Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
100%
|
2008
|
tom Vol. 57, nr 4
287-308
PL
W artykule opisano wyniki analizy synchronizacji sygnałów, realizowanej w precyzyjnych licznikach czasu. W szczególności analiza dotyczy licznika czasu z interpolacją dwustopniową, czterofazowym zegarem o częstotliwości 250 MHz w pierwszym stopniu interpolacji, zrealizowanego w układzie programowalnym FPGA. Analizie poddano trzy układy synchronizacji stosowane w pierwszym stopniu interpolacji dwustopniowych konwerterów czasowo-cyfrowych oraz pięć synchronizatorów licznika okresów. Jako główne kryteria oceny układów użyto maksymalną częstotliwość działania, średni czas między błędami oraz łatwość wykonania w układzie programowalnym.
EN
This paper presents the results of an analysis of synchronization issues in precise time counters. Particularly the analysis concerns a time counter with two-stage interpolation, four-phase clock of 250-MHz frequency in the first interpolation stage, implemented in an FPGA device. Three synchronizing circuits used in the first interpolation stage of two-stage time-to-digital converters and five synchronizers of enabling signal for period counter are analyzed. For the evaluation of the circuits quality following criteria were applied: the maximum frequency of operation, the mean time between failure and easiness of implementation in a programmable device.
2
Content available remote Timing jitter calculation using simplified phase noise integration method
100%
|
|
tom Vol. 10, nr 3
297-308
EN
A simplified phase noise integration method for evaluation of the timing jitter is presented. The jitter value computation is based on the relationship between that measure and the single sideband noise to carrier ratio. The calculated value is compared to the result of timing jitter measurement performed directly in time domain.
PL
Artykuł zawiera opis uproszczonej metody wyznaczania wartości rozmycia czasowego okresu sygnału na podstawie widmowej gęstości mocy szumu. Opisane są podstawowe miary stabilności krótkoczasowej sygnałów, określone dla dziedzin czasu i częstotliwości oraz ich wzajemna relacja. Pokazany jest przykład wykorzystania tej relacji do obliczenia wartości rozmycia czasowego okresu referencyjnego źródła sygnału. Obliczona wartość rozmycia jest porównana z wartością uzyskaną w wyniku bezpośredniego pomiaru tego parametru w dziedzinie czasu.
|
2015
|
tom Vol. 61, No. 7
302--304
EN
This paper presents an analysis of the impact of ambient temperature changes on main parameters of the interpolating time counter. The performed tests reveal that a relatively small change in the ambient temperature of 1°C causes a measurement error of the counter as large as 3.5 ps. The thorough research of two stages of interpolation of the counter allowed determining the main sources of the error. One of them is the temperature drift of widths of four-phase clock (FPC) segments in the first interpolation stage (FIS). It equals 2.5 ps/°C. The widths of FPC phases directly influence the active range of the second interpolation stage (SIS) and its offset. The test results also show that the temperature drift of the offset has a greater impact on the measurement accuracy than the temperature-driven changes of quantization steps in SIS. The presented conclusions are the first step to develop a new method for reducing the impact of changes in the ambient temperature on the measurement accuracy of the interpolating time counter.
PL
W artykule przedstawione są projekt i wyniki badań konwertera czas-liczba o rozdzielczości 78 ps i niepewności pomiarowej poniżej 100 ps. Pomiar czasu realizowany jest z użyciem 32 liczników zliczających okresy szesnastofazowego zegara o częstotliwości 400 MHz. Ponieważ aktywne są obydwa zbocza zegara jest on równoważny pojedynczemu sygnałowi zegarowemu o częstotliwości 12.8 GHz, co umożliwia osiągnięcie średniej rozdzielczości ok. 78 ps przy interpolacji jednostopniowej. Budowa opisanego konwertera czasliczba pozwala na łatwe rozszerzanie zakresu pomiarowego, wynoszącego 164 žs, poprzez zwiększanie pojemności użytych liczników dwójkowych. Sterowanie procesem pomiarowym oraz wyznaczanie i przetwarzanie wyników pomiarów odbywa się z użyciem dwóch procesorów programowych NIOS II zintegrowanych z konwerterem w układzie programowalnym Stratix II firmy Altera.
EN
This paper describes design and test results of the time-to-digital converter with 78 ps resolution and accuracy below 100 ps. The time interval measurement is performed with the use of 32 binary counters counting periods of 16-phase clock of the 400 MHz frequency. Since both edges of the clock are active it is an equivalent of a single clock signal of 12.8 GHz frequency, which provides a mean resolution of about 78 ps in a single interpolation stage. The structure of the converter allows to extend its measurement range (164 žs) easily by increasing the capacity of used binary counters. The measurement as well as calculation and processing of obtained results are controlled by two soft-core processors NIOS II implemented together with the converter in a single programmable device from family Stratix II (Altera).
PL
W artykule opisano precyzyjny konwerter czas - liczba o rozdzielczości 40 ps i zakresie pomiarowym 0,8 ms. Konwerter został zrealizowany w układzie reprogramowalnym serii ProASICPLUS firmy Actel. Do konwersji czasowo - liczbowej zastosowano metodę Verniera. Ponadto w artykule przedstawiono wyniki badań działania scalonych oscylatorów startowalnych, ze szczególnym uwzględnieniem początkowych okresów po uruchomieniu oscylatorów.
EN
This paper describes precise time-to-digital converter with 40 ps resolution and 0.8 ms measurement range. The converter is implemented on a single reprogrammable device from Actel's family ProASICPLUS. The Vernier method is used for time-to-digital conversion. Additionally, tests results of integrated ring oscillators are described.
PL
W artykule opisano projekt procesora kodu (PK) stanowiącego fragment dwukanałowego precyzyjnego licznika czasu z niezależnymi interpolatorami dwustopniowymi. Projekt został zrealizowany w układzie programowalnym XC6SLX75 (Xilinx). Zadaniem układów PK jest wykonywanie kalibracji linii kodujących, w wyniku której następuje aktualizowanie charakterystyk przetwarzania i w efekcie zwiększenie precyzji pomiarowej licznika. Dzięki sprzętowej implementacji algorytmów kalibracyjnych uzyskuje się skrócenie czasu wykonywania kalibracji, zmniejszenie liczby danych przesyłanych do komputera oraz zmniejszenie złożoności oprogramowania sterującego.
EN
In the paper there is presented a design of a code processor (PK) as a part of a 2-channel precise time counter with independent 2-stage interpolators. The project was implemented in Spartan-6 (Xilinx) FPGA device. The main task of the PK is calibration of coding lines, resulting in updating transfer characteristics and, as an effect, higher measurement precision of the counter. Thanks to the hardware implementation of calibration algorithms there are achieved: the shorter execution time of calibration procedures, the lower amount of data transferred into the computer and less complex control software. The first simple realization of the PK has been implemented using Spartan-3 device (Xilinx) [8]. This paper presents a new, improved realization of the PK whose characteristic is more suited for the newest counters and those to be invented in the future. The use of VHDL language for description of the PK makes it more susceptible to be adapted. This paper consists of description of the counter with advanced architecture of interpolators [7] , where 10 independent time coding lines where implemented in each measurement channel. The operating principle of the PK is described based on the following scheme: precise description of code density test realization, the way of forming the transfer characteristic and the results calculations.
7
Content available remote Measurement subsystem for evaluation of local atomic clocks quality
51%
EN
We present the design, implementation and test results of a new measurement system for continuous evaluation of atomic clocks quality and selection of the best one as a local reference clock that operation is coordinated with the governmental time scale created in National Metrology Institute. The described system is developed as a part of the project called Legal Time Distribution System performed within European program EUREKA.
PL
W artykule opisane są projekt, sposób realizacji oraz wyniki badań eksperymentalnych systemu pomiarowego do ciągłej ewaluacji jakości atomowych źródeł zegarowych i wyboru źródła referencyjnego, którego działanie jest koordynowane z urzędową skalą czasu. Opisany system został opracowany jako część projektu System Dystrybucji Czasu Urzędowego realizowanego w ramach europejskiego programu EUREKA.
PL
Opisano budowę, zasadę działania oraz wyniki badań scalonego licznika czasu o rozdzielczości 50 ps i niepewności pomiarowej poniżej 60 ps. Do pomiaru odcinka czasu użyto metodę interpolacji dwustopniowej. W pierwszym stopniu interpolacji wykorzystano zegar wielofazowy, a w drugim cyfrowe linie opóźniające. Licznik czasu został wykonany w reprogramowalnym układzie FPGA (Field Programmable Gate Array). Artykuł zawiera również opis oprogramowania diagnostycznego umożliwiającego kalibrację licznika, wykonywanie pomiarów oraz gromadzenie, przetwarzanie i zobrazowanie wyników pomiarów.
EN
This paper describes the design, operation and test results of an integrated time counter with a 50 ps resolution and the standard measurement uncertainty below 60 ps. The time interval is measured with the use of the two-stage interpolation method. A multiphase clock and digital delay lines are used in the first and second stages of interpolation, respectively. Time counter is implemented in a single reprogrammable FPGA (Field Programmable Gate Array) device. Additionally, we describe the control/diagnostic software that allows calibration of the counter, measurement control as well as, processing and displaying of measurement data.
EN
We present the results of comparative study on three pseudo-random bit generators (PRBG) based on various use of linear-feedback shift registers (LFSR). The project was focused on implementation and tests of three such PRBG in programmable device Spartan 6, Xilinx. Tests of the designed PRBGs were performed with the use of standard statistical tests NIST SP800-22.
10
51%
PL
W artykule opisane są projekt i wyniki badań przetwornika czas-liczba o rozdzielczości 5,3 ps (1 LSB) i zakresie pomiarowym 428 ps. Do przetwarzania czasowo-cyfrowego użyta została metoda kodowania wielokrotnego. Metoda ta umożliwia pokonanie ograniczeń technologicznych współczesnych układów scalonych i uzyskanie wartości rozdzielczości mniejszej niż czas propagacji pojedynczej komórki linii kodującej. Przetwornik został zrealizowany w układzie programowalnym Spartan-6 firmy Xilinx.
EN
This paper presents the implementation and tests results of a time-to-digital converter based on the wave union method and implemented in Spartan-6 FPGA (Xilinx). The converter has the resolution of 5,3 ps (1 LSB) in the measurement range of 428 ps and the integral nonlinearity of 3,8 LSB (Fig. 7). In the wave union method, contrary to the typical conversion methods with a single coding, the resolution is lower than the FPGA cell delay thanks to coding several transitions of the time event signal (Fig. 2). In addition, the linearity of conversion is increased by reducing the width of wide bins. Although, using a multi-transition pattern gives better performance, it also brings more problems to be solved. The main problems such as implementation of a pattern generator for certain amount of transitions, minimal delays between transitions and elimination of bubble errors are discussed in this paper. The pattern generator (Fig. 3) is implemented with use of a carry chain. It enables controlling the pattern by means of diagnostic and measurement software. Bubble errors (Fig. 4) are eliminated with a fast asynchronous encoder (Fig. 5). The diagnostic-control software (Fig. 6) allows to configure the pattern generator, launch the measurement session and generate a text file with all information needed to calculate conversion characteristics of the time-to-digital converter.
11
51%
EN
We present a method and results of measurements of FPGA (Field Programmable Gate Array) selected timing parameters crucial in many timing sensitive applications such as precise time and frequency metrology. Two main parameters, i.e. the delay and its jitter, were evaluated for look-up-tables (delay 740 ps/jitter 1.33 ps), IO buffers (na/0.45 ps) and carry-chain multiplexers (28ps/0.153 ps) integrated in a programmable device Spartan-6 (Xilinx) which is one of most popular FPGA chips on the market now. Measurements were performed with the use of fast real-time sampling oscilloscope.
12
Content available remote Scalony licznik czasu do precyzyjnych dalmierzy laserowych
51%
PL
Przedstawiony jest projekt scalonego licznika czasu do zastosowań w systemach laserowych pomiaru odległości z rozdzielczością równą 3 cm. Licznik jest wykonany w pojedynczym programowalnym układzie FPGA. Zawiera dwa konwertery czas-cyfra, każdy o rozdzielczości 200 ps i zakresie 10 ns oraz 32 bitowy licznik czasu rzeczywistego. Oprogramowanie sterujące i uniwersalny interfejs użytkownika zaprojektowano z użyciem narzędzi programowych Delphi. W temperaturze otoczenia +20°C licznik charakteryzuje się błędem losowym o wartości 129 ps. Odpowiada to błędowi losowemu w pojedynczym pomiarze odległości równemu 2.1 cm oraz wielokrotnie mniejszemu w trybie uśredniania (przy liczności próby równej 100, uzyskuje się około 2.1 mm). Pobór mocy scalonego licznika nie jest większy niż 350 mW.
PL
W artykule opisano budowę i działanie licznika czasu opartego na metodzie stempli czasowych i dwustopniowej interpolacji. Licznik został zaimplementowany w układzie programowalnym FPGA Kintex-7 firmy Xilinx. Pokazano sposób tworzenia stempli czasowych o wysokiej rozdzielczości oraz opisano problemy projektowe pojawiające się podczas implementacji projektu w układzie FPGA. Opracowany licznik charakteryzuje się wysoką rozdzielczością (< 11,6 ps) i precyzją (< 12 ps) oraz dużą szybkością powtarzania pomiarów (do 12 milionów pomiarów na sekundę). Słowa kluczowe: układy programowalne, przetworniki czasowo-cyfrowe, metoda stempli czasowych, interpolacja dwustopniowa.
EN
This paper presents an integrated time counter based on timestamps and two-stage interpolation methods implemented in an FPGA programmable device. The timestamps method [2, 3] is useful, among others, in physical experiments and laser ranging systems [2, 4, 5]. To obtain high (picoseconds) resolution, it can be combined with the Nutt interpolation method [1, 6]. The principle of measurement is described in Section 2 and shown in Fig. 1. The time counter contains a period counter, a period counter register and 8 independent channels (Fig. 2, Section 3). Each channel consists of a multiphase clock generator, first and second interpolation stage modules and a channel register. The principle of operation and the way of implementing them in a Kintex-7 FPGA device (Xilinx) [7] are also presented in Section 3. The time counter was examined in terms of resolution and precision for each measurement channel (Section 4). The resolution was evaluated using the statistical code density test [8] and its value was below 12 ps. In Fig. 3 there is shown the time counter precision. In the range up to 1 ms it does not exceed 12 ps. For longer time intervals the precision is worsened by the limited stability of the reference clock. The maximum measurement rate for a single channel was experimentally estimated as 12 million measurements per second. The presented time counter is characterized by high metrological parameters (due to the interpolation method) and wide functionality (due to the time stamps).
PL
Przedstawiono budowę, zasadę działania i wyniki badań wielokanałowego modułowego licznika czasu. Umożliwia on równoczesny pomiar relacji czasowych pomiędzy impulsami wejściowymi (START), pochodzącymi z maksymalnie sześciu niezależnych źródeł zegarowych, a wspólnym dla wszystkich kanałów impulsem odniesienia (STOP). Moduły pomiarowe licznika wykonano z użyciem układów programowalnych FPGA Spartan-3 (Xilinx). Licznik charakteryzuje się zakresem pomiarowym do 1 s oraz precyzją pomiarów nie gorszą niż 250 ps.
EN
We present the design, operation and test results of a modular multichannel time counter built with the use of programmable devices. Its resolution is below 50 ps and the measurement range reaches 1 sec. The design of the counter is shown in Fig. 1. It consists of six independent measurement modules. Each measurement module contains a 2-channel time interval counter (Fig. 2) implemented in a general-purpose reprogrammable device Spartan-3 (Xilinx). To obtain both high precision and wide measurement range, the counting of periods of a reference clock is combined with a two-stage interpolation within a single period of the clock signal [6]. The interpolation involves a four-phase clock in the first interpolation stage [8] and a time delay coding line in the second interpolation stage. The reference clock module contains an integrated digital synthesizer [7], that provides the reference clock signal of 250 MHz for measurement modules, and is driven by an external clock source of 5 MHz or 10 MHz. The standard measurement uncertainty of the time counter was tested (Figs. 3 and 4) carefully and it did not exceed 250 ps in the full measurement range. As the acid test of the time counter, the differences between signals of 1 PPS from the tested clock sources and the reference 1 PPS signal were also verified (Figs. 5 and 6). The modular design makes the multi-channel time counter easy to modify to meet requirements of various applications.
15
45%
EN
A new time interval/frequency generator with a jitter below 5 ps is described. The time interval generation mechanism is based on a phase shifting method with the use of a precise DDS synthesizer. The output pulses are produced in a Spartan-6 FPGA device, manufactured by Xilinx in 45 nm CMOS technology. Thorough tests of the phase shifting in a selected synthesizer are performed. The time interval resolution as low as 0.3 ps is achieved. However, the final resolution is limited to 500 ps to maximize precision. The designed device can be used as a source of high precision reference time intervals or a highly stable square wave signal of frequency up to 50 MHz.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.