IV Encontro NEUTRINOS ANGRA
Universidade Estadual de Campinas - 4 e 5 de Dezembro de 2008
Aquisição de Dados:
resultados e status
Herman Lima Jr
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas - CBPF
Protótipo Standalone - SPRO
 1 canal de entrada analógico (ADC) – PULSOS MOSTRADOS NO ENCONTRO DE JUN/08
• taxa de amostragem = 125 MHz
• faixa dinâmica = 1,2 Vpp
 8 canais para medida de tempo (TDC)
• resolução temporal = 81 ps
• faixa dinâmica = 9,8 s
 10 entradas/saídas digitais
 comunicação USB
 hardware reconfigurável
Herman Lima Jr
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF
4-5 de Dezembro de 2008
Protótipo Standalone - SPRO
Setup de caracterização do TDC
START
Gerador
de pulso
chA
STOP
SPRO
chB
AFG-3252
(Tektronix)
USB
Computador
Herman Lima Jr
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4-5 de Dezembro de 2008
Primeiros resultados de caracterização do TDC
Linearidade na faixa inferior de 1ns (passo de 100ps)
( Erivaldo Maia)
• setup:
- teste somente do canal 1 do TDC
- pulsos START e STOP gerados
por um gerador de sinais
• erros devido ao jitter do gerador não
levados em conta (100ps RMS)
• estatística: 76200 medidas por diferença
de tempo
• início em 5,4ns devido à especificação
do TDC
• erro máximo = 1,52%
(desvio da média)
Herman Lima Jr
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Primeiros resultados de caracterização do TDC
Resolução na faixa inferior de 1ns (passo de 100ps)
( Erivaldo Maia)
70ps resolution
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182ps resolution
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Primeiros resultados de caracterização do TDC
Fatores que podem alterar a resolução do TDC (tensão de alimentação, temperatura)
(a)
(b)
(c)
Os fatores (b) e (c) multiplicam os
valores mínimo e máximo da
resolução (a).
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4-5 de Dezembro de 2008
Primeiros resultados de caracterização do TDC
Linearidade na faixa 10ns-100ns (passo de 10ns)
( Erivaldo Maia)
• setup:
- teste somente do canal 1 do TDC
- pulsos START e STOP gerados
por um gerador de sinais
• erros devido ao jitter do gerador não
levados em conta (100ps RMS)
• estatística: 76200 medidas por diferença
de tempo
• erro máximo = 2,91%
(desvio da média)
Herman Lima Jr
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4-5 de Dezembro de 2008
NDAQ
Descrição:
• padrão VME 6U
• um módulo:
 8 canais analógicos @ 125 MHz ou
4 canais analógicos @ 250 MHz
 buffer por canal = 64k amostras
 8 canais para medida de tempo
• 2 versões de firmware (8 ou 4 canais)
• registradores de controle e status
• comunicação CAN para controle e leitura dos
registradores (através de microcontrolador e
portas SPI e I2C)
• circuito USB para utilização “standalone” do
módulo
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Aquisição de Dados - status
SPRO
• firmware para ler o TDC finalizado e testado
• primeiros resultados de caracterização do TDC
 de 5,4ns a 6,3ns (passo 100ps)  erro máximo = 1,52%
 de 10ns a 100ns (passo 10ns)  erro máximo = 2,91%
 resolução temporal = 182ps (pior caso)
 resultados sugerem tendência de aumento do erro com o aumento do intervalo de
tempo – a ser investigado
NDAQ
• 11 esquemáticos finalizados - ADCs, TDC, FIFOs, power, drivers de entrada, sistema de
clock, buffers VME, circuito CAN
• protótipo de circuito de comunicação CAN montado e funcionando (ver Rafael Gama)
• ADCs, TDCs e clock entregues no CBPF
• aguardando por buffers, memórias (FIFO e SRAM), FPGAs e osciladores (já importados)
Herman Lima Jr
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF
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Aquisição de Dados - status
Pessoal envolvido diretamente na DAQ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Herman Lima Jr (CBPF)
Luciano Manhães Filho, software (COPPE-UFRJ)
Erivaldo Maia, caracterização SPRO (CBPF)
Paulo César, software (UEFS)
Rafael Gama, hardware/software (CBPF)
Luis Fernando, software (Unicamp)
Cronograma de curto prazo (otimista)
•
•
Março/09: 8 canais de TDC testados no SPRO
Maio/09: primeiros 3 protótipos do NDAQ prontos para teste
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