針對激光雷達中脈沖同步存在的抖動大和精度低問題開展分析,提出了數(shù)字計數(shù)和模擬延時相結(jié)合的總體方案,采用抖動補償技術(shù)實現(xiàn)抖動消除,模擬電路實現(xiàn)延時的高精度。通過對研制的脈沖延時發(fā)生器實測,抖動和精度分別小于40 ps和3 ps,測試結(jié)果表明該脈沖延時發(fā)生器能夠滿足激光雷達高性能同步技術(shù)的要求。

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【部分圖文】：

圖1抖動消除原理圖

目前常用的脈沖延時方案主要是數(shù)字計數(shù)與模擬延時芯片相結(jié)合的方案。該方案特點是延時范圍大，延時精度高，但外觸發(fā)信號和系統(tǒng)同步時鐘之間的抖動TJITTER沒有解決。TJITTER相對于系統(tǒng)同步時鐘是隨機的，若能將每一次的TJITTER測量并保存下來，在設(shè)定延時TDELAY完成時額外增....

圖2脈沖延時發(fā)生器原理框圖

利用抖動補償?shù)南都夹g(shù)，采用數(shù)字計數(shù)延時和模擬延時相結(jié)合的方案可以滿足高精度小抖動的要求，其總體方案如下：以通道AB為例，F(xiàn)PGA通過485串口接收上位機傳來的延時和脈寬數(shù)據(jù)，將延時數(shù)據(jù)的10ns（系統(tǒng)時鐘100MHz）的整數(shù)倍配置到計數(shù)A寄存器，剩余10ns以下部分經(jīng)SP....

圖3抖動測量保持電路原理示意圖

抖動測量保持電路采用的是電流積分技術(shù)，其原理是利用恒流源在TJITTER期間對電容充電將隨機時間值轉(zhuǎn)換為隨機電壓值，并將該電壓進行保持。其原理如圖3所示，初始狀態(tài)時開關(guān)S1和S2都為閉合狀態(tài)，恒流源對電容充電至鉗位電平Vs。外觸發(fā)信號到來時，將S1斷開，記為T1時刻，恒流源繼續(xù)對....

圖4ECL電流開關(guān)電路

數(shù)字計數(shù)延時是利用FPGA時鐘計數(shù)實現(xiàn)的，外觸發(fā)信號到來時，抖動測量保持電路產(chǎn)生同步觸發(fā)信號，觸發(fā)FPGA按照時鐘頻率開始計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值到達設(shè)定值（延時時鐘周期的整數(shù)倍部分）時，停止計數(shù)并輸出計數(shù)結(jié)束信號作為抖動補償?shù)挠|發(fā)信號。設(shè)需要延時的時間為t，計數(shù)設(shè)定值為N，計數(shù)時鐘周期為....

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