| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 引言 | 第13-20页 |
| 1.1 LHAASO WCDA简介 | 第14-18页 |
| 1.2 前端读出电子学指标需求 | 第18页 |
| 1.3 小结 | 第18页 |
| 参考文献 | 第18-20页 |
| 第2章 电荷和时间测量基本电子学方法 | 第20-61页 |
| 2.1 电荷测量基本方法 | 第21-38页 |
| 2.1.1 直接波形数字化方法 | 第21-24页 |
| 2.1.2 TOT方法 | 第24-31页 |
| 2.1.3 模拟寻峰方法 | 第31-35页 |
| 2.1.4 数字寻峰方法 | 第35-38页 |
| 2.2 时间测量基本方法 | 第38-55页 |
| 2.2.1 时间检出方法 | 第38-42页 |
| 2.2.2 时间数字化方法 | 第42-55页 |
| 2.3 小结 | 第55-56页 |
| 参考文献 | 第56-61页 |
| 第3章 LHAASO WCDA前端电路方案设计 | 第61-84页 |
| 3.1 PMT信号的基本特征 | 第62-65页 |
| 3.2 电荷测量电路的设计方案 | 第65-77页 |
| 3.2.1 前置放大电路的设计 | 第65-72页 |
| 3.2.2 成形电路的设计 | 第72-77页 |
| 3.3 时间测量电路的设计方案 | 第77-81页 |
| 3.3.1 前沿定时电路设计方案 | 第78-79页 |
| 3.3.2 FPGA-TDC结构设计 | 第79-80页 |
| 3.3.3 一种改进型的定时电路设计方案 | 第80-81页 |
| 3.4 自动标定电路的设计方案 | 第81页 |
| 3.5 小结 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-84页 |
| 第4章 前端电子学的硬件设计与实现 | 第84-123页 |
| 4.1 工程样机的整体结构 | 第85-86页 |
| 4.2 电荷测量电路的硬件实现 | 第86-94页 |
| 4.2.1 成形电路的硬件实现 | 第87-88页 |
| 4.2.2 A/D转换电路的硬件实现 | 第88-94页 |
| 4.3 时间测量电路的硬件实现 | 第94-100页 |
| 4.3.1 前沿定时电路的硬件实现 | 第94-96页 |
| 4.3.2 改进型前沿定时电路的硬件实现 | 第96-100页 |
| 4.4 自动标定电路的硬件实现 | 第100-102页 |
| 4.5 数字信号处理的逻辑实现 | 第102-108页 |
| 4.5.1 数字寻峰与数据打包逻辑 | 第103-106页 |
| 4.5.2 阈值自动标定逻辑 | 第106-107页 |
| 4.5.3 电荷一致性自动标定逻辑 | 第107-108页 |
| 4.6 传感器电路的硬件实现 | 第108-109页 |
| 4.7 电源电路的硬件实现 | 第109-112页 |
| 4.7.1 电流估算和芯片选择 | 第110-111页 |
| 4.7.2 电源监控模块设计 | 第111-112页 |
| 4.8 PCB版图设计 | 第112-115页 |
| 4.8.1 PCB叠层 | 第112-113页 |
| 4.8.2 信号完整性考虑 | 第113-114页 |
| 4.8.3 机械安装与器件布局考虑 | 第114-115页 |
| 4.9 基于PASC ASIC的原型样机的硬件实现 | 第115-120页 |
| 4.9.1 PASC ASIC简介 | 第115-117页 |
| 4.9.2 整体电路结构 | 第117-118页 |
| 4.9.3 PASC芯片配置 | 第118-119页 |
| 4.9.4 PCB设计 | 第119页 |
| 4.9.5 总结 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-123页 |
| 第5章 电子学性能系统测试 | 第123-158页 |
| 5.1 信号传输电缆基本特性的测试 | 第124-127页 |
| 5.1.1 衰减测试 | 第124-126页 |
| 5.1.2 误触发测试 | 第126-127页 |
| 5.2 电子学测试平台 | 第127-128页 |
| 5.3 电荷性能测试 | 第128-130页 |
| 5.3.1 电荷基线离散性 | 第128-129页 |
| 5.3.2 输入输出转换曲线 | 第129-130页 |
| 5.3.3 电荷精度 | 第130页 |
| 5.4 时间性能测试 | 第130-140页 |
| 5.4.1 FPGA-TDC测试 | 第131-132页 |
| 5.4.2 Time Walk | 第132-134页 |
| 5.4.3 时间精度 | 第134-135页 |
| 5.4.4 测量死时间 | 第135-140页 |
| 5.5 自动标定电路性能测试 | 第140-143页 |
| 5.5.1 自动阈值标定电路测试 | 第140-141页 |
| 5.5.2 电荷一致性标定电路测试 | 第141-143页 |
| 5.6 温漂测试 | 第143-150页 |
| 5.6.1 测试平台 | 第143-144页 |
| 5.6.2 电荷基线温漂 | 第144页 |
| 5.6.3 电荷幅度和精度温漂 | 第144-146页 |
| 5.6.4 时间延迟和精度温漂 | 第146-150页 |
| 5.7 串扰测试 | 第150-152页 |
| 5.8 功耗测试 | 第152-153页 |
| 5.10 基于PASC的原型样机的初步测试 | 第153-155页 |
| 5.10.1 电荷性能测试 | 第153-154页 |
| 5.10.2 时间性能测试 | 第154-155页 |
| 5.11 小结 | 第155页 |
| 参考文献 | 第155-158页 |
| 第6章 结合PMT的联合测试 | 第158-167页 |
| 6.1 测试平台 | 第159-160页 |
| 6.2 结合CR365 PMT测试 | 第160-163页 |
| 6.2.1 电荷性能测试 | 第160-162页 |
| 6.2.2 时间性能测试 | 第162-163页 |
| 6.3 结合R5912 PMT测试 | 第163-164页 |
| 6.3.1 电荷性能测试 | 第163-164页 |
| 6.3.2 时间性能测试 | 第164页 |
| 6.4 基于PASC的原型样机与R5912 PMT的初步联合测试 | 第164-166页 |
| 6.4.1 电荷性能测试 | 第164-165页 |
| 6.4.2 时间性能测试 | 第165-166页 |
| 6.5 小结 | 第166-167页 |
| 第7章 总结与展望 | 第167-170页 |
| 附录 | 第170-176页 |
| 附录A FEE工程样机照片 | 第170-172页 |
| 附录B PASC FEE原型样机照片 | 第172-174页 |
| 附录C 工程样机电子学测试照片 | 第174-175页 |
| 附录D 工程样机与PMT联合测试照片 | 第175-176页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第176-178页 |
| 致谢 | 第178页 |