CN104569620A - 一种高精度数字脉宽采集的方法 - Google Patents

一种高精度数字脉宽采集的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104569620A
CN104569620A CN201410839116.4A CN201410839116A CN104569620A CN 104569620 A CN104569620 A CN 104569620A CN 201410839116 A CN201410839116 A CN 201410839116A CN 104569620 A CN104569620 A CN 104569620A
Authority
CN
China
Prior art keywords
clock
pulse
chip
phase
high accuracy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410839116.4A
Other languages
English (en)
Inventor
魏志鹏
陆音
罗伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XI'AN KEYWAY TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
XI'AN KEYWAY TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XI'AN KEYWAY TECHNOLOGY CO LTD filed Critical XI'AN KEYWAY TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201410839116.4A priority Critical patent/CN104569620A/zh
Publication of CN104569620A publication Critical patent/CN104569620A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

一种高精度数字脉宽采集的方法，该方法提供一个FPGA芯片和一个外部时钟，该外部时钟作为***时钟，利用芯片内部锁相环倍频至4路125MHz的内部采样时钟，这4路内部采样时钟的相位分别相差90度；在脉冲信号来临的时候，这四路采样时钟分别对脉冲信号做脉冲计数；将四个脉冲计数器的值结果相加，乘以脉冲周期2ns，则得出所采样脉冲的时钟宽度。该方法不仅不需要复杂的***搭建方案，并且采集精度可以高达2ns。

Description

一种高精度数字脉宽采集的方法
技术领域
本发明涉及一种数字脉宽采集的方法，具体涉及一种高精度数字脉宽采集的方法，对所采集的数字信号脉宽精度可达到2ns。
背景技术
目前，现有的对数字脉宽测量的方法分为两大类：一种是模拟量采集脉宽方式，一种是数字计数器采集脉宽方式。在模拟量采集脉宽方式采集过程中，一般使用高速AD采集芯片来采集数字脉宽，然后根据所采集的数字脉宽模拟量的值来判断数字脉宽的保持时间，从而推算脉宽时间。这种采集方式的缺点在于采集的精度不够高，受限于高速AD芯片的采集频率，采集所需要处理的数据量比较大，并且数据需要搭架处理器电路进行二次运算。数字计数器采集脉宽的方式是一种常用的采集方式，在数字信号上升沿到达时，计数器开始计数；数字信号下降沿到达时，计数器停止计数，并根据计数器频率计算出脉宽时间。这种采集方式的缺点在于采集精度不够高，受限于计数器的频率；如果脉宽时间比较宽，高频计数器的值也容易溢出。
发明内容
为了克服上述现有数字脉宽测量方法的弊端，本发明提供了一种高精度测量数字脉宽的方法，该方法不仅不需要复杂的***搭建方案，并且采集精度可以高达2ns。
   本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高精度数字脉宽采集的方法，其特殊之处在于：该方法提供一个FPGA芯片和一个外部时钟，该外部时钟作为***时钟，利用芯片内部锁相环倍频至4路125MHz的内部采样时钟，这4路内部采样时钟的相位分别相差90度；在脉冲信号来临的时候，这四路采样时钟分别对脉冲信号做脉冲计数；将四个脉冲计数器的值结果相加，乘以脉冲周期2ns，则得出所采样脉冲的时钟宽度。
上述芯片内部锁相环为模拟锁相环，内部包含压控振荡器和鉴相器，通过模拟的方式来实现相位偏移。
上述外部时钟选择50MHz的外部晶振时钟。
上述FPGA芯片采用XILINX公司生产的型号为SPARTAN6系列的芯片。
本发明的有益结果是：
1）本发明可以以更高的频率采集数字脉宽，外部电路搭建简单，硬件成本低。
2）本发明的锁相环是一种模拟锁相环，内部包含压控振荡器和鉴相器，通过模拟的方式来实现相位偏移，并有更多相位。
3）本发明更加经济，不需要很多硬核资源，一个锁相环即可。
具体实施方式
本发明采用FPGA最小***来作为采集脉宽信号的硬件实现方案。FPGA采用XILINX公司生产的型号为SPARTAN6系列的芯片，外部晶振时钟选择50MHz即可。将该外部时钟作为***时钟，利用芯片内部锁相环倍频至4路125MHz的内部采样时钟，这4路内部采样时钟的相位分别相差90度，在此情况下，采集精度将在原有最高采集频率即125MHz的基础上提高四倍；在脉冲信号来临的时候，这四路采样时钟分别对脉冲信号做脉冲计数；将四个脉冲计数器的值结果相加，乘以脉冲周期2ns，则得出所采样脉冲的时钟宽度，误差精度可达2ns。
本发明的锁相环是一种模拟锁相环，内部包含压控振荡器和鉴相器，通过模拟的方式来实现相位偏移，并有更多相位；更加经济，不需要很多硬核资源，一个锁相环即可；本发明可以以更高的频率采集数字脉宽，外部电路搭建简单，硬件成本低。

Claims (4)

1.一种高精度数字脉宽采集的方法，其特征在于：该方法提供一个FPGA芯片和一个外部时钟，该外部时钟作为***时钟，利用芯片内部锁相环倍频至4路125MHz的内部采样时钟，这4路内部采样时钟的相位分别相差90度；在脉冲信号来临的时候，这四路采样时钟分别对脉冲信号做脉冲计数；将四个脉冲计数器的值结果相加，乘以脉冲周期2ns，则得出所采样脉冲的时钟宽度。
2.根据权利要求1所述高精度数字脉宽采集的方法，其特征在于：所述芯片内部锁相环为模拟锁相环，内部包含压控振荡器和鉴相器，通过模拟的方式来实现相位偏移。
3.根据权利要求1或2所述高精度数字脉宽采集的方法，其特征在于：所述外部时钟选择50MHz的外部晶振时钟。
4.根据权利要求3所述高精度数字脉宽采集的方法，其特征在于：所述FPGA芯片采用XILINX公司生产的型号为SPARTAN6系列的芯片。
CN201410839116.4A 2014-12-30 2014-12-30 一种高精度数字脉宽采集的方法 Pending CN104569620A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410839116.4A CN104569620A (zh) 2014-12-30 2014-12-30 一种高精度数字脉宽采集的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410839116.4A CN104569620A (zh) 2014-12-30 2014-12-30 一种高精度数字脉宽采集的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104569620A true CN104569620A (zh) 2015-04-29

Family

ID=53086157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410839116.4A Pending CN104569620A (zh) 2014-12-30 2014-12-30 一种高精度数字脉宽采集的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104569620A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106501621A (zh) * 2016-09-22 2017-03-15 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 脉冲宽度采集方法
CN113835021A (zh) * 2021-09-29 2021-12-24 福建利利普光电科技有限公司 基于fpga高速serdes接口的高精度脉宽采集器及测量方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050134498A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Tdk Corporation Radar apparatus
CN101520640A (zh) * 2008-11-08 2009-09-02 中国工程物理研究院流体物理研究所 基于fpga的时间间隔测量仪
CN103698770A (zh) * 2013-12-11 2014-04-02 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于fpga芯片的多通道激光回波时间测量***
US20140300385A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 United Microelectronics Corporation Method and device for pulse width estimation
CN101694998B (zh) * 2009-10-23 2014-12-31 中兴通讯股份有限公司 一种锁定***及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050134498A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Tdk Corporation Radar apparatus
CN101520640A (zh) * 2008-11-08 2009-09-02 中国工程物理研究院流体物理研究所 基于fpga的时间间隔测量仪
CN101694998B (zh) * 2009-10-23 2014-12-31 中兴通讯股份有限公司 一种锁定***及方法
US20140300385A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 United Microelectronics Corporation Method and device for pulse width estimation
CN103698770A (zh) * 2013-12-11 2014-04-02 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于fpga芯片的多通道激光回波时间测量***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106501621A (zh) * 2016-09-22 2017-03-15 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 脉冲宽度采集方法
CN113835021A (zh) * 2021-09-29 2021-12-24 福建利利普光电科技有限公司 基于fpga高速serdes接口的高精度脉宽采集器及测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104485947B (zh) 一种用于gps驯服晶振的数字鉴相器
CN102045062B (zh) 一种基于Cordic算法的数字锁相环
CN102073268B (zh) 一种高精度脉冲时间间隔测量电路
CN105656456B (zh) 一种高速高精度数字脉冲发生电路及脉冲发生方法
CN102621878A (zh) 高精度时间间隔测量装置
CN102540865A (zh) 基于相位调制的高精度时间间隔测量方法
CN106773615B (zh) 一种基于apd探测器的脉冲星光子定时方法
CN105871371B (zh) 一种基于锁相环的三段式时间数字转换电路
CN102928677A (zh) 一种纳米级脉冲信号采集方法
CN105245203B (zh) 高精度低速时钟占空比检测***及方法
CN104199276A (zh) 基于fpga的信号时差测量方法及时间数字转换器
CN102723921B (zh) 基于现场可编程门阵列的数字锁相放大实现方法及***
CN103645379A (zh) Ttl信号频率跳变监测***和方法
CN108768388B (zh) 串联锁相环时钟边沿触发的时钟分相法
CN104569620A (zh) 一种高精度数字脉宽采集的方法
CN108736885B (zh) 锁相环时钟边沿触发的时钟分相法
CN104391464A (zh) 一种基于fpga的硬件等效同步采样装置
CN107395123A (zh) 一种基于gps秒脉冲的2的幂次方倍频方法
CN103618501A (zh) 基于fpga的交流采样同步倍频器
CN207123716U (zh) 一种脉冲信号时差测量装置
CN103412474B (zh) 基于fpga的tdc-gp2测时范围高精度扩展电路
CN202720273U (zh) 高精度相位差检测装置
CN102130682B (zh) 一种鉴相电路
Haselman et al. Simulation of algorithms for pulse timing in FPGAs
CN109120260A (zh) 一种基于asic-tdc的时钟模块高精度鉴相***及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150429