一種基于TDC的時(shí)間間隔測(cè)量方法的研究.pdf

1、本文研究一種新的時(shí)間間隔測(cè)量方法，這種方法采用TDC即時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器結(jié)合計(jì)數(shù)器來(lái)測(cè)量時(shí)間間隔，這樣在保證了測(cè)量的高分辨率和高精度的同時(shí)也擴(kuò)大了測(cè)量范圍、簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且大大降低了系統(tǒng)功耗。 在該時(shí)間間隔測(cè)量方法中將被測(cè)時(shí)間間隔分為兩部分，即與時(shí)鐘同步部分和與時(shí)鐘不同步部分。由于電信號(hào)在真空中的傳輸速度是一個(gè)自然常數(shù)，它具有高速性和高穩(wěn)定性。利用有源器件中完全相同的特定傳輸路徑作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)量化被測(cè)時(shí)間間隔中與計(jì)數(shù)時(shí)鐘不同步的部

2、分，這樣就減小了時(shí)間間隔測(cè)量中±1計(jì)數(shù)的誤差，自然就提高了時(shí)間間隔測(cè)量分辨率和精度。用時(shí)間間隔信號(hào)的開(kāi)門(mén)信號(hào)和關(guān)門(mén)信號(hào)構(gòu)成一個(gè)時(shí)間閘門(mén)，然后用延時(shí)單元去量化與時(shí)鐘不同步部分的短時(shí)間間隔。這樣結(jié)合計(jì)數(shù)器，時(shí)間量就被轉(zhuǎn)換為了數(shù)字量，即時(shí)鐘計(jì)數(shù)值和相位差量化值。文中給出了基于TDC的時(shí)間間隔測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖，建立了系統(tǒng)模型，分析了系統(tǒng)的誤差來(lái)源及修正的方法。 基于時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，利用有源器件中的延時(shí)單元LCELL構(gòu)成特定傳輸路徑