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CODEUR TRI-FONCTIONS en VXI-C

CODEUR TRI-FONCTIONS en VXI-C. ADC amplitude QDC charge TDC temps. XDC3214. 32 VOIES. codage sur 14 bits (16384 valeurs possibles). Combinaisons possibles par groupe de 16 voies (16 ADC -16 QDC ou 16 TDC - 16 ADC …). CODEUR TRI-FONCTIONS en VXI-C. PHYSIQUE. SEQUEN CEUR LOGIQUE

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CODEUR TRI-FONCTIONS en VXI-C

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  1. CODEUR TRI-FONCTIONS en VXI-C ADC amplitude QDC charge TDC temps XDC3214 32 VOIES codage sur 14 bits (16384 valeurs possibles) Combinaisons possibles par groupe de 16 voies (16 ADC -16 QDC ou 16 TDC - 16 ADC …)

  2. CODEUR TRI-FONCTIONS en VXI-C PHYSIQUE SEQUEN CEUR LOGIQUE avec le VXI convertisseurA/N 14 bits 1 carte DECs 8 cartes fonctions ADC ou QDC ou TDC MUX discri ACQ ampli X4

  3. DESCRIPTION DU MODULE • 2 groupes de 16 VOIES analogiques • Déclenchements : • individuel (ECL différentiel) • commun par groupe de 16 voies (NIM) • auto-déclenchement par DISCRI á seuil (ADC) • Lignes d ’inspections (simplifie la mise en temps) • 3 numériques • 1 analogiques • Signaux de contrôle par la face avant (VAL, CT, INH…) Dans le cas de multiples codeurs (jointifs) 4 lignes d ’inspections suffisent Pilotage possible de codeurs par la face avant

  4. FONCTION ADC Sommet = f (énergie) U t Déclenchement individuel ou commun Fenêtre d’analyse (GATE) • CARACTERISTIQUES: • Impédance d ’entrée : 2.5 Kohms • Tension d ’entrée : 0 à +8V • Fenêtre d ’analyse réglable : < 40 µs Optimisé pour les amplis CAEN MOD N568

  5. Caractéristiques principales fonctionADC • Résolution : Sigma=0.8 LSB • Remise à zéro : 2 µs pour une précision de 10e-4 • Non Linéarité intégrale (INL) • INL = 0.6% PE (avec une dynamique de 1000) • INL = 0.1% PE (avec une dynamique de 700) • Non Linéarité différentielle (DNL) • DNL = +-3% du canal 500 au canal 16384 • Pertes sur charge pour une tension d ’entrée de 8V : -0.05 LSB/µs • Gain pour une gamme de 8V: 0.5mv/canal LSB: bit de poids le plus faible (least significant bit)

  6. t2 q = i.dt t1 FONCTION QDC i t Déclenchement individuel ou commun Porte d ’intégration t1 t2 • CARACTERISTIQUES: • Possibilité d ’intégrer des impulsions bipolaires (piédestal commun) • Plusieurs gammes d ’intégration : Qmax = 5nC, 2.3nC, 410pC ... • ATTENTION le Choix d ’une gamme nécessite le changement de composants sur les cartes filles

  7. Caractéristiques principales fonctionQDC • Résolution : Sigma=0.8 LSB • Remise à zéro : 10 µs pour une précision de 10e-4 (avec une charge de 5 nC) • Non Linéarité intégrale (INL) • INL < 0.02% PE • Non Linéarité différentielle (DNL) • DNL < 2% • Gain pour une gamme de 5 nC: 0.3 pC/canal

  8. FONCTION TDC 2 choix : START commun ou STOP commun start t stop mesure de temps = t2-t1 t1 t2 • CARACTERISTIQUES: • Gammes programmables : 250 ns (16ps/LSB) à 25 µs (1.6ns/LSB) • ATTENTION pour les mesures de temps il faut soigner les points suivants : • Terminer IMPERATIVEMENT les déclenchements (ECL DIFF) sur le TDC • Utiliser des câbles en nappe à paires twistées et fixer ces câbles • Utiliser des translateurs à faible diaphonie inter voies (translateur IPN/SEP)

  9. Caractéristiques principales fonctionTDC • Résolution: TABLEAU des écarts types pour différents mesures de temps et de gammes • Non Linéarité intégrale (INL) • INL = 0.09% PE pour une gamme de 250 ns • INL = 0.03% PE pour une gamme de 25 µs • Non Linéarité différentielle (DNL) • DNL = +- 5% pour une gamme de 250 ns • DNL = +- 3% pour une gamme de 25 µs • Dérive en température: 0.7 LSB/°C pour une gamme de 2.5 us

  10. Temps de conversion ? • 1 convertisseur analogique/numérique par groupe de 8 voies • temps de conversion par voie = 4 µs • un nombre de voies valides N compris entre 0 et 8 • Temps de conversion = N * 4 µs ATTENTION lors de l ’utilisation des déclenchements communs : masquer les voies inutilisées pour éviter un temps de conversion systématique de 32 µs

  11. temps mort du codeur ? DECi [1..32] DEC G1,G2 t OU GATE VAL CODING* READOUT* MRST (GMT) temps mort codeur lecture temps mort du codeur = (temps du OU GATE) + N*4µs

  12. MODES de FONCTIONNEMENT du CODEUR MODE SYNCHRONE => toute voie déclenchée est VALIDE donc CONVERTIE DECi [1..32] DEC G1,G2 Durée REGLABLE t GATEi [1..32] Signaux physiques Durée VARIABLE INH* (GMT) INHIBITION DES DECLENCHEMENTS CT* (GMT) Le codage commence en fin du OU des gates CODING* READOUT* MRST* (GMT)

  13. MODE ASYNCHRONE => toute voie déclenchée est VALIDÉ par le trigger, si son point de validation est compris dans la fenêtre VAL BUT => commencer les traitements analogiques sans attendre la décision du trigger CAS d ’une voie VALIDE DECi [1..32] DEC G1,G2 t GATEi [1..32] Signaux physiques LT=VAL+PV Point de validation (individuel par voie) compris dans VAL (retard programmable par rapport au déclenchement) 0 a 2us CT (GMT) doit arriver après la fin de VAL

  14. MODE ASYNCHRONE => toute voie déclenchée est VALIDE si son point de validation est compris dans la fenêtre VAL produite par le trigger CAS d ’une voie NON VALIDE DECi [1..32] DEC G1,G2 t GATEi [1..32] REMISE A ZERO de la voie pour éventuellement redéclenché t Signaux physiques t t LT=VAL+PV 0 a 2us Point de validation NON compris dans VAL CT (GMT) doit arriver après la fin de VAL t

  15. POSSIBILITES CONFIGURABLES MODE SYNCHRONE ou ASYNCHRONE Masquages individuelles des voies LECTURE des données en dépassement • TEST des fonctions du codeur (sans rien câbler !) • auto injection d ’une tension programmable (ADC) • auto injection d ’un courant programmable (QDC) • impulsion stop programmable (TDC) Ordre de codage sur le signal CT ou INHIBIT Désactivation de l ’échelle glissante (à eviter !) Remise à zero automatique (en fin de lecture)

  16. 2 lignes d’inspections LI1 et LI2 pour des signaux NUMERIQUES (gate,ct,inhibit…) 1 ligne d’inspection AI pour les signaux physiques ANALOGIQUES vérifier EN MODE ASYNCHRONE 1 ligne d’inspection LT pour la position du point de validation dans la fenêtre VAL issu du trigger UTILISATION DES LIGNES D’INSPECTIONS

  17. Impulsion en coïncidence avec la gate GATE (LI1) t PHYSIQUE (AI) t VAL+PV(LT) t UTILISATION DES LIGNES D’INSPECTIONS EXEMPLE TYPIQUE en MANIP Monsieur le spectre y monte pas ! • Présence d ’un déclenchement (individuel,commun) ? • Si déclenchement, la gate est-elle présente ? • La voie est peut-être masquée ? • Le sommet de l ’impulsion de la VOIE N°X issu de la physique est-elle • en coïncidence avec SA fenêtre d ’analyse ? • La voie est-elle valide (cas du mode asynchrone) ? Le point de validation est compris dans la fenêtre VAL du trigger

  18. EFFETS DE BORDS fonctionADC 20% t Fenêtre d ’analyse t déclenchement t Pour bénéficier de la pleine dynamique (1000) Les impulsions physiques doivent anticiper la gate de 20% environ

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