[发明专利]用于测量脉冲持续时间的装置

说明书

本发明涉及一种时间测量装置，更具体说，涉及一种能够精确地测量输入信号的脉冲持续时间的装置。

一般地，一输入脉冲信号的持续时间是通过使用一计数器来测量的。当将该输入脉冲信号提供给计数器的使能端并将一个以具有周期(T)时钟脉冲串形式的时钟信号提供给计数器时，该计数器计数在该输入脉冲信号的持续时间内包含在该时钟信号的上升沿或下降沿的数目。然后，通过将该时钟脉冲周期(T)与该计数到的时钟脉冲的数目相乘而确定该输入脉冲信号的持续时间。

在上述方案中，被测输入脉冲持续时间的精确性被时钟脉冲周期(T)固有地限制了，因此，为了保证测量的精确性或可靠性，不可避免地要使用具有能够提供所需测量精度的较短脉冲周期的时钟信号，而这从经济的角度看是不可取的。

因此，本发明的一个主要目的即在于提供一种用于通过使用一简单的延迟电路精确地测量一输入脉冲持续时间的改进的装置。

根据本发明，提供了一种用于测量一输入脉冲信号(I)的持续时间(Y)的装置，其包括：一个时钟，用于生成一个具有周期(T)的时钟脉冲串形式的时钟信号；一个延迟单元；用于将该时钟信号延迟并提供N-1个延迟的时钟信号，各延迟的时钟信号被延迟一个延迟时间((T/N)*i)，N为大于1的正整数而i为从1至N-1的一个整数；一个计数单元，用于在输入脉冲信号(I)的持续时间(Y)内分别计数包含在该时钟信号和各延迟的时钟信号中的时钟脉冲数并提供该各计数值；以及一个计算器，用于在由该计数单元提供的各计数值中检测一个最大计数值并基于该最大计数值(n)计算该输入脉冲信号(I)的持续时间(Y)。

通过以下结合附图对优选实施例的说明，本发明的上述及其它目的和特征将更为明了。

图1表示根据本发明的一种用于测量一输入脉冲信号的持续时间的装置的电路框图；

图2给出了由示于图1的各元件生成的时间曲线。

参看图1，其示出了根据本发明的一脉冲持续时间测量装置的方框图，该创造性的脉冲持续时间测量装置包括一个时钟(CLK)单元150，一时间延迟单元200，一计数单元300以及一算数逻辑单元(ALU)400。

参看图2A至2M，其示出了由示于图1的各元件生成的时序图。

下面将参照图2A至2M说明该脉冲持续时间测量装置的细节。

一个如图2A所示具有在点t₀的上升沿和在点t₁₇的下降沿的输入脉冲信号(I)被输入给计数单元300和算术逻辑单元400。

该CLK单元100生成一个时钟信号，其是具有周期(T)的一时钟脉冲串形式的，如图2B所示。该时钟信号被提供给时间延迟单元200和计数单元300。

该时间延迟单元200包括N-1(例如5)个时间延迟元件，其中该各时间延迟元件以一种级联的方式连接且N为一个正整数(例如6)。图2C至2G示出了从第1至第5时间延迟单元(D1至D5)201至205提供的延迟的时钟信号的示例性时序图。

首先，如图2C所示，该第1时间延迟元件(D₁)201将该时钟信号延迟一延迟时间(T/N)并将一第一延迟的时钟信号提供给下一时间延迟元件即第2时间延迟元件(D₂)202及该计数单元300。接着，如图2D所示，该第2时间延迟元件(D₂)202将该第一延迟的时钟信号延迟该延迟时间(T/N)并将一第二延迟的时钟信号提供给第3时间延迟单元(D₃)203及该计数单元300。后面的时间延迟元件(D₃至D₅)203至205的功能与第1和第2时间延迟元件(D₁和D₂)201、202相同。

该计数单元300包括N个(例如6个)以并联方式连接的计数器，其中第M个计数器(C_M)对应于第M-1个时间延迟元件(D_M-1)。第2至第6计数器(C₂至C₆)302至306中的每个分别接收来自相应时间延迟元件的延迟的时钟信号，但第1计数器(C₁)301接收来自CLK单元100的时钟信号。该输入脉冲信号(I)被提供给各计数器(C₁至C₆)301至306的使能端(E)。