[发明专利]一种随机型时间数字转换器的线性度增强方法

权利要求书

1.一种随机型时间数字转换器的线性度增强方法，其步骤包括：

定义随机型时间数字转换器中时间比较器的传递函数，所述传递函数的x轴为输入信号进入时间比较器前的时间差，所述传递函数的y轴为比较器产生误差电压的概率密度；

当对时间比较器的输入信号给一斜坡输入时，比较器的传递函数呈形如高斯分布的概率分布曲线；

通过控制比较器阵列内部供电电压，使概率分布曲线可以沿x轴方向分别向左或向右平移2δ单位，从而分别得到两组传递函数概率分布曲线Group A与概率分布曲线Group B，其中，所述输入信号的线性范围为[-δ,δ]，-δ恰为所述概率分布曲线Group A的概率密度峰值在x轴的投影点，δ恰为所述概率分布曲线Group B的概率密度峰值在x轴的投影点；

此时，将概率分布曲线处于[-δ,δ]中的数据进行函数叠加，得到一新传递函数；

基于新传递函数对随机型时间数字转换器的信号进行处理。

2.一种实现如权利要求1的线性度增强方法的随机型时间数字转换器，包括：

随机比较器电路CELLA，用于通过控制比较器阵列内部供电电压，使输入信号的传递函数在其原来的高斯分布基础上沿x轴方向向左平移2δ变为概率分布曲线Group A，其中，输入信号的线性范围为[-δ,δ]，-δ为所述概率分布曲线Group A的概率密度峰值在x轴的投影点；

随机比较器电路CELLB，用于通过控制比较器阵列内部供电电压，使信号的传递函数在其原来的高斯分布基础上沿x轴方向向右平移2δ变为概率分布曲线GroupB，其中，输入信号的线性范围为[-δ,δ]，δ为所述概率分布曲线Group B的概率密度峰值在x轴的投影点；

编码器，用于对处于[-δ,δ]中的数据进行函数叠加，得到新分布函数；基于新分布函数进行随机型时间数字转换器的信号转换。

3.如权利要求2所述的随机型时间数字转换器，其特征在于，所述随机比较器电路CELLA和所述随机比较器电路CELLB，均包括：Arbiter阵列、选通网络、电源电压交换电路和复位校准电路；

所述选通网络，用于将选择好的信号输入给到Arbiter阵列内部；

所述Arbiter阵列由多个完全相同的比较器单元构成，用于将数字码传递给复位校准电路；

所述复位校准电路，用于对所述数字码进行时序判断，并根据复位校准电路的输出结果，控制是否启动电源电压交换电路；

所述电源电压交换电路，用于将复位校准电路的输出结果反馈给所述Arbiter阵列。

4.如权利要求3所述的随机型时间数字转换器，其特征在于，所述选通网络包括：二选一电路S₁和二选一电路S₂；

所述二选一电路S₁的输入端分别接收实际所需要校准的时间差信号的左边沿S_INP与标准时间差的左边沿-5ps；

所述二选一电路S₂的输入端分别接收实际所需要校准的时间差信号的右边沿S_INN与标准时间差的右边沿0ps；

其中，根据选通网络控制信号Cal的电平，所述二选一电路S₁与所述二选一电路S₂分别输出信号TINP和信号TINN作为Arbiter阵列的输入。

5.如权利要求3所述的随机型时间数字转换器，其特征在于，所述电源电压交换电路包括：二选一电路S₃，其中，电源电压交换电路的控制信号Swap每跳变一次，二选一电路S₃的输入信号就将进行一次交换。

6.如权利要求3所述的随机型时间数字转换器，其特征在于，所述复位校准电路包括：传输门TG1、传输门TG2和门逻辑AND1，其中，传输门TG2的输入端与传输门TG1的输出端相连，并跨接在门逻辑AND1的输入、输出之间；

所述输入信号经过复位校准电路控制信号Cal控制的传输门TG1和复位校准电路控制信号Reset一起到达与门逻辑AND1的输入端，并通过与门逻辑AND1输出的控制信号Swap以对电源电压交换电路进行调控。