一种用于开关电容阵列芯片的时间修正方法与流程

技术特征：
1.一种用于开关电容阵列芯片时间修正方法，其特征在于，包括：步骤1，采用与待测波形形状一致的标定波形作为待修正开关电容阵列芯片的输入信号，将不少于预定数量的标定波形输入所述开关电容阵列芯片，计算所述开关电容阵列芯片采样到每个标定波形的过阈时间点，并将得到的各过阈时间点进行编码；步骤2，利用码密度法对所述步骤1得到的全部标定波形过阈时间点的编码进行统计，根据统计结果计算出所述开关电容阵列芯片的采样间隔；步骤3，利用所述步骤2得到的采样间隔修正所述开关电容阵列芯片的时间测量结果。2.根据权利要求1所述的用于开关电容阵列芯片的时间修正方法，其特征在于，所述步骤1中，预定数量的标定波形通过以下公式确定，包括：其中，n
t
为所需标定波形的预定数量；n为所述待修正开关电容阵列芯片的采样单元的数量；置信概率为1-α，α取值为0.01～0.1；在α取值为0.01～0.1时，z
α/2
的取值范围为1.65～2.58；β为置信区间，β取值为0.1～0.01。3.根据权利要求1所述的用于开关电容阵列芯片的时间修正方法，其特征在于，所述步骤1中，与待测波形形状一致的标定波形是由任意波形发生器产生与待测波形形状一致的波形。4.根据权利要求1至3任一项所述的用于开关电容阵列芯片的时间修正方法，其特征在于，所述步骤1中，计算所述开关电容阵列芯片采样到每个标定波形的过阈时间点，并将得到的各过阈时间点进行编码包括：利用所述开关电容阵列芯片对输入的标定波形进行采样，将采样得到的标定波形进行幅度修正，并通过线性拟合结合前沿定时甄别的方法计算出过阈时间点；按过阈时间点所处采样单元的序号对所述过阈时间点进行编码。5.根据权利要求1所述的用于开关电容阵列芯片的时间修正方法，其特征在于，所述步骤1中，所述标定波形的输入时刻与所述开关电容阵列芯片的采样时刻非相关。6.根据权利要求1至3任一项所述的用于开关电容阵列芯片的时间修正方法，其特征在于，所述步骤2中，利用码密度法对所述步骤1得到的全部标定波形过阈时间点的编码进行统计，根据统计结果计算出所述开关电容阵列芯片的采样间隔包括：统计全部标定波形过阈时间点的编码的数量作为统计结果；根据所述统计结果通过以下公式计算出所述开关电容阵列芯片的采样间隔，所述公式为：其中，为所述开关电容阵列芯片的采样单元i与采样单元i 1之间的采样间隔；n
i
为编码为i的过阈时间点的数量；n为过阈时间点的总采样数量；t为所述开关电容阵列芯片输入的采样时钟的周期。

技术总结
本发明公开了一种用于开关电容阵列芯片时间修正方法，包括：步骤1，将与待测波形形状一致的标定波形作为输入信号输入至开关电容阵列芯片，计算开关电容阵列芯片采样到标定波形的过阈时间点；步骤2，持续输入预定数量的标定波形，利用码密度法统计过阈点的码值得出统计结果，根据统计结果计算出开关电容阵列芯片的采样间隔；步骤3，利用得到的采样间隔修正时间测量结果。这种方法具有计算结果不受芯片非线性相位延时影响、精度高且简单的优点；该方法可应用于基于开关电容阵列芯片的高精度时间测量领域，包括核与粒子物理实验中的飞行时间探测系统和医疗成像领域的PET仪器等。间探测系统和医疗成像领域的PET仪器等。间探测系统和医疗成像领域的PET仪器等。


技术研发人员：秦家军 何正清 赵雷 安琪
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/4/1