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KR101571133B1 - Coincidence counter and method for counting coincidence - Google Patents

Coincidence counter and method for counting coincidence Download PDF

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KR101571133B1
KR101571133B1 KR1020140103925A KR20140103925A KR101571133B1 KR 101571133 B1 KR101571133 B1 KR 101571133B1 KR 1020140103925 A KR1020140103925 A KR 1020140103925A KR 20140103925 A KR20140103925 A KR 20140103925A KR 101571133 B1 KR101571133 B1 KR 101571133B1
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KR
South Korea
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input signal
pulse
signal
rising edge
width
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KR1020140103925A
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한상욱
문성욱
김용수
김일영
박병권
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한국과학기술연구원
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K21/00Details of pulse counters or frequency dividers
    • H03K21/02Input circuits

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

A coincidence counter comprises: a pulse width control unit for controlling a pulse width included in a first input signal; a coincidence signal generator for generating a signal representing coincidence of the pulse with the controlled width included in the first input signal, and a pulse included in a second input signal; and a counter for counting the number of pulse included in the generated signal representing the coincidence. The pulse width control unit includes a rising edge detection unit for detecting a rising edge of the pulse included in the first input signal.

Description

동시계수기 및 동시발생 계수 방법{COINCIDENCE COUNTER AND METHOD FOR COUNTING COINCIDENCE}[0001] COUNTERENCE COUNTER AND METHOD FOR COUNTING COINCIDENCE [0002]

실시예들은 복수의 신호의 동시발생을 계수하는 동시계수기 및 동시발생 계수 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 동시계수 시간 윈도우를 감소시키는 기술에 관한 것이다.
Embodiments relate to a coincidence counter and coincidence counting method for counting the simultaneous generation of a plurality of signals, and more particularly to a technique for reducing the coincidence counting time window.

동시계수기(Coincidence Counting Unit; CCU)는 복수의 입력 신호의 동시발생(coincidence)을 계수하는 모듈로서, 복수의 단광자(single-photon) 검출기 사이의 동시발생을 계수하는 광학실험 및 양자암호시스템 등 다방면에 사용되고 있다. 일 예로, 최근 제안된 측정 장비에 무관한 양자 키 분배(Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution; MDI-QKD) 또한 네 개의 단광자 검출기 사이의 배수(two-fold) 동시발생을 검출하는 벨 측정(Bell measurement)에 기반한다.A coincidence counting unit (CCU) is a module for counting the coincidence of a plurality of input signals, including an optical experiment for counting the coincidence between a plurality of single-photon detectors and a quantum cryptography system It is used in various fields. For example, the measurement-device-independent quantum key distribution (MDI-QKD), which is not related to the recently proposed measuring instrument, can also be used to detect bell measurements (two-fold simultaneous detection between four single photon detectors Bell measurement.

동시계수기에 있어서, 동시계수 시간 윈도우(coincidence time window)란 복수의 신호의 발생이 동시발생으로 검출되는 최대 시간 구간으로서, 일반적으로 동시발생을 측정하고자 하는 신호들에 포함된 펄스 폭의 합으로 정의된다. 광학 또는 양자 정보 실험에서 동시계수기가 사용되는 경우, 동시계수 시간 윈도우가 길수록 잡음이 측정될 확률이 높아지고, 우연동시계수(accidental coincidence counts)가 증가하여 동시계수기의 성능이 저하된다. 즉, 동시계수 시간 윈도우는 동시계수기의 성능을 결정하는 매우 중요한 요소이다. In a coincidence counter, a coincidence time window is defined as the maximum time interval during which the occurrence of a plurality of signals is detected as a coincidence, and is generally defined as a sum of pulse widths included in signals to be simultaneously measured do. If simultaneous counting is used in optical or quantum information experiments, the longer the coincidence counting time window is, the higher the probability that the noise will be measured and the accidental coincidence counts are increased and the performance of the coincidence counter is degraded. That is, the simultaneous counting time window is a very important factor determining the performance of the coincidence counter.

동시계수기를 구현하기 위한 방법으로서, 시간-진폭 변환기(Time-to-Amplitude Converters; TACs)를 이용할 수 있다. 일반적으로 시간-진폭 변환기는 수 ps(picoseconds)의 분해능을 가질 수 있으나, 이러한 방법은 고가이며 부피를 많이 차지한다. As a method for implementing the coincidence counter, time-to-amplitude converters (TACs) can be used. In general, a time-to-amplitude converter can have a resolution of a few ps (picoseconds), but this method is expensive and takes up a lot of volume.

동시계수기를 구현하는 다른 방법으로는 디지털 게이트(gate) 칩을 이용할 수 있다. 디지털 게이트 칩을 이용하는 방법으로서, 높은 성능의 동시계수기를 구현하기 위하여 최근 PLD(Programmable Logic Device) 및 ECL(Emitter-Coupled Logic) 기술이 이용되고 있으며, 일반적으로 디지털 게이트 칩을 이용할 경우, 수 ns(nanoseconds)의 동시계수 시간 윈도우를 얻을 수 있다. 그러나, 디지털 게이트 칩은 전력 소모가 크고, 입력을 재설정하는데 어려움이 있으며, 내부 딜레이(delay)가 일반적으로 고정되어 있어 조절 가능한 외부 딜레이 생성기가 필요하다.Another way to implement the coincidence counter is to use a digital gate chip. Recently, PLD (Programmable Logic Device) and ECL (Emitter-Coupled Logic) technologies have been used to implement a high-performance co-counter. As a method of using a digital gate chip, lt; RTI ID = 0.0 > nanoseconds < / RTI > However, digital gate chips require high power dissipation, difficulty in resetting the inputs, and adjustable external delay generators because the internal delays are generally fixed.

한편, FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여 동시계수기를 구현할 경우, 비교적 저가로 손쉽게 동시계수기를 구현할 수 있다. FPGA를 이용하는 기존의 동시계수기는 FPGA의 AND 게이트를 이용하여 수 ns 의 동시계수 시간 윈도우를 얻어내고 있다. 그러나, ns 단위의 동시계수 시간 윈도우를 구현하기 위해서는 고가의 FPGA를 사용해야 하기 때문에, 저가의 FPGA를 이용하면서 동시계수 시간 윈도우를 줄일 수 있는 방법이 요구된다.
On the other hand, when a simultaneous counter is implemented using a field programmable gate array (FPGA), it is possible to easily implement a simultaneous counter at a relatively low cost. Conventional simultaneous counters using FPGAs are using simultaneous counting time windows of several ns using the AND gate of the FPGA. However, in order to realize the simultaneous counting time window in units of ns, a method of reducing the simultaneous counting time window using a low-cost FPGA and requiring an expensive FPGA is required.

D. Branning, S. Khanal, Y. H. Shin, B. Clary and M. Beck, "Scalable Multiphoton Coincidence-Counting Electronics", Rev. Sci. Instrum. 82, 016102 (2011)D. Branning, S. Khanal, Y. H. Shin, B. Clary and M. Beck, "Scalable Multiphoton Coincidence-Counting Electronics ", Rev. Sci. Instrum. 82, 016102 (2011)

본 발명의 일 측면에 따르면, 저가의 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여 1 ns 이하의 동시계수 시간 윈도우를 갖는 고성능 동시계수기를 제공할 수 있다. According to an aspect of the present invention, it is possible to provide a high performance synchronous counter having a simultaneous counting time window of 1 ns or less by using a low-cost Field Programmable Gate Array (FPGA).

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 각 입력 신호를 동시계수기의 내부에서 지연시킴으로써 보조적인 딜레이 생성기를 필요로 하지 않는 동시계수기를 제공할 수 있다.
Further, according to an aspect of the present invention, it is possible to provide a coincidence counter that does not require an auxiliary delay generator by delaying each input signal inside the coincidence counter.

본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기는 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 펄스 폭 제어부; 폭이 제어된 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스와 제 2 입력 신호에 포함된 펄스의 동시발생을 나타내는 신호를 생성하는 동시발생 신호 생성기; 및 생성된 상기 동시발생을 나타내는 신호에 포함된 펄스의 수를 카운트하는 카운터;를 포함하되, 상기 펄스 폭 제어부는 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 상승 엣지를 검출하는 상승 엣지 검출부를 포함할 수 있다. A coincidence counter according to an embodiment of the present invention includes a pulse width controller for controlling a width of a pulse included in a first input signal; A simultaneous generation signal generator for generating a signal indicating the simultaneous generation of the pulse included in the first input signal whose width is controlled and the pulse included in the second input signal; And a counter for counting the number of pulses included in the generated signal indicating the coincidence, wherein the pulse width controller includes a rising edge detector for detecting a rising edge of the pulse included in the first input signal .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동시발생 계수 방법은 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계; 폭이 제어된 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스와 제 2 입력 신호에 포함된펄스의 동시발생을 나타내는 신호를 생성하는 단계; 및 생성된 상기 동시발생을 나타내는 신호에 포함된 펄스의 수를 카운트하는 단계;를 포함하되, 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계는 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 상승 엣지를 검출하여 제 1 상승 엣지 검출 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a coincidence counting method comprising: controlling a width of a pulse included in a first input signal; Generating a signal indicating a simultaneous generation of the pulse included in the first input signal whose width is controlled and the pulse included in the second input signal; And counting the number of pulses included in the signal indicating the generated coincidence, wherein the step of controlling the width of the pulse included in the first input signal comprises: And detecting the rising edge and outputting the first rising edge detection signal.

본 발명의 일 측면에 따른 동시계수기 또는 동시발생 계수 방법에 따르면, 저가의 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여 1 ns 이하의 동시계수 시간 윈도우를 얻음으로써, 동시발생 계수의 정확도를 증가시킬 수 있다. According to one aspect of the present invention, the simultaneous counting method or the coincidence counting method can increase the accuracy of the coincidence coefficient by obtaining a simultaneous counting time window of 1 ns or less using a low-cost FPGA (Field Programmable Gate Array) have.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 동시계수기 또는 동시발생 계수 방법에 따르면, 외부 딜레이 생성기 없이 입력 신호를 지연시킬 수 있다.
Further, according to the simultaneous counting or coincidence counting method according to one aspect of the present invention, an input signal can be delayed without an external delay generator.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 동시계수기의 펄스 폭 제어부의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2b의 동시계수기의 펄스 폭 제어부의 각 노드에서의 신호 파형을 예시적으로 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 펄스 폭 제어부 및 동시발생 신호 생성부의 내부 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 동시계수 시간 윈도우를 펄스 폭 제어부에 포함된, 동작하는 딜레이 버퍼의 수에 따라 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기와 사용자 단말의 연결관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기를 제어하기 위한 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 프로그램의 화면이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예들에 따른 동시발생 계수 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시발생 계수 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 동시계수 결과를 입력 신호의 주파수에 따라 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 동시계수기의 동시계수 시간 윈도우를 두 입력 신호 사이의 딜레이(delay)에 따라 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 동시계수기를 이용한 광학실험의 결과를 동시계수 시간 윈도우에 따라 나타내는 그래프이다.
1 is a block diagram schematically illustrating an internal structure of a coincidence counter according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are block diagrams schematically illustrating an internal structure of a pulse width control unit of a coincidence counter according to embodiments of the present invention.
3 is a graph exemplarily showing signal waveforms at respective nodes of the pulse width control unit of the coincidence counter of FIG. 2B.
4 schematically shows the internal structure of the pulse width control unit and the co-generated signal generation unit of the coincidence counter according to the embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the coincidence count time window of the coincidence counter according to the number of delay buffers operating in the pulse width controller according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram schematically illustrating an internal structure of a coincidence counter according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram schematically illustrating a connection relationship between a coincidence counter and a user terminal according to an embodiment of the present invention.
8 is a graphical user interface (GUI) program screen for controlling the coincidence counter according to an embodiment of the present invention.
9A-9C are flow charts of a coincidence counting method in accordance with embodiments of the present invention.
10 is a flowchart of a coincidence counting method according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing results of simultaneous counting of the coincidence counter according to the frequency of an input signal according to an embodiment of the present invention.
12 is a graph showing a simultaneous counting time window of a coincidence counter according to embodiments of the present invention, according to a delay between two input signals.
13 is a graph showing the results of an optical experiment using a coincidence counter according to embodiments of the present invention, according to the coincidence counting time window.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다. 유사한 참조부호가 복수의 도면에서 사용되는 경우, 유사한 참조부호는 여러 실시 예들에 대해서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Where similar reference numerals are used in the several figures, like reference numerals refer to the same or similar functions for various embodiments.

동시계수기는 복수의 신호가 동시계수 시간 윈도우, 즉, 일정 시간 간격 내에 발생하는 경우 이를 감지하고, 소정의 지속시간 동안 발생한 동시발생(coincidences)의 회수를 카운트한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 일 실시예에서, 동시계수기(100)는 펄스 폭 제어부(110), 동시발생 신호 생성기(120), 카운터(130)를 포함하되, 펄스 폭 제어부(110)는 입력 신호(Sin)에 포함된 펄스의 상승 엣지(rising edge)를 검출하는 상승 엣지 검출부(210)를 포함할 수 있으며, FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여 구현될 수 있다.The coincidence counter detects when a plurality of signals occur within a coincidence counting time window, that is, within a constant time interval, and counts the number of coincidences that occur during a predetermined duration. 1 is a block diagram schematically illustrating an internal structure of a coincidence counter according to an embodiment of the present invention. In one embodiment, the coincidence counter 100 includes a pulse width controller 110, a coincidence signal generator 120, and a counter 130, wherein the pulse width controller 110 receives the input signal S in And a rising edge detector 210 for detecting a rising edge of a pulse. The rising edge detector 210 may be implemented using an FPGA (Field Programmable Gate Array).

펄스를 포함하는 입력 신호(Sin)는 펄스 폭 제어부(110)로 전달되어 펄스의 폭이 제어되고, 펄스의 폭이 제어된 입력 신호는 동시발생 신호 생성기(120)로 전달된다. 펄스의 폭은 유저 인터페이스(User Interface; UI)를 통한 사용자의 입력에 따라 제어될 수 있다. 동시발생 신호 생성기(120)는 펄스의 폭이 제어된 입력 신호 및 다른 입력 신호를 입력받고, 입력받은 복수의 신호에 포함된 펄스가 일정 시간 간격인 동시계수 시간 윈도우 내에 발생하는지 여부를 나타내는 신호를 생성하여 생성한 신호를 카운터(130)로 전달한다. 카운터(130)는 동시발생 신호 생성기(120)로부터 전달받은 신호에 포함된 펄스를 계수한다. The input signal S in including the pulse is transmitted to the pulse width control unit 110 to control the width of the pulse and the input signal whose pulse width is controlled is transmitted to the coincidence signal generator 120. The width of the pulse can be controlled according to the user's input through the user interface (UI). The coincidence signal generator 120 receives a control signal having a controlled pulse width and another input signal and outputs a signal indicating whether a pulse included in the received plurality of signals occurs within a coincidence counting time window having a predetermined time interval And transmits the generated signal to the counter 130. The counter 130 counts the pulses included in the signal received from the coincidence signal generator 120.

펄스 폭 제어부(110)는 도 1 에 도시된 바와 같이 출력이 동시발생 신호 생성기로 전달되도록 배치될 수 있으며, 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어함으로써 결과적으로 동시계수기의 동시계수 시간 윈도우를 조절한다. The pulse width control unit 110 may be arranged such that the output is delivered to the co-occurrence signal generator as shown in FIG. 1, and may control the width of the pulse included in the input signal, do.

상승 엣지 검출부(210)는 입력되는 입력 신호(Sin)의 상승 엣지(rising edge)를 검출하여 상승 엣지와 동일한 시점에 상승 엣지 또는 하강 엣지(falling edge)를 갖는 제 1 상승 엣지 검출 신호를 생성한다. 동시계수기(100)는 펄스 폭 제어부(110)에 상승 엣지 검출부(210)를 포함함으로써, 펄스 폭 제어 시 잡음에 강하며, 넓은 범위의 동시계수 펄스 폭을 생성할 수 있다.The rising edge detection unit 210 detects a rising edge of the input signal S in and generates a first rising edge detection signal having a rising edge or a falling edge at the same time as the rising edge do. The coincidence counter 100 includes the rising edge detector 210 in the pulse width controller 110, so that it is resistant to noise in pulse width control and can generate a wide range of simultaneous count pulse widths.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 동시계수기의 펄스 폭 제어부의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다. FIGS. 2A and 2B are block diagrams schematically illustrating an internal structure of a pulse width control unit of a coincidence counter according to embodiments of the present invention.

도 2a에 도시된 바와 같이, 펄스 폭 제어부(110)는 상승 엣지 검출부(210) 및 펄스 지연부(220)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2A, the pulse width controller 110 may include a rising edge detector 210 and a pulse delay unit 220.

펄스 지연부(220)는 입력받은 제 1 상승 엣지 검출 신호를 일정 시간 지연시킴으로써 제 2 상승 엣지 검출 신호를 생성한다. 이 때, 펄스 지연부(220)는 제 1 상승 엣지 검출 신호에 포함된 펄스의 폭보다 짧은 시간만큼 제 1 상승 엣지 검출 신호를 지연시킬 수 있다. 이에 따라 일정 시간 동안 동시에 하이(high)인 구간을 갖는 제 1 상승 엣지 검출 신호와 제 2 상승 엣지 검출 신호를 형성함으로써, 제 1 및 제 2 상승 엣지 검출 신호를 이용하여 입력 신호의 펄스 폭을 제어할 수 있다.The pulse delay unit 220 generates a second rising edge detection signal by delaying the input first rising edge detection signal by a predetermined time. At this time, the pulse delay unit 220 may delay the first rising edge detection signal by a time shorter than the width of the pulse included in the first rising edge detection signal. Accordingly, by forming the first rising edge detection signal and the second rising edge detection signal having a high section simultaneously for a predetermined time, the pulse width of the input signal is controlled using the first and second rising edge detection signals can do.

또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 펄스 폭 제어부(110)는 EX-OR 연산부(230)를 더 포함할 수 있다. EX-OR 연산부(230)는 제 1 상승 엣지 검출 신호와 제 2 상승 엣지 검출 신호를 입력받고, 제 1 상승 엣지 검출 신호와 제 2 상승 엣지 검출 신호에 EX-OR 연산을 수행함으로써, 입력 신호(Sin)와 비교하여 최종적으로 펄스의 폭이 제어된 신호를 출력한다. 2B, the pulse width control unit 110 may further include an EX-OR operation unit 230. The EX- The EX-OR operation unit 230 receives the first rising edge detection signal and the second rising edge detection signal and performs an EX-OR operation on the first rising edge detection signal and the second rising edge detection signal, S in ) and finally outputs a signal whose pulse width is controlled.

도 3은 도 2b의 동시계수기의 펄스 폭 제어부의 각 노드에서의 신호 파형을 예시적으로 나타낸 그래프로서, 가로축은 시간(sec)을 나타낸다. 펄스 폭 제어부(110; 도 2b)에 입력된 신호(Sin; 도 2b)는 신호(S1)와 같은 파형을 나타낸다. 신호(S1)는 상승 엣지 검출부(210; 도 2b)에 전달되고, 상승 엣지 검출부(210; 도 2b)는 신호(S1)의 상승 엣지를 나타내는 제 1 상승 엣지 검출 신호(S2)를 출력한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상승 엣지 검출부(210; 도 2b)는 입력 신호(S1)에서 2n (n=0, 1, 2, …)번째 검출되는 상승 엣지 발생 시점에 하강 엣지를 가지며, 2n+1 번째 검출되는 상승 엣지 발생 시점에 상승 엣지를 갖도록 제 1 상승 엣지 검출 신호(S2)를 생성할 수 있다. 신호(S2)는 펄스 지연부(220; 도 2b)에 입력되고, 펄스 지연부(220; 도 2b)는 제 1 상승 엣지 검출 신호(S2)를 지연시킴으로써 제 2 상승 엣지 검출 신호(S3)를 출력한다. EX-OR 연산부(230; 도 2b)는 제 1 상승 엣지 검출 신호(S2)와 제 2 상승 엣지 검출 신호(S3)에 EX-OR 연산을 수행함으로써 신호(S4)를 출력한다. 신호(S1)와 신호(S4)를 비교해 보면, 동일한 시점에 상승 엣지를 갖되, 펄스의 폭이 감소된 것을 확인할 수 있다.FIG. 3 is a graph exemplarily showing signal waveforms at respective nodes of the pulse width control unit of the coincidence counter of FIG. 2B, and the horizontal axis represents time (sec). The signal S in (FIG. 2B) input to the pulse width controller 110 (FIG. 2B) shows the same waveform as the signal S 1 . Signal (S 1) is a rising edge detector for; (Figure 2b 210) has a first rising edge detection signal (S 2) indicating the rising edge of the signal (S 1) is transmitted to the (210 Fig. 2b), the rising edge detector Output. For example, as illustrated in Figure 3, the rising edge detector 210 (Fig. 2b) are the input signal (S 1) 2n in the (n = 0, 1, 2 , ...) falling to a rising edge occurs when the second detection The first rising edge detection signal S 2 can be generated so as to have the rising edge at the rising edge occurrence time having the (2n + 1) th detected edge. The signal S 2 is input to the pulse delay unit 220 (FIG. 2B) and the pulse delay unit 220 (FIG. 2B) delays the first rising edge detection signal S 2 to generate the second rising edge detection signal S 3 ). The EX-OR operation unit 230 (FIG. 2B) outputs the signal S 4 by performing an EX-OR operation on the first rising edge detection signal S 2 and the second rising edge detection signal S 3 . Comparing the signal S 1 with the signal S 4 , it can be seen that the width of the pulse is reduced with the rising edge at the same time.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 펄스 폭 제어부 및 동시발생 신호 생성부의 내부 구조를 개략적으로 나타낸다. 상승 엣지 검출부(210; 도 1) 및 EX-OR 연산부(230; 도 2b)는 각각 플립플랍(410) 및 EX-OR 게이트(430)를 포함할 수 있다. 또한, 펄스 지연부(220; 도 2a)는 딜레이 버퍼(420a) 및/또는 MUX(420b)를 포함할 수 있다. 한편, 동시발생 신호 생성부(120)는 AND 게이트(440)를 포함할 수 있다. 4 schematically shows the internal structure of the pulse width control unit and the co-generated signal generation unit of the coincidence counter according to the embodiment of the present invention. The rising edge detection unit 210 (FIG. 1) and the EX-OR operation unit 230 (FIG. 2B) may include a flip flop 410 and an EX-OR gate 430, respectively. In addition, the pulse delay unit 220 (FIG. 2A) may include a delay buffer 420a and / or a MUX 420b. Meanwhile, the coincidence signal generator 120 may include an AND gate 440.

도 4를 참조하면, 신호 채널(CH1)로부터 입력된 입력 신호는 플립플랍(410)을 거쳐 EX-OR 게이트(430) 및 딜레이 버퍼(420a)에 전달되고, 이 때, 신호 채널(CH1)로부터 입력되는 입력 신호는 TTL 형식의 입력일 수 있다. 플립플랍(410)은 JK 플립플랍, RS 플립플랍, T 플립플랍 또는 D 플립플랍일 수 있으며, 입력된 신호의 상승 엣지를 검출한다. 4, the input signal input from the signal channel CH1 is transmitted to the EX-OR gate 430 and the delay buffer 420a via the flip-flop 410. At this time, The input signal to be input may be a TTL type input. Flip-flop 410 may be a JK flip-flop, an RS flip-flop, a T flip-flop, or a D flip-flop and detects the rising edge of the input signal.

플립플랍(410)으로부터의 상승 엣지 검출 신호는 딜레이 버퍼(420a)로 전달되며, MUX(420b)는 상승 엣지 검출 신호를 지연시키기 위해 동작하는 딜레이 버퍼(420a)의 수를 결정할 수 있다. 동시계수 시간 윈도우 값 또는 상승 엣지 검출 신호의 지연 양에 대한 사용자 입력이 입력 핀(select pin)을 통해 MUX(420b)로 전달되며, 입력 신호의 펄스 폭을 결정할 수 있는 상승 엣지 검출 신호의 지연 양은 동작하는 딜레이 버퍼(420a)의 수에 따라 제어되기 때문에, EX-OR 게이트(430)는 실시간으로 사용자의 입력에 따라 폭이 제어된 펄스를 생성할 수 있다. The rising edge detection signal from the flip flop 410 is transferred to the delay buffer 420a and the MUX 420b can determine the number of the delay buffers 420a that operate to delay the rising edge detection signal. The user input for the coincidence count time window value or the amount of delay of the rising edge detection signal is transmitted to the MUX 420b via an input pin and the amount of delay of the rising edge detection signal capable of determining the pulse width of the input signal is Since it is controlled in accordance with the number of the operating delay buffers 420a, the EX-OR gate 430 can generate a width-controlled pulse according to the user's input in real time.

EX-OR 게이트(430)는 전달받은 두 신호를 EX-OR 연산하여 출력 신호를 생성하고, 생성된 출력 신호를 AND 게이트(440)로 전달한다. 일 실시예에서, 펄스 폭 제어부(110)의 출력은 동시발생 신호 생성부(120)의 AND 게이트(440)로 직접 입력될 수 있으며, 이에 따라 서로 다른 경로로 전달되는 신호들의 딜레이 차이를 최소화할 수 있다.The EX-OR gate 430 performs an EX-OR operation on the two received signals to generate an output signal, and transmits the generated output signal to the AND gate 440. In one embodiment, the output of the pulse width controller 110 may be directly input to the AND gate 440 of the co-occurrence signal generator 120, thereby minimizing the delay difference of the signals transmitted on different paths .

동시발생 신호 생성부(120) 내부의 AND 게이트(440)는 펄스 폭 제어부(110)의 출력 신호 및 다른 신호를 입력 받고, 입력받은 복수의 신호에 대하여 AND 연산을 수행함으로써 상기 복수의 신호의 동시발생을 나타내는 신호를 출력한다. 예를 들어, 동시발생을 나타내는 신호는 복수의 신호가 동시에 발생하는 구간에서는 하이(high)로 유지되고, 동시에 발생하지 않는 구간에서는 로우(low)로 유지된다. 동시발생 신호 생성부(120)는 입력받은 복수의 신호가 동시발생하는 회수와 동일한 개수의 펄스를 갖는 신호를 출력할 수 있다. 동시발생을 나타내는 신호에 포함된 펄스의 수를 카운트하는 카운터(130; 도 1)의 내부 구조 및 동작은 해당 분야에 알려진 기술이므로 자세한 설명을 생략한다. The AND gate 440 in the coincidence signal generation unit 120 receives the output signal of the pulse width control unit 110 and other signals and performs an AND operation on the received plurality of signals, And outputs a signal indicative of occurrence. For example, a signal indicating coincidence is held high in a period in which a plurality of signals are simultaneously generated, and held in a low period in a period in which a plurality of signals are not simultaneously generated. The coincidence signal generating unit 120 may output a signal having the same number of pulses as the number of coincidence of a plurality of inputted signals. The internal structure and operation of the counter 130 (FIG. 1) for counting the number of pulses included in the signal indicative of simultaneous generation are known in the art, so a detailed description will be omitted.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 동시계수 시간 윈도우를 펄스 폭 제어부에 포함된, 동작하는 딜레이 버퍼의 수에 따라 나타낸 그래프이다. 도 5를 참조하면, 제 1 상승 엣지 검출 신호를 지연시키는 딜레이 버퍼의 수가 증가할수록 동시계수 시간 윈도우도 증가하는 것을 알 수 있다. 즉, 입력 신호의 제어된 펄스 폭 또는 동시계수 시간 윈도우는 딜레이 버퍼의 개수와 선형적인 관계를 갖는다. 5 is a graph showing the coincidence count time window of the coincidence counter according to the number of delay buffers operating in the pulse width controller according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, as the number of delay buffers for delaying the first rising edge detection signal increases, the simultaneous counting time window also increases. That is, the controlled pulse width or coincidence counting time window of the input signal has a linear relationship with the number of delay buffers.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 동시계수기(600)는 펄스 폭 제어부(610), 동시발생 신호 생성기(620) 및 카운터(630)뿐만 아니라 입력 신호 지연부(640)를 더 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 입력 신호 지연부(640)는 입력 신호(Sin)를 소정의 시간만큼 지연시키고, 지연된 입력 신호를 펄스 폭 제어부(610)로 전달하도록 배치될 수 있다.6 is a block diagram schematically illustrating an internal structure of a coincidence counter according to an embodiment of the present invention. The coincidence counter 600 may further include an input signal delay unit 640 as well as a pulse width control unit 610, a coincidence signal generator 620 and a counter 630. 6, the input signal delay unit 640 may be arranged to delay the input signal S in by a predetermined time, and to deliver the delayed input signal to the pulse width control unit 610.

입력 신호 지연부(640)는 입력 신호(Sin)를 지연시키기 위해 딜레이 버퍼 및 멀티플렉서(미도시)를 포함할 수 있으며, 입력 신호(Sin)를 지연시키는 양(즉, 시간)은 유저 인터페이스를 통한 사용자의 입력에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 입력 신호와 지연된 상기 입력 신호 사이의 동시발생을 관측하고자 할 때, 유저 인터페이스를 통해 지연시키고자 하는 시간을 입력하면 멀티플렉서는 입력된 시간만큼 입력 신호를 지연시키기 위해 사용될 딜레이 버퍼의 수를 결정함으로써, 한 쪽의 입력 신호에 딜레이를 부가할 수 있다. An input signal delay unit 640 is the input signal (S in) the may include a delay buffer and a multiplexer (not shown) in order to delay, and an amount (i. E., Time) for delaying the input signal (S in) is a user interface Lt; / RTI > For example, when the user wants to observe the simultaneous occurrence of the input signal and the delayed input signal, if the user inputs a time to delay through the user interface, the multiplexer outputs a delay buffer It is possible to add a delay to one input signal.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기와 사용자 단말의 연결관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 입력 신호는 복수의 입력 채널(CH1, CH2, …, CH8)로부터 입력되며, 입력 신호 지연부(740), 펄스 폭 제어부(710) 및 동시발생 신호 생성기(720)에 걸친 동작 과정은 위에서 설명한 바와 같으므로 설명을 생략한다. 카운터(730)는 동시발생 신호 생성기(720)로부터 수신한 동시발생을 나타내는 신호에 포함된 펄스의 수를 카운트하여, 타이머(750)가 정보 업로드 신호를 트리거(trigger)할 때, 프로세서(processor)(760)로 계수 정보를 전달한다. 프로세서(760)는 USB(Universal Serial Bus)-시리얼 보드(USB to serial board)(770)를 통해 계수 정보를 사용자의 PC(780)로 전송한다. 사용자는 PC(780) 상의 유저 인터페이스 등을 통해 계수된 정보를 확인할 수 있다.7 is a block diagram schematically illustrating a connection relationship between a coincidence counter and a user terminal according to an embodiment of the present invention. The input signal is input from the plurality of input channels CH1, CH2, ..., and CH8 and the operation process of the input signal delay unit 740, the pulse width control unit 710, and the concurrent generation signal generator 720 is as described above The description is omitted. The counter 730 counts the number of pulses included in the signal indicating concurrent occurrence received from the coincidence signal generator 720 and outputs the counted number of pulses to the processor 750 when the timer 750 triggers the information upload signal. RTI ID = 0.0 > 760 < / RTI > The processor 760 transmits the count information to the user's PC 780 via a USB (Universal Serial Bus) -serial board 770. The user can confirm the counted information through the user interface on the PC 780 or the like.

도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 동시발생 신호 생성기(720)는 멀티플렉서(MUX)를 포함할 수 있으며, 멀티플렉서는 AND 게이트와 연결되어, 입력 핀(select pin)을 통한 입력 신호에 따라 동시발생을 계수할 대상 신호들을 결정할 수 있다. 7, in one embodiment, the co-occurring signal generator 720 may include a multiplexer (MUX), which is coupled to an AND gate to receive an input signal via a select pin And thus can determine the signals to be counted for coincidence.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기를 제어하기 위한 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 프로그램의 화면이다. 사용자는 GUI를 통해 입력 신호 지연부에서 입력 신호를 지연시키는 양(즉, 시간)(Input delay step), 펄스 폭 제어부를 통해 입력 신호의 펄스 폭을 제어함으로써 얻고자 하는 동시계수 시간 윈도우 값(Time window step) 및 동시발생을 측정하기 위한 총 지속시간(Data upload period)을 입력할 수 있고, 동시계수기가 동작함에 따라 각각의 입력 신호에 대한 펄스 계수 값(Single counts) 및 복수의 신호에 대한 동시발생 계수 값(Coincidence counts)을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따른 동시계수기는 입력 신호 지연 양(Input Delay)에 대한 사용자 입력만큼 입력 신호를 지연시키거나, 입력 신호의 펄스 폭을 동시계수 시간 윈도우(Coincidence Window)에 대한 사용자의 입력 값에 대응하는 펄스 폭으로 제어할 수 있다. 8 is a graphical user interface (GUI) program screen for controlling the coincidence counter according to an embodiment of the present invention. The user inputs an input delay step for delaying the input signal in the input signal delay unit through the GUI, a coincidence count time window value (Time (k)) to be obtained by controlling the pulse width of the input signal through the pulse width control unit window step and a data upload period for measuring the coincidence can be inputted and the pulse count value (single counts) for each input signal and the You can see the coincidence counts. The coincidence counter according to an exemplary embodiment may delay an input signal by a user input to an input signal delay amount or correspond to a user input value for a coincidence window Can be controlled by the pulse width.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예들에 따른 동시발생 계수 방법의 흐름도이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 동시발생 계수 방법은, 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계(910), 폭이 제어된 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스와 제 2 입력 신호에 포함된 펄스의 동시발생을 나타내는 신호를 생성하는 단계(920) 및 생성된 상기 동시발생을 나타내는 신호에 포함된 펄스의 수를 카운트하는 단계(930)를 포함할 수 있으며, 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계(910)는 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 상승 엣지를 검출하여 제 1 상승 엣지 검출 신호를 출력하는 단계(910a)를 포함할 수 있다. 9A-9C are flow charts of a coincidence counting method in accordance with embodiments of the present invention. 9A, a coincidence counting method includes controlling 910 the width of a pulse included in a first input signal, comparing the pulse included in the first input signal with a width controlled and the second input signal (920) generating a signal indicative of the coincidence of the pulses included in the first input signal, and counting (930) the number of pulses included in the signal indicative of the concurrent occurrence generated, The step 910 of controlling the width of the included pulse may include the step 910a of detecting the rising edge of the pulse included in the first input signal and outputting the first rising edge detection signal.

도 9b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계(910)는 상기 제 1 상승 엣지 검출 신호를 지연시킴으로써 제 2 상승 엣지 검출 신호를 출력하는 단계(910b)를 더 포함할 수 있으며, 도 9c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 상승 엣지 검출 신호와 상기 제 2 상승 엣지 검출 신호에 EX-OR 연산을 수행하는 단계(910c)를 더 포함할 수도 있다. 9B, in one embodiment, controlling 910 the width of the pulse included in the first input signal may include outputting a second rising edge detection signal by delaying the first rising edge detection signal (Step 910b), and further includes performing (910c) an EX-OR operation on the first rising edge detection signal and the second rising edge detection signal, as shown in FIG. 9c It is possible.

또한, 일 실시예에서, 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계(910)는 펄스의 폭과 관련된 사용자 입력을 수신하는 단계 및 수신된 사용자 입력에 따라 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 이로 인해, 사용자 입력에 따라 펄스의 폭을 실시간으로 제어할 수 있게 된다. Further, in one embodiment, controlling (910) the width of the pulse included in the first input signal comprises receiving a user input related to the width of the pulse and controlling the width of the pulse included in the first input signal And controlling the width of the pulse. Thus, the width of the pulse can be controlled in real time according to user input.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시발생 계수 방법의 흐름도이다. 동시발생 계수 방법은, 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계(910) 전에, 제 1 입력 신호를 소정의 시간만큼 지연시키는 단계(940)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제 1 입력 신호를 소정의 시간만큼 지연시키는 단계(940)는 소정의 시간에 대한 사용자 입력을 수신하는 단계 및 소정의 시간에 대한 사용자 입력에 따라 상기 제 1 입력 신호를 지연시키는 단계를 포함할 수 있다.10 is a flowchart of a coincidence counting method according to an embodiment of the present invention. The coincidence counting method may further include delaying (940) the first input signal by a predetermined time before controlling (910) the width of the pulse included in the first input signal. The step 940 of delaying the first input signal by a predetermined amount of time also includes receiving a user input for a predetermined time and delaying the first input signal according to a user input for a predetermined time can do.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 동시계수기의 동시계수 결과를 입력 신호의 주파수에 따라 나타낸 그래프이다. 동시계수기의 두 개의 입력 포트에 동일한 입력 신호를 넣고, 입력주파수를 점차적으로 증가시키며 동시발생의 주파수를 측정하였다. 여기서, 입력주파수란 입력 신호에 포함된 펄스의 주파수를 의미한다. 동시계수 시간 윈도우는 약 1 ns 로 설정하였다. 도 11을 참조하면, 동시계수기는 약 163MHz 미만의 입력주파수에서는 동일한 두 신호의 동시발생을 정확하게 계수하는 반면, 약 163MHz 이상의 입력주파수에서는 카운트하는 동시발생이 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 실험에서 사용된 FPGA의 동작 속도가 하드웨어 성능에 따라 제한되기 때문이며, 동작 속도가 더욱 빠른 상위 단계의 FPGA를 사용할 경우, 동시발생 계수가 정확하게 이루어지는 입력 주파수의 범위를 확장시킬 수 있다.11 is a graph showing results of simultaneous counting of the coincidence counter according to the frequency of an input signal according to an embodiment of the present invention. The same input signal was applied to the two input ports of the coincidence counter, the input frequency was gradually increased, and the frequency of coincidence was measured. Herein, the input frequency means the frequency of the pulse included in the input signal. The coincidence count time window was set to about 1 ns. Referring to FIG. 11, it can be seen that the coincidence counts at the input frequencies of less than about 163 MHz are accurately counted simultaneously, while the counts at the input frequencies of about 163 MHz or more are reduced sharply. This is because the operating speed of the FPGA used in the experiment is limited by the hardware performance. When using the higher-level FPGA with higher operating speed, it is possible to extend the range of the input frequency at which the coincidence coefficient is accurately made.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 동시계수기의 동시계수 시간 윈도우를 두 입력 신호 사이의 딜레이(delay)에 따라 나타낸 그래프이다. 펄스 생성기(pulse generator)를 통해 임의의 두 펄스를 입력신호로 설정하고, 그 중 한 개의 펄스를 지연시켰을 때의 동시계수 시간 윈도우를 측정하였다. 이 때, 동시계수 시간 윈도우는, 동시발생 확률이 0.5 인 경우의 두 입력 신호의 시간차(time delay)로 정의될 수 있다. 실험에서 펄스 폭 제어부는 입력 신호를 서로 다른 세 개의 펄스 폭으로 제어하였으며, 검정색으로 도시된 그래프의 경우 가장 넓은 펄스 폭으로, 빨강색으로 도시된 그래프의 경우 가장 좁은 펄스 폭으로 제어되었다. 도 12에 도시된 바와 같이, 펄스 폭이 좁을수록 짧은 동시계수 시간 윈도우를 얻을 수 있었으며, 펄스 폭이 가장 좁게 제어된 경우(빨강), 0.47 ns 의 동시계수 시간 윈도우를 얻을 수 있었다. 12 is a graph showing a simultaneous counting time window of a coincidence counter according to embodiments of the present invention, according to a delay between two input signals. We set two arbitrary pulses as an input signal through a pulse generator and measured the simultaneous counting time window when one pulse was delayed. At this time, the simultaneous counting time window can be defined as a time delay of two input signals when the coincidence probability is 0.5. In the experiments, the pulse width controller controlled the input signal with three different pulse widths, with the widest pulse width for the graph shown in black and the narrowest pulse width for the graph shown in red. As shown in FIG. 12, the narrower the pulse width is, the shorter the simultaneous counting time window is obtained, and the 0.70 ns simultaneous counting time window is obtained when the pulse width is controlled to be the narrowest (red).

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 동시계수기를 이용한 광학실험의 결과를 동시계수 시간 윈도우에 따라 나타내는 그래프이다. 본 광학실험은 우연동시발생(accidental coincidence)를 확인하는 실험으로서, 광원의 빛의 세기를 조절하며 애벌런치 포토 다이오드(Avalanche Photo Diode; APD)의 출력 신호를 동시계수기의 입력 신호로 설정하여 우연동시계수를 진행하였다. 도 13에 실선으로 도시된 선그래프는 이론값을 나타내며, 삼각형, 사각형 또는 원 등의 점으로 도시된 점그래프는 측정값을 나타낸다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 동시계수기는 이론값과 유사하게 동시발생을 계수하는 것을 알 수 있다. 펄스 폭 제어부에서 펄스 폭이 가장 짧게 제어된 경우(Tc = 0.47 ns)인 경우와 비교하여, 펄스 폭이 넓게 제어된 경우(Tc = 7.18 ns, Tc = 13.2 ns) 이론값으로부터 오차가 발생하였지만, 이는 펄스의 상승 또는 하강 엣지의 상승 또는 하강 시간이 0 이 아니기 때문에 발생하는 것이다. 13 is a graph showing the results of an optical experiment using a coincidence counter according to embodiments of the present invention, according to the coincidence counting time window. This optical experiment is an experiment to confirm the accidental coincidence. It adjusts the light intensity of the light source and sets the output signal of the Avalanche Photo Diode (APD) as the input signal of the coincidence counter, The coefficients were processed. A line graph shown by a solid line in FIG. 13 represents a theoretical value, and a point graph shown by a point such as a triangle, a square, or a circle represents a measured value. Referring to FIG. 13, it can be seen that the coincidence counter according to embodiments of the present invention counts coincidence similar to the theoretical value. (Tc = 7.18 ns, Tc = 13.2 ns), the error was generated from the theoretical value when the pulse width was controlled to be wide (Tc = 13.2 ns) as compared with the case where the pulse width was controlled to be the shortest This is because the rise or fall time of the rising or falling edge of the pulse is not zero.

이상, 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경 및 변형이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments or constructions. .

100 : 동시계수기 110 : 펄스 폭 제어부
120 : 동시발생 신호 생성기 130 : 카운터
210 : 상승 엣지 검출부
100: coincidence counter 110: pulse width control unit
120: Synchronization signal generator 130: Counter
210: rising edge detector

Claims (20)

제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 펄스 폭 제어부;
폭이 제어된 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스와 제 2 입력 신호에 포함된 펄스의 동시발생을 나타내는 신호를 생성하는 동시발생 신호 생성기; 및
생성된 상기 동시발생을 나타내는 신호에 포함된 펄스의 수를 카운트하는 카운터;를 포함하되,
상기 펄스 폭 제어부는 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 상승 엣지를 검출하는 상승 엣지 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
A pulse width controller for controlling a width of a pulse included in the first input signal;
A simultaneous generation signal generator for generating a signal indicating the simultaneous generation of the pulse included in the first input signal whose width is controlled and the pulse included in the second input signal; And
And a counter for counting the number of pulses included in the signal indicating the generated coincidence,
Wherein the pulse width control unit includes a rising edge detecting unit for detecting a rising edge of a pulse included in the first input signal.
제 1 항에 있어서,
상기 상승 엣지 검출부는 플립플랍(Flip-Flop)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method according to claim 1,
Wherein the rising edge detector comprises a flip-flop.
제 1 항에 있어서,
상기 펄스 폭 제어부는 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭과 관련된 사용자 입력에 따라 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method according to claim 1,
Wherein the pulse width control unit controls the width of the pulse included in the first input signal according to a user input related to a width of the pulse included in the first input signal.
제 3 항에 있어서,
상기 펄스 폭 제어부는 멀티플렉서(MUX)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method of claim 3,
Wherein the pulse width control unit comprises a multiplexer (MUX).
제 1 항에 있어서,
상기 펄스 폭 제어부는 상기 상승 엣지 검출부의 출력 신호를 지연시키는 펄스 지연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method according to claim 1,
Wherein the pulse width control unit further comprises a pulse delay unit for delaying the output signal of the rising edge detection unit.
제 5 항에 있어서,
상기 펄스 지연부는 딜레이 버퍼(delay buffer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
6. The method of claim 5,
Wherein the pulse delay unit comprises a delay buffer.
제 6 항에 있어서,
상기 펄스 폭 제어부는 상기 딜레이 버퍼의 개수에 따라 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method according to claim 6,
Wherein the pulse width controller controls the width of the pulse included in the first input signal according to the number of the delay buffers.
제 5 항에 있어서,
상기 펄스 폭 제어부는 상기 상승 엣지 검출부의 출력 신호와 상기 펄스 지연부의 출력 신호에 EX-OR 연산을 수행하는 EX-OR 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
6. The method of claim 5,
Wherein the pulse width control unit further comprises an EX-OR operation unit for performing an EX-OR operation on the output signal of the rising edge detector and the output signal of the pulse delay unit.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 입력 신호를 소정의 시간만큼 지연시키고, 지연된 상기 제 1 입력 신호를 상기 펄스 폭 제어부로 전달하는 입력 신호 지연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method according to claim 1,
Further comprising an input signal delay unit for delaying the first input signal by a predetermined time and transmitting the delayed first input signal to the pulse width control unit.
제 9 항에 있어서,
상기 입력 신호 지연부는 상기 소정의 시간에 대한 사용자 입력에 따라 상기 제 1 입력 신호를 지연시키는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
10. The method of claim 9,
Wherein the input signal delay unit delays the first input signal according to a user input for the predetermined time.
제 9 항에 있어서,
상기 입력 신호 지연부는 딜레이 버퍼 및 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
10. The method of claim 9,
Wherein the input signal delay unit comprises a delay buffer and a multiplexer.
제 1 항에 있어서,
상기 동시발생 신호 생성기는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method according to claim 1,
RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > wherein the coincidence signal generator comprises a multiplexer.
제 1 항에 있어서,
상기 동시발생 신호 생성기는 AND 게이트를 포함하며,
상기 펄스 폭 제어부의 출력 신호는 상기 AND 게이트로 직접 입력되는 것을 특징으로 하는 동시계수기.
The method according to claim 1,
Wherein the coincidence signal generator comprises an AND gate,
And the output signal of the pulse width control unit is directly input to the AND gate.
제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계;
폭이 제어된 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스와 제 2 입력 신호에 포함된 펄스의 동시발생을 나타내는 신호를 생성하는 단계; 및
생성된 상기 동시발생을 나타내는 신호에 포함된 펄스의 수를 카운트하는 단계;를 포함하되,
상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계는 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 상승 엣지를 검출하여 제 1 상승 엣지 검출 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시발생 계수 방법.
Controlling a width of a pulse included in the first input signal;
Generating a signal indicating a simultaneous generation of the pulse included in the first input signal whose width is controlled and the pulse included in the second input signal; And
Counting the number of pulses included in the signal indicating the generated coincidence,
Wherein controlling the width of the pulse included in the first input signal includes detecting a rising edge of a pulse included in the first input signal and outputting a first rising edge detection signal. Counting method.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계는,
상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭과 관련된 사용자 입력을 수신하는 단계; 및
수신된 상기 사용자 입력에 따라 상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시발생 계수 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein controlling the width of the pulse included in the first input signal comprises:
Receiving a user input associated with a width of a pulse included in the first input signal; And
And controlling the width of the pulse included in the first input signal according to the received user input.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계는 상기 제 1 상승 엣지 검출 신호를 지연시킴으로써 제 2 상승 엣지 검출 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시발생 계수 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein controlling the width of the pulse included in the first input signal further comprises outputting a second rising edge detection signal by delaying the first rising edge detection signal.
제 16 항에 있어서,
상기 제 1 상승 엣지 검출 신호를 지연시킴으로써 제 2 상승 엣지 검출 신호를 출력하는 단계는, 상기 제 1 상승 엣지 검출 신호에 포함된 펄스의 폭보다 짧은 시간만큼 상기 제 1 상승 엣지 검출 신호를 지연시키는 것을 특징으로 하는 동시발생 계수 방법.
17. The method of claim 16,
The step of outputting the second rising edge detection signal by delaying the first rising edge detection signal includes delaying the first rising edge detection signal by a time shorter than the width of the pulse included in the first rising edge detection signal Characterized by a coincidence counting method.
제 16 항에 있어서,
상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계는, 상기 제 1 상승 엣지 검출 신호와 상기 제 2 상승 엣지 검출 신호에 EX-OR 연산을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시발생 계수 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein controlling the width of the pulse included in the first input signal further comprises performing an EX-OR operation on the first rising edge detection signal and the second rising edge detection signal. Generation coefficient method.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 입력 신호에 포함된 펄스의 폭을 제어하는 단계 전에,
상기 제 1 입력 신호를 소정의 시간만큼 지연시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시발생 계수 방법.
15. The method of claim 14,
Before the step of controlling the width of the pulse included in the first input signal,
Further comprising delaying the first input signal by a predetermined time.
제 19 항에 있어서,
상기 제 1 입력 신호를 소정의 시간만큼 지연시키는 단계는,
상기 소정의 시간에 대한 사용자 입력을 수신하는 단계; 및
상기 사용자 입력에 따라 상기 제 1 입력 신호를 지연시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시발생 계수 방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the step of delaying the first input signal by a predetermined time comprises:
Receiving user input for the predetermined time; And
And delaying the first input signal according to the user input.
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