| 中文摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 大型强子对撞机与ATLAS探测器 | 第12-23页 |
| 1.1 强子对撞机简介 | 第12-13页 |
| 1.2 ATLAS探测器简介 | 第13-18页 |
| 1.2.1 内部探测器 | 第14-15页 |
| 1.2.2 量能器 | 第15-16页 |
| 1.2.3 缪子谱仪 | 第16-17页 |
| 1.2.4 磁铁系统 | 第17-18页 |
| 1.3 ATLAS缪子谱仪第一期升级 | 第18-22页 |
| 1.3.1 新型小圆盘项目 | 第18-19页 |
| 1.3.2 BIS7/8 项目 | 第19-21页 |
| 1.3.3 tRPC探测器对时间数字转换系统的设计要求 | 第21-22页 |
| 1.4 论文的主要研究内容和结构 | 第22-23页 |
| 第二章 时间数字转换电路的方法及理论 | 第23-37页 |
| 2.1 时间数字转换电路的原理 | 第23-24页 |
| 2.2 时间数字转换电路的主要参数 | 第24-26页 |
| 2.2.1 时间分辨率和量化误差 | 第24-25页 |
| 2.2.2 动态范围 | 第25页 |
| 2.2.3 微分非线性 | 第25页 |
| 2.2.4 积分非线性 | 第25-26页 |
| 2.2.5 偏移 | 第26页 |
| 2.3 时间数字转换电路的常用方法 | 第26-36页 |
| 2.3.1 计数器法 | 第26-28页 |
| 2.3.2 时间幅度转换法 | 第28页 |
| 2.3.3 模拟时间放大法 | 第28-29页 |
| 2.3.4 游标卡尺法 | 第29-30页 |
| 2.3.5 抽头延迟线法 | 第30-31页 |
| 2.3.6“粗”、“细”时间测量相结合法 | 第31页 |
| 2.3.7 延迟线时间内插法 | 第31-32页 |
| 2.3.8 锁相环技术 | 第32-33页 |
| 2.3.9 延迟锁定环技术 | 第33页 |
| 2.3.10 无源RC延迟线技术 | 第33-34页 |
| 2.3.11 时间标记式时间数字转换器 | 第34-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 HPTDC芯片简介以及信号处理时间模拟 | 第37-57页 |
| 3.1 HPTDC时间测量原理 | 第38-43页 |
| 3.1.1“粗”时间测量 | 第38-39页 |
| 3.1.2“细”时间测量 | 第39-40页 |
| 3.1.3 测量数据缓存模块 | 第40页 |
| 3.1.4 触发缓存与判选 | 第40-41页 |
| 3.1.5 数据读出模块 | 第41页 |
| 3.1.6 错误检测模块 | 第41-42页 |
| 3.1.7 JTAG配置 | 第42-43页 |
| 3.2 HPTDC在ATLAS缪子谱仪一期更新项目中的应用 | 第43页 |
| 3.3 tRPC探测器数据读出的时间要求 | 第43-44页 |
| 3.4 HPTDC信号处理时间的定义 | 第44-46页 |
| 3.5 HPTDC信号处理时间的模拟 | 第46-54页 |
| 3.5.1 不同核心时钟(core clock)的模拟 | 第46-48页 |
| 3.5.2 HPTDC与tRPC通道的不同连接方式模拟 | 第48-51页 |
| 3.5.3 事例信号同时击中读出条个数的模拟 | 第51-54页 |
| 3.5.4 不同测量模式的模拟 | 第54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-57页 |
| 第四章 HPTDC芯片信号处理时间的硬件测试 | 第57-75页 |
| 4.1 HPTDC与GOL测试电路板 | 第57-59页 |
| 4.2 HPTDC信号处理时间硬件测试的设置 | 第59-60页 |
| 4.3 HPTDC芯片的配置 | 第60-61页 |
| 4.4 KC705功能模块 | 第61-63页 |
| 4.4.1 随机信号产生模块 | 第61-62页 |
| 4.4.2 data_ready信号分割模块 | 第62-63页 |
| 4.4.3 信号处理时间测量模块 | 第63页 |
| 4.5 HPTDC信号处理时间的硬件测试 | 第63-71页 |
| 4.5.1 HPTDC同时读出事例信号通道个数硬件测试及讨论 | 第64-69页 |
| 4.5.2 两种连接方式的硬件测试 | 第69-70页 |
| 4.5.3 HPTDC测量模式的硬件测试 | 第70-71页 |
| 4.6 两种设想情况的模拟与硬件测试 | 第71-74页 |
| 4.6.1 簇大小的模拟与测试 | 第71-72页 |
| 4.6.2 从24通道扩展到32通道的模拟 | 第72-74页 |
| 4.7 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 HPTDC与GOL的功能测试 | 第75-87页 |
| 5.1 GOL简介 | 第75-77页 |
| 5.1.1 GOL的工作模式 | 第76页 |
| 5.1.2 GOL的配置 | 第76-77页 |
| 5.2 HPTDC、GOL芯片的功能测试 | 第77-85页 |
| 5.2.1 HPTDC信号处理能力测试 | 第79-80页 |
| 5.2.2 HPTDC的微分非线性和积分非线性测试 | 第80-82页 |
| 5.2.3 32 通道之间的偏移测试 | 第82页 |
| 5.2.4 时间精度测试 | 第82-84页 |
| 5.2.5 HPTDC温度测试 | 第84-85页 |
| 5.3 本章小结 | 第85-87页 |
| 第六章 tRPC探测器时间数字转换系统的设计、研制与测试 | 第87-100页 |
| 6.1 tRPC探测器数据读出系统概述 | 第87-88页 |
| 6.2 时间数字转换系统的设计 | 第88-93页 |
| 6.2.1 电源模块设计 | 第90-92页 |
| 6.2.2 时钟模块设计 | 第92-93页 |
| 6.3 时间数字转换系统中母板与子卡简介 | 第93-95页 |
| 6.4 时间数字转换系统的初步测试 | 第95-99页 |
| 6.4.1 FEAST输出电压测试 | 第96-97页 |
| 6.4.2 转换系统的微分非线性与积分非线性测试 | 第97-98页 |
| 6.4.3 时间精度测试 | 第98-99页 |
| 6.5 本章小结 | 第99-100页 |
| 第七章 总结与展望 | 第100-103页 |
| 7.1 总结 | 第100-102页 |
| 7.2 展望 | 第102-103页 |
| 参考文献 | 第103-108页 |
| 在学期间的科研成果 | 第108-109页 |
| 致谢 | 第109页 |
