一种SCA多通道高速采集系统技术方案

本专利公开一种SCA多通道高速采集系统，它采用由波形采集和测时模块组件以及综合处理器模块组成的基于SCA多通道高速采集系统，利用SCA芯片内部高速的开关电容阵列将模拟信号存储并通过慢速时钟读出再使用高精度的低速AD进行数字量化后存储至缓存单元，可以在完成多通道的波形采集和时间测量的同时，实现在线实时校准。本系统用于时频同步校准的校准过程简单，校准结果适用性好，系统校准误差小，测时精度优于80ps，特别适用于全波形分析技术领域。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种SCA多通道高速采集系统
:本专利涉及一种多通道高速采集系统，具体涉及一种SCA (Switch CapacitorArrays,开关电容阵列)多通道高速采集系统。
技术介绍
:在全波形分析
，与以往的单通道扫描体制相比，多通道阵列主动探测体制能够快速形成高密度的三维点云，首先其数据获取效率大大提高，其次可以满足高速实时成像的特殊需求，同时成像分辨率也可以相应提高。无论对于激光主动遥感探测还是包括医疗影像及高能物理探测等其他领域应用中，这都意味着整机性能和经济效益的提升。因为相应的集成阵列探测器APD、PMT阵列等在国外虽已开展研究多年但至今器件仍不成熟，而国内这方面更是没有明显进展。同时由于集成阵列探测器都是基于能量积分或基于飞行时间进行探测，获取回波信息量有限，不能进行全波形探测和分析，所以基于多元集成的多通道探测方式是主要的发展趋势。出于提高图像分辨率、数据获取效率、提高系统实时性等考虑，根据不同应用其对通道数有数十通道甚至数百通道的需求，多通道的全波形采集和分析系统成为其未来发展的决定因素。而在多通道测量系统中，一致性问题是必须要解决的难题之一。传统的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCA多通道高速采集系统，包括波形采集和测时模块组件（1）和综合处理器模块（2）；其特征在于： 所述的波形采集和测时模块组件（1）由4个结构相同的波形采集和测时模块组成，分别是1～4通道波形采集和测时模块（1‑1）、5～8通道波形采集和测时模块（1‑2）、9～12通道波形采集和测时模块（1‑3）以及13～16通道波形采集和测时模块（1‑4）；所述的波形采集和测时模块包括继电器衰减网络（101）、高速运放（102）、SCA芯片（103）、AD器件（104）、采集控制FPGA（105）以及专用测时芯片（106）；其中： 所述的继电器衰减网络（101）是继电器和阻容衰减电路组合结构； 所述的高速...

【技术特征摘要】
1.一种SCA多通道高速采集系统，包括波形采集和测时模块组件(I)和综合处理器模块(2);其特征在于: 所述的波形采集和测时模块组件(I)由4个结构相同的波形采集和测时模块组成，分别是I?4通道波形采集和测时模块(1_1)、5?8通道波形采集和测时模块(1_2)、9?12通道波形采集和测时模块(1-3)以及13?16通道波形采集和测时模块(1-4);所述的波形采集和测时模块包括继电器衰减网络(101)、高速运放(102)、SCA芯片(103)、AD器件(104)、采集控制FPGA (105)以及专用测时芯片(106);其中: 所述的继电器衰减网络(101)是继电器和阻容衰减电路组合结构； 所述的高速运放(102)是宽带全差动放大器和比较器组合结构； 所述的SCA芯片(103)是8通道、位数12bit、采样率0.5?5Gsps的SCA芯片； 所述的AD器件(104)是8通道、位数14bit、采样率50Msps的模数转换器； 所述的采集控制FPGA (105)对SCA芯片(103)工作模式进行控制，选用型号为XC3S1000 ； 所述的专用测时芯片(106)是8通道，测量分辨率81ps，无测量范围限制，200MHz峰值，40MHz持续测量频率的时间测量芯片； 所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝晓萍，王海伟，黄庚华，颜洪雷，舒嵘，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31