[发明专利]一种结合两步式时间数字转换器的时间放大器校准方法

权利要求书

1.一种结合两步式时间数字转换器的时间放大器校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

Coarse TDC输出时间余量进入时间放大器TA放大之后，再由Fine TDC进行第二次量化；

将Fine TDC量化结果的4位低位有效位反馈至校准模块Calibration生成4位数字码，作为控制时间放大器TA增益的数字控制码；

根据得到的数字控制码对时间放大器TA的增益进行调节。

2.根据权利要求1所述的时间放大器校准方法，其特征在于，所述两步式时间数字转换器包括：第一级Coarse TDC模块、多路选择器Mux、时间放大器、第二级Fine TDC模块；其中，

第一级Coarse TDC模块对start信号和stop信号两路输入信号进行粗量化；

多路选择器Mux的输入端与第一级Coarse TDC模块输出端连接，选通出时间余量信号；

时间放大器的输入端与多路选择器Mux的输出端连接，对信号进行放大；

第二级Fine TDC模块的输入端与时间放大器的输出端连接，对放大后的信号进行细量化。

3.根据权利要求2所述的时间放大器校准方法，其特征在于，所述两步式时间数字转换器的工作过程为：start信号进入一条共有i级的延时链，同时start信号也作为D0的输入，而经过延时链c1,c2…ci延时过的start信号，即start[1],start[2]…start[i]信号分别作为D1，D2…Di的输入；所有D触发器的clk端连接stop信号，各个D触发器Q端输出Q0,Q1,Q2…Qn形成的温度计编码进入判决模块Transition detector作为多路选择器Mux的判决信号，同时还要进入温度计码-二进制码的译码器生成最终结果的高位有效位，多路选择器Mux输入分别为start[1], start[2]…start[i]信号以及stop信号，选通出时间余量信号之后，经过时间放大器放大再进入FTDC进行第二次量化，量化之后产生低位有效位。

4.根据权利要求1所述的时间放大器校准方法，其特征在于，所述时间放大器包括晶体管M1~M16，具体结构为：

M1、M2源极接vdd，栅极分别接两输入IN+、IN-，输入IN+同时接到M3、M4、M11、M13的栅极，同理IN-接到M2、M5、M6、M12、M14的栅极，M3、M4的漏极接M1漏极，同时接M9栅极，同理M5、M6漏极接M2漏极，同时接M8栅极，M7、M8、M9、M10漏极分别接M3、M4、M5、M6源极，源极接地，M11和M13漏极相连并连到M10的栅极，同理M12和M14漏极相连并连到M7的栅极，M15和M16为受数字码控制的PMOS阵列，其源极分别于M13和M14源极相连，栅极和漏极接地。

5.根据权利要求4所述的时间放大器校准方法，其特征在于，根据得到的数字控制码控制PMOS阵列的开关，调节二极管连接的PMOS的尺寸，使得时间放大器TA的增益最接近2。