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Compétences du service électronique

mis à jour le

Le service électronique possède des compétences avancées dans les différents domaines de l’électronique.

Electronique analogique

Préamplificateur pour CTF3

Le service conçoit des systèmes de lecture bas bruit, faible consommation et possédant une grande gamme dynamique, adaptés aux spécificités des détecteurs de physique des particules. Nous maîtrisons l’amplification, la mise en forme et la numérisation du signal. Dans les domaines de la radiofréquence, le LAPP possède une solide expérience en filtrage et modulation-démodulation (expérience Virgo notamment).

Electronique numérique

Carte d’acquisition de VIRGO

Les agents du service concoivent des architectures numériques complexes à base de composants programmables de type FPGA, DSP ou micro-contrôleurs. Le service maîtrise les langages de programmation associés (VHDL, Verilog…) qui permettent leur mise en oeuvre ainsi que les outils de simulation, de placement et de routage. Ces composants performants permettent de traiter les importants flux de données des détecteurs (ATLAS, LHCb, Virgo...). Le formatage, la recherche d’erreurs, l’application d’algorithmes de traitement du signal tel que le filtrage, ou le calcul de paramètres physiques (énergie de la particule incidente, facteur de mise en forme…) font partie des savoir-faire du service électronique.
Le service est expert dans l’utilisation des FPGA : intégration de cœurs de processeurs (NIOS, DSP…), interfaçages complexes (liens séries ultra rapides, mémoire DDR, PCI express, Ethernet…). Le LAPP a été pendant longtemps site mainteneur de l’IN2P3 des logiciels d’Altéra et de Synplify. Le service maîtrise les standards de dernière génération tels que ATCA ou PCIe.

Microélectronique

ASIC pour l’expérience POLAR

Les micro-électroniciens du service conçoivent des ASICs (Application Specific Integrated Circuit). Ces circuits sont utilisés principalement pour l’électronique frontale des détecteurs, où leur faible encombrement et leur niveaux de bruit sont un réel atout. Ces développements d’experts permettent une importante intégration des fonctions et une forte rentabilité pour des applications necessitant un grand nombre de canaux de mesure, tel qu’un détecteur de physique des particules. De plus certaines technologies permettent une bonne tenue aux radiations, indispensable lorsque l’ASIC est situé près du point de collision de l’expérience.

Circuits imprimés

Le service conçoit des circuits imprimés multicouches de haute densité, mettant en œuvre des signaux rapides et des liens séries jusqu’à 10 gigahertz. Les composants et les techniques employés sont souvent à la limite de la technologie. Les concepteurs sont particulièrement attentifs à l’intégrité des signaux et la compatibilité électromagnétique. Les agents spécialisés du service maîtrisent les outils de conception (CAO) et ont une connaissance approfondie des processus utilisés dans l’industrie. De la phase de prototypage à la phase de production, le service électronique travaille en étroite collaboration avec des sous-traitants industriels, lui permettant de tirer profit des meilleures techniques de production de cartes (fabrication de PCB multicouches, impédances contrôlées, câblage de composants en boîtier BGA, vias lasers…). Les enjeux financiers sont parfois tels qu’ils exigent de faire appel aux procédures de marchés publics.

Instrumentation et bancs de test

Labview pour Micromegas

En partenariat avec le service informatique, le service électronique développe également les bancs de tests nécessaires aux études spécifiques de nos systèmes. Nous assurons l’installation de ces systèmes sur site et leur maintenance tout au long de la durée de l’expérience. La fiabilité des systèmes développés est primordiale, car leur accès sur site est souvent réduit. Les agents développent des systèmes d’instrumentation standardisés pour les expériences (OPCUA, Labview...). Ils développent également des matériels aux frontières électroniques-mécaniques, en particulier pour les services des expériences.

Activités de service général

Le service réalise la maintenance complexe des outils informatiques. Nous disposons d’une machine à graver les circuits imprimés double faces très utile pour le prototypage. Nous disposons d’un atelier de soudage/dessoudage commun et d’outillages spécialisés.