【摘 要】
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大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO)是建立在我国西藏羊八井地区以宇宙线观测研究为核心的重大科技基础设施。地面簇射粒子阵列(KM2A)是其主体阵列，本论文详细介绍了KM2A电子探
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大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO)是建立在我国西藏羊八井地区以宇宙线观测研究为核心的重大科技基础设施。地面簇射粒子阵列(KM2A)是其主体阵列，本论文详细介绍了KM2A电子探测器样机阵列读出电子学的研制。 依据物理需求，KM2A电子探测器对读出电子学提出了较高的要求，要完成大动态范围、高精度的电荷测量，同时也要对粒子到达的相对时间进行测量。根据这些设计要求，本设计采用了基于ADC的两量程数字化的测量方案。用2个12bit的ADC完成13bit大动态范围、高精度的电荷测量。时间测量本文采用了基于前沿定时及FPGA内时控延迟线的设计方案。在FPGA内部即可完成电荷和时间测量，再将封装好的数据通过光纤发送到1km外的中心站，利用光纤接收插件的VME接口进行数据读出。 如何在一统一的高精度时种下完成精确测量，并且能够快速有效的传输数据和命令也是读出电子学系统研究的重点和难点。根据KM2A电子探测器的分布特点，本文提出了基于光纤进行远距离的时钟、数据、命令相融合的传输方案。文中详细介绍了基于Rocket IO高速串行数据收发模块和DS92LV16芯片的串并转换原理，分别测试了两种时钟传输方式的发送时钟和恢复时钟的相位关系以及时钟晃动、误码率传输速率进行了测试，选择了一种满足KM2A的需求的串并转换方式。 文中详细的介绍前端电子学插件和光纤传输插件组成的小系统进行了各方面性能测试，各项指标均达到了设计要求。
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