可編程高精度脈沖延遲系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、在科學研究、通訊、電子和一些自動控制系統(tǒng)中經(jīng)常需要一個精確延時的數(shù)字脈沖信號，用作其它系統(tǒng)的測試信號或控制用的時序。目前，國內(nèi)的脈沖延遲系統(tǒng)對延遲時間的分辨力一般是微秒級，隨著精密電子技術(shù)與微電子技術(shù)的高速發(fā)展，以及脈沖延遲的應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，例如激光同步等，對延遲分辨力的要求愈來愈嚴格，現(xiàn)有的延遲控制系統(tǒng)已經(jīng)不能再滿足實際要求，而國外對此技術(shù)應(yīng)用的報價相當昂貴。本文設(shè)計了一款精密的可編程脈沖延遲系統(tǒng)，將延遲的分辨力提高到納秒級，在部分場

2、合中替代國外技術(shù)，降低系統(tǒng)成本。
　　 本文在總結(jié)了現(xiàn)存方案優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，采用了數(shù)字電路和模擬電路相結(jié)合的方案，將脈沖信號經(jīng)過數(shù)字電路的脈沖計數(shù)的大范圍、低分辨力延時輸出后再經(jīng)由可編程延遲線芯片進行高分辨力延時，系統(tǒng)延遲分辨力達到0.15納秒。系統(tǒng)由嵌入式微機系統(tǒng)、計數(shù)脈沖和同步脈沖發(fā)生電路、數(shù)字延遲電路、模擬延遲電路組成。嵌入式微機系統(tǒng)、計數(shù)脈沖和同步脈沖發(fā)生電路、和若干組數(shù)字延遲電路、模擬延遲電路組成主單元，主單元有計數(shù)脈

3、沖和基準脈沖輸出端子；嵌入式微機系統(tǒng)和若干組數(shù)字延遲電路、模擬延遲電路組成擴展單元，擴展單元有計數(shù)脈沖和同步脈沖輸入端子，接受主單元輸出的計數(shù)脈沖和同步脈沖為數(shù)字延時電路所用。
　　 本文介紹了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度的多種方法，例如，采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器擴展脈沖，消除電路的冒險；同步脈沖發(fā)生電路和數(shù)字延遲電路共用一個計數(shù)脈沖源使電路同步；采用高精度時間測量芯片組成閉環(huán)系統(tǒng)，修正干擾、抖動等所帶來的系統(tǒng)誤差；采用查表法修正電路非線性。同