基于全數(shù)字鎖相環(huán)的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、TDC（TimeDigitalConverter，TDC）是一種時(shí)間測量的常用電路，主要計(jì)算參考信號到事件發(fā)生的時(shí)間及兩個(gè)脈沖間的時(shí)間間隔，將時(shí)間的間隔直接轉(zhuǎn)化為高精度的數(shù)字值，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字輸出。目前已被廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域，如用于全數(shù)字鎖相環(huán)ADPLL中，提高其測試器件和信號的時(shí)間特性。近幾年，最受關(guān)注的TDC是使用高速CMOS數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)，主要原因是被測試信號能實(shí)現(xiàn)較高的時(shí)間精度。對TDC精確度進(jìn)行研究，將有利于TDC的應(yīng)用和質(zhì)量保證

2、。 本論文旨在研究時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的精度，根據(jù)一種全數(shù)字鎖相環(huán)電路中時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和性能，提出了TDC的設(shè)計(jì)方法。采用EDA軟件，將電路圖繪制出來，引入千分尺自較正算法，通過VHDL語言對TDC電路信號進(jìn)行編碼。最后通過測試電路，得出仿真結(jié)果，達(dá)到對TDC精確度的準(zhǔn)確測量。本文的主要工作和成果如下： 1．設(shè)計(jì)出TDC模塊的電路構(gòu)成；在PSPICE軟件工具下，通過引入基本觸發(fā)器，放大器等器件，建立了項(xiàng)層TDC模型，為進(jìn)

3、一步分析TDC精確度打下了基礎(chǔ)。通過仿真，分析了溫度電流電壓對數(shù)字信號傳輸延遲的影響。 2．研究TDC核心結(jié)構(gòu)；在HSPICE軟件工具下，通過將觸發(fā)器門電路進(jìn)行剖析，由程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)每個(gè)器件的漏源柵極，以及線路長度等底層參數(shù)，設(shè)計(jì)各種主要器件的不同傳輸性能。得到CMOS下電壓電流以及器件線路的部局對直接延遲的具體影響，確定了這些因素的優(yōu)先等級，測得在CMOS下時(shí)間延遲的線性趨勢。 3．根據(jù)全數(shù)字鎖相環(huán)中的TDC性能，在深入