基于頻率-時(shí)間轉(zhuǎn)換原理的精密時(shí)序控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、精密的時(shí)序控制系統(tǒng)在高能物理實(shí)驗(yàn)中的定時(shí)系統(tǒng)和時(shí)間測(cè)量中經(jīng)常用到，以往的數(shù)字系統(tǒng)多用延遲線和延遲芯片來(lái)產(chǎn)生時(shí)序控制所需的時(shí)間間隔，但其時(shí)間間隔長(zhǎng)度、分辨和抖動(dòng)等指標(biāo)往往不能同時(shí)滿足需求，特別是在大時(shí)間尺度上的精密時(shí)序控制，即在產(chǎn)生大范圍時(shí)間間隔的基礎(chǔ)上仍能達(dá)到高分辨和低抖動(dòng)是一個(gè)難題。 針對(duì)這一問(wèn)題，本文在參考了J.Kalisz等人的論文Asimple，precise，andlowjitterdelay/gategenerato

2、r的基礎(chǔ)上，研究了新的基于頻率-時(shí)間轉(zhuǎn)換原理的精密時(shí)序控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大時(shí)間間隔(μs-s量級(jí))，高分辨(5-10ps)和低抖動(dòng)(25ps)的時(shí)序控制。 第一章為引言，主要介紹了精密時(shí)序控制系統(tǒng)的應(yīng)用前景和目前常用的產(chǎn)生時(shí)間間隔的方法(延遲線和延遲芯片)。說(shuō)明目前常用的方法不能同時(shí)滿足大尺度和高分辨、低抖動(dòng)的要求。 第二章介紹了精密時(shí)序控制系統(tǒng)的原理，引用了J.Kalisz等人的設(shè)計(jì)思路，并提出了新的精密時(shí)序控制系

3、統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。 第三章是本文的重點(diǎn)，這一章詳細(xì)闡述了時(shí)序控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)方案，包括時(shí)鐘電路模塊、時(shí)序控制電路模塊、接口電路模塊等各個(gè)部分。另外，本章還介紹了高速數(shù)字電路中常用的阻抗控制、傳輸線匹配等技術(shù)，以及一些常用的PCB設(shè)計(jì)技術(shù)。 第四章介紹了時(shí)序控制系統(tǒng)的一些測(cè)試結(jié)果，包括系統(tǒng)時(shí)鐘性能的測(cè)試，系統(tǒng)功能的驗(yàn)證和性能的測(cè)試。 第五章是展望，本文研究的精密時(shí)序控制系統(tǒng)基本達(dá)到了理想目標(biāo)，但可以改進(jìn)的地方還有不少