Scalony licznik czasu z użyciem stempli czasowych

• Autorzy: Szplet R. , Perko K.

Warianty tytułu

An integrated time counter based on time stamps

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisane są projekt oraz wyniki badań czterokanałowego licznika czasu zrealizowanego w układzie programowalnym Spartan-6 firmy Xilinx. W liczniku zastosowana została metoda stempli czasowych, w której w wyniku pomiaru uzyskuje się informację o chwilach czasowych pojawienia się impulsów wejściowych na wspólnej skali czasu. Zastosowanie zegara o częstotliwości 500 MHz umożliwiło uzyskanie względnie wysokiej rozdzielczości (2 ns) i precyzji pomiarowej licznika (poniżej 1 ns).

EN

This paper describes the design and test results of a four-channel time interval counter implemented in a programmable device Spartan-6 (Xilinx). The time stamps method has been applied (Fig. 1). In this method the measurement result delivers no information about the absolute value of the time interval between two input pulses, but carries information about the time moments of appearance of these pulses on a common time scale. This method, contrary to the conventional "start-stop" method, does not require resetting the time counter after each measurement. It eliminates the dead time and enables continuous measurements if a fast enough digital integrated circuit is used. Moreover, a multichannel time counter can be built without necessity to reproduce all blocks of a single-channel counter. It results in savings of the programmable logic resources. The main dis advantage of this method appears in difficulties of implementation. The most important seems to be a synchronization problem (Fig. 4), especially due to use of a high frequency clock signal (500 MHz). The use of such a clock makes it possible to obtain a relatively high resolution (2 ns without interpolation) and precision (less than 1 ns) of the counter. Flexibility of the method allows increasing the resolution and accuracy by using interpolation measurement channels.

Słowa kluczowe

PL

licznik czasu; metoda stempli czasowych; układy programowalne

EN

time counter; time stamps method; programmable devices

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 8
• Strony: 839--841
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., schem., wzory

Twórcy

autor

Szplet R.

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

autor

Perko K.

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

Bibliografia

• [1] Kalisz J.: Review of methods for time interval measurements with picosecond resolution, 2004.
• [2] Szplet R., Jachna Z., Kwiatkowski P., Różyc K.: A 2.9 ps equivalent resolution interpolating time counter based on multiple independent coding lines, Meas. Sci. Technol. 24, 2013.
• [3] Nutt R.: Digital time intervalometer, Rev. Sci. Instr., v. 39, no. 9, 1968, s. 1342-1345.
• [4] Zieliński M., Chaberski D., Kowalski M., Frankowski R., Grzelak S.: High-resolution time-interval measuring system implementad in single FPGA device. Measurement, Vol 35, No. 3, 2004.
• [5] Mantyniemi Antti, Rahkonen Timo, Kostamovaara Juha: A 9-channel Integrated Time to Digital Converter With Sub-nanosecond Resolution. IEEE Midwest Symp. Circuits and Systems MWSCAS , 1997.
• [6] Kalisz J., Pawłowski M., Pełka R.: Error analysis and design of the Mutt time-interval digitiser with picosecond resolution. J. Phys. E: Sci. Instrum. 20, pp. 1330-1341, 1987.