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2025 article

A Model for Quantifying and Propagating Uncertainty of Precise Time Measurement System With Tapped-Delay-Line Time-to-Digital Converters

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

To evaluate the uncertainty of high-performance integrated circuits in precise time-interval measurements, we designed a time-to-digital converter using a typical tapped-delay-line (TDL) architecture implemented on a field-programmable gate array (FPGA). Using a 28-nm Xilinx Kintex-7 FPGA chip, we established a precise time measurement system that achieves a measurement precision better than 22 ps. Detailed modeling and analysis of measurement uncertainty identified potential error sources in the TDL time-to-digital converters design and implementation. We analyzed various factors, including time-interval quantization, fine time interpolation, signal input and sampling, signal propagation, and clock signals to reliably evaluate the time-to-digital converter’s resolution. By analyzing uncertainty sources and applying reasonable distribution assumptions, an adaptive Monte Carlo method (AMCM) was used to propagate and evaluate uncertainty components. This approach showed good consistency with the guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), providing valuable insights for evaluating more complex time-to-digital converter (TDC) architectures. These analyses and experiments also offer guidance for using advanced manufacturing processes to enhance the resolution and precision of precise time-interval measurement systems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
A Model for Quantifying and Propagating Uncertainty of Precise Time Measurement System With Tapped-Delay-Line Time-to-Digital Converters
Date Crossref
01/01/2025
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Hefei University of Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Instrument Science and Optoelectronics Engineering Anhui Province Key Laboratory of Measuring Theory and Precision Instrument pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Hefei University of Technology et Anhui Province Key Laboratory of Measuring Theory and Precision Instrument — School of Instrument Science and Optoelectronics Engineering.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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