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1、提纲1 设计背景2 插件设计：时钟模块触发模块3 测试与分析：时钟信号测试触发信号测试触发模块设计反应显微谱仪触发判选系统输出的触发信号，经触发模块接收、控制、处理后，由PXI星型触发总线扇出，为时间测量插件提供5路LVTTL电平的触发信号。触发模块由三部分组成：1、触发信号接收和电平转换。2、触发信号控制。3、触发信号扇出。FPGA EP1C6Q240Trigger distributiontransferPC5 TriggersPXI BUSTrigger inputNIMLVTTLLVTTL5 Triggers through PXI star trigger buses to High
2、 Res . TDC moduleTrigger Module触发模块设计反应显微谱仪触发判选系统输出的触发信号高电平持续时间为5ns，为实现触发信号被时间测量插件稳定接收，FPGA需展宽触发信号的脉冲宽度至30ns。通过系统配置FPGA内部寄存器，设置屏蔽时间进行可控屏蔽，屏蔽时间变化范围1us至50us，变化量为30ns的整倍数（33MHz的整周期）。3 测试与分析：时钟信号测试触发信号测试时钟模块测试使用Lecroy MXI104示波器获取时钟信号占空比、摆幅、时钟抖动和时钟偏差指标。1、占空比，摆幅测试时钟信号占空比为50%+/-1%，幅度值对应LVDS差模量，范围为696mV至739
3、mV。时钟模块测试2、时钟抖动测试使用周期-周期抖动的均方根值描述时钟抖动。使用Lecroy MXI104示波器测试时钟模块5个通道的时钟抖动性能。各通道输出信号的周期-周期时钟抖动分布于10.6ps和11ps之间。时钟模块测试3、时钟偏差以时钟模块通道5为基准，测试其余通道与通道5间的时钟偏差。1 2 3 4通道5与其余通道间时钟偏差最大值为27.36ps，最小值为-23.47ps，所有通道的相对时钟偏差小于51ps。触发模块测试测试插件实现控制、屏蔽触发信号等功能使用信号源Tektronix AFG 3251提供电平持续时间为5ns，重复频率可调。上位机通过PXI总线配置FPGA内部寄存器
4、，控制FPGA完成相应的操作，如：接收外部触发信号，屏蔽触发信号和设置屏蔽时间等。触发模块测试系统要求外部触发信号在可控时间内被屏蔽，屏蔽时间变化范围为1us至50us，变化量为30ns的整倍数。屏蔽性能测试分为两个部分：相同触发频率不同屏蔽时间；相同屏蔽时间不同触发频率。触发模块测试信号源Tektronix AFG 3251提供频率为1MHz触发信号，分别设置屏蔽时间为480ns和7680ns。(a) 屏蔽时间480ns(b) 屏蔽时间7680ns触发模块测试使用信号源Tektronix AFG 3251提供频率分别为500KHz，300KHz，150KHz的触发信号，设置插件对触发信号的屏蔽时间为7680ns。(a) 触发信号频率为500KHz(b) 触发信号频率为300KHz(c) 触发信号频率为150KHz总结3U时钟触发插件为兰州近代物理研究所的反应显微谱仪时间测量系统提供了高精度的时钟信号和符合设计要求的触发信号。经测试，时钟触发插件所有通道时钟抖动小于11ps，经PXI星型触发总线传输的触发信号满足设计要求。基于3U PXI总线的高精度飞行时间测量系统已在兰州近代物理所反应显微谱仪中投入使用，时钟触发插件提供的时钟保证了HPTDC高精度时间测量，提供的触发信号满足设计要求。谢谢！21 结束语结束语