一种精密可调节的多路脉冲同步触发系统技术方案

本发明专利技术公开了一种精密可调节的多路脉冲同步触发系统，包括：输入处理模块、精准延时模块、复位模块、编码及译码模块、输出处理模块；输入处理模块对输入信号进行初步处理，将经初步处理后的输入信号发送给精准延时模块；编码及译码模块中输入延时值，并根据延时值对精准延时模块进行控制，控制精准延时模块对经初步处理后的输入信号进行精准延时，输出精准延时信号；输出处理模块对精准延时信号进行增强；复位模块调节复位时间从而调节准延时信号的信号宽度。本发明专利技术实现了同步触发信号具有ns、ps量级的时间间隔抖动精度，同时实现了多路同步触发信号的输出，且输出信号具备触发脉冲前后沿陡、抖动小、延时可调范围宽等特征。

【技术实现步骤摘要】
一种精密可调节的多路脉冲同步触发系统
本专利技术涉及激光光源
，尤其是一种精密可调节的多路脉冲同步触发系统。
技术介绍
对于大型以及高功率激光装置光源系统、大型医疗设备等，脉冲延时触发系统是一个非常重要的、必不可少的环节，同步触发脉冲的时间间隔抖动精度会影响这些装置的运行效率和运行精度。这类激光装置要求触发信号和激光同步，因此us级抖动精度是基本要求，从物理上更要求同步触发信号具有ns、ps量级的时间间隔抖动精度。由于各触发信号都要有比较严格精确的时间同步关系，这就要求控制系统需要有多路同步触发信号输出，且需要具备触发脉冲前后沿陡、抖动小、延时可调范围宽等特征。目前一般的激光系统所用的同步触发延时装置，不仅抖动大且延时调节精度差；另外利用调节电缆的长度来调节延时时间，虽然能达到延时调节精度，但是它不能连续可调，且体积很大、调节范围较小。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种精准延时模块实现了同步触发信号具有ns、ps量级的时间间隔抖动精度，其中，输出信号与输入信号之间的抖动为n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精准延时模块，其特征在于，精准延时模块(2)包括：按照信号传输方向依次相连接的长延时模块、中延时模块、短延时模块、微延时模块；其中，/n长延时模块包括：4个计数器，分别为按照信号传输方向依次相连接的计数器L-F1、计数器L-F2、计数器L-F3、计数器L-F4；数字可编程延时器K1；选择器DG1；D触发器A3；/n中延时模块包括：3个计数器，分别为计数器M-F1、计数器M-F2、计数器M-F3；数字可编程延时器K2；选择器DG2；D触发器A4；/n短延时模块包括：2个计数器，分别为计数器S-F1、计数器S-F2；数字可编程延时器K3；选择器DG3；D触发器A5；/n微延时模块包括：1个...

【技术特征摘要】
1.一种精准延时模块，其特征在于，精准延时模块(2)包括：按照信号传输方向依次相连接的长延时模块、中延时模块、短延时模块、微延时模块；其中，
长延时模块包括：4个计数器，分别为按照信号传输方向依次相连接的计数器L-F1、计数器L-F2、计数器L-F3、计数器L-F4；数字可编程延时器K1；选择器DG1；D触发器A3；
中延时模块包括：3个计数器，分别为计数器M-F1、计数器M-F2、计数器M-F3；数字可编程延时器K2；选择器DG2；D触发器A4；
短延时模块包括：2个计数器，分别为计数器S-F1、计数器S-F2；数字可编程延时器K3；选择器DG3；D触发器A5；
微延时模块包括：1个计数器，即计数器XS-F1；选择器DG4；D触发器A6；
长延时模块中：
计数器L-F1、计数器L-F2、计数器L-F3的使能端PE均接入输入信号；
计数器L-F1、计数器L-F2、计数器L-F3的可预置位端P0、P1、P2、P3均分别与接地端GND相连接；计数器L-F4的可预置位端P0、P1、P2、P3先分别连接一个电阻后，再分别与接地端GND相连接；计数器L-F4的可预置位端P0、P1、P2、P3还分别接入控制信号，用于控制计数器L-F4的可预置位端P0、P1、P2、P3的状态；
计数器L-F1的时钟信号输入端CK与反相器U3的输出端相连接，反相器U3的输入端与有源晶振的输出端连接，有源晶振输出CLK_NOR信号，反相器U3输出CLK_INV信号；即，计数器L-F1的时钟信号接入反相器U3输出的CLK_INV信号；
计数器L-F1的输出端TC与计数器L-F2的时钟信号输入端CK相连接，即，计数器L-F2的时钟信号接入计数器L-F1输出的脉冲信号；
计数器L-F2的输出端TC与计数器L-F3的时钟信号输入端CK相连接，即，计数器L-F3的时钟信号接入计数器L-F2输出的脉冲信号；
计数器L-F3的输出端TC与计数器L-F4的时钟信号输入端CK相连接，即，计数器L-F4的时钟信号接入计数器L-F3输出的脉冲信号；
计数器L-F4的使能端PE与数字可编程延时器K1的输出端相连接，数字可编程延时器K1的输入端与计数器L-F3的输出端TC相连接；
选择器DG1的输入端S1也接入输入信号；选择器DG1的输入端S2与计数器L-F4的输出端TC相连接；选择器DG1的输出端OUT与D触发器A3的输入端D相连接；
选择器DG1的使能端IN1的状态为1时，则允许选择器DG1的输入端S1输入，即选择器DG1的输出即为输入端S1的输入；选择器DG1的使能端IN2的状态为1时，则允许选择器DG1的输入端S2输入，即选择器DG1的输出即为输入端S2的输入；
D触发器A3的时钟信号输入端CK与有源晶振的输出端相连接，即D触发器A3的时钟信号接入有源晶振输出的CLK_NOR信号；D触发器A3的Q非端与D触发器A3的置位端SET相连接；
D触发器A3的Q端即输出端A3_out分别与该精准延时模块(2)的中延时模块中的计数器M-F1、计数器M-F2的使能端PE以及选择器DG2的输入端S1相连接；
中延时模块中：
计数器M-F1、计数器M-F2的使能端PE均与该精准延时模块(2)的长延时模块中的D触发器A3的输出端A3_out相连接；
计数器M-F1、计数器M-F2的可预置位端P0、P1、P2、P3均分别与接地端GND相连接；计数器M-F3的可预置位端P0、P1、P2、P3先分别连接一个电阻后，再分别与接地端GND相连接；计数器M-F3的可预置位端P0、P1、P2、P3还分别接入控制信号，用于控制计数器M-F3的可预置位端P0、P1、P2、P3的状态；
计数器M-F1的时钟信号输入端CK与有源晶振的输出端相连接，即，计数器M-F1的时钟信号接入有源晶振输出的CLK_NOR信号；
计数器M-F1的输出端TC与计数器M-F2的时钟信号输入端CK相连接，即，计数器M-F2的时钟信号接入计数器M-F1输出的脉冲信号；
计数器M-F2的输出端TC与计数器M-F3的时钟信号输入端CK相连接，即，计数器M-F3的时钟信号接入计数器M-F2输出的脉冲信号；
计数器M-F3的使能端PE与数字可编程延时器K2的输出端相连接，数字可编程延时器K2的输入端与计数器M-F2的输出端TC相连接；
选择器DG2的输入端S1也与该精准延时模块(2)的长延时模块中的D触发器A3的输出端A3_out相连接；选择器DG1的输入端S2与计数器M-F3的输出端TC相连接；选择器DG2的输出端OUT与D触发器A4的输入端D相连接；
选择器DG2的使能端IN1的状态为1时，则允许选择器DG2的输入端S1输入，即选择器DG2的输出即为输入端S1的输入；选择器DG2的使能端IN2的状态为1时，则允许选择器DG2的输入端S2输入，即选择器DG2的输出即为输入端S2的输入；
D触发器A4的时钟信号输入端CK与反相器U3的输出端相连接，即，D触发器A4的时钟信号接入反相器U3输出的CLK_INV信号；D触发器A4的Q非端与D触发器A4的置位端SET相连接；
D触发器A4的Q端即输出端A4_out分别与该精准延时模块(2)的短延时模块中的计数器S-F1使能端PE以及选择器DG3的输入端S1相连接；
短延时模块中：
计数器S-F1的使能端PE与该精准延时模块(2)的中延时模块中的D触发器A4的输出端A4_out相连接；
计数器S-F1的可预置位端P0、P1、P2、P3分别与接地端GND相连接；计数器S-F2的可预置位端P0、P1、P2、P3先分别连接一个电阻后，再分别与接地端GND相连接；计数器S-F2的可预置位端P0、P1、P2、P3还分别接入控制信号，用于控制计数器S-F2的可预置位端P0、P1、P2、P3的状态；
计数器S-F1的时钟信号输入端CK与反相器U3的输出端相连接，即，计数器S-F1的时钟信号接入反相器U3输出的CLK_INV信号；
计数器S-F1的输出端TC与计数器S-F2的时钟信号输入端CK相连接，即计数器S-F2的时钟信号接入计数器M-F1的输出的脉冲信号；
计数器S-F2的使能端PE与数字可编程延时器K3的输出端相连接，数字可编程延时器K3的输入端与计数器S-F1的输出端TC相连接；
选择器DG3的输入端S1也与该精准延时模块(2)的中延时模块中的D触发器A4的输出端A4_out相连接；选择器DG3的输入端S2与计数器S-F2的输出端TC相连接；选择器DG3的输出端OUT与D触发器A5的输入端D相连接；
选择器DG3的使能端IN1的状态为1时，则允许选择器DG3的输入端S1输入，即选择器DG3的输出即为输入端S1的输入；选择器DG3的使能端IN2的状态为1时，则允许选择器DG3的输入端S2输入，即选择器DG3的输出即为输入端S2的输入；
D触发器A5的时钟信号输入端CK与有源晶振的输出端相连接，即，D触发器A5的时钟信号接入有源晶振输出的CLK_NOR信号；D触发器A5的Q非端与D触发器A5的置位端SET相连接；
D触发器A5的Q端即输出端A5_out与该精准延时模块(2)的微延时模块中的计数器XS-F1的使能端PE以及选择器DG4的输入端S1相连接；
微延时模块中：
计数器XS-F1的使能端PE与该精准延时模块(2)的短延时模块中的D触发器A5的输出端A5_out相连接；
计数器XS-F1的可预置位端P0、P1、P2、P3先分别连接一个电阻后，再分别与接地端GND相连接；计数器XS-F1的可预置位端P0、P1、P2、P3还分别接入控制信号，用于控制计数器XS-F1的可预置位端P0、P1、P2、P3的状态；
计数器XS-F1的时钟信号输入端CK与有源晶振的输出端相连接，即，计数器XS-F1的时钟信号接入有源晶振输出的CLK_NOR信号；
选择器DG4的输入端S1也与该精准延时模块(2)的短延时模块中的D触发器A5的输出端A5_out相连接；选择器DG4的输入端S2与计数器XS-F1的输出端TC相连接；选择器DG4的输出端OUT与D触发器A6的输入端D相连接；
选择器DG4的使能端IN1、IN2分别与编码及译码模块(4)中的译码器PT4的输出端RC1、RC2相连接；
D触发器A6的时钟信号输入端CK与反相器U3的输出端相连接，即，D触发器A6的时钟信号接入反相器U3输出的CLK_INV信号；D触发器A6的Q非端与D触发器A6的置位端SET相连接；
D触发器A6的Q端即输出端A6_out输出精准延时信号。


2.一种含有权利要求1所述的精准延时模块的精密可调节的多路脉冲同步触发系统，其特征在于，系统包括：输入处理模块(1)、精准延时模块(2)、复位模块(3)、编码及译码模块(4)、输出处理模块(5)；
输入处理模块(1)用于对输入信号进行初步处理，输入处理模块(1)将经初步处理后的输入信号发送给精准延时模块(2)；
编码及译码模块(4)中输入延时值，并根据延时值对精准延时模块(2)进行控制，控制精准延时模块(2)对经初步处理后的输入信号进行精准延时；
精准延时模块(2)将精准延时信号输出给输出处理模块(5)，输出处理模块(5)对精准延时信号进行信号增强，得到信号增强后的精准延时信号即输出信号，该输出信号用于触发激光；
精准延时模块(2)将精准延时信号输出给复位模块(3)，复位模块(3)通过调节复位时间从而对精准延时信号进行宽度调节。


3.根据权利要求2所述的一种精密可调节的多路脉冲同步触发系统，其特征在于，系统共有n路精准延时通道，且系统中包括n个精准延时模块(2)，n≧1；每个精准延时模块(2)分别对应一路精准延时通道，每个精准延时模块(2)均分别输出一路精准延时信号。

【专利技术属性】
技术研发人员：梁勖，王晨，林颖，方晓东，刘冬生，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34