Résumé des tests des circuits FATALIC 1 et 2 menés au LPC Réunion s-Atlas 09 septembre 2011 Résumé des tests des circuits FATALIC 1 et 2 menés au LPC 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr

Fatalic 1 et 2 Fatalic 1 : uniquement un convoyeur de courrant Fatalic 2 : convoyeur de courant + amplificateur pour le shaping 1.7 cm 0.8 cm Second circuit Premier circuit 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr

Environment de test Carte pour FATALIC 1 et 2 quasiment identique Un CAN de 14 bits à 80 Me/s Signal injecté à l’aide d’une résistance mise en série avec un condensateur Résistances et condensateurs du shaping en élément discret Une troisième carte sur les dimensions de la carte 3 en 1 pour test avec un PM Carte « 3en1 like » Carte de test FATALIC2 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr

Problèmes observés Offset important en sortie des circuits pour les 3 gains (~500 mV) Probablement un problème sur les cartes de test Une partie de l’offset est due à un problème de routage des alimentations dans les circuits. Oscillation en sortie des amplificateurs sur FATALIC2. Probablement due à la longueur des fils de bonding associés à la longueur des pistes. Une erreur de design a été trouvé dans les amplificateurs du shaping. Oscillation à la sortie des circuits Offset à la sortie du circuit 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr

Résultats (1) Les deux circuits sont “vivants” Les trois gamme de gain sont respectées. La gamme dynamique est complète (de 6,25 µA à 62,5 mA) 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr

Résultats (2) Linéarité mesurée ~ quelques % pour les trois gains (entre 1 et 5% suivant la plage d’entrée et le gain) La cause de ces mauvais résultats est probablement la limitation du banc de test en terme de linéarité. Les problèmes de conception ayant conduit à l’offset et aux oscillations ont également pu dégrader la linéarité 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.2 0.1 500 360 290 220 430 150 500 360 290 220 430 150 -1 -0.5 0.5 1 -1.5 Output in V Linearity in % Input in µA Input in µA Linerarité pour le gain 64 sur le second circuit 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr

Résultats (3) Les mesures avec le laser ont permis d’appréhender les problèmes d’interface que nous auront à résoudre pour le prototype finale. Les résultats obtenus en terme de linéarité ne sont pas exploitable (~10 à 20%). La plage dynamique a cependant pu être vérifié plus précisément pour les trois gains en charge équivalente (à la dispersion du laser près) 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr

Conclusions et perspectives Problème d’offset ainsi que problème d’oscillations sont identifiés et corrigés Run de FATALIC3 le 7 novembre intégrant circuit corrigé + ampli pour l’intégrateur Il faut définir plus précisément un certain nombre de paramètres pour que nous puissions avancer : Constante de temps Caractéristique précise de l’ADC Il serait intéressant de créer un groupe de travail mixte elec/µelec/physique afin de préparer l’intégration du circuit au sein du système. Nous ne pourrons pas nous permettre d’attendre la dernière itération du circuit pour nous préoccuper de ce point. 17/06/2011 nicolas.pillet@clermont.in2p3.fr