基于FPGA的时间间隔测量设计与实现

• 作者: 佘乾顺 千奕 孔洁 李良辉 杨海波 苏弘 赵红赟 陈金达 魏煜秦
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 时间-数字转换器 FPGA 进位链 Wave-Union
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 技术及应用
• 页码范围: 1893-1897
• 页数: 5页
• 分类号: TN709
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/yzk.2016.youxian.0773

摘要

本文主要介绍了一种基于FPGA的高精度时间-数字转换器(TDC).该TDC在设计上采用了粗计数与细时间测量相结合的技术.粗计数通过高性能的二进制计数器实现,细时间测量利用FPGA的快速进位链实现时间内插.为了改善测量分辨,在设计中借助Wave-Union方法对超大码宽进行了分割.为检验TDC的性能,对其进行了多项测试,获得较好的测试结果.该TDC在大于200 ms的动态范围内的时间分辨率小于50 ps.微分非线性(DNL)的范围为-1~1.5 LSB,积分非线性(INL)的范围为-1.5~1.5 LSB.该TDC将应用于In-beam PET影像装置中的飞行时间测量.