| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-24页 |
| 1.1 课题背景 | 第14-16页 |
| 1.1.1 宇宙线 | 第14-15页 |
| 1.1.2 宇宙线研究 | 第15-16页 |
| 1.2 LHAASO项目简介 | 第16-19页 |
| 1.2.1 LHAASO总体方案 | 第17-18页 |
| 1.2.2 SCDA阵列简介 | 第18-19页 |
| 1.3 高能物理实验中电荷测量技术研究现状及发展趋势 | 第19-23页 |
| 1.3.1 电荷测量技术研究现状 | 第19-22页 |
| 1.3.2 电荷测量技术发展趋势 | 第22-23页 |
| 1.4 论文主要内容及结构安排 | 第23-24页 |
| 第2章 SCDA探测器及读出电子学指标要求 | 第24-31页 |
| 2.1 SCDA探测器单元设计 | 第24-28页 |
| 2.1.1 广延大气簇射 | 第24-26页 |
| 2.1.2 SCDA探测器单元构造 | 第26-28页 |
| 2.2 探测器信号特征 | 第28页 |
| 2.3 SCDA电子学系统 | 第28-30页 |
| 2.3.1 电子学设计指标要求 | 第28-29页 |
| 2.3.2 电子学设计方案概况 | 第29-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 基于电流积分法的电荷测量方案研究 | 第31-46页 |
| 3.1 电流积分电路 | 第31-34页 |
| 3.1.1 变换增益 | 第32-33页 |
| 3.1.2 信号堆积 | 第33-34页 |
| 3.2 阻抗匹配方案 | 第34-38页 |
| 3.2.1 传统终端阻抗匹配 | 第34页 |
| 3.2.2 基于放大器“虚地”点的阻抗匹配 | 第34-35页 |
| 3.2.3 电荷测量仿真及虚地阻抗匹配方案改进 | 第35-37页 |
| 3.2.4 阻抗匹配方案可行性仿真 | 第37-38页 |
| 3.3 滤波成形方案 | 第38-44页 |
| 3.3.1 信号成形要求 | 第38-39页 |
| 3.3.2 理想最佳滤波器设计 | 第39-40页 |
| 3.3.3 极-零相消电路 | 第40-42页 |
| 3.3.4 CR-RC~m滤波成形电路设计 | 第42-44页 |
| 3.4 电荷量的获取 | 第44-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 电荷测量电路设计 | 第46-71页 |
| 4.1 电路设计 | 第47-59页 |
| 4.1.1 前端模拟电路 | 第47-49页 |
| 4.1.2 ADC数模转换 | 第49-55页 |
| 4.1.3 FPGA选型及配置 | 第55-57页 |
| 4.1.4 CUTE-WR硬件电路简介 | 第57-58页 |
| 4.1.5 电源模块设计 | 第58-59页 |
| 4.2 PCB设计 | 第59-62页 |
| 4.2.1 PCB叠层结构 | 第59-60页 |
| 4.2.2 PCB布局 | 第60-61页 |
| 4.2.3 PCB布线 | 第61-62页 |
| 4.3 FPGA固件设计 | 第62-70页 |
| 4.3.1 命令控制模块 | 第63-64页 |
| 4.3.2 基线调节模块 | 第64-67页 |
| 4.3.3 全波形可控延迟模块 | 第67-68页 |
| 4.3.4 寻峰采基线模块 | 第68-69页 |
| 4.3.5 数据传输模块 | 第69-70页 |
| 4.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 系统测试 | 第71-82页 |
| 5.1 测试平台搭建 | 第71-72页 |
| 5.2 系统调试 | 第72-77页 |
| 5.2.1 硬件调试 | 第72-74页 |
| 5.2.2 数据传输调试 | 第74-75页 |
| 5.2.3 固件功能调试 | 第75-77页 |
| 5.3 电荷测量电路性能测试 | 第77-81页 |
| 5.3.1 台基稳定性测试 | 第77-78页 |
| 5.3.2 最小信号精度测试 | 第78-79页 |
| 5.3.3 电荷测量动态范围测试 | 第79-81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 结论 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第87-88页 |
| 附录B 电路原理图 | 第88-94页 |
| 附录C PCB版图 | 第94-98页 |
| 附录D 读出电子学实物图 | 第98页 |