Progettazione di sistemi analogico-digitale ad alta velocità.

Obiettivi

Il corso si propone di trattare la tematica della conversione di segnali analogici in digitali nei moderni sistemi elettronici, in particolare per conversioni analogico-digitale ad alta velocità di campionamento (dell'ordine di 1 GSample/s) richieste in sistemi di acquisizione negli esperimenti di Fisica.

Saranno inizialmente discusse le caratteristiche del segnale campionato e le condizioni per ricostruire il segnale originale. Verranno poi illustrate tecniche di ricostruzione del segnale campionato e gli effetti dovuti alla quantizzazione. Saranno discusse le caratteristiche statiche e dinamiche dei convertitori analogico-digitale, il rapporto segnale rumore nei convertitori reali in funzione del rumore e delle non-linearità̀. Verranno illustrati diversi tipi di convertitori analogico-digitale ad alta velocità utilizzati negli esperimenti di Fisica con particolare enfasi alle architetture e alle interfacce. Inoltre saranno discussi i dispositivi con architettura interlacciata, analizzando le problematiche inerenti al loro utilizzo e alla calibrazione.

Con l'aiuto di programmi di simulazione verranno illustrate le tecniche di progettazione di sistemi di acquisizione con conversione analogico-digitale ad alta velocità. Le caratteristiche e l'utilizzo di alcuni software commerciali verranno mostrate tramite esempi tratti da progetti di dispositivi attualmente realizzati. Verranno discussi gli strumenti di misura e le tecniche disponibili per la caratterizzazione dei convertitori analogico-digitale. Inoltre si analizzeranno esempi di acquisizione tramite dispositivi FPGA, con particolare risalto alla progettazione delle interfacce con i convertitori analogico-digitale.

Scopo del corso è quello di mostrare, con esempi e spiegazioni intuitive, quali siano i parametri da considerare per progettare un sistema di acquisizione basato su convertitori analogico-digitale ad alta velocità.

Target

Il corso è rivolto ai dipendenti INFN che hanno attività̀ nel campo dell’elettronica ed hanno interesse ad approfondire le tecniche di progettazione di sistemi di acquisizione con convertitori analogico-digitale ad alta velocità.

Metodologia didattica

Lezioni teoriche con sussidi didattici (audiovisivi, etc.) ed esempi pratici con l’ausilio di software su Personal Computer. Ogni giornata è divisa in due parti in cui la seconda parte sarà̀ essenzialmente a carattere teorico/pratico e dedicata ad esempi e simulazioni con l’utilizzo di software di sviluppo commerciale.

Responsabile

R.Travaglini

Docenti

I.D'Antone, D.Falchieri, C.Tintori (CAEN), R.Travaglini