强激光与粒子束

作者：童涛, 葛良, 张玮,

关键词：时间数字转换器, 两级插值, 现场可编程门阵列, 多相时钟, 抽头延迟链,

提出一种结合多相时钟与延迟链插值的多通道FPGA-TDC结构，以降低工作频率、提升线性度并减少资源消耗，同时保持高分辨率。设计采用两级插值结构，利用多相时钟与延迟链构建细时间单元，从而减小延迟非线性积累并缩小编码器规模。系统在Xilinx ZYNQ-7035平台实现，并在0～16000 ps范围内进行测试。实验结果表明，所设计的TDC系统分辨率优于4 ps，微分非线性在−1～+7 LSB之间，积分非线性在−2 LSB至+14 LSB之间。与传统结构相比，该方案在同频率下延迟链长度成倍缩短，在相同链长下频率更低。所提两级插值结构在提升分辨率和线性度的同时显著节省逻辑资源，具备良好的应用潜力。

来源：2026年第2期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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