具有最小死区时间与数十皮秒抖动的非阻塞可编程延迟线
仪器与探测器
2021-12-15 v1
摘要
我们报道一种基于异步电路设计的非阻塞高分辨率数字延迟线。使用现场可编程门阵列逻辑原语作为延迟源，并通过组合优化进行最优排布。该方法能高效权衡分辨率与延迟范围，并实现最小死区时间操作。我们通过实现可调范围为 23 ns 至 1635 ns、分辨率为 10 ps 的延迟线来演示该方法。我们给出了该器件的详细实验表征，重点关注热不稳定性、时序抖动与脉冲展宽，这三者是异步设计的三个主要问题。我们发现延迟随温度线性依赖，斜率为每个逻辑原语 0.2 ps/K。测得延迟的时序抖动范围为 7 ps - 165 ps，随延迟动态范围线性增大。我们通过引入脉冲收缩电路降低了脉冲展宽效应，并在延迟动态范围内达到总体死区时间 4 ns - 22.5 ns。所提出的非阻塞延迟线可用于死区时间最小化至关重要且可接受数十皮秒额外抖动的应用中，例如许多先进光子网络。
引用
@article{arxiv.2105.09183,
title = {Non-blocking programmable delay line with minimal dead time and tens of picoseconds jitter},
author = {Glib Mazin and Aleš Stejskal and Michal Dudka and Miroslav Ježek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09183},
year = {2021}
}