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Verbesserte Time-to-Digital-Converter

24. Januar 2017, 13:00 Uhr | Iris Stroh

Der ams TDC-GPX2 misst Zeitintervalle mit einer Auflösung von bis zu 10 ps für ultragenaue Laufzeitmessungen in LIDAR-Systemen und in der medizinischen Bildgebung.

Der TDC-GPX2 von ams ist ein Time-to-Digital-Converter, der sich laut Unternehmensangabe branchenweit durch die beste Kombination aus Geschwindigkeit, Präzision und Leistungsaufnahme auszeichnet.

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ams hat mit dem TDC-GPX2 eine neue Version seines Time-to-Digital-Converters (TDC) verkündet. Der ams TDC-GPX2 misst Zeitintervalle mit einer Auflösung von bis zu 10 ps für ultragenaue Laufzeitmessungen in LIDAR-Systemen und in der medizinischen Bildgebung. Damit bietet der TDC-GPX2 jetzt eine noch bessere Geschwindigkeit und Präzision bei niedriger Leistungsaufnahme. Darüber hinaus verfügt er standardmäßig über LVDS- (Low Voltage Differential Signaling) und SPI- Schnittstellen (SPI: Serial Peripheral) sowie ein neues, kleineres 9mm x 9mm QFN64-Package.

Die TDCs von ams zur hochpräzisen Messung von Kurzzeitintervallen werden verbreitet in LIDAR (Light Detection and Ranging), in medizinischen Scannern der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und in automatischen Testsystemen (ATE) genutzt. Mit der Einführung des TDC-GPX2 profitieren diese Anwendungen von der höheren Auflösung (von bis zu 10 ps) und einer neuen hohen Abtastrate von bis zu 70 MSPS.

Der TDC-GPX2 bietet vier Kanäle mit einer Einzelmesswertauflösung von bis zu 20 psrms pro Kanal im Normalmodus. Beim Betrieb im Zweikanal-Hochauflösungsmodus erreicht er eine Maximalauflösung von 10 psrms mit 5-ns-Puls-zu-Puls-Abstand. Das neue Produkt benötigt im Normalbetrieb zwischen 60 und 450 mW und verbraucht im Stand-by-Modus nur 60 µA.

Dank der Kombination aus höherer Präzision und höherer Abtastrate können mit LIDAR-Systemen in Autos, Drohnen und Robotern eine bessere Objekterkennung und Kollisionsvermeidung realisiert werden. Als Ergebnis erhält man eine detailliertere, genauere Entfernungsmessung. In Virtual- und Augmented-Reality-Anwendungen werden die neue höhere Abtastgeschwindigkeit und die größere Präzision die Echtzeit-3D-Bildwiedergabe in bisher unerreichtem Detailreichtum unterstützen. Zudem werden dank der neuen höheren Abtastgeschwindigkeit und größeren Präzision PET-Scanner einen höheren Kontrast bzw. Auflösung erzielen, während die Patientenexposition verkürzt wird.

ams hat besonders darauf Wert gelegt, dass der TDC-GPX2 aufgrund der Standardschnittstellen und wenigen erforderlichen externen Komponenten leicht in Endproduktdesigns zu implementieren ist. Der Chip kalibriert sich automatisch mithilfe eines Referenz-Taktes.

ams bietet das Evaluationskit GPX2-EVA-KIT mit einer GUI-Software für PCs an, mit der die Benutzer den Chip konfigurieren und innerhalb von Minuten beginnen können, Zeitmessungen vorzunehmen.