[发明专利]一种新型的时间数字转化器

说明书

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种新型的时间数字转化器，包括：极性检测模块；时间数字转换模块，包括数字编码单元、环震使能单元、依次串联形成闭合环路的多级的差分延时单元以及多个触发器单元；每个差分延时单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；每个差分延时单元的第一输出端和第二输出端输出的是互补的差分信号；能够明显改善反相器上升下降时间和触发器采样的不匹配，使得进入触发器单元的信号为相位互补的信号，进而提高数字转换的线性度。

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种新型的时间数字转化器。

背景技术

时间间隔的测量技术，尤其是高精度的时间间隔(皮秒

1ps＝10E-12s量级)的测量技术意义重大，不论是电信通讯，芯片设计和数字示波器等工程领域，还是原子物理、天文观测等理论研究，以及激光测距、卫星定位等航天军事技术领域都离不开高精度的时间间隔测量技术。

传统的采用基于锁相环的三段式时间数字转换器，主要关键是通过锁相环产生不同频率和相位均匀分布的时钟对时间间隔进行量化。时间数字转换器分为高、中、低段位，主要是完成高精度和宽量程。

传统的采用简单的反向器组成环形振荡器，通过反向器的上升、下降延时进行时间间隔的量化；环形振荡器的周期作为一个较大的度量单位并且可以循环利用，故这种可以在给点面积时实现宽量程。

传统的采用反向器作为单个时间间隔的量化刻度，可以实现高分辨率；但实现的量程和面积成正相关，宽量程意味着较大的面积和功耗。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种新型的时间数字转化器，其中，包括：

极性检测模块，包括用于接收时钟信号的两个时钟输入口，以及包括第一时钟输出口、第二时钟输出口和状态输出口；

所述极性检测模块对两个所述时钟输入口输入的所述时钟信号进行时序分析，将时序超前的所述时钟信号从所述第一时钟输出口输出，将时序滞后的所述时钟信号从所述第二时钟输出口输出，以及将两个所述时钟信号的时序比较结果信号从所述状态输出口输出；

时间数字转换模块，包括数字编码单元、环震使能单元、依次串联形成闭合环路的多级的差分延时单元以及多个触发器单元；

环震使能单元分别与所述闭合环路和第一时钟输出口连接，以接收并根据时序超前的所述时钟信号控制所述闭合环路的导通与关断；

每个所述差分延时单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；每个所述差分延时单元的所述第一输出端和所述第二输出端输出的是互补的差分信号；

每个所述触发器单元分别包括两个触发输入口、两个触发输出口和一时钟信号口；每个所述触发器单元分别对应连接一个所述差分延时单元的所述第一输出端和第二输出端，以根据互补的所述差分信号从两个所述触发输出口输出成组的两个触发信号；每个所述触发器单元的所述时钟信号口连接所述第二时钟输出口，以接收序滞后的所述时钟信号；

所述数字编码单元分别连接所述极性检测模块的所述状态输出口以及每个所述触发器单元的两个所述触发输出口，以接收并根据所述时序比较结果信号和每组所述触发信号生成编码信号。

上述的时间数字转化器，其中，末级的所述差分延时单元的所述第一输出口或所述第二输出口还连接一计数器，所述计数器用于对末级的所述触发器单元输出的所述触发信号进行震荡周期的计算；

所述计数器还与所述数字编码单元连接，以将包含所述震荡周期的计数信号输出至所述数字编码单元中；

所述数字编码单元根据所述计数信号处理得到一量程参数。