零进位失配可扩展位数型高精度光子飞行时间计时电路制造技术

技术编号:44238051 阅读:15 留言:0更新日期:2025-02-11 13:38
本发明专利技术涉及一种零进位失配可扩展位数型高精度光子飞行时间计时电路,属于光电探测/三维激光雷达技术领域。其包括光敏元,与光敏元连接的光敏元像素电路,与光敏元像素电路连接的计时电路,以及与计时电路连接的数据读出电路。计时电路包括与外围时钟与时序控制电路连接的包含高精度低位采样电路和高位采样电路的时间数字转换电路,与时间数字转换电路连接的包含相位跳变触发电路和数字连续性比较电路的失配矫正电路,以及与翻转检测电路连接的包含数值连续性比较电路的进位失配矫正电路。本发明专利技术可解决计时电路应用于更大阵列规模器件时面临的计时量化高位误码、计时结果非单调和计时精度下降的问题,扩大时间量化范围,提高实际应用的计时精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电探测/三维激光雷达,涉及光电焦平面,尤其涉及一种零进位失配可扩展位数型高精度光子飞行时间计时电路


技术介绍

1、光子飞行时间计时主要用于主动激光探测领域,通过统计光子从发射到被目标反射回探测器所经过的时间,得到主动光源-目标-探测器之间的路径长度来完成三维距离探测。高精度计时电路通过寄存器之间的进位传播、输出分频和数据反馈等方式实现码值间的状态转换,寄存器的电学延迟限制了计时精度、计时范围等关键性能参数的进一步提升,主要存在以下几种情况:

2、1、进位失配,进位失配来自于计时电路寄存器之间的翻转时刻偏差、异步光子事件响应引起的亚稳态等,造成计时量化高位误码、计时结果非单调,已有的延迟采样型电路在高位翻转一段时间后采样高位计数器,存在采样频率低导致的采样不及时问题;已有的多次校准采样型电路需要多组缓存器实现采样数据缓存,存在缓存压力大的问题;

3、2、计时范围限制,采用apd光敏元的光电焦平面可实现近单光子灵敏度,典型应用场景为百公里距离范围目标探测。通过扩展寄存器位数来满足计时范围,不同位的状态转换延迟随寄存器级本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种零进位失配可扩展位数型高精度光子飞行时间计时电路,其特征在于,包括光敏元、光敏元像素电路、计时电路以及数据读出电路;

2.根据权利要求1所述的光子飞行时间计时电路,其特征在于:所述时间数字转换电路包括高精度低位采样电路和高位采样电路;所述高精度低位采样电路接入所述光敏元像素电路产生的光子响应信号、复位信号、时钟与时序控制电路产生的时钟信号和模式切换信号,用于采样计时高频时钟相位并输出高精度计时结果,高精度低位采样电路输出端与所述翻转检测电路连接;所述高位采样电路接入时钟与时序控制电路产生的高频时钟以及光敏元像素电路产生的触发信号和复位信号,用于采样大范围量化的计时值,...

【技术特征摘要】

1.一种零进位失配可扩展位数型高精度光子飞行时间计时电路,其特征在于,包括光敏元、光敏元像素电路、计时电路以及数据读出电路;

2.根据权利要求1所述的光子飞行时间计时电路,其特征在于:所述时间数字转换电路包括高精度低位采样电路和高位采样电路;所述高精度低位采样电路接入所述光敏元像素电路产生的光子响应信号、复位信号、时钟与时序控制电路产生的时钟信号和模式切换信号,用于采样计时高频时钟相位并输出高精度计时结果,高精度低位采样电路输出端与所述翻转...

【专利技术属性】
技术研发人员:周爱诗高若尧奚水清刘佳杨任丽袁俊翔崔大健
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十四研究所
类型:发明
国别省市:

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