| 新型两步式高精度TDC的设计 |
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| 引用本文： | 庞高远,孟 煦,郭围围,尹勇生,邓红辉,陈红梅.新型两步式高精度TDC的设计[J].电子测量与仪器学报,2021,35(7):115-122. |
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| 作者姓名： | 庞高远 孟 煦 郭围围 尹勇生 邓红辉 陈红梅 |
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| 作者单位： | 合肥工业大学微电子设计研究所 合肥230601;合肥工业大学微电子设计研究所 合肥230601;教育部IC设计网上合作研究中心 合肥230601 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（61704043）、模拟集成电路重点实验室基金（6142802190506）项目资助 |
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| 摘 要： | 时间数字转换器(TDC)是一种常用的时间间隔测量电路,广泛用于飞行时间(ToF)测量,频率测量等领域。针对传统TDC分辨率与测量范围相互制约的问题,基于SMIC 55 nm CMOS工艺提出了一种兼顾分辨率与测量范围的两步式TDC结构。该TDC第1级使用环形结构进行粗量化,以扩大测量范围;第2级利用延迟锁相环(DLL)结构精确控制压控延迟单元的延迟,以产生代表分辨率的延迟差,进而实现细量化,提高了分辨率。其中,设计了一种简便的时间余量求取算法,将第1级的粗量化误差准确传递到第2级。同时特别设计了第一级延迟单元的结构,以消除传统环形TDC中多路选择器(MUX)在信号循环过程中造成的延迟失配。仿真结果表明,该TDC的分辨率为4.8 ps,测量范围达到1.26μs,微分非线性(DNL)小于0.6 LSB,积分非线性(INL)小于1.8 LSB。
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| 关 键 词： | 时间数字转换器 两步式 分辨率 测量范围 余量求取 |
Design of a novel high precision TDC with two-step quantization |
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| Pang Gaoyuan,Meng Xu,Guo Weiwei,Yin Yongsheng,Deng Honghui,Chen Hongmei.Design of a novel high precision TDC with two-step quantization[J].Journal of Electronic Measurement and Instrument,2021,35(7):115-122. |
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| Authors: | Pang Gaoyuan Meng Xu Guo Weiwei Yin Yongsheng Deng Honghui Chen Hongmei |
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| Affiliation: | 1. Institute of VLSI Design, Hefei University of Technology;1. Institute of VLSI Design, Hefei University of Technology, Hefei,2. IC Design Web-Cooperation Research Center of MOE |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | time-to-digital converter two-step resolution measurement range residue generation |
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