[发明专利]一种提高测时分辨率的装置

说明书

技术领域

本发明涉及时间测量技术领域，具体涉及一种提高测时分辨率的装置。

背景技术

时间测量领域的一般测时装置中，用时间计数器测时存在一个时钟周期分辨率。在提高该时间周期分辨率时主要有两种方法：1、提高时间计数器时钟频率，2、采用电容充放电的内插器。

采用上述第一种方法容易受器件工作频率制约，因此提升空间有限。采用上述第二种方法，转换速度较慢，且对窄脉宽时间放大存在较大误差，难以满足快速准确的测量要求。因此，亟待出现一种能够较好地解决在提高时间分辨率的同时，又有较快的测量响应时间的测时分辨率装置。

发明内容

为了满足电信号频率、脉宽和时间间隔快速准确的测量要求，本发明实施例提供一种提高测时分辨率的装置。所述装置包括：

同步单元、第一延时电路、第二延时电路、至少两级取样单元以及电平转换译码单元；所述同步单元包括：第一同步器以及第二同步器；

所述第一同步器的输入端接收时钟信号以及内插信号；所述第一同步器的输出端连接每级取样单元的输入端；所述第二同步器的输入端连接第一延时电路的输出端；

所述第一延时电路的输入端接收所述内插信号；

所述第二延时电路包括至少一级延时单元，第一级延时单元的输入端连接所述第二同步器的输出端；前一级延时单元的输出端连接后一级延时单元的输入端，每一级延时单元的输出端分别连接每一级取样单元的输入端；最后一级延时单元的输出端连接所述第二同步器的复位端。

所述取样单元包括同相输出端以及反相输出端，每一级取样单元的同相输出端与上一级所述取样单元的反相输出端通过线或电路连接；第一级取样单元的同相输出端以及最后一级取样单元的反相输出端悬空；

所述电平转换译码单元的输入端连接每个线或电路。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述第一延时电路包括：第一延时线以及第一电位器；所述第一延时线的输入端接收所述内插信号，其输出端连接所述第一电位器的输入端；所述第一电位器的输出端连接所述第二同步器的输入端。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述延时单元包括：第二延时线以及与其输出端连接的第二电位器；所述第二延时线的输入端连接所述第二同步器的输出端；所述第二电位器的输出连接所述取样单元的输入端。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述电平转换译码单元包括：至少一个电平转换器以及与每个所述电平转换器的输出端均连接的译码器；每个所述电平转换器的输入端连接每个线或电路。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述第一同步器包括：至少两级触发器；其中，第一触发器的输入端接收所述内插信号以及时钟信号；

后一级触发器的输入端接收前一级触发器的输出信号以及所述时钟信号，后一级触发器的输出端连接每级所述取样单元的输入端。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述第二同步器包括：第三触发器，所述第三触发器的输入端连接所述第一电位器的输出端以及第一延时线的输出端；所述第三触发器的输出端连接所述第二延时电路中第一级延时单元的输入端。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述延时线为微带线，所述微带线的阻抗为50Ω。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述微带线的长度根据公式：求得；其中，L为所述微带线的长度，ε_r为印制电路介质的介电常数，T_PD为延时时间。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述取样单元包括：第四电位器以及第四触发器；所述第四电位器的输入端连接所述第二电位器的输出端；所述第四触发器的输入端连接所述第一同步器的输出端以及所述第四电位器的输出端。

上述的一种提高测时分辨率的装置，其中，所述时钟线和信号线的阻抗均为50Ω。

本发明实施例提供的一种提高测时分辨率的装置，基于时间转化为电磁波传播路程取样的方式，提高时间测量分辨率，克服了提高计时器工作频率或电容充放电内插器的局限性。其与计数器电路配合，可以满足电信号频率、脉宽、时间间隔快速准确测量要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明实施例中一种提高测时分辨率的装置结构示意图；

图2为本发明实施例中第一同步器的电路结构示意图；

图3为本发明实施例中第二同步器的电路结构示意图；