Time Tagger 输入信号要求

Question

Time Tagger 输入信号要求

Accepted Answer

最大输入电压幅度

各型号规定的输入信号范围如下：

输入幅度略微超出上述范围通常不会损坏设备，但无法保证达到标称性能。详情请参阅产品手册。

如果信号幅度超出允许范围，建议使用 SMA 衰减器。

注意: Time Tagger 20 仅接受正极性信号。若需处理负极性信号，建议使用脉冲反相器进行转换。请参阅 “适配 Time Tagger 20 的推荐脉冲反相器”章节。

所有 Time Tagger 型号规定的最小输入信号幅度均为 100 mV。最小脉冲持续时间如下：

这些数值可作为实用基准，但单一指标无法完整反映实际性能，还需考虑以下因素：

在正确选择触发电平并合理配置系统的前提下，上述指标可保证 100% 计数率，并使时间抖动低于各型号的标称值。
设备仍可能探测到持续时间更短或幅度更小的脉冲，但可能出现：
- 计数率低于 100%（漏检事件）
- 时间抖动超过标称值。
脉冲幅度与持续时间指标相互关联：
- 如果脉冲幅度高于 100 mV，即使持续时间更短，也可能在满足抖动指标且不漏检的情况下正常工作。
- 反之，幅度略低于 100 mV 的较长脉冲也可能被正确探测。

通过精细调节实验系统，即使工作在标称极限附近，也能优化 Time Tagger 性能。详情请参阅产品手册。

Time Tagger 探测电信号上升沿或下降沿穿越用户设定触发电平的事件。设备以 1 ps 数字分辨率采集事件，各型号具有相应的时间抖动。只要信号摆率足够高，Time Tagger 就能在规定的时间精度内探测，与输入信号形状（方波、三角波、正弦波或任意波形）无关。

当摆率达到 0.05 V/ns 或更高时，Time Tagger 可在标称精度范围内探测上升沿和下降沿。下图定量展示了 Time Tagger 20 在不同摆率下的时间抖动。

对于正弦波，幅度为 3 V、频率约 3 MHz 的信号，或幅度为 1 V、频率约 10 MHz 的信号，摆率约为 0.06 V/ns，均可被 Time Tagger 准确采集。

请注意，Time Tagger 在 HighRes 模式下工作时，只有入射脉冲摆率高于 0.2 V/ns，才能达到标称 RMS 抖动。

触发电平应根据信号特性选择。通常建议设为信号最大幅度的一半，因为该位置往往对应信号最陡峭的部分。

此外，应尽可能选择信号最陡的边沿，可使用上升沿（正通道号）或下降沿（负通道号）。相比缓慢过渡，陡峭边沿的时间定义更清晰、受噪声影响的持续时间更短，因此抗噪性更好。

为进一步提高探测可靠性，尤其是在信号噪声较大或脉冲参数接近 Time Tagger 探测极限时，可使用安装目录内 Python 和 MATLAB 示例中的触发电平扫描脚本，针对具体应用精细调节触发电平。默认路径如下：

Python 示例: C:\Program Files\Swabian Instruments\Time Tagger\examples\python\1-Quickstart\2-controlling-the-hardware
Matlab 示例: C:\Program Files\Swabian Instruments\Time Tagger\examples\Matlab\1-Quickstart\2-controlling-the-hardware