изготовление цифрового прибора, способного генерировать максимально быстрые аналоговые сигналы произвольной заданной формы для задач тестирования и отладки детекторной анализирующей аппаратуры

Использование программируемых логических интегральных схем - FPGA в физике высоких энергий

Использование сложных сигналов для тестирования детекторной аппаратуры Δt Эмуляция сигнала, образующегося при наложении сигналов от двух частиц, позволяет отслеживать поведение детекторной аппаратуры в таких ситуациях и определить временную разрешающую способность.

Использование эмулятора сигналов для тестирования схем разделения частиц по форме импульса Пример сигналов от разных частиц со сцинтилляционного детектора (кристалл стильбена)

Блок-схема эмулятора сигналов data CLOCK INPUT CLOCK Индикация RS-232 FPGA Spartan XC2S 100E FLASH JTAG DAC CLOCK data1 data2 DA1 12-bit dual DAC AD MHz DA2 OUT1 OUT2

Разработка схемы и макетной платы генератора

Результат разводки макетной платы

Внешний вид платы эмулятора после отладки

Некоторые формы сигналов, заданные пользователем программно и результаты их эмуляции Amlitude, points Amplitude, points t,ns

Выводы Разработано и изготовлено цифровой эмулятор сигналов с детекторов ядерного излучения, пройдено все этапы проектирования цифровых устройств: выбор путей реализации поставленной задачи; разработка блок-схемы и принципиальной схемы прибора; проектирование и разводка макетной платы; написание программного кода FPGA-проекта; изготовление и отладка макетной платы; генерация пробных сигналов. При реализации проекта получено большой опыт в разработке цифровых устройств для ядернофизических задач, который будет применен для усовершенствования данного прибора и разработки других проектов с использованием ПЛИС.

Спасибо за внимание