高分辨率事件计时器设计与实现

目录

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3.1事件计时器设计指标

1.3.2 论文结构安排

第二章 事件计时器原理及方案论述

2.1 高分辨率事件计时主要方法

2.1.1 通用计数法

2.1.2 脉冲展宽法

2.1.3 游标法

2.1.4 时间幅度转换法

2.1.5 延迟线法

2.2 事件计时方法对比与分析

2.3 高分辨率事件计时器技术方案

2.3.1 基于TAC的事件计时基本原理

2.3.2 事件计时器方案论述

2.4 本章小结

第三章 事件计时器硬件电路设计

3.1 核心器件选型

3.1.1 模数转换芯片

3.1.2 FPGA选型

3.1.3 ARM选型

3.1.4 分立元器件选型

3.2 硬件系统总框架

3.3 时间间隔测量电路（TAC）

3.3.1 窄脉冲产生电路设计

3.3.2 双恒流源充放电电路

3.3.3 信号调理电路设计

3.3.4 数据采集电路设计

3.4 时钟锁相环电路设计

3.4.1 数字鉴相器

3.4.2 环路滤波器

3.4.3 压控晶体振荡器

3.5 自校正电路设计

3.6 辅助电路设计

3.6.1 温度及电压电流监测电路设计

3.6.2 电源模块设计

3.7 本章小结

第四章 事件计时器数字系统设计

4.1 计时器逻辑软件方案

4.2 独立采集模块设计

4.3 数据整合模块设计

4.4 数据通讯模块设计

4.4.1 命令解析模块设计

4.4.2 基于FSMC的收发模块设计

4.5 FPGA中历元模块的设计

4.6 温度监测模块设计

4.7 本章小结

第五章 低噪声电路优化与自校正实现

5.1 系统噪声对分辨率的影响

5.2 低噪声TAC电路分析

5.2.1 低噪声恒流源电路分析

5.2.2 低噪声信号调理电路分析

5.3.1仿真设计与实际验证

5.3.2 系统降噪措施

5.4 低抖动时钟实现

5.5 自校正算法设计与实现

5.5.1 校正算法实现

5.5.2 实际验证

5.6 本章小结

第六章 系统指标验证与数据分析

6.1 计时器测试平台

6.2.1电源板调试

6.2.2 窄脉冲调试

6.2.3 电容充放电调试

6.3.1测量标准差测试

6.3.2 计时重复率测试

6.3.3 计时器时刻量化测试

6.3.4 机功耗测试

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 课题结论

7.2 展望

致谢

参考文献

项目研究成果