Sincronización de Tiempo Multicanal Basada en PTP a través de una Interfaz de Red de Buffer de Aislamiento de Alta Tensión para Detectores Thick-GEM
Autores: García Ordóñez, Luis Guillermo; Crespo, Maria Liz; Carrato, Sergio; Cicuttin, Andres; Florian Samayoa, Werner Oswaldo; D"Ago, Daniele; Levorato, Stefano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Gestión y administración
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CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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El registro de datos y las implementaciones de algoritmos complejos que actúan sobre sistemas multicanal con dispositivos independientes requieren el uso de sincronización temporal. En el caso de los multiplicadores de electrones de gas (GEM) y los detectores Thick-GEM (THGEM), el potencial de polarización puede generarse a nivel del detector a través de convertidores de CC a CC que operan a voltaje flotante. En este caso, se pueden utilizar buffers de aislamiento de alta tensión para permitir la comunicación entre los diferentes canales. Sin embargo, su uso añade retrasos no despreciables en el canal de transmisión, complicando la sincronización. Se presenta la implementación de un protocolo de tiempo preciso simplificado para manejar la sincronización en el lado del Field Programmable Gate Array (FPGA) de un SoC Xilinx Zynq ZC7Z030. La sincronización se realiza a través de una interfaz de red bidireccional aislada de alta tensión construida en una placa personalizada adjunta a un portador comercial CIAA_ACC. Los resultados de la sincronización se muestran a través de capturas de osciloscopio que miden la deriva temporal durante largos períodos de tiempo, logrando una sincronización del orden de nanosegundos.
Descripción
El registro de datos y las implementaciones de algoritmos complejos que actúan sobre sistemas multicanal con dispositivos independientes requieren el uso de sincronización temporal. En el caso de los multiplicadores de electrones de gas (GEM) y los detectores Thick-GEM (THGEM), el potencial de polarización puede generarse a nivel del detector a través de convertidores de CC a CC que operan a voltaje flotante. En este caso, se pueden utilizar buffers de aislamiento de alta tensión para permitir la comunicación entre los diferentes canales. Sin embargo, su uso añade retrasos no despreciables en el canal de transmisión, complicando la sincronización. Se presenta la implementación de un protocolo de tiempo preciso simplificado para manejar la sincronización en el lado del Field Programmable Gate Array (FPGA) de un SoC Xilinx Zynq ZC7Z030. La sincronización se realiza a través de una interfaz de red bidireccional aislada de alta tensión construida en una placa personalizada adjunta a un portador comercial CIAA_ACC. Los resultados de la sincronización se muestran a través de capturas de osciloscopio que miden la deriva temporal durante largos períodos de tiempo, logrando una sincronización del orden de nanosegundos.