(起停型)TAC时间测量起起始信号V1(t)时幅Vo(t)停变换器停止信号V2(t)—→-A/DConversionTimeReset+UAAA/DDigitalConverterOutputTR1较小的死时间取决于ADC转换时间Reset可达到较高分辨率目前LSB:1ps~20ps容易受环境温度和外界干扰影响影响时间测量精度的主要因素:恒流源的稳定性、充电电容的线性、电路噪声(特别是积穷环蒂的噪声),笈后续ADC露的特性2010/08/1516
2010/08/15 16 TAC时间测量(起停型) 时幅 变换器 起 停 起始信号V1(t) 停止信号V2(t) Vo(t) ▪ 较小的死时间 • 取决于ADC转换时间 ▪ 可达到较高分辨率 • 目前LSB:1ps~20ps ▪ 容易受环境温度和外界干扰影响 • 影响时间测量精度的主要因素:恒流源的稳定性、充电电容的线性、电路噪声(特 别是积分环节上的噪声),及后续ADC电路的特性
Wilkinson型TDC(双斜率型TDC)-0pllduSetStartVcStopReset6080100120140TmeStartSetNBitOutputConversion计器ENResetIz<lidock1.变换时间长2.需要高频.高精度时钟#3.时间分辨不高2010/08/1517
2010/08/15 17 Wilkinson型TDC(双斜率型TDC) 1. 变换时间长 2. 需要高频, 高精度时钟 3. 时间分辨不高
直接时间数字变换(计数器型)OutputDataQ时钟系统QCoclockENH8EN计数器CPCStatLRo几Stop寄存器Binarycounter易于实现异步计数器>同步计数器>格雷码计数器容易得到大的动态范围增加一个触发器即扩大一倍动态范围精度不易提高1GHz时钟频率←>LSB=1nS与信号异步,最大误差土LSB提高精度方法:##多次测量求平均提高精度(precision)时钟分相提高分辨(resolution)一时间内插2010/08/1518
2010/08/15 18 直接时间数字变换(计数器型) ▪ 易于实现 • 异步计数器→同步计数器→格雷码计数器 ▪ 容易得到大的动态范围 • 增加一个触发器即扩大一倍动态范围 ▪ 精度不易提高 • 1GHz时钟频率→LSB=1ns • 与信号异步,最大误差±LSB • 提高精度方法: - 多次测量求平均提高精度(precision) - 时钟分相提高分辨(resolution)——时间内插