[发明专利]一种时间数字转换器

摘要

本发明提供了一种时间数字转换器，所述的转换器包含粗检测电路、接口电路和细检测电路，其中：粗检测电路通过将延迟线设计成环状，且其中的裁决单元复用做延迟单元，同时借助于计数器，最终实现了大输入范围的时间数字转换；接口电路用于将粗检测电路产生的时间余量传递到细检测电路；细检测电路通过调节场效应管的栅氧电容使得差分环形振荡器中两个振荡器的频率差为一固定很小值，从而实现精度可调的高精度的时间数字转换。总之，通过上述三个模块，本发明中的时间数字转换器能够以较小的面积开销对时间间隔进行高精度大范围的转换。

主权项

一种时间数字转换器，其特征在于，设有：一粗检测电路，具有端口一、端口二和端口三，其中：端口三接收输入的电平信号，用于对不同的电平信号选择不同的测量量程；端口一和端口二用于分别接收输入两个具有连续时间间隔的跳变沿信号，并利用粗检测电路中的环状延迟线对两个具有连续的时间间隔的跳变沿信号之间的时间间隔进行粗测量，并对端口一输入的跳变沿信号在环状延迟线中的循环次数进行计数，获取环状延迟线的所有裁决延迟单元的最终状态值、获取环状延迟线中端口一输入跳变沿信号的循环次数计数值和获取于端口二输入跳变沿信号的时间余量信号；一接口电路，其两个输入端连接粗检测电路输出端，接收并将所述裁决延迟单元的最终状态值生成开始信号的上升沿，并将所述时间余量信号生成停止信号的上升沿，获取开始信号和停止信号的上升沿之间的时间间隔作为粗检测电路的时间余量；一细检测电路，具有两个输入端和端口四，所述端口四用于接收输入的控制信号，用于进一步调节控制细检测电路的测量精度；所述两个输入端连接接口电路的输出端，接收并利用细检测电路中的差分环形振荡器对接口电路输出的开始信号和停止信号的上升沿之间的时间间隔进行细测量，并对差分环形振荡器中振荡器的振荡周期进行计数，生成并输出差分环形振荡器中振荡器的振荡周期计数值；一计算单元，其输入端分别与粗检测电路的计数器的输出端连接、与裁决延迟输出端连接、与细检测电路的计数器的输出端连接，接收并将所述端口一输入的跳变沿信号在环状延迟线中的循环次数计数值、所述最终状态值和所述的差分环形振荡器中振荡器的振荡周期计数值生成并输出含有待测时间间隔信息的数字量。