摘要：针对激光雷达、激光测距等光电传感器在系统设计上需要平衡功耗、体积、成本所带来的设计难题，采用低成本Xilinx Spartan 6型FPGA构建时间-数字转换（TDC）电路，实现一种采样率125MSa/s、8位分辨率的时间域slope型ADC。实测显示，该时间域ADC经校准，具有较好的线性度：DNL[-0.49、0.62]LSB，INL[-0.98、0.74]LSB，最高有效位可达6.2位，量程0.47V-2.7V，仅占用13% 的FPGA SLICE。该时间域ADC利用高精度时钟源CDCM61004 (125MHz，RMS Jitter < 1ps)作为系统时钟，实测显示，采样50MHz高频信号时有效位数可达5.8位。在激光测距传感器中测试应用，该时间域ADC可采集激光脉冲的回波信号，同时获取回波信号的幅度和时间信息，实现了系统设计的灵活、紧凑。
文章目录
0 引言
1 实现原理与架构
2 设计与实现
2.1 TDC结构的实现
2.1.1 延时链的实现
2.1.2 TDC校准与测试
2.2 ATDC实现与测试
2.2.1 ATDC非线性测试
2.2.2 直流特性测试
2.2.3 交流特性测试
3 实验结果及分析
4 结束语
