Test matrice 8 x 8 PFM 1 Pix

Test matrice 8 x 8 - PFM 1 Pix. FEL Meeting – 08 Oct. 2015 DAC 1 DAC 2 Amplifier G. Rizzo-F. Morsani - Universita’ & INFN Pisa G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – Oct. 8 th 2015 1

Riassunto osservazioni su separazione DACs dello stesso pixel nella matrice • Dai risultati dei test fatti fino ad ora si e’ ipotizzato che la separazione tra i 2 DAC dell’ADC di un pixel sia presente solo se 2 -3 o piu’ pixel della matrice convertono in contemporanea: – – la contemporanita’ e’ possibile solo se i pixel operano sullo stesso cmd Se operano su cmd diversi, le conversioni NON sono contemporanee per ritardi tra propagazione segnali trg 1 vs trg 2 (testbaord o on chip). • La recente simulazione su ADC riproduce l’effetto di separazione tra DACs: assorbimento sul riferimento di tensione Vref_ADC_10 + presenza di induttanze (5 m. H) dovute ai bonds. – Trovata cura per separazione cambiando il design degli “switch” ADC (prox. Sottomissione) – Per la vecchia versione del chip (come quello in test) la simulazione indica che la separazione sul pixel scompare spostando l’istante di conv. di quel pixel (anticipando/ritardando? Chiedere a Luca come ha fatto la simulazione ) di ~ 100 ps rispetto a quella degli altri 63 della matrice. • Proviamo un test per confermare che la causa della separazione dei 2 DAC sia la contemporaneita' tra le conversioni e studiare quale delay tra singoli pixel puo’ curare il problema – 63 pixel danno assorbimento molto piu’ grande di 1 singolo pixel quindi ci aspettiamo che ritardi <100 ps siano G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – Oct. 8 th 2015 2

Test sulla separazione dei DACs e contemporaneita’ delle conversioni dei pixel in funzione delay tra trg 1 e trg 0 • Introduciamo un delay variabile tra trigger 1 e trigger 0, ext al chip (con cavetti), per cambiare l'istante di conversione dei pixel che operano su CMD 1 rispetto a CMD 0 (delay 0 1 ns). • Partiamo da una configurazione in cui un pixel solo converte su CMD 1 e gli altri su CMD 0 e si osserva che il pixel su CMD 1 non ha separazione tra I DAC (non sono contemporanee le conversioni!) • Cambiando I ritardi (>0 o <0) cerchiamo di avvicinare la conversione del pixel su CMD 1 a quelle dei pixel su CMD 0 e vedere quando i 2 DAC si separano e si riavvicinano: dalla larghezza di questa curva si dovrebbe capire quanto dura il disturbo e si puo’ confrontare con la simulazione e forse capire che ritardo tra un pixel ed il successivo puo’ curare il problema G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – Oct. 8 th 2015 3

Separazione DACs vs delay G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – Oct. 8 th 2015 4

Separazione DACs vs delay G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – Oct. 8 th 2015 5

Separazione DACs vs delay G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – Oct. 8 th 2015 6

Alcune conclusioni: test separazione DACs vs delay trg 1 -trg 0 • Si osserva che se il delay=0 il pixel su CMD 1 ha i 2 DAC identici – gli altri 63 pixel, su CMD 0, hanno DAC separati di 70 -80 ADC. Conversioni su cmd 0 e cmd 1 NON sono contemporanee ma sfasate temporalmente (testbaord o sfasamenti nel chip) • Se si ritarda il trg 1 vs trg 0, il pixel su CMD 1 comincia ad avere separazione tra i DAC (come i 63 pixel su cmd 0) che aumenta fino ad un massimo di 100 ADC e poi ricala. – – • Con 700 ps (+ delay cavetto 1 da misurare) si compensano I ritardi. La larghezza della curva di separazione vs ritardi O(1 ns) sembra indicare che il disturbo duri molto di piu’ dei 100 ps visti in simulazione? ! Quando aumentiamo il ritardo dopo aver raggiunto massima separazione, i 2 DAC del pixel su cmd 1 si riavvicinano MA si osserva anche il segnale misurato e' molto minore di quello misurato a delay 0. (150 ADC counts) – Sappiamo che delay 0 il segnale misurato e’ corretto perche’ risulta uguale a quello che si ha nel test fatto con il resto della matrice non converte) G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – Oct. 8 th 2015 7

backup G. Rizzo-F. Morsani Pix. FEL Meeting – July 6 th 2015 8