基于高速ADC的TOF SIMS数据采集系统

设计了一种适用于飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)的数据采集系统。系统使用高速模数转换(ADC)芯片对模拟信号进行采样,以FPGA作为时序控制器,采用DDR3 SDRAM进行数据缓存,通过PCI-Express(PCIE)总线与上位机进行高速数据传输,并对ADC动态性能和PCI-Express总线的读写速度进行测试。结果表明,系统采集频率为400 MHz的正弦信号时,ADC的信噪比为56.333 dB,总谐波失真为-63.509 dB,有效位数为8.995 bit;PCI-Express总线写速度为1 135 MB/s,读速度为1 002 MB/s。测试结果满足TOF-SIMS仪器需求