ZHCU593A November 2018 – April 2022 TLV3601 , TLV3601-Q1 , TLV3603 , TLV3603-Q1
3.2.2.1.2 飛行時(shí)間測(cè)試
通過(guò)使用通過(guò)光纖介質(zhì)的恒定光速，此參考設(shè)計(jì)可用于測(cè)量任何連接光纜的長(zhǎng)度。此原理與通過(guò)空氣進(jìn)行的測(cè)量相同，只是使用了不同的光速常數(shù)。在此設(shè)計(jì)測(cè)試中，使用了標(biāo)準(zhǔn)單模光纖折射率 1.444，并將標(biāo)準(zhǔn)真空中光速除以 1.444。根據(jù) Topic Link Label3.2.1 設(shè)置激光功率后，此設(shè)計(jì)默認(rèn)配置為使用 TDC7201 執(zhí)行飛行時(shí)間測(cè)量。GUI 軟件允許開(kāi)始測(cè)量，同時(shí)可控制 TDC7201 設(shè)置。對(duì)于本節(jié)中的測(cè)試，跨阻增益為 10k?。
圖 3-8 和 圖 3-9 顯示了總長(zhǎng)為 1.1m 電纜（包括任何添加的連接器）的校準(zhǔn)和距離測(cè)量。GUI 顯示屏顯示了不同時(shí)間的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算得到的平均值在顯示屏右上角的結(jié)果中顯示。此功能內(nèi)置在默認(rèn) TDC7201EVM 軟件中。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱 TDC7201-ZAX-EVM 用戶指南。校準(zhǔn)時(shí)間測(cè)量消除了因連接到系統(tǒng)中始終存在的光電二極管和激光二極管的固定光纖電纜而添加的延遲。使用 100 點(diǎn)平均值計(jì)算校準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.22ns，符合 TDC7201 預(yù)期。圖 3-9 顯示了 1.09855m 電纜校準(zhǔn)后的測(cè)量，結(jié)果為平均誤差僅 2mm、標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.29ns (6.1cm)。此測(cè)量表明，正如所預(yù)期的，系統(tǒng)精度的主要限制取決于 TDC7201 0.25ns 精度。使用光衰減器調(diào)整這些測(cè)量的信號(hào)振幅。
圖 3-8 1.1m 電纜測(cè)量校準(zhǔn)
圖 3-9 1.1m 電纜測(cè)量圖 3-10 和 圖 3-11 顯示了 2.07m 電纜（帶連接器，系統(tǒng)中無(wú)任何光衰減）的校準(zhǔn)和測(cè)量。由于沒(méi)有衰減存在，放大器電路在測(cè)量期間被過(guò)驅(qū)動(dòng)，如 圖 3-7 所示，結(jié)果與非過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)下的測(cè)量相比，產(chǎn)生較大平均誤差 2.9cm，因此意味著過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)增加了一定的系統(tǒng)延遲，而在校準(zhǔn)中并未考慮該延遲。此測(cè)試中測(cè)量的電纜在其路徑中具有開(kāi)放式可調(diào)光衰減器，也會(huì)造成一定誤差。標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.25ns，符合 TDC7201 預(yù)期。
圖 3-10 2m 電纜測(cè)量（無(wú)任何衰減校準(zhǔn)）
圖 3-11 2m 電纜測(cè)量（無(wú)衰減）