DE19703633C2 - Verfahren zur Bestimmung eines Zeitintervalls zwischen zwei Ereignissen - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung eines Zeitintervalls zwischen zwei EreignissenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines
Zeitintervalls zwischen zwei Ereignissen, bei dem ein digi
taler Zähler von einem Taktgenerator beaufschlagt wird.
Problematisch bei derartigen Verfahren ist, daß die Taktrate
bekannter Zähler auf einige GHz begrenzt ist, so daß sehr
kurze Zeitintervalle nicht exakt bestimmt werden können.
Dies ist insbesondere bei der Laserentfernungsmessung auf
der Basis des Lichtlaufzeitprinzips störend, da mit den
bekannten digitalen Zählern lediglich Lichtlaufzeiten mit
einer Genauigkeit im Zentimeterbereich ermittelt werden kön
nen.
Es ist jedoch wünschenswert, auf dem Gebiet der Laserentfer
nungsmessung eine Genauigkeit im Millimeterbereich zu erzie
len.
Aus der DE 38 34 938 C1 ist ein Zeitintervallmessverfahren
bekannt, bei dem die Länge des zu ermittelnden Zeitintervalls
rechnerisch aus einem ganzzahligen Vielfachen eines Referenz
taktsignals, aus einem Fehlerzeitintervall am Anfang des
Messzeitintervalls sowie einem Fehlerzeitintervall am Ende
des Messzeitintervalls bestimmt wird. Diese Fehlerzeitinter
valle werden bestimmt, indem zunächst während einer Ladephase
ein Integrationskondensator mit einer vergleichsweise gerin
gen Ladezeitkonstante und nach Auftreten einer Flanke des
Referenztaktsignals mit einer vergleichsweise großen Lade
zeitkonstante aufgeladen wird, bis ein überwachter Spannungs
schwellenwert überschritten ist. Aufgrund dieser Zweiteilung
wird die eigentliche Messgröße, nämlich die Dauer der Lade
phase bzw. das Fehlerzeitintervall indirekt aus der Dauer der
Ladungsänderungsphase ermittelt.
Die DE 36 12 686 C2 betrifft ein Verfahren zur Messung von
Zeitintervallen, deren jeweilige Dauer durch ein Zeittorsig
nal bestimmt wird. Hier wird ein Messwert, der durch Zählung
von innerhalb des Zeittorsignals begonnenen Taktimpulsen
gewonnen wird, mit einem Zusatzwert vorzeichenrichtig ad
diert, der sich aus der vorzeichenrichtigen Addition eines
ersten, der Zeitdauer vom Beginn des Zeittorsignals bis zum
ersten innerhalb des Zeittorsignals gezählten Taktimpuls
proportionalen Analogmesswerts und eines zweiten, der Zeit
dauer vom Ende des Zeittorsignals an bis zum ersten, nicht
mehr gezählten Taktimpuls proportionalen Analogmesswerts
ergibt. Ein Ladevorgang eines Integrators ist hier lediglich
zu Beginn des zu messenden Zeittorsignals vorgesehen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren
zur Bestimmung eines Zeitintervalls zwischen zwei Ereignis
sen, insbesondere zwischen der Aussendung und dem Empfang
eines Lichtsignals bereitzustellen, welches die Messung sehr
kurzer, insbesondere im ps-Bereich liegender Zeiten ermög
licht, ohne daß eventuelle Restladungen innerhalb der verwen
deten Kondensatoren zu unerwünschten Fehlmessungen führen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Im Rahmen der Erfindung wurde also erkannt, daß allein auf
der Basis digitaler Zähler arbeitende Zeitmeßeinheiten mit
dem Nachteil verbunden sind, daß der Beginn sowie das Ende
eines zu messenden Zeitintervalls immer synchron zum Takt
des digitalen Zählers liegen muß und zwischen zwei Takten
des digitalen Zählers auftretende asynchrone Ereignisse
nicht ausreichend genau bestimmbar sind, da sie automatisch
immer an den nachfolgenden synchronen Zeitpunkt, nämlich den
nachfolgenden Takt des digitalen Zählers verschoben werden.
Dieser Nachteil wird dadurch beseitigt, daß
zusätzlich zu einem digitalen Zähler auch noch eine analoge
Zeitmessung über die Ermittlung der Ladezeit eines oder
mehrerer Kondensatoren zum Einsatz gebracht wird, wobei
jeder Ladevorgang unabhängig vom Zustand des digitalen Zäh
lers jeweils in einem asynchronen Vorgang angestoßen und an
schließend synchron durch den Takt des digitalen Zählers be
endet wird.
Die Ladezeit der Kondensatoren wird über deren Ladung nach
Beendigung des Ladevorgangs berechnet, wobei diese berechne
te Zeit - wie erwähnt - dem Zeitintervall zwischen einem
asynchronen Ereignis und einem synchronen Takt des digitalen
Zählers entspricht.
Es ist nun im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens mög
lich, Zeitintervalle zwischen zwei asynchronen Ereignissen
sehr genau zu bestimmen, da man erfindungsgemäß die Zeiten
zwischen den beiden asynchronen Ereignissen und jeweils
einem darauffolgenden synchronen Referenzereignis über die
Kondensatorladungen berechnen kann und zudem mittels des
digitalen Zählers die Zeit zwischen den beiden synchronen
Referenzereignissen bestimmbar ist. Aus diesen Zeiten ist
dann durch einfache Addition und Subtraktion die Zeit zwi
schen den beiden asynchronen Ereignissen sehr exakt bis in
den ps-Bereich bestimmbar.
Bevorzugt ist es, wenn der erste Ladevorgang, welcher durch
das erste asynchrone Ereignis ausgelöst wird, nach diesem
Ereignis durch die auf dieses Ereignis folgende n-te stei
gende/fallende Taktflanke beendet wird, wobei gilt n < 1.
In entsprechender Weise ist es vorteilhaft, wenn der zweite
Ladevorgang nach dem zweiten asynchronen Ereignis durch die
auf dieses Ereignis folgende n-te steigende/fallende Takt
flanke beendet wird, wobei ebenfalls gilt n < 1.
Bevorzugt ist n = 2.
Durch die vorstehend genannten Maßnahmen wird erreicht, daß
der Ladevorgang eines Kondensators sich immer über mindes
tens ein Taktintervall des digitalen Zählers erstreckt, was
zur Folge hat, daß es aufgrund eines sehr kurzen Ladevor
gangs nicht geschehen kann, daß ein Ladevorgang abgeschlos
sen wird, bevor ein zu Beginn seiner Aufladung auftretender
Einschwingvorgang abgeklungen ist. Es wird somit vermieden,
daß der genannte Einschwingvorgang die Messung verfälscht,
was sich positiv auf die Genauigkeit des erfindungsgemäßen
Verfahrens auswirkt.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der erste und der zweite
Ladevorgang in unterschiedlichen Kondensatoren erfolgen, um
auf diese Weise auszuschließen, daß sich die beiden Ladevor
gänge gegenseitig beeinflussen, beispielsweise wenn sie kurz
aufeinanderfolgen.
Im Prinzip ist es wünschenswert, die verwendeten Kondensato
ren vor Beginn des Ladevorgangs vollständig zu entladen.
Dies ist jedoch in der Praxis nicht möglich, da es sich um
sehr kleine Kondensatoren in der Größenordnung von 200 pF
handelt, die während der Ladevorgänge nur sehr geringe Ladun
gen speichern. Es verbleibt also nach einem Entladevorgang
meist eine Restladung, welche aufgrund der zu ermittelnden
kleinen Ladungen durchaus eine relevante Größenordnung auf
weist. Ein vollständiges Entladen der Kondensatoren ist ins
besondere auch deshalb nicht möglich, da die in einer verwen
deten Schaltung zum Einsatz gebrachten elektronischen Schal
ter grundsätzlich immer zu einem Fließen von Ladungen und
somit zu einer unerwünschten Aufladung der Kondensatoren
führen.
Das vorstehend genannte Problem, gemäß dem die Kondensatoren
zu Beginn eines Ladevorgangs nicht vollständig entladen
sind, wird im Rahmen der Erfindung dadurch gelöst,
daß die Dauer der Ladevorgänge nicht aus Absolutladungen der
Kondensatoren, sondern aus deren Differenzladung berechnet
wird, die den jeweiligen Kondensatoren zwischen dem Beginn
und dem Ende eines Ladevorgangs zugeführt werden. Der Ein
fluß einer unerwünschten Anfangsladung wird somit elimi
niert.
Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung von Vorteil, wenn
als digitaler Zähler ein Pseudo-Random-Zähler verwendet
wird. Dies wirkt sich insbesondere dann positiv aus, wenn
verschiedene, nach dem erfindungsgemäßen Prinzip arbeitende
Zeitmeßeinrichtungen innerhalb eines Chips integriert wer
den, da die einzelnen Zählvorgänge der verschiedenen Zeitmeß
einheiten durch die Verwendung eines Pseudo-Random-Zählers
in der Regel bei unterschiedlichen Zählerständen loslaufen,
was die auftretenden Störungen verringert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein beispielsweise auf
einem Schieberegister-Prinzip basierender Zähler mit mehre
ren Speicherzellen verwendet wird, bei dem bei jedem Zähl
schritt die Anzahl der in den einzelnen Speicherzellen statt
findenden Schaltvorgänge von 0 auf 1 zumindest ungefähr
gleich der Anzahl der Schaltvorgänge von 1 auf 0 ist. Insbe
sondere unterscheiden sich die beiden genannten Anzahlen bei
jedem Zählschritt entweder überhaupt nicht oder nur um den
Betrag 1. Auf die genannte Weise läßt sich erreichen, daß
sich die bei den Schaltvorgängen auftretenden Störungen zu
mindest weitgehend kompensieren.
Bei Verwendung eines Pseudo-Random-Zählers können die tat
sächlichen, einem herkömmlichen Zähler entsprechenden Zähler
stände beispielsweise durch Verwendung einer Lookup-Tabelle
ermittelt werden, in der jedem Pseudo-Random-Zählerstand je
weils immer der entsprechende Zählerstand eines herkömm
lichen Zählers zugeordnet ist.
Um zu vermeiden, daß sich Fertigungstoleranzen der verwende
ten Kondensatoren oder Toleranzen der für die Ladung der Kon
densatoren verwendeten Stromquellen negativ auf die Meß
genauigkeit auswirken und auch um eventuell auftretende Leck
ströme zu eliminieren, ist es von Vorteil, wenn vor Inbe
triebnahme einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens bzw. vor Bestimmung eines Zeitintervalls
im Rahmen einer Eichmessung die Ladekennlinien der verwende
ten Kondensatoren ermittelt werden. Bevorzugt wird jede Kenn
linie eines jeden Kondensators durch die Auswertung von
zwei, insbesondere von drei oder mehreren Meßpunkten be
stimmt.
Die einzelnen Meßpunkte weisen bevorzugt einen definierten
und/oder konstanten zeitlichen Abstand zueinander auf,
welcher insbesondere der Länge einer Periode des Taktsignals
entspricht. Vorteilhaft ist es, wenn der erste Meßpunkt vom
Beginn des im Rahmen der Eichmessung erfolgenden Ladevor
gangs einen zeitlichen Abstand aufweist, welcher größer als
eine Periode des Taktsignals ist. Insbesondere kann der
letztgenannte Abstand beispielsweise drei Perioden des Takt
signals entsprechen.
Für die Bestimmung der Dauer eines Ladevorgangs wird für
jeden Kondensator eine Kennlinie verwendet, welche indi
viduell aus den für den jeweiligen Kondensator ermittelten
Meßpunkten durch Interpolation bestimmt wurde. Insbesondere
wird hier mit linearer Interpolation, d. h. mit linearen Kenn
linien gearbeitet.
Die Taktfrequenz des im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfah
rens verwendeten digitalen Zählers liegt bevorzugt zwischen
50 MHz und 3 GHz, insbesondere zwischen 250 MHz und 1 GHz.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines digitalen
Zählers mit einer Taktfrequenz von ungefähr 750 MHz.
Falls mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der zeitliche
Abstand von mehr als zwei aufeinanderfolgenden Ereignissen
gemessen werden soll, ist dies durch Einschaltung einer ent
sprechenden Zahl von Ladevorgängen bzw. Kondensatoren mög
lich.
Da in bestimmten Anwendungsfällen des erfindungsgemäßen Ver
fahrens der zeitliche Abstand von vier aufeinanderfolgenden
Ereignissen gemessen werden soll, werden in diesen Fällen
vier Ladevorgänge bzw. vier Kondensatoren verwendet. Die
vier aufeinanderfolgenden Ereignisse sind meist durch Beginn
und Ende von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen gekennzeich
net.
Vorteilhaft ist es, wenn im Rahmen einer Eichmessung parasi
täre Laufzeiten ermittelt werden. Hierbei wird mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens der zeitliche Abstand zweier
Referenzereignisse T1R und T2R ermittelt, wobei diese beiden
Referenzereignisse einen bekannten zeitlichen Abstand zuein
ander aufweisen. Die parasitären Laufzeiten sind dann
problemlos aus der Differenz zwischen dem bekannten und dem
ermittelten zeitlichen Abstand berechenbar und bei nach der
Eichmessung in der Praxis erfolgenden Messungen insbesondere
rechnerisch kompensierbar.
Im Rahmen der Erfindung ist es von Vorteil, wenn der Zähler,
zum Betrieb der gesamten Schaltung benötigte Stromquellen,
die den Ablauf kontrollierende Steuerlogik und/oder Referenz
impulsgeneratoren in einem einzigen, gemeinsamen IC angeord
net werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die
Signallaufzeiten in diesem IC in der Regel kleiner als eine
Periode des Taktgenerators sind.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn eine Eichmessung zur
Ermittlung der Ladekennlinien der verwendeten Kondensatoren
sowie eine Eichmessung zur Ermittlung parasitärer Laufzeiten
miteinander kombiniert werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in
diesen zeigen
Fig. 1 zeitliche Verläufe einiger im Rahmen der Erfindung
auftretender Signale, und
Fig. 2 zeitliche Verläufe von im Rahmen einer erfindungs
gemäßen Eichmessung auftretenden Signalen.
In Fig. 1 zeigt das Zeitdiagramm a den zeitlichen Verlauf
des den im Rahmen der Erfindung verwendeten digitalen Zähler
beaufschlagenden Taktsignals.
Signal b veranschaulicht das mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens zu bestimmende Zeitintervall, wobei das erste
asynchrone Ereignis zum Zeitpunkt T1 den Beginn des Zeit
intervalls bei steigender Flanke des Signals b und das
zweite asynchrone Ereignis zum Zeitpunkt T2 das Ende des
Zeitintervalls bei fallender Taktflanke des Signals b
kennzeichnet. Der zu bestimmende Zeitraum erstreckt sich
also von T1 bis T2.
Mit Auftreten des ersten asynchronen Ereignisses zum Zeit
punkt T1 setzt gemäß Signal c der Ladestrom eines ersten
Kondensators C1 ein, was durch die steigende Flanke des
Signals c veranschaulicht wird.
Der Ladestrom des Kondensators C1 wird nun jedoch nicht
durch die nächste steigende Taktflanke (Signal a) beendet,
sondern erst durch die übernächste steigende Taktflanke zum
Zeitpunkt T1R. Diese übernächste steigende Taktflanke stellt
das erste synchrone Referenzereignis dar.
Der Kondensator C1 wird demzufolge von dem Ladestrom gemäß
Signal c über einen Zeitraum geladen, welcher dem zeitlichen
Abstand zwischen dem ersten asynchronen Ereignis und dem
ersten synchronen Referenzereignis entspricht.
Der durch das Signal d veranschaulichte Ladestrom des
zweiten Kondensators C2 setzt mit dem zweiten asynchronen
Ereignis zum Zeitpunkt T2 ein, was durch eine entsprechende
steigende Flanke des Signals d veranschaulicht ist.
Auch der Ladestrom des zweiten Kondensators C2 wird nicht
mit der nächsten steigenden Taktflanke (Signal a) beendet,
sondern erst mit der übernächsten steigenden Taktflanke,
welche zum Zeitpunkt T2R auftritt. Diese, zum Zeitpunkt T2R
auftretende Taktflanke stellt das zweite synchrone Referenz
ereignis dar, welches den Ladestrom des zweiten Kondensators
C2 (Signal d) beendet.
Die Ladezeit des zweiten Kondensators C2 entspricht somit
dem zeitlichen Abstand zwischen dem zweiten asynchronen
Ereignis und dem zweiten synchronen Referenzereignis.
Das Signal e veranschaulicht, daß die Spannung am Kondensa
tor C1 ausschließlich während derjenigen Zeit steigt, in wel
cher der Kondensator C1 gemäß Signal c mit einem Ladestrom
beaufschlagt ist.
Entsprechendes zeigt das Signal f für den Kondensator C2.
Ein Vergleich der Signale c und e bzw. d und f zeigt, daß
die am Ende eines Ladevorgangs an einem der Kondensatoren C1
oder C2 anliegende Spannung proportional zu derjenigen Zeit
ist, in der der jeweilige Kondensator mit Ladestrom beauf
schlagt wurde. Folglich ist die Ladung des Kondensators C1
proportional zu der zwischen dem ersten asynchronen Ereignis
und dem ersten Referenzereignis verstrichenen Zeit, während
die Ladung am Kondensator C2 proportional zu der zwischen
dem zweiten asynchronen Ereignis und dem zweiten Referenz
ereignis verstrichenen Zeit ist.
Der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete
digitale Zähler wird derart angesteuert, daß die Takte zwi
schen dem ersten synchronen Referenzereignis und dem zweiten
synchronen Referenzereignis gezählt werden. In dem in der
Figur dargestellten Beispiel handelt es sich hierbei um ins
gesamt sechs Takte. Da die Taktfrequenz des digitalen Zäh
lers bekannt ist, kann ohne weiteres die zwischen dem ersten
Referenzereignis und dem zweiten Referenzereignis verstriche
ne Zeit ermittelt werden.
Wenn zu dieser letztgenannten Zeit nun die Ladezeit des
ersten Kondensators C1 addiert und von dieser Summe die Lade
zeit des zweiten Kondensators C2 subtrahiert wird, so erhält
man als Ergebnis diejenige Zeit, die zwischen dem ersten
asynchronen Ereignis zum Zeitpunkt T1 und dem zweiten
asynchronen Ereignis zum Zeitpunkt T2 verstrichen ist.
Es ist offensichtlich, daß durch die Verwendung der beiden
Kondensatoren C1 und C2 der zu ermittelnde Zeitabstand deut
lich genauer bestimmt werden kann, als bei Verwendung eines
digitalen Zählers ohne zusätzliche analoge Zeitermittlungs
einheit, da ein digitaler Zähler lediglich Zeitabstände zwi
schen Ereignissen ermitteln kann, die synchron zu seinem
Taktsignal liegen.
Insofern läßt sich mit der Erfindung eine deutliche Verbesse
rung der Genauigkeit von Verfahren zur Bestimmung eines Zeit
intervalls zwischen zwei Ereignissen erreichen.
Fig. 2 zeigt die zeitlichen Verläufe von im Rahmen einer
erfindungsgemäßen Eichmessung auftretenden Signalen R und M.
Das Signal R besteht aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden
Impulsen, deren Länge bzw. deren zeitlicher Abstand bekannt
ist. Die Länge beider Impulse beträgt im dargestellten
Beispiel fünf Zeiteinheiten, der Abstand der steigenden
Flanken der beiden Impulse beträgt 16 Zeiteinheiten.
Die steigenden Flanken der beiden Impulse des Signals R tre
ten zum Zeitpunkt T1R bzw. T3R auf, die fallenden Flanken
der beiden Impulse treten zu den Zeitpunkten T2R bzw. T4R
auf.
Im Rahmen einer Eichmessung wird eine Schaltung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Signal
R beaufschlagt, wobei für jeden Zeitpunkt T1R, T2R, T3R und
T4R jeweils ein Ladevorgang in einem separaten Kondensator
durchgeführt wird.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dann die
entsprechenden Zeiten T1M, T2M, T3M und T4M eines Signals M
ermittelt, welche aufgrund der in der Schaltung auftretenden
parasitären Laufzeiten nicht mit den Zeiten T1R, T2R, T3R
und T4R übereinstimmen.
Im Rahmen der Eichmessung wird die Dauer des ersten Impulses
T2M - T1M, die Dauer des zweiten Impulses T4M - T3M sowie
der Abstand der beiden steigenden Flanken der beiden Impulse
T3M - T1M ermittelt. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel
beträgt bezüglich des Signals M die Länge des ersten Impul
ses 7 Zeiteinheiten, die Länge des zweiten Impulses 6 Ein
heiten und der Abstand der beiden steigenden Impulsflanken
15 Zeiteinheiten.
Demzufolge ergibt sich hinsichtlich der Länge des ersten
Impulses eine parasitäre Laufzeit von +2 Zeiteinheiten,
hinsichtlich der Länge des zweiten Impulses +1 Zeiteinheit
und hinsichtlich des Abstandes der beiden steigenden Impuls
flanken -1 Zeiteinheit.
Die auf diese Weise ermittelten parasitären Laufzeiten kön
nen problemlos bei in der Praxis erfolgenden Messungen be
rücksichtigt und insbesondere rechnerisch kompensiert wer
den.
Claims (20)
1. Verfahren zur Bestimmung eines Zeitintervalls zwischen zwei
Ereignissen, bei dem ein digitaler Zähler von einem Taktgene
rator beaufschlagt wird, wobei zu Beginn des Zeitintervalls
bzw. bei Auftreten des ersten Ereignisses (T1) ein erster Lade
vorgang eines Kondensators (C1) ausgelöst wird, der erste La
devorgang des Kondensators (C1) in Abhängigkeit von einer
steigenden oder fallenden Flanke des vom Taktgenerator gelie
ferten Taktsignals beendet wird, bei Beendigung des Zeitinter
valls bzw. bei Auftreten des zweiten Ereignisses (T2) ein zweiter
Ladevorgang des genannten Kondensators oder eines weiteren
Kondensators (C2) ausgelöst wird, der zweite Ladevorgang die
ses Kondensators (C2) in Abhängigkeit von einer steigenden .
oder fallenden Flanke des Taktsignals beendet wird, mittels
des digitalen Zählers die Anzahl der Takte zwischen der den
ersten Ladevorgang beendenden Taktflanke und der den zwei
ten Ladevorgang beendenden Taktflanke ermittelt wird, und
das Zeitintervall durch Addition der Dauer des ersten Lade
vorgangs und der gezählten Takte und anschließende Sub
traktion der Dauer des zweiten Ladevorgangs berechnet wird,
wobei zur Vermeidung der Notwendigkeit eines vollständigen
Entladens der Kondensatoren sowie zur Eliminierung des Ein
flusses einer unerwünschten Anfangsladung die Dauer der
Ladevorgänge aus der Differenzladung berechnet wird, die
dem jeweiligen Kondensator (C1, C2) zwischen dem Beginn
und dem Ende eines Ladevorgangs zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Ladevorgang nach dem ersten Ereignis durch die
auf dieses Ereignis folgende n-te steigende/fallende
Taktflanke beendet wird, wobei gilt n < 1.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ladevorgang nach
dem zweiten Ereignis durch die auf dieses Ereignis fol
gende n-te steigende/fallende Taktflanke beendet wird,
wobei gilt n < 1.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß gilt n = 2.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als digitaler Zähler ein
Pseudo-Random-Zähler verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
ein insbesondere auf einem Schieberegister-Prinzip basie
render Zähler mit mehreren Speicherzellen verwendet
wird, bei dem bei jedem Zählschritt die Anzahl der in
den einzelnen Speicherzellen stattfindenden Schaltvorgän
ge von 0 auf 1 zumindest ungefähr gleich der Anzahl der
Schaltvorgänge von 1 auf 0 ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Anzahl der Schaltvorgänge von 0 auf 1 und die
Anzahl der Schaltvorgänge von 1 auf 0 bei jedem Zähl
schritt entweder überhaupt nicht oder nur um den Betrag
1 voneinander unterscheiden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zählerstände des Pseudo-Random-
Zählers mittels einer Lookup-Tabelle in tatsächliche
Zählerstände umgerechnet werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß vor Bestimmung des Zeitinter
valls im Rahmen einer Eichmessung die Ladekennlinien der
verwendeten Kondensatoren ermittelt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Kennlinie durch die Auswertung von zwei, bevorzugt
von drei oder mehr Meßpunkten bestimmt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßpunkte einen definierten und/oder konstanten zeit
lichen Abstand zueinander aufweisen, der insbesondere
eine Periode des Taktsignals beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Meßpunkt vom Beginn des im
Rahmen der Eichmessung erfolgenden Ladevorgangs einen
zeitlichen Abstand größer als eine Periode des Taktsig
nals, insbesondere einen Abstand von drei Perioden des
Taktsignals aufweist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Bestimmung der Dauer eines
Ladevorgangs eine aus den ermittelten Meßpunkten durch
Interpolation bestimmte lineare Kennlinie verwendet
wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz des digita
len Zählers zwischen 50 MHz und 3 GHz, bevorzugt zwi
schen 250 MHz und 1 GHz, insbesondere ungefähr 750 MHz
beträgt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand von
mehr als zwei aufeinanderfolgenden Ereignissen durch
Einschaltung einer entsprechenden Anzahl von Ladevorgän
gen bzw. Kondensatoren ermittelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
der zeitliche Abstand von vier aufeinanderfolgenden
Ereignissen durch Einschaltung von vier Ladevorgängen
bzw. von vier Kondensatoren ermittelt wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen einer Eichmesung
zur Ermittlung parasitärer Laufzeiten mittels des
Verfahrens nach Anspruch 1 der zeitliche Abstand zweier
Referenzereignisse T1R und T2R ermittelt wird, die einen
bekannten zeitlichen Abstand zueinander aufweisen, wobei
die parasitären Laufzeiten aus der Differenz zwischen
dem bekannten und dem ermittelten zeitlichen Abstand
berechnet werden.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch
gekennzeichnet, daß im Rahmen der Eichmesung zur
Ermittlung parasitärer Laufzeiten mittels des Verfahrens
nach Anspruch 1 der zeitliche Abstand zwischen einem
ersten Referenzereignis T1R und einem zweiten
Referenzereignis T2R, dem ersten Referenzereignis T1R
und einem dritten Referenzereignis T3R, sowie zwischen
dem dritten Referenzereignis T3R und einem vierten
Referenzereignis T4R ermittelt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, die ermittelten parasitären Laufzeiten
bei nach der Eichmessung erfolgenden Messungen insbeson
dere rechnerisch kompensiert werden.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Zähler, Stromquellen, Steuer
logik und/oder Referenzimpulsgeneratoren in einem gemein
samen IC angeordnet werden.
Priority Applications (1)
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DE1997103633 DE19703633C2 (de) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Verfahren zur Bestimmung eines Zeitintervalls zwischen zwei Ereignissen |
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Publications (2)
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ID=7818939
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DE1997103633 Revoked DE19703633C2 (de) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Verfahren zur Bestimmung eines Zeitintervalls zwischen zwei Ereignissen |
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