[发明专利]多个TDC输出一致性的校正方法

说明书

本发明公开一种多个TDC输出一致性的校正方法，包括：S1、对每个TDC输出的数字码进行线性拟合生成拟合直线；S2、对每个TDC输入两个时间窗口，根据两个时间窗口的宽度与TDC输出的数字码，计算每个TDC对应的拟合直线的斜率K和截距B，获得全部TDC的斜率K_i和截距B_i；S3、分别对全部TDC的斜率K_i和截距B_i取众数，获得K_ref和B_ref，并作为校正基准；S4、根据K_ref和B_ref对每个TDC输出的数字码进行校正。本发明通过计算不同TDC输出的数字码进行线性拟合，计算拟合直线的斜率和截距，并对斜率和截距进行统计，以获取斜率和截距的众数，以作为校准基准，按照该标准对每个TDC输出的数字码进行校正，从而保证每个TDC的输出频率一致，不受温度、电压、工艺环境的影响。

技术领域

本发明涉及于时间数字转换技术领域，特别涉及一种多个TDC输出一致性的校正方法。

背景技术

DTOF(Direct Time Of Flight，直接测量飞行时间)测量距离的原理为：激光发射器向待测物体发射激光信号，同时触发TDC(Time Digital Converter，时间数字转化模)开始计时。待激光经物体表面反射被SPAD(Single Photon Avalanche Diode，单光子雪崩二极管)接收后，触发TDC的计时结束信号。TDC将深度信息对应的时间间隔量化成数字信号输出。

基于上万像素的SPAD阵列，需要大量的TDC并行工作。为了减少版图面积以及功耗，门控环形振荡器大量应用于TDC的高精度计数部分。但大量应用环形振荡器的TDC如何实现在不同温度、电压、工艺环境下频率的同调，成为本领域内急需解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种多个TDC输出一致性的校正方法，以解决大量应用环形振荡器的TDC在不同温度、电压、工艺环境下频率不同调的问题。

本发明提供的多个TDC输出一致性的校正方法，包括如下步骤：

S1、对每个TDC输出的数字码进行线性拟合生成拟合直线；其中，拟合直线为：

TDC_OUT＝K*PW+B；

其中，TDC_OUT为TDC输出的数字码，K为拟合直线的斜率，B为拟合直线的截距，PW为时间窗口的宽度；

S2、对每个TDC输入两个时间窗口，根据两个时间窗口的宽度与TDC输出的数字码，计算每个TDC对应的拟合直线的斜率K和截距B，获得全部TDC的斜率K_i和截距B_i，i＝1、2、3…m，m为TDC的数量；

S3、分别对全部TDC的斜率K_i和截距B_i取众数，获得K_ref和B_ref，并作为校正基准；

S4、根据K_ref和B_ref对每个TDC输出的数字码进行校正；其中，校正公式如下：

TDC_OUT_i`＝K_ref*(TDC_OUT_i-B_i)/K_i+B_ref；

其中，TDC_OUT_i`为每个TDC经校正后输出的数字码，TDC_OUT_i为每个TDC未校正前输出的数字码。

本发明能够取得以下技术效果：