高精度小抖动脉冲延时发生器的研制

发布时间：2024-04-21 14:03

　　针对激光雷达中脉冲同步存在的抖动大和精度低问题开展分析,提出了数字计数和模拟延时相结合的总体方案,采用抖动补偿技术实现抖动消除,模拟电路实现延时的高精度。通过对研制的脉冲延时发生器实测,抖动和精度分别小于40 ps和3 ps,测试结果表明该脉冲延时发生器能够满足激光雷达高性能同步技术的要求。

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【部分图文】：

图1抖动消除原理图

目前常用的脉冲延时方案主要是数字计数与模拟延时芯片相结合的方案。该方案特点是延时范围大，延时精度高，但外触发信号和系统同步时钟之间的抖动TJITTER没有解决。TJITTER相对于系统同步时钟是随机的，若能将每一次的TJITTER测量并保存下来，在设定延时TDELAY完成时额外增....

图2脉冲延时发生器原理框图

利用抖动补偿的消抖技术，采用数字计数延时和模拟延时相结合的方案可以满足高精度小抖动的要求，其总体方案如下：以通道AB为例，FPGA通过485串口接收上位机传来的延时和脉宽数据，将延时数据的10ns（系统时钟100MHz）的整数倍配置到计数A寄存器，剩余10ns以下部分经SP....

图3抖动测量保持电路原理示意图

抖动测量保持电路采用的是电流积分技术，其原理是利用恒流源在TJITTER期间对电容充电将随机时间值转换为随机电压值，并将该电压进行保持。其原理如图3所示，初始状态时开关S1和S2都为闭合状态，恒流源对电容充电至钳位电平Vs。外触发信号到来时，将S1断开，记为T1时刻，恒流源继续对....

图4ECL电流开关电路

数字计数延时是利用FPGA时钟计数实现的，外触发信号到来时，抖动测量保持电路产生同步触发信号，触发FPGA按照时钟频率开始计数，当计数值到达设定值（延时时钟周期的整数倍部分）时，停止计数并输出计数结束信号作为抖动补偿的触发信号。设需要延时的时间为t，计数设定值为N，计数时钟周期为....

本文编号：3960978