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 重点产品
      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

2.4.2 飞行时间测量

为了进行实际飞行时间测量，选择了 TDC7201 时数转换器。该转换器可提供快速测量模式，实现 0.25ps 或 5cm 单模光纤精度。此模式支持高精度高速测量，易于使用，且不需要大量处理开销。使用具有 0.75ns 上升时间和 2.5ns 延迟的 TLV3601（升级到 TLV3501）比较器驱动 TDC7201 输入。激光驱动器脉冲按照 MSP430 GPIO 引脚的两个时钟周期设置，该引脚的运行速度为 12MHz，脉冲宽度为 167ns。使用 MSP430 其中一个 PWM 引脚可缩短脉冲。但是，在测量中实际脉冲持续时间并不重要，因为 TDC7201 设置为仅在上升沿或下降沿触发。因此，边沿速率和精度决定了实际测量值。

在此测量中，TLV3601 的边沿速率和 MSP430 的脉冲宽度限制了设计可实现的脉冲速度上限和宽度下限。使用高速 ADC 直接测量 OPA858 输出，并通过较窄控制信号控制激光脉冲，从而可以实现更高性能。TIDA-00725 和 TIDA-01187 设计介绍了这类解决方案，但需要更大功耗、更高成本、更为复杂的处理解决方案。