[01769211]PET系统中基于TDC技术的高精度时间测量模块

产品概况：正电子发射断层显像(PET)系统：PET系统首次应用于20世纪70年代，发展至今已经成为一个强大的核医学成像工具，主要特点是：可从分子层次提供内部器官的信息，在诊断前可准确地测量新陈代谢。多电压阈值(MVT)方法：2005年首次提出，通过一系列提前定义好的电压参数来数字化脉冲波。避免了使用高速ADCs(analog-to-digital converters)和CFDs(constant fraction discrimlnators)，不但极大程度地简化了PET的前端电子设备，并且大幅降低系统功耗。主要原理：测量不同阀值电压的定时距离(形状边缘仅仅持续1nS)，然后基于定时信息重构波形。MVT原理图，图中横轴时间(ns)，纵轴电压(mv，波形预置四个电压值，在处理信号的过程中记录其在四个位置的相应值，输出以便后续处理。MVT集成系统设计：系统构架：MVT集成系统原型(MISO1)由两个主要模块组成：时间控制模块：基于DLL的两级延时控制系统，工作频率为100Mhz，通过主DLL以及VDL的形式将延时控制在40ps；测量模块：电路中有四个独立的测量通道，以异步的方式快速触发，分辨率达到40ps，测量结果串行输出。主要性能：MIS01的主要性能包括：1)实现使用tsmc0.18微米工艺；2)芯片面积为：3.0mm×2.5mm；3)测量精度40Ps；4)消耗功率：控制电路：50mw，测量电路：15mw/通道。