摘要：A FPGA based time-to-digital converter(TDC)with high precision was designed and realized.A technique that combines coarse time counting and fine time measurement was adopted to achieve a large time measurement range and a fine time *** method of“wave-union”was used in the time interpolation to improve the time *** performance of TDC was tested under lab conditions and the results show that the time resolution of TDC is less than 40 *** has been applied for pulse width(time-over-threshold,TOT)measurement.

摘要：为更好地保障中国科学院近代物理研究所重离子加速器(HIRFL)的稳定运行,本文研究设计了基于物联网的状态诊断系统。针对HIRFL中设备数量庞大、种类复杂的特点,采用物联网的设计架构,利用各种传感器进行数据采集,并通过网络传输给中央控制系统中的数据库,由服务器中运行的控制软件对这些数据进行综合分析,给出合理的建议并发出相应的指令。根据HIRFL的实际情况,初步设计了1个HIRFL状态诊断系统模型,包括底层的硬件设计和上层的软件设计以及界面设计。部分控制界面已上线运行,并在实际运行中得到了检验,取得了一定的加速器状态诊断效果。

摘要：为宇宙射线缪子(μ子)测量实验设计了基于FPGA的高精度时间-数字转换器(TDC),结合TDC测量值与GPS提供的标准时间(UTC)精确记录了粒子事件的时间信息。TDC采用粗计数+细时间测量相结合的方式,用计数器实现动态范围大于1 s的粗时间测量;使用FPGA加法进位延时链构建时间内插完成了细时间测量,并借助Wave-Union与bin-by-bin方法提高时间分辨并改善非线性。实验室测试双边沿TDC的时间分辨为16.68 ps,时间测量精度(RMS)好于45 ps。测量结果表明,该TDC满足脉冲前沿时间甄别要求。

摘要：介绍了基于MSP430F169混合数字信号处理器和EPM1270T144C5N复杂可编程逻辑器件(CPLD)而设计的综合报警平台系统。MSP430F169混合信号处理器具有超低功耗、处理能力强、系统工作稳定等优点。EPM1270T144C5N是一种具有144只管脚的复杂可编程逻辑数字器件,可以实现同时对多个不同的设备报警信息采集与处理。该综合报警平台对HIRFL-CSR上运行的各个分散的监测报警系统所产生的报警信息进行综合收集处理与报警,主要是先根据现有已上传到监测报警系统服务器中的原始数据进行条件判断,服务器根据判断结果发送相应的指令,MSP430利用UART功能和网络协议转换器配合接收;然后MSP430把接收到的指令数据解析后送到CPLD数据端口,由CPLD控制连接的报警器,实现报警功能;也可利用CPLD多管脚的优势,控制其他的现场设备。MSP430F169内部的12位ADC和DAC模块可实现对现场设备的模拟信号的给定和回读。系统客户端的软件采用Microsoft Visual C++6.0设计。该综合报警平台具有结构简单、响应速度快、稳定性好等优点,可实现单板对多种不同设备的控制与监测。

摘要：为解决重离子加速器束流位置探测中横跨低中高频段的微弱信号难以数字化的难题,设计了一款低噪声高阻宽带前置放大器。放大电路采用多级放大结构,输入级由两级低噪声N沟道结型场效应晶体管(NJFET)级联,并采用共源共栅与源极跟随低噪声结构,利用恒流源阻抗特性增大开环增益;输出级采用宽带电流反馈型运算放大器提供足够的输出功率和带宽,负反馈网络与两级放大电路并联提高灵敏度、减小失真。实测带宽34 kHz~38.47 MHz,带内增益36.2 dB,平坦度小于±0.3 dB,输入电压噪声密度为0.76 nV/(Hz)1/2@10 MHz,1/f噪声拐点160.85 kHz,增益压缩1 dB的输出功率(P^(1dB))为26.2 dBm,总谐波失真为-55.34 dB@100 kHz,满足了低噪声、宽带前置放大器的设计需求。