Bachelorarbeit - Desy

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Abbildung 2.2: Blockdiagramm des ADCs. Das analoge Input-Signal wird von einem “Trackand-Hold”
(TH1) von einem 5 bit ADC digitalisiert (ADC1) und das digitalisierte
Signal von einem 5 bit DAC in ein analoges Signal umgewandelt
(DAC1). Der Output von DAC1 wird von der verzögerten Eingangsspannung
(TH3) abgezogen. Diese Residuum-Spannung wird an die zweite Stufe weitergegeben
(ADC2, DAC2 und TH4). Die Spannung, die TH5 erhält, ist die zweite
Residuum-Spannung und wird durch einen letzten 6 bit ADC digitalisiert. Die
digitalen Outputs der drei ADCs werden addiert und liefern nach dem Durchlaufen
einer Fehler-Korrektur-Logik das Ausgangssignal. Bild entnommen aus
[13].
geschrieben, der über einen Speicherplatz von 100 µs verfügt [14]. Die digitalisierten Signa-
le durchlaufen einen Field Programmable Gate Array (FPGA), einen programmierbaren
Schaltkreis, welcher in Echtzeit digitale Filter auf das Signal anwendet. Zunächst wird
hier die Baseline auf Null gesetzt und anschließend die Pulsform bearbeitet. Statt ein
semi-gaußförmiges Signal zu formen, so wie bei analogen Filtern, ist der vom DGF-4C
verwendete Filter ein Trapezfilter, welcher in Abschnitt 2.6.1 genauer erläutert wird. Des
Weiteren ist die RTPU in der Lage, Pile-up zu erkennen: Wenn ein zweiter Puls dem
vorherigen zu dicht folgt, so dass die Höhe des ersten Pulses nicht mehr korrekt bestimmt
werden kann, so werden beide Signale verworfen. Darauf wird in Abschnitt 2.6.2 einge-
gangen. Erst nachdem ein Puls die Pile-up-Untersuchung bestanden hat, wird ein Trigger
erzeugt.
Wenn ein Trigger erzeugt wird, stoppt der FIFO-Puffer die Speicherung und das Signal,
das den Trigger ausgelöst hat wird aus dem Puffer geschrieben. Dabei wird der Daten-
punkt, der zuerst im Puffer gespeichert wurde auch zuerst wieder ausgelesen (FIFO-
Prinzip).
2.5.4 Digital Signal Processor (DSP)
Ein Digital Signal Processor (DSP) liest anschließend die Daten der RTPU aus, sobald ein
Trigger auf ein Ereignis gesetzt wurde und schreibt diese in einen Speicher. Der DSP erhält
also eine deutlich reduzierte Datenmenge, aus der er dann die gewünschten Informatio-