aquisição de dados: resultados e status herman lima jr centro brasileiro de pesquisas físicas -...
TRANSCRIPT
Aquisição de Dados:Aquisição de Dados:resultados e statusresultados e status
Herman Lima Jr Herman Lima Jr
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas - CBPFCentro Brasileiro de Pesquisas Físicas - CBPF
IV Encontro NEUTRINOS ANGRAIV Encontro NEUTRINOS ANGRAUniversidade Estadual de Campinas - 4 e 5 de Dezembro de 2008
Protótipo Standalone - SPROProtótipo 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
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
Protótipo Standalone - SPROProtótipo Standalone - SPRO
Setup de caracterização do TDC
Geradorde pulso SPROSPRO
Computador
START
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
STOP
chA
chB
USB
AFG-3252(Tektronix)
Primeiros resultados de caracterização do TDCPrimeiros resultados de caracterização do TDC
Linearidade na faixa inferior de 1ns (passo de 100ps)( Erivaldo Maia)
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
• 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)
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
Primeiros resultados de caracterização do TDCPrimeiros resultados de caracterização do TDC
70ps resolution 182ps resolution
Resolução na faixa inferior de 1ns (passo de 100ps)( Erivaldo Maia)
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
Primeiros resultados de caracterização do TDCPrimeiros resultados de caracterização do TDC
Fatores que podem alterar a resolução do TDC (tensão de alimentação, temperatura)
Os fatores (b) e (c) multiplicam osvalores mínimo e máximo da resolução (a).
(a) (b)
(c)
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
Primeiros resultados de caracterização do TDCPrimeiros 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)
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
• 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
NDAQNDAQ
novidade
Descrição:
Aquisição de Dados - statusAquisição 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)
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr
Aquisição de Dados - statusAquisição de Dados - status
Pessoal envolvido diretamente na DAQ1. Herman Lima Jr (CBPF)
2. Luciano Manhães Filho, software (COPPE-UFRJ)
3. Erivaldo Maia, caracterização SPRO (CBPF)
4. Paulo César, software (UEFS)
5. Rafael Gama, hardware/software (CBPF)
6. 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
IV Encontro Neutrinos Angra – CBPF 4-5 de Dezembro de 2008Herman Lima Jr