Zastosowanie interpolacyjnej metody pomiaru odcinka czasu do precyzyjnego pomiaru częstotliwości

• Autorzy: Jachna Z. , Szplet R. , Różyc K. , Klepacki K.

Warianty tytułu

EN

Application of time-interval measurement interpolation method for precise frequency measurement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono problemy projektowe dotyczące implementacji odwrotnościowej metody pomiaru częstotliwości w układzie FPGA. Analizowane są sposoby osiągania wysokiej dokładności przy relatywnie krótkim czasie trwania pomiaru, minimalizacji wartości czasu martwego, maksymalizacji częstotliwości powtarzania pomiarów oraz efektywnym szacowaniu miar statystycznych. Zaprezentowano wyniki badań karty pomiarowej z układem programowalnym Spartan3 (Xilinx), w którym zintegrowane zostały kompletny licznik czasu, pamięć FIFO i układ sterujący.

EN

This paper describes the design problems concerning implementation of the reciprocal method of a frequency measurement in an FPGA device. The following problems are examined: ways of reaching the high accuracy with a relatively short measurement time, minimization of the dead time, maximization of the frequency of measurement repetition, and effective calculation of statistics. Test results of a computer card for frequency measurement are presented. The card is equipped with the precise time counter integrated together with FIFO memory and a control system in the Spartan3 device (Xilinx).

Słowa kluczowe

PL

precyzyjny pomiar odcinka czasu; konwerter czas-liczba; odwrotnościowa metoda pomiaru częstotliwości; przyrządy wirtualne

EN

precise time-interval measurement; time-to-digital converter; reciprocal method for frequency measurement; virtual instruments

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 57, nr 2
• Strony: 277--288
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jachna Z.

autor

Szplet R.

autor

Różyc K.

autor

Klepacki K.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] J. Kalisz, Review ofmethodsfor time intemal measurements with picosecond resolution, Metrologia, vol. 41, no. 1, 2004,17-32.
• [2] S. Johansson, New frequency counting principle improves resolution, Proceedings ofthe IEEE International Freąuency Control Symposium and Exposition, art. no. 1574007, 2005, 628-635.
• [3] J. Jansson, A. Mantyniemi, J. Kostamovaara, A CMOS Time-to-Digital Converter With BetterIhan 10 ps Single-Shot Precision, IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 41, no. 6, 2006, 1286-1296.
• [4] A. Mantyniemi, T. Rahkonen, J. Kostamovaara, A nonlinearity corrected CMOS time digitizer IC with 20 ps single-shotprecision, Proc. IEEE Int. Symp. Circuits and Systems ISCAS vol. 1, 2002, 513-516.
• [5] J. Kalisz, R. Szplet, R. Pełka, Single-chip interpolating time counter with 200-ps resolution and 43-s range, Proc. IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference IMTC'96, Brussels, June 4-6, 1996, 676-680.
• [6] J. Kalisz, R. Szplet, A PC-based time interval counter with 200 ps resolution, Proc. PTTI2003 - Precise Time and Time Interval Measurements Meeting, San Diego, 2-4 December, 2003.
• [7] R. Szplet, J. Kalisz, Z. Jachna, K. Różyc, A 45-ps time-interval counter board with PCI interface, Proc. 39th Annual Precise Time and Time Interval Systems and Applications Meeting PTTI 2007, Long Beach, California, November 26-29, 2007.
• [8] K. Klepacki, Określenie błędu estymacji wartości średniej częstotliwości przy zastosowaniu uproszczonej metody odwrotnościowej, XXVIII Krajowa Konferencja Elektroniki i Telekomunikacji Studentów i Młodych Pracowników Nauki, Warszawa, 11-13.03.2008.
• [9] R. Szplet, Z. Jachna, J. Kalisz, Scalony licznik czasu o rozdzielczości 50ps w reprogramowalnym układzie FPGA, Elektronika, 9, 2006.