一种应用于阵列系统的高精度低功耗三段式TDC电路

摘要

本发明公开了一种应用于阵列系统的高精度低功耗三段式TDC电路，高段位TDC采用线性反馈移位寄存器电路，实现宽动态范围的测量；中段位TDC利用低段位压控环形振荡器电路产生的信号作为控制信号，通过异步减法计数电路完成中段量化时间的记录；低段位环振TDC完成量化误差更精细的测量，并决定分辨率的大小；三段量化结果分别通过锁存电路进行存储，读取数据时依次通过高段位线性反馈移位寄存器电路以二进制形式进行串行输出。在高段计数时钟频率相等的条件下，本发明的三段式TDC电路实现的分辨率更高，可以实现高精度的数据输出；在低段环振频率不变的条件下，本发明的三段式TDC电路高段计数时钟频率变低，可明显降低电路产生的功耗。

主权项

一种应用于阵列系统的高精度低功耗三段式TDC电路，其特征在于：包括低频时钟输出控制电路、低段位时间数字转换电路、中段位时间数字转换电路和高段位时间数字转换电路，时间间隔的测量由低段位时间数字转换电路、中段位时间数字转换电路和高段位时间数字转换电路三部分分段量化完成，实现7bit+2bit+4bit三段计数的功能；低段位时间数字转换电路包括压控延迟线环振电路和低段位锁存传输电路，通过压控延迟线环振电路完成低段量化时间的记录；中段位时间数字转换电路包括中段位异步减法计数/锁存传输电路，利用压控延迟线环振电路产生的信号作为控制信号，通过中段异步减法计数电路完成中段量化时间的记录；高段位时间数字转换电路包括高段位线性反馈移位计数/传输电路，利用中段异步减法计数电路产生的信号作为控制信号，通过线性反馈移位计数电路完成高段量化时间的记录；低段位时间数字转换电路、中段位时间数字转换电路和高段位时间数字转换电路的量化结果均通过锁存电路进行存储，在读取数据时全部通过高段位线性反馈移位计数/传输电路以二进制形式进行串行输出。