[发明专利]面积小和功耗低的时间数字转换器

权利要求书

1.时间数字转换器(TDC)，包括：

环形振荡器，具有多个级；

余量产生电路，具有多个级，其中，所述余量产生电路的每一级被配置为对来自所述环形振荡器的两个级的输出进行操作；

计数器，耦合到所述环形振荡器的多个级之一的输出，并且被配置为对次数进行计数，该次数是在被转换为数字值的时间段期间处于第一信号电平和第二信号电平之间的环形振荡器开关的多个级之一的输出处的信号；和

组合器，被配置为将指示由所述计数器计数的次数的值与所述余量产生电路的输出进行组合以生成数字值。

2.根据权利要求1所述的TDC，其中指示由所述计数器计数的次数的值是基于由所述计数器计数的次数乘以指示所述环形振荡器的级数的值。

3.根据权利要求1所述的TDC，其中：

所述计数器包括第一边缘产生器和第二边缘产生器，

所述第一边缘产生器被配置为当所述环形振荡器的多个级之一的输出处的信号从所述第一信号电平切换到所述第二信号电平时产生第一指示，

所述第二边缘产生器被配置为当所述环形振荡器的多个级之一的输出处的信号从所述第二信号电平切换到所述第一信号电平时产生第二指示；和

由所述计数器计数的次数是在被转换为数字值的时间段期间由所述第一边缘产生器产生第一指示的次数与由所述第二边缘产生器产生第二指示的次数之和。

4.根据权利要求3所述的TDC，其中：

所述计数器还包括第一乘法器、第二乘法器和加法器，

所述第一乘法器被配置为通过将指示所述环形振荡器的级数的值和在被转换为数字值的时间段期间所述第一边缘产生器产生第一指示的次数相乘来产生第一乘法器输出，

所述第二乘法器被配置为通过将指示所述环形振荡器的级数的值和在被转换为数字值的时间段期间所述第二边缘产生器产生第二指示的次数相乘来产生第二乘法器输出，

所述加法器被配置为通过将所述第一乘法器输出和所述第二乘法器输出相加来生成加法器输出，和

指示由所述计数器计数的次数的值基于(例如等于)所述加法器输出。

5.根据权利要求1所述的TDC，其中所述计数器被配置为在产生所述数字值之后且在另一时间段的转换开始之前复位。

6.根据权利要求1所述的TDC，其中所述余量产生电路被配置为在产生所述数字值之后并且在另一时间段的转换开始之前复位。

7.根据权利要求1所述的TDC，其中所述环形振荡器被配置为在产生所述数字值之后并且在另一时间段的转换开始之前复位。

8.根据权利要求1所述的TDC，其中：

所述余量产生电路的第一级被配置为对所述环形振荡器的第一级的输出和所述环形振荡器的最后级的输出进行操作，和

所述余量产生电路的第二级被配置为对所述环形振荡器的第一级的输出和所述环形振荡器的第二级的输出进行操作。

9.根据权利要求1所述的TDC，其中所述余量产生电路的最后级被配置为对所述环形振荡器的最后级之前一个的输出和所述环形振荡器的最后级的输出进行操作。

10.根据权利要求1所述的TDC，其中所述余量产生电路的每一级都包括逻辑电路，该逻辑电路具有异OR(XOR)门的响应。

11.根据权利要求10所述的TDC，其中TDC还包括对应于所述环形振荡器的每一级的各自的锁存电路，每个锁存电路具有被配置为接收指示对应于该锁存电路的环形振荡器的级的输出的信号的输入，并且还具有耦合到所述余量产生电路的相应级的逻辑电路的输出。