ZHCU593A November   2018  – April 2022 TLV3601 , TLV3601-Q1 , TLV3603 , TLV3603-Q1

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 关键系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 放大器和比较器
      2. 2.2.2 数字处理和控制
      3. 2.2.3 光学器件
        1. 2.2.3.1 激光驱动器和激光二极管
        2. 2.2.3.2 光电二极管
      4. 2.2.4 电源
    3. 2.3 重点米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.3.1 OPA858 运算放大器
      2. 2.3.2 TLV3501 和 TLV3601/3 高速比较器
      3. 2.3.3 TDC7201 时数转换器
    4. 2.4 系统设计原理
      1. 2.4.1 跨阻放大器
        1. 2.4.1.1 带宽
        2. 2.4.1.2 稳定性注意事项
        3. 2.4.1.3 噪声性能
      2. 2.4.2 飞行时间测量
      3. 2.4.3 仿真
        1. 2.4.3.1 带宽仿真
        2. 2.4.3.2 噪声仿真
        3. 2.4.3.3 OPA858 环路增益和相位裕度仿真
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 所需的硬件和软件
      1. 3.1.1 硬件
      2. 3.1.2 软件
    2. 3.2 测试和结果
      1. 3.2.1 测试设置
        1. 3.2.1.1 入门：系统设置
          1. 3.2.1.1.1 激光驱动器设置
          2. 3.2.1.1.2 接收器和光学设置
      2. 3.2.2 测试结果
        1. 3.2.2.1 验证和测量的性能
          1. 3.2.2.1.1 脉冲响应测量
            1. 3.2.2.1.1.1 脉冲响应稳定
            2. 3.2.2.1.1.2 脉冲响应和输出脉冲宽度
            3. 3.2.2.1.1.3 上升和下降时间
            4. 3.2.2.1.1.4 过驱动响应
          2. 3.2.2.1.2 飞行时间测试
          3. 3.2.2.1.3 飞行时间测量误差来源
  9. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1 布局图
    4. 4.4 Altium 项目
    5. 4.5 Gerber 文件
  10. 5相关文档
    1. 5.1 商标
  11. 6作者简介
  12. 7修订历史记录
3.2.2.1.2 飞行时间测试

通过使用通过光纤介质的恒定光速，此参考设计可用于测量任何连接光缆的长度。此原理与通过空气进行的测量相同，只是使用了不同的光速常数。在此设计测试中，使用了标准单模光纤折射率 1.444，并将标准真空中光速除以 1.444。根据 Topic Link Label3.2.1 设置激光功率后，此设计默认配置为使用 TDC7201 执行飞行时间测量。GUI 软件允许开始测量，同时可控制 TDC7201 设置。对于本节中的测试，跨阻增益为 10kΩ。

图 3-8 和 图 3-9 显示了总长为 1.1m 电缆（包括任何添加的连接器）的校准和距离测量。GUI 显示屏显示了不同时间的测量结果，计算得到的平均值在显示屏右上角的结果中显示。此功能内置在默认 TDC7201EVM 软件中。有关更多信息，请参阅 TDC7201-ZAX-EVM 用户指南。校准时间测量消除了因连接到系统中始终存在的光电二极管和激光二极管的固定光纤电缆而添加的延迟。使用 100 点平均值计算校准值，标准偏差为 0.22ns，符合 TDC7201 预期。图 3-9 显示了 1.09855m 电缆校准后的测量，结果为平均误差仅 2mm、标准偏差 0.29ns (6.1cm)。此测量表明，正如所预期的，系统精度的主要限制取决于 TDC7201 0.25ns 精度。使用光衰减器调整这些测量的信号振幅。

GUID-87E91F01-7F98-4F05-A480-C51D1DA8460F-low.gif图 3-8 1.1m 电缆测量校准
GUID-6127A7D0-80E5-4FD3-BF46-3B31316864B6-low.gif图 3-9 1.1m 电缆测量

图 3-10 和 图 3-11 显示了 2.07m 电缆（带连接器，系统中无任何光衰减）的校准和测量。由于没有衰减存在，放大器电路在测量期间被过驱动，如 图 3-7 所示，结果与非过驱动信号下的测量相比，产生较大平均误差 2.9cm，因此意味着过驱动信号增加了一定的系统延迟，而在校准中并未考虑该延迟。此测试中测量的电缆在其路径中具有开放式可调光衰减器，也会造成一定误差。标准偏差为 0.25ns，符合 TDC7201 预期。

GUID-5F51ED77-05FD-475D-ACBE-0C46450F8799-low.gif图 3-10 2m 电缆测量（无任何衰减校准）
GUID-5B127461-3E94-4096-8F8B-8205E3BB747F-low.gif图 3-11 2m 电缆测量（无衰减）
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