Precyzyjny konwerter czasowo-cyfrowy wykorzystujący metodę skracania impulsu zrealizowany w układzie FPGA

W artykule przedstawione są projekt i wyniki badań konwertera czas-liczba o rozdzielczości 75 ps i zakresie pomiarowym 5.5 ns. Konwerter został zrealizowany w układzie programowalnym Spartan3 firmy Xilinx. Do konwersji czasowo-cyfrowej zastosowano metodę skracania impulsu. W konwerterze wykorzystano cyfrowy detektor zboczy impulsu, który umożliwia kontrolowanie wartości rozdzielczości i uniezależnia mierzony czas trwania impulsu od niekorzystnego wpływu linii transmisyjnych i programowalnych matryc połączeniowych.

This paper describes design and test results of the time-to-digital converter with 75 ps resolution and 5.5 ns measurement range. The converter is implemented in a single programmable device from family Spartan3 (Xilinx). The pulse-shrinking method is used for time-to-digital conversion. Digital pulse-edges detector is applied to control of the conversion resolution and to do measured width time of pulse independent from disadvantageous influence of transmission lines and programmable switch matrixes.