在0.18 μm CMOS工艺下实现的环形振荡器时间数字转换器(TDC)具体是如何工作的?其高精度测量的原理是什么?

时间: 2024-11-16 11:21:51 浏览: 1
环形振荡器时间数字转换器(TDC)是一种能够将极短时间间隔精确转换成数字信号的集成电路,其工作原理主要依赖于环形振荡器的设计以及高精度的时钟信号。在0.18 μm CMOS工艺下实现的TDC,利用了CMOS技术的高集成度和低功耗特点,以及该工艺下器件的高频率性能,为实现高精度时间测量提供了可能。 参考资源链接:[环形振荡器TDC芯片:高精度时间测量新突破](https://wenku.csdn.net/doc/5f9ggf45ta?spm=1055.2569.3001.10343) 具体工作流程通常包括以下步骤:首先,利用一个振荡器产生连续的方波信号,这些方波信号会通过一个由多个反相器组成的环形振荡器链。这些反相器之间会插入特定数量的延时单元,以产生一个周期性变化的相位延迟。当TDC启动时,一个Start信号会触发计数器开始计数,同时环振开始循环。在Stop信号到来时,计数器停止计数。此时,计数器记录的计数值与Start和Stop信号之间的时间间隔成正比。 在环形振荡器中,由于每个延时单元的延迟时间是固定的,因此环振的总延迟时间可以精确地划分成多个小的延迟段。通过比较Start和Stop信号在环振中对应的位置,即可计算出精确的时间间隔。由于CMOS工艺的高精度特性,使得延迟单元的延迟时间可以做到极短,从而实现高分辨率的时间测量。 此外,TDC设计中的高精度测量原理还涉及到信号的同步和去抖动处理,确保在高频率下信号稳定,减少测量误差。在实际应用中,比如流量测量、温度测量或距离测量中,TDC能够提供必要的精度和稳定性,确保测量结果的可靠性和准确性。 为了深入理解环形振荡器TDC的工作原理及其在高精度测量中的应用,推荐阅读《环形振荡器TDC芯片:高精度时间测量新突破》一文,它提供了该技术的详细分析和实际案例,能够帮助读者获得更为全面的技术认识和实践经验。 参考资源链接:[环形振荡器TDC芯片:高精度时间测量新突破](https://wenku.csdn.net/doc/5f9ggf45ta?spm=1055.2569.3001.10343)
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