基于TDC的无死区频率测量技术研究

• 作者: 刘涛 陈国超 陈法喜 赵侃 董瑞芳 张首刚
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 关键词: 频率测量 时间间隔测量 时间数字转换器(TDC) 高精度 无死区
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 电路与系统|Circuit and System Design
• 页码范围: 2518-2525
• 页数: 8页
• 分类号: TM935
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT200807

摘要

在精密时频测控领域中,高分辨率、无死区的时间间隔和频率测量非常关键,而时间数字转换器(Timeto Digital Converter,TDC)是时间频率测量的常用手段.该文研制了基于ACAM公司生产的时间数字转换芯片TDC-GP21和Altera公司FPGA芯片EP4CE6E22C8N的时间频率测量设备,实现了高分辨率的时间间隔测量,测量分辨率达到13ps.同时采用时间间隔测量模块两两组合的方式实现了无死区频率测量,创新性地采用每组3个TDC芯片,共4组搭建了时间频率测量系统,并对组内3个TDC芯片测量结果采用平均值滤波法,使频率测量稳定度达到1.1×10-11@5.6×10-15@10000 s,与商用K+K FXE频率计数器指标相当.本设备具有体积小、无需校准、成本低等优点,能够广泛应用到高精度时间间隔和精密频率测量领域中.