Versuche mit TDC7200

[Hans-Georg L. (h-g-l)]

Der Time to Digital Converter TDC7200 kann Zeiten im ps Bereich messen.
Michael N. hat einen 10 stelligen Frequenzzähler damit gebaut und 
darüber wurde ab hier: 
Beitrag "2 x Musteraufbau 10-stell. Frequenzzähler" in einem anderen 
Thread diskutiert.

Die Idee für meinen Messaufbau war, wenn der TDC 5 Stop Signale 
verarbeiten kann, könnte man die vielleicht mitteln um bessere 
Ergebnisse im Single-Shot zu bekommen.

Messablauf (Periode= 1s):
1.) MC setzt Start Bit TDC_B  über SPI
2.) MC setzt Start Bit TDC_A über SPI
3.) TDC_A setzt Triggerausgang  auf 1
4.) CPLD erkennt Trigger und setzt START von TDC_A und TDC_B mit der 
nächsten 10Mhz Anstiegsflanke.
5.)Mit der nächsten Abstiegsflanke wird ein Tor geöffnet das die 
nächsten 5 Takte der Ref. Frequenz auf STOP beider TDC gibt.
6:) Beide TDC starten nach dem 5. Stopp ihre Kalibrierung und generieren 
dann einen Interrupt.
7.) MC liest die Messwerte aus beiden TDC und sendet sie an den PC zur 
Auswertung.

Das ergibt bei 10Mhz Ref-Frequenz: T1 = 100ns, T2 =200ns, T3 =300ns, 
T4=400ns, T5=500ns.

Erste Erkenntnisse:

1.) So einfach mit addieren und Mittelwertbildung geht es nicht,
weil mit zunehmender Messzeit die Abweichung grösser wird und mehr 
ausmacht als die Mittelung bringt. (siehe Datenblattauszug).

2.) Für eine reale Messung wie bei einem Frequenzzähler wäre T1 nicht 
konstant sondern der eigentliche Messwert. Dort will ich ja die 
Differenz zwischen Mess- und Referenzsignalflanke am Anfang und Ende der 
Messung haben. Der TDC kann keine Zeit < 12ns messen deshalb muss ich 
eine Referenzperiode zugeben und somit ist meine Messzeit zwischen 100 
und 200 ns mit entsprechend grösserer Abweichung.

3.) Es gibt Unterschiede zwischen meinen beiden TDC.

Weiteres folgt...

Vielleicht interessiert es ja jemand ;-)