Chương 1 Quang phổ phân giải thời gian trong nghiên cứu vật liệu nano
2.1. Thiết kế và xây dựng hệ đếm đơn photon tương quan thời gian
2.1.4. Thiết kế, chế tạo khối tách tín hiệu CFD
CFD được thiết kế ứng với tín hiệu xung photon được thu từ đầu thu PMT (R7400 U – Hamatsu, độ đáp ứng xung ~ 780ps). Tín hiệu xung photon sau khi được
đi qua khối tiền khuếch đại (THS3201) sẽ được chia làm hai phần và đưa vào IC so sánh nhanh AD96687, trong trong đó một phần tín hiệu được làm trễ bằng cáp tín hiệu
đồng trục RG74. Sau đó tín hiệu từ IC so sánh được qua một IC flip-flop ECL rồi được
đưa đến IC chuyển đổi xung ECL – TTL.[12, 23]
Hình 2.10. Khối CFD được chế tạo và hình ảnh hiển thị hoạt động với tín hiệu được trigger có độ biến động thời gian cỡ 100 ps
Đồng thời chúng tôi cũng lắp một kênh tách tín hiệu cho xung so sánh. Vì tín hiệu so sánh được chúng tôi lấy thẳng từ bộ phát xung trong bộ nguồn laser diode, hoặc từ tín hiệu thu trực tiếp từ một phần laser bằng photodiode nhanh nên khi đó xung so sánh thường có cường độ lớn và có độ ổn đinh cao. Do đó kênh tách tín hiệu cho xung so sánh chúng tôi chỉ cần thiết kế theo phương pháp trigger sườn lên. Tín hiệu so sánh được đưa tới IC so sánh nhanh AD96685, sau đó qua một IC flip-flop ECL tạo xung ECL và qua IC chuyển xung ECL thành xung TTL. Các linh kiện được chúng tôi sử dụng hầu hết là các linh kiện dán, cho kích thước nhỏ gọn và khả năng chống nhiễu cao. Khối CFD được chúng tôi chế tạo trên hình 2.10. Mạch được thiết kế đảm bảo chống nhiễu tốt và đáp ứng hoạt động tại tần số cao.
Hình 2.11. Dạng tín hiệu logic của xung photon sau khi đi qua CFD
Chúng tôi ghép CFD với khối khuếch đại và khảo sát kết quả xung photon sau khi được khuếch đại và qua CFD, từ kết quả phân tích trên dao động ký Lecroy 500 MHz cho thấy timing-jitter của CFD đạt được cỡ 100 ps (hình 2.10). Dạng xung tín
hiệu và xung so sánh sau khi qua bộ CFD đểđến TDC có dạng xung TTL (hình 2.11).