[发明专利]连续测量的时间数字转换器

说明书

技术领域

本发明涉及将第一信号和第二信号或参考信号之间的频率差转换为数字信息。本发明尤其涉及在参考信号的周期内的第一信号的周期数或周波数的小数部分的测量。

背景技术

许多电子装置，例如移动电话或电脑，利用至少一个周期数字信号发生器。该数字信号通常由方形脉冲组成。例如为了监控该数字信号相对于目标值的频率，测量脉冲频率经常是有用的，从而可以进行修改以使该值更接近所述目标值。

要做到这一点，第一步可以包括测量在已知频率的参考信号的周期内所包含的该数字信号中的脉冲数。

为了提高精度，则期望测量该参考信号的同一周期期间的该脉冲数的小数部分。

因此，需要测量该小数部分的部件，该部件消耗少量能量且仅略微地影响所测量的数字信号的频谱，同时为预期的应用提供足够的功能精度。

发明内容

本发明的第一方面提出一种用于确定数字信息项的时间数字转换方法，所述数字信息项对应于在第二信号的周期内包含的第一信号的周期数的小数部分。该方法包括以下步骤：

/1/相对于所述第一信号延迟所述第二信号，

/2/确定第一数字信息项，所述第一数字信息项为所述小数部分的函数，

/3/相对于所述第二信号延迟所述第一信号，

/4/确定第二数字信息项，所述第二数字信息项为所述小数部分的函数，

/5/根据在步骤/2/和步骤/4/期间所获得的所述第一数字信息项和第二数字信息项，计算与所述小数部分对应的所述数字信息项；

其中，将所述第二信号延迟第一时延，将所述第一信号延迟第二时延，第一时延大于第二时延；

在步骤/5/之前，将步骤/1/、步骤/2/、步骤/3/、步骤/4/重复至少一次，第一时延小于第二时延。

并行地，该方法允许使用于计算小数部分的测量值增加。然而，在第二信号的同一周期内，增大第二信号和第一信号之间的时移允许提高小数部分的测量精度，尤其因为这使得能够确定更多的数字信息项，该数字信息项为小数部分的函数。

第二方面提出一种计算机程序，该计算机程序包括用以在处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的方法的指令。

第三方面提出一种时间数字转换装置，所述装置包括用以接收第一信号和第二信号的第一连接部件和用以传递在所述第二信号的周期内包含的所述第一信号的周期数的小数部分的输出端。所述装置还包括计时和比较部件，所述计时和比较部件用于实现以下处理：

/a/相对于所述第一信号延迟所述第二信号，

/b/测量第一数字信息项，所述第一数字信息项为所述小数部分的函数，

/c/相对于所述第二信号延迟所述第一信号，

/d/测量第二数字信息项，所述第二数字信息项为所述小数部分的函数；

处理序列/a/、/b/、/c/和/d/被重复至少一次；

所述装置还包括：第一游标延时单元，所述第一游标延时单元包括第一延时线和第二延时线，所述第一延时线所引入的时延大于所述第二延时线所引入的时延；以及第二游标延时单元，所述第二游标延时单元包括第二游标延时线，所述第二游标延时线包括第一延时线和第二延时线，所述第一延时线所引入的时延小于所述第二延时线所引入的时延；

第一游标延时单元和所述第二游标延时单元串联连接。

该装置包括连接至所述计时和比较部件的计算部件，以便根据所述第一数字信息项和所述第二数字信息项确定与所述小数部分对应的数字信息项。

特别地，所述计时和比较部件可以用于将处理序列/a/、/b/、/c/和/d/重复至少一次。

通过交替地将第二信号和第一信号相对于彼此延迟，该装置限制了功率损耗的尖峰。此外，小数部分的计算精度取决于这样的精度：利用该精度，可以知道信号间实际引入的偏移值。时移通常由多个基于晶体管的延时电路所实现的一系列时钟产生。可通过增加每个延时电路单独引入的延时的时间段来增加时移。然而，通过前述的可能性所获得的益处被所引入的每个时延的时间段的精度降低所抵消。还可通过增加延时电路的数量来实现增加时移。然而，电路的数量越大，在同一测量的参考周期内的功率损耗增长就越多。功率损耗的增长还伴随有频谱干扰（尤其是在高频或低频中的伪线）。特别地，当延时电路具有相等的时延时，该装置允许增加测量次数。

在根据第三方面的装置中，为了满足其它需要，所述计时和比较部件可以包括至少一个接收第二信号和第一信号的游标延时单元。则每个游标延时单元包括：