基于FPGA的8通道脉冲波形分析器的研制

设计了一个8通道的脉冲波形分析器。此系统以双现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）为核心,板载大容量同步双端口随机存取存储器（Random-Access Memory,RAM）,并行8通道96 MHz高速采样模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）,能够同时对8路脉冲波形进行采样分析,得到脉冲时间间隔谱、脉冲幅度谱和脉冲宽度谱。该设备ADC以10.4 ns的采样间隔采集脉冲数据,通过通用串行总线（Universal Serial Bus,USB）2.0与电脑实现数据上传,并借助上位机进行数据的实时显示。该设备...

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Published in核技术 Vol. 40; no. 9; pp. 35 - 40
Main Author 李继承 刘聪展 张翼飞 赵建领 阎博
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院大学 北京 100049 2017
中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室 北京 100049%中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室 北京 100049%中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室 北京 100049
云南大学 昆明 620215
Subjects
多通道
现场可编程门阵列
脉冲波形分析器
高分辨率
脉冲波形分析器
High resolution
现场可编程门阵列
多通道
高分辨率
FPGA
Pules wave analyzer
Multiple channel
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Summary:设计了一个8通道的脉冲波形分析器。此系统以双现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）为核心,板载大容量同步双端口随机存取存储器（Random-Access Memory,RAM）,并行8通道96 MHz高速采样模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）,能够同时对8路脉冲波形进行采样分析,得到脉冲时间间隔谱、脉冲幅度谱和脉冲宽度谱。该设备ADC以10.4 ns的采样间隔采集脉冲数据,通过通用串行总线（Universal Serial Bus,USB）2.0与电脑实现数据上传,并借助上位机进行数据的实时显示。该设备已成功运用于硬X射线调制望远镜（Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT）卫星高能主探测器的电性测试,并能够广泛适用于核辐射研究领域。
Bibliography:FPGA; Multiple channel; High resolution; Pules wave analyzer
Background： The hard X-ray modulation telescope（HXMT） is devoted to performing an X-ray all-sky imaging survey, and carrying out pointed observations of the celestial bodies such as black-hole with high sensitivity. The 18 high energy X-ray detectors（HEDs） are the main payload on the HXMT. Purpose： This study aims to design a new type of multi-channel pulse wave analyzer for hard X-ray for the HEDs. Methods： Based on field programmable gate array（FPGA） technology, the pulse wave analyzer is structured with two FPGAs, eight high speed acquisition analog-to-digital converters（ADCs）（with 96-MHz clock driver）, 32 K×16 dual port random-access memory（RAM） and one universal serial bus（USB） 2.0. It can deal with 8-channel input pulses in parallel to obtain pulse height, width and reaching time from each channel. All those data can be displayed in real time on computer. Results： It is confirmed experimentally that the pulse wave analyzer performance is compar
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2017.hjs.40.090401