Częstotliwość sygnału kalibracyjnego a jakość kalibracji precyzyjnego przetwornika czasowo-cyfrowego

• Autorzy: Tyburski Jakub

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.05.18

Warianty tytułu

EN

The frequency of calibration signal vs. the quality of calibration of a precise time-to-digital converter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono metodę kalibracji precyzyjnych konwerterów czasowo-cyfrowych opartą na statystycznym teście gęstości kodu. Opisano podstawy teoretyczne metody wraz z analizą wpływu częstotliwości sygnału kalibracyjnego na proces kalibracji. Wskazano czynniki warunkujące wysoką jakość kalibracji. Przeprowadzono weryfikację eksperymentalną metody z zastosowaniem scalonego interpolacyjnego licznika czasu. Głównym rezultatem pracy jest określenie dozwolonych oraz niedozwolonych wartości częstotliwości sygnału kalibracyjnego.

EN

A calibration method of precise time-to-digital converters, involving the statistical code density test, is presented. The theory is described, including the analysis of the impact of calibration signal frequency on the quality of the converter calibration process. The deciding factors in this context are listed. The method has been experimentally verified with the use of an integrated interpolation time counter. The main results of this work include allowed and not allowed values of calibration signal frequency that prove the analysis.

Słowa kluczowe

PL

precyzyjna metrologia czasu; metoda kalibracji; interpolacyjny licznik czasu; układ FPGA

EN

precise time metrology; calibration method; interpolation time counter; FPGA device

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 5
• Strony: 103--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tyburski Jakub

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

Bibliografia

• [1] Zieliński M., Chaberski D., Kowalski M., Frankowski R., Grzelak S., High resolution time-interval measuring system implemented in single FPGA device, Measurement (2004), vol. 35, no. 3, 311-317
• [2] Szplet R., Kwiatkowski P., Rozyc K., Jachna Z., Sondej T., Picosecond-precision multichannel autonomous time and frequency counter , Rev. Sci. Instrum., (2017), vol. 88, no. 12, 125101
• [3] Christiansen J., Picosecond Stopwatches. The evolution of time-to-digital converters, IEEE Solid-State Circuits Mag., (2012), vol. 4, no. 3, 55-59
• [4] Chaberski D., Frankowski R., Gurski M., Zieliński M., Comparison of Interpolators Used for Time-Interval Measurement Systems Based on Multiple-Tapped Delay Line, Metrol. Measur. Syst. (2017), vol. 24, no. 2, 401-412
• [5] Tancock S., Arabul E., Dahnoun N., A Review of New Timeto- Digital Conversion Techniques, IEEE Trans. Instrum. Meas., (2019) vol. 68, no. 10, 3406–3417
• [6] Szyduczyński J., Kościelnik D., Miśkowicz M., A successive approximation time-to-digital converter with single set of delay lines for time interval measurements, Sensors, (2019), vol. 19 iss. 5 no. 1109, s. 1–27
• [7] Cova S., Bertolaccini M., Differential linearity testing and precision calibration multichannel time sorters, Nucl. Instrum. Methods (1970), 77(2), 269-276
• [8] Jachna Z., Szplet R., Kwiatkowski P., Permanently calibrated interpolating time counter , Meas. Sci. Tech., (2015), vol. 26, no. 1, 015006
• [9] Rivoir J., Statistical Linearity Calibration of Time-To-Digital Converters Using a Free Running Ring Osciilator, IEEE, 15th Asian Test Symposium, 2006
• [10] http://piktime.com/images/liczniki/T3200U.pdf
• [11] Kwiatkowski P., Rozyc K., Sawicki M., Jachna Z., Szplet R., 5 ps jitter programmable time interval/frequency generator , Metrology and Measurement Systems (2017), vol. 24, no. 1, 57-68
• [12] Klepacki K., Pawlowski M., Szplet R., Low-jitter wide-range integrated time interval/delay generator based on combination of period counting and capacitor charging , Rev. Sci. Instrum., (2015), vol. 86, no. 2, 025111
• [13] Szymanowski R., Szplet R., Kwiatkowski P., Quantization error in precision time counters , Meas. Sci. Tech., (2015), vol. 26, no. 7, 075002

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).