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如何优化 TAC 设置

快速入门:选择 TAC 设置

始终从增益 = 1、TAC 偏移 = 0 开始;将量程设置为激光周期。

如果激光周期小于最小 TAC 量程,则设置最小量程并观察是否能看到完整的衰减曲线。如果不可见,则调整电缆延迟。

  • 使用本底噪声作为测量窗口位置的指示器,改变电缆延迟,将衰减曲线的起点设置为接近本底噪声的起点。
  • 增大增益,直到时间轴与激光周期相匹配。
  • 使用 TAC 偏移,将信号+本底噪声带入测量窗口。

TAC 有何作用?

TAC 是时间 振幅 转换器的缩写。该功能由一个模拟硬件单元执行,可确保精度和电子抖动性能超越传统的数字解决方案。

图 1:反向启停配置。光子(CFD 脉冲)启动时钟,激光器的 SYNC 脉冲停止时钟。ADC 将 TAC 停止时的模拟端电压编码为数字时间值。光子到达时间被发送到直方图,然后重复该过程。在极限高或极限低范围内的计数将被忽略。电缆延迟定义了衰减曲线在时间窗口中的起始位置。

接收到起始信号后,电压会逐渐升高。当停止脉冲到来时,读取电压。由此产生的电压与启动和停止之间的时间差成正比。

在 “反向 “模式下,开始和停止由 SYNC 脉冲和 CFD 脉冲定义,反之亦然。

参数:

  • 范围 = 达到最大电压的时间。这是 TAC 电压特性的斜率:
图 2:TAC 量程。TAC 量程与 TAC 电压特性的斜率有关。它定义了 TAC 电压达到最大值所需的时间。

  • ADC 分辨率 = 模数转换器的分辨率。ADC 将设定的输入电压范围编码为数字值。
  • 增益 = 放大输出电压,以便在整个 ADC 输入能力上适应较小的时间/电压范围。提高时间分辨率:
图 3:增益>1 + 偏移。有一个最小的 TAC 范围,通过增加增益可以获得更小的时间窗口。在 ADC 输入范围保持不变的情况下,增益会放大 TAC 输出,从而缩短每个 ADC 二进制的时间。TAC 偏移可在放大的 TAC 曲线上移动 ADC 窗口,以便将衰减信号置于测量窗口内。

  • 偏移 = 增益 > 1 时,定义发送至 ADC 的 TAC 曲线区域。
  • 高限值 = ADC 量程的软件上限,单位为 %(默认为 100 %)。
  • 低限值 = ADC 量程起始点的软件上限,单位为 %(默认为 0 %)。

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