TDC原理
TDC是ACAM中心的超高精度的时刻距离丈量产品，全数字化集成电路，选用规范CMOS工艺制作，对温度和电压的改变选用补偿办法，以便能一起满意高精度、高丈量刷新率、低功耗和小体积等方面的要求。详细来讲，TDC是以信号经过内部门电路的传达延迟来进行高精度时刻距离丈量的，如下图1显现了这种丈量肯定距离时刻TDC的首要结构。芯片上的智能电路结构、冗余电路和特别的布线办法使得芯片能够准确地记下信号经过门电路的个数，并且能确保每个门电路的延迟时刻严厉共同。芯片能取得的最高丈量精度由信号经过芯片内部门电路的最短传达延迟时刻tpd决议。
图1：TDC 中心丈量单元
丈量单元由 START 信号触发，接纳到 STOP 信号中止。经过START和STOP之间经过的门电路的个数来取得START和STOP信号之间的时刻距离。如上图由START经过环形振荡器抵达的方位和coarse counter的计数值即计算出START 信号和 STOP 信号之间时刻距离，丈量规模可达 20 位。下图2中tss即为丈量的时刻距离。
图2
与模仿丈量办法如AD办法比较，TDC首要优势在于高丈量刷新率，优异的丈量分辨率和极低功耗，以及可用性、灵活性、可用电路的高集成性等等，是一种使许多用户都能方便运用的芯片。
TDC产品系列与运用
截止现在，ACAM 现已推出3款TDC产品：
1、TDC-GP1
TDC第一代产品，分辨率为125ps or 250ps，最大时刻丈量距离200ms，带有RLC单元（电阻、电感、电容丈量单元），首要运用包含：
距离丈量
超声波流量丈量
密度丈量
2、TDC-GP2
ACAM通用TDC新一代产品，更高的分辨率和更小的封装，故此特别适用于对本钱比较灵敏的运用。分辨率65ps，最大时刻丈量4ms，集成有温度丈量单元，脉冲发生器，首要运用：
超声波热表
超声波流量计
激光测距仪
激光扫描仪
辞致弹性定位仪
3、TDC-GPX
GPX是TDC系列中产品功用最强壮的，它的多功用结构，特别是单次丈量的高分辨率功用、高丈量刷新率，使TDC-GPX在以TDC为根底的时刻丈量上向前迈出了一大步，分辨率10ps，27ps，41ps，81ps，时刻丈量量程与分辨率对应，分别为10us，40us，64us，9.4us或无限制。特别合适于对功用和精度要求都很高的工业和科研运用，如：
TOF光谱分析
TOF丈量
生物医学技能
TDC运用实例
下面以最常用的GP2为例，阐明ACAM TDC的详细运用。咱们先看一下GP2的内部结构，如下图3：
TDC：时刻丈量中心单元
ALU：数据处理单元，经过SPI与MCU或DSP通讯。
TU：温度丈量单元
Fire generator：脉冲发生器
其他操控单元、寄存器装备等
图3：GP2内部结构
TDC-GP2 很合适低本钱的超声波热量计规划。因为其杰出的功用性（包含准确的温度丈量，触发脉冲发生器校准器），加上一个简略的微处理器（不需要 A/D 转化）和一个传感驱动与接纳器，就能够构成一个完好的超声波热量计。如图4的示意图和图5典型电路图：
图4
图5 电路图
发送时脉冲发生器Fire1、Fire2发送脉冲，驱动换能器电路发生超声波（假定此刻为顺流），一起给GP2一个start信号，发动GP2丈量单元。接纳时，经过换能器接纳处理，发生的脉冲信号经过模仿电路转化为方波给到STOP1通道，GP2将主动完结STOP1到START的时刻距离t1的丈量。相同的办法，逆流时得到传达时刻t2，依据t2-t1时刻差，运用时差法，能计算出流量。
别的TDC-GP2还带有两路温度丈量功用，可直接接PT1000或PT500热电阻进行温度丈量，这为热量表的运用供给了集成化的处理计划。体系中接在PT1和PT4端口，而PT2、PT3作为一个参阅的电阻接口端。
GP2虽不是核处理器，却能完一个体系的功用，对其进行编程时，你只需把它当成一个外设，经过单片机SPI对它进行操作即可，运用仍是很快捷的！
