多通道精密时间间隔测量系统的研制.pdfVIP

第27卷 第 1期 电子测量与仪器学报 场 27 No．1 2013年 1月 JoURNALOFELEcTRoNICMEfAsURE 匿NTANDINSTRU 儇NT · 69 · D0I：10．3724／SP．J．1187．2013．00069 多通道精密时间间隔测量系统的研制木 辜新宇1,2,3郭 际 施韶华 ，2 李孝辉 ，2 (1．中国科学院国家授时中心 西安 710600；2．中国科学院时间频率基准重点实验室 西安 710600； 3．中国科学院研究生院 北京 100190) 摘 要：为了更方便地在科学研究和工程实践中对多个物理事件之间的时间间隔进行测量，扩大测量量程，提出了一种多通道、 大量程的精密时间间隔测量系统的研制方法。系统的设计采用集成的数字时间转换芯片 TDC．GPX，运用管道式预处理和逻辑 门延迟线方法，能实现8个通道的同时测量，测量精度可达50ps，测量范围为5．5as～4294S，在TDC．GPX芯片的内部再触发模 式下，通过编程进一步扩展还可以实现无限制测量量程的测量。 关键词：多通道；大量程；时间间隔；精密测量 中图分类号：TM935．15 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．4025 Developmentofprecisemulti-channeltime-intervalmeasurementsystem GuXinyu，， GuoJi ShiShaohua， LiXiaohui， (1NationalTimeServiceCenter,ChineseAcademyofSciences，Xi’an710600，China；2KeyLaboratoryofTimeandFrequency PrimaryStandards，NationalTimeServiceCenter,ChineseAcademyofSciences，Xi’an710600，China；3GraduateUniversityof ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China) Abstract：Theprincipleandstructureofaprecisemulti--channelandlargerangetimeintervalmeasurementsystem ispre·· sentedinthispaper．AnintegrateddigitaltimeconversionchipTDC—GPX isusedtodesignthesystem，thesimultaneities measurementof8channelscouldberealizedbyusingpropagatingdelaytimeandpipelinedpre-processingmethod．The measurementprecision(standarddevi~ion)canreach50ps，andthemeasurementrangeis5．5ns~4294S．Itcouldbe extendedtoanysizebyprorgamminginhteinternalstartretriggermode． Keywords：multi-·channel；largemeasurementrange；time--interval；precisemeasurement 近些年来，随着大规模集成电路技术的进步， 1 引 言 使得运用集成的TDC芯片完成高精度时间间隔测量 在现代许多的科学研究和工程实践当中，经常需 成为了可能，这不仅让测量系统变得更加简洁，而 要对两个或者多个物理事件之间的时间间隔进行精 且易于实现。本文中的设计采用了必威体育精装版的TDC—GPX 密测量…。然而，随着近几年的发展，虽然出现了各式 集成