（2）数字计数延时电路

    （a）数字计数芯片设计的延时电路

NEC公司的uPD8253芯片是一款性能稳定的计数芯片，它支持3通道16位计数[11]。利用数字计数器也可完成延时的功能，只需要以一个固定的时钟周期，计完所需的计时个数，那么延时的时间就为：

               延时时间（ ）=时钟周期值（T0）×时钟周期个数（n）       （2.2）

其中时钟周期值T0是由所采用的时钟频率 决定的，是 的倒数，时钟周期个数n是根据需要而设定的。

数字计数芯片设计的延时电路简单方便，可以根据需要设定不同的延时时间。但缺点是：延时时间范围小，大范围的延时需要多片计数器级联，外围电路多。

（b）可编程逻辑器件实现延时[12]

可编程逻辑器件可以通过对芯片的编程完成所需要的功能。由于可编程逻辑器件的集成度很高，设计出的数字计数延时电路就可以把延时时间做的很长，只要在芯片内部门电路数范围内，理论上都可以实现数字延时的功能。

从式（2.2）中延时时间的计算公式来看，数字延时的延时时间只能是整数时钟周期的值，对于不足整数周期的时间就无法完成延时的要求。即数字延时电路能够达到的最小延时精度为其时钟周期值T0，如设计延时精度为1 的系统所使用的时钟周期的频率就需要达到1GHz，这就是数字延时带来的问题。文献综述

（3）可编程数字延时芯片延时

   AD公司的AD9501芯片是一款可编程的数字延时芯片，它支持单通道8位可编程数据延时[13]。只需要设定好外接的电阻、电容值，再写入需要的8位数，当触发脉冲来到，即可进行延时：

                (2.3)

其中tD是延时时间，Digital Value是可写入的8位数据，从0到255，RSET 、CEXT是外接的电容和电阻，可根据需要设置。

可编程数字芯片设计的延时电路简单明了，可以根据需要设定不同的延时时间。但缺点是：RC值一旦设置即固定，延时时间范围不大，大范围的延时需要多片芯片级联。

2.2.2模拟延时电路

在模拟电路中，可以利用电子电量的转移或者电容充放电的方式来控制延时时间，如控制一个恒流源以100 / 的速率给电容充电，电容上1 就对应着10 的时间，而充电到1 就对应着延时10 。即可以通过控制充电效率以及需要充电的电压来控制延时精度以及延时时间。

相对数字电路来说，模拟延时电路可以有很高的精度，但考虑到成本以及电路本身所能达到的限度，延时电路的动态范围会大大减少，例如，以100 / 的速率来充电，则1 的延时对应的充电电压达到100 ，显然这对于模拟电路的低电压应用环境是不合适的[14]。

2.2.3数字延时与模拟延时相结合

将数字延时电路与模拟延时电路综合起来设计延时电路，不仅可以控制延时的动态范围，还可以控制延时的精度，是一种合理的设计方法。即将整个延时分成两个部分，数字部分与模拟部分，如下式：

其中 为总延时时间， 为数字延时部分，用来控制延时电路的动态范围，其中 为数字延时时钟频率的周期值， 为整周期延时个数； 为不足整周期的模拟延时部分，可以用来控制延时电路能够达到的精度。本课题组设计完成的高精度延时系统，采用数字电路与模拟电路相组合的方式，可以设置很大的延时系统计时时间，还可以设置很小的延时系统最小分辨时间。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2.2  本章小结 FPGA高精度数字延时器特性研究(4):http://www.751com.cn/wuli/lunwen_75654.html