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자료유형
학술저널
저자정보
김재원 (서강대학교) 정진호 (서강대학교) 최용 (서강대학교) 정지웅 (서강대학교) 이상원 (서강대학교)
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제55권 제2호
발행연도
2023.2
수록면
484 - 492 (9page)
DOI
https://doi.org/10.1016/j.net.2022.10.010

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Time-to-digital converters (TDCs) based on the tapped delay line (TDL) architecture have been widely used in various applications requiring a precise time measurement. However, the poor uniformity of the propagation delays in the TDL implemented on FPGA leads to bubble error and large nonlinearity of the TDC. The purpose of this study was to develop an advanced TDC architecture capable of minimizing the bubble errors and improving the linearity. To remove the bubble errors, the decimated delay line (DDL) architecture was implemented on the UltraScale þ FPGA; meanwhile, to improve the linearity of the TDC, a histogram uniformization (HU) and multi-chain TDL (MCT) methods were developed and implemented on the FPGA. The integral nonlinearities (INLs) and differential nonlinearities (DNLs) of the plain TDCs with the ‘HU method’ (HU TDC) and with ‘both HU and MCT methods’ (HU-MCT TDC) were measured and compared to those of the TDC with ‘DDL alone’ (plain TDC). The linearity of HU-MCT TDC were superior to those of the plain TDC and HU TDC. The experiment results indicated that HU-MCT TDC developed in this study was useful for improving the linearity of the TDC, which allowed for high timing resolution to be achieved.
#Time-to-digital converter #Tapped-delay line #Field-programmable gate array #Histogram uniformization #Multi-chain TDL

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