Strukturierte Komponentendaten · 2026

Erfassungsregister (z. B. D-Flip-Flops)

Ein Erfassungsregister, typischerweise mit D-Flip-Flops oder Latches implementiert, ist eine kritische Komponente in Time-to-Digital-Wandlern (TDCs), die digitale Werte speichert, die den Zeitpunkt von Eingangsereignissen repräsentieren.

Technische Definition und Einsatzkontext
Ein typisches Erfassungsregister (z. B. D-Flip-Flops) wird in Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Ein Erfassungsregister, typischerweise mit D-Flip-Flops oder Latches implementiert, ist eine kritische Komponente in Time-to-Digital-Wandlern (TDCs), die digitale Werte speichert, die den Zeitpunkt von Eingangsereignissen repräsentieren. Es funktioniert, indem es den Zustand von Zeitmesssignalen an bestimmten Taktflanken abtastet und analoge Zeitintervalle in diskrete digitale Codes umwandelt, wobei die Auflösung durch die Systemtaktfrequenz und die Architektur bestimmt wird. In TDC-Anwendungen bieten diese Register eine temporäre Speicherung für Zeitmessungen vor der weiteren Verarbeitung oder dem Auslesen. Das Erfassungsregister funktioniert, indem getaktete D-Flip-Flops verwendet werden, um den logischen Zustand von Zeitmesssignalen abzutasten und zu halten. Wenn ein Ereignis den TDC auslöst, erfasst das Register den aktuellen Wert eines Hochgeschwindigkeitszählers oder einer Verzögerungsleitung zum genauen Zeitpunkt des Ereignisses. Dieser eingefrorene digitale Wert repräsentiert den Zeitstempel des Ereignisses relativ zu einem Referenztakt. Das Register hält diesen Wert, bis er von der Steuerlogik des Systems gelesen wird, und ermöglicht so präzise Zeitintervallmessungen mit Auflösungen bis in den Pikosekundenbereich bei fortschrittlichen TDC-Implementierungen.

Komponentenspezifikationen

Definition
Ein Erfassungsregister, typischerweise mit D-Flip-Flops oder Latches implementiert, ist eine kritische Komponente in Time-to-Digital-Wandlern (TDCs), die digitale Werte speichert, die den Zeitpunkt von Eingangsereignissen repräsentieren. Es funktioniert, indem es den Zustand von Zeitmesssignalen an bestimmten Taktflanken abtastet und analoge Zeitintervalle in diskrete digitale Codes umwandelt, wobei die Auflösung durch die Systemtaktfrequenz und die Architektur bestimmt wird. In TDC-Anwendungen bieten diese Register eine temporäre Speicherung für Zeitmessungen vor der weiteren Verarbeitung oder dem Auslesen.

Das Erfassungsregister funktioniert, indem getaktete D-Flip-Flops verwendet werden, um den logischen Zustand von Zeitmesssignalen abzutasten und zu halten. Wenn ein Ereignis den TDC auslöst, erfasst das Register den aktuellen Wert eines Hochgeschwindigkeitszählers oder einer Verzögerungsleitung zum genauen Zeitpunkt des Ereignisses. Dieser eingefrorene digitale Wert repräsentiert den Zeitstempel des Ereignisses relativ zu einem Referenztakt. Das Register hält diesen Wert, bis er von der Steuerlogik des Systems gelesen wird, und ermöglicht so präzise Zeitintervallmessungen mit Auflösungen bis in den Pikosekundenbereich bei fortschrittlichen TDC-Implementierungen.
Funktionsprinzip
The capture register works by using clocked D flip-flops to sample and hold the logic state of timing signals. When an event triggers the TDC, the register captures the current value of a high-speed counter or delay line output at the precise moment of the event. This frozen digital value represents the time stamp of the event relative to a reference clock. The register maintains this value until read by the system's control logic, enabling precise time interval measurements with resolutions down to picoseconds in advanced TDC implementations.
Materialien
Halbleitermaterialien (typischerweise Silizium)mit Metallverbindungen (Kupfer oder Aluminium) und dielektrischer Isolierung. Hergestellt mit CMOS-BiCMOS- oder speziellen Hochgeschwindigkeits-Halbleiterprozessen.
Bit Width
8 to 32 bits
Hold Time
< 30 ps
Resolution
1 ps to 100 ps
Setup Time
< 50 ps
Sampling Rate
Up to 10 GS/s
Operating Voltage
1.2V to 3.3V
Power Consumption
1-100 mW per channel
Propagation Delay
< 100 ps
Betriebstemperatur
-40°C to +125°C
Normen
ISO 9001IEC 60747JEDEC JESDMIL-STD-883

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Erfassungsregister (z. B. D-Flip-Flops).

Übergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Clock signal integrity issues->Incorrect time capture due to setup/hold violations->Implement clock tree synthesis with balanced routing, use low-jitter clock sources, add timing margin in design
Power supply fluctuations->Increased jitter and reduced timing resolution->Use dedicated voltage regulators, implement power supply filtering, design with low-power modes
Temperature variations->Drift in propagation delays affecting calibration->Implement temperature compensation circuits, use materials with low thermal coefficients, include on-chip temperature sensors

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

0
Timing violations causing metastability
1
Clock skew affecting measurement accuracy
2
Power supply noise inducing jitter
3
Temperature variations altering propagation delays
4
Single-event upsets in radiation environments

Konformität und Prüfung

tolerance
±0.1% of full-scale time measurement, ±2σ timing jitter specification
test method
IEEE Std 181-2011 (Transition Time), JESD65B (Timing Measurements), characterized using precision pulse generators and sampling oscilloscopes with <1 ps resolution

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Verwandte Komponenten

Häufige Fragen

What is the difference between a capture register and a regular register in TDC systems?

Capture registers are specifically designed for timing applications with optimized setup/hold times and minimal propagation delays, while regular registers are general-purpose storage elements. Capture registers in TDCs often include metastability hardening and are synchronized with high-precision clock domains.

How does the capture register achieve picosecond resolution in TDCs?

Through a combination of high-speed clocking (multiple GHz), vernier delay lines, wave union techniques, and careful timing optimization of the flip-flop elements. The register captures the state of these timing circuits at the exact event moment.

Can capture registers be used in other applications besides TDCs?

Yes, they are also used in digital oscilloscopes, time interval counters, laser ranging systems, and particle physics experiments where precise time stamping is required.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

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Informationen zu Einsatzbereich, Spezifikationsgrenzen, Lieferantentypen und RFQ-Vorbereitung anfragen.

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URN:CNFX:ME:UNIT:CAPTURE_REGISTER_E_G_D_FLIP_FLOPS_