Forschungsprojekt
FPGA-basierte Zeit-zu-Digital Wandler
Hochpräzise Zeitmessungen im Pikosekundenbereich sind in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen unerlässlich. Die Anwendungsgebiete reichen von Time-of-Flight (ToF) in LiDAR-Systemen bis hin zur Fluoreszenz-Lebensdauer-Mikroskopie (FLIM). Das zentrale Element solcher Zeitmessungen ist der Zeit-zu-Digital-Wandler (TDC), welcher in der Lage ist, die Zeitdifferenz zwischen einem Startsignal und einem oder mehreren Stopp-Signalen zu erfassen und diese in einen digitalen Wert umzuwandeln.
Dank des vertieften Verständnisses am IMES über den Aufbau und das physikalische Verhalten von FPGAs konnten die TDCs jeweils architekturspezifisch hinsichtlich ihrer Positionierung im FPGA sowie in Bezug auf Nichtlinearitäten optimiert werden. Verschiedene Korrekturalgorithmen ermöglichen zudem eine interne real-time Kalibrierung der TDCs direkt im FPGA und erlauben einen temperaturstabilen Betrieb.
Projektteam:
Prof. Dr. Paul Zbinden
IMES Institut für Mikroelektronik, Embedded Systems und SensorikProfessor für Mikroelektronik, Institutsleiter IMES
+41 58 257 45 84paul.zbinden@ost.ch
