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ASIC Design Projekte

Von der Arbeitsgruppe ASIC-Design werden eine Reihe von Projekten für verschiedene Experimente bearbeitet. Hier gibt es einen Überblick über abgeschlossene und aktuelle Projekte.

Ein integrierter Ladungsfrequenzwandler

Basierend auf einem Elektronikmodul, das ab 1997 von der Experimentalelektronik für das Krebstherapieprojekt entwickelt wurde, hat die ASIC-Design-Gruppe einen Chip entwickelt, der nach dem gleichen Prinzip Ladungsfluss in eine Frequenz wandelt. Wesentliche Eigenschaften dieser integrierten Schaltung sind:

  • Messung positiver und negativer Ströme
  • Messdynamik ca 3 pA bis 130 µA (negative Ströme) und 200 fA bis 130 µA (positive Ströme)
  • Auflösung: Wählbar 0,25 pC / Puls oder 2,5 pC/Pulse
  • 4 Kanäle pro Chip
  • 0,35 µm-CMOS Technologie
  • Betriebsspannung: 3,3 V und 5 V
  • OnChip Zähler und Datenerfassung

Weitere Informationen, sowie Veröffentlichungen zu dieser integrierten Schaltung finden Sie hier...

 


APFEL: Ein rauscharmer Vorverstärker zur Auslese von Kalorimetern mit Lawinenfotodioden

Für das PANDA-Experiment wurde mit der Entwicklung eines rauscharmen Vorverstärkers begonnen, der speziell auf die Bedürfnisse des elektromagnetischen Kalorimeters des PANDA-Experiemtes abgestimmt ist. Bei diesem Experiment werden Bleiwolframat-Kristalle als Szintillatoren verwendet, die mit großflächigen Lawinenfotodioden ausgelesen werden. Besondere Herausforderung sind dabei die relativ geringe Lichtausbeute der Szintillatorkristalle, die große Detektorkapazität der Dioden und, bedingt durch die erforderliche Kühlung der Kristalle, die geringe erlaubte Verlustleistung der Elektronik.

Mehr zu diesem ASIC finden Sie hier.

 


Der Event-getriggerte TDC GET4

Ein Subdetektorsystem des CBM-Experimentes soll Flugzeitmessungen mit einer Zeitauflösung von weniger als 80 ps erlauben. Dazu ist eine Ausleseelektronik erforderlich, die Zeitauflösungen besser als 25 ps gestattet.

In der ASIC-Design Gruppe wurde dazu ein TDC entwickelt, der speziell auf die Anforderungen des CBM-Experimentes abgestimmt ist. Seine Eigenschaften  dürften aber auch für andere Experimente interessant sein:

  • Zeitauflösung ca 20 ps
  • Doppelpulsauflösung besser als 3,2 ns
  • Maximale Burstrate: 320 MHz/Kanal (max. 6 Pulse pro Kanal)
  • mittlere Rate: 100 kHz/Kanal (bei 20 MBit/s Auslesegeschwindigkeit) bis 1,5 MHz/Kanal (bei 300 MBit/s Auslesegeschwindigkeit)
  • Verlustleistung: 27 mW/Kanal

 Weitere Informationen zum GET4 finden Sie hier.

 


PANDA HitDetection ASIC

Wiederum für die PANDA-Kollaboration wurde Anfang des Jahres mit der Entwicklung eines HitDetection-ASICs begonnen. Dabei handelt es sich um einen selbstgetriggerten Transientenrekorder. Diese Entwicklung steht derzeit noch ganz am Anfang. Es ist geplant, dass Ende 2010 das Design eines ersten Testchips fertig ist.