基于FPGA的SDD探测器随机信号模拟发生器

发布时间：2021-10-21 13:10

　　设计了一款硅漂移探测器（Silicon Drift Detector,SDD）信号模拟器用于测试SDD读出电子学的性能。该信号模拟器采用现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）作为核心器件,利用其丰富的可编程逻辑资源产生多组振荡环,将其输出相异或生成均匀分布的真随机数。首先通过伯努利试验将均匀分布的随机数转化为时间间隔服从指数分布的脉冲序列,然后对随机数进行了美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）随机性测试,最后测试了信号模拟器输出脉冲的时间间隔和计数率特性,结果表明:SDD信号模拟器的输出脉冲时间间隔服从指数分布、输出计数率范围为1.6～813.8 ks^-1、输出脉冲的电压范围为2.5～50 mV、脉冲最小时间间隔为9.6 ns,并且可长时间稳定工作。 

【文章来源】：核技术. 2020,43(08)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 需求分析
2 总体设计框架
    2.1 均匀分布真随机数产生
    2.2 指数分布随机数产生
    2.3 波形产生
3 性能测试与结果分析
    3.1 时间间隔谱测试
    3.2 计数率测试
    3.3 稳定性测试
4 结语


【参考文献】：
期刊论文
[1]Readout electronics for a high-resolution soft X-ray spectrometer based on silicon drift detector[J]. Er-Lei Chen,Chang-Qing Feng,Shu-Bin Liu,Chun-Feng Ye,Dong-Dong Jin,Jian Lian,Hui-Jun Hu.  Nuclear Science and Techniques. 2017(01)
[2]真随机脉冲X射线CCD信号发生器[J]. 霍嘉,徐玉朋,陈勇,崔苇苇,李炜,张子良,韩大炜,王于仨,王娟.  核电子学与探测技术. 2011(02)
[3]一种基于FPGA的真随机数生成器的设计[J]. 霍文捷,刘政林,陈毅成,邹雪城.  华中科技大学学报(自然科学版). 2009(01)



本文编号：3449047