TWI809918B - Time amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
本發明關於一種時間差異放大器,特別是關於一種可調整增益之時間差異放大器。 The present invention relates to a time difference amplifier, in particular to a time difference amplifier with adjustable gain.
現代系統要求的時間精細度越來越高,例如時間-數位轉換器、全數位鎖相迴路或是宇宙觀測領域中皆有著高解析度的要求,一般使用上,以石英晶體產生的時脈週期只能達到奈秒等級,若在特殊應用中,例如雷射儀測距、邏輯分析儀等領域,須追求解析度至皮秒等級時,則須使用時間至數位轉換器及時間放大器將時間間隔放大後處理。在一般常見以SR閂鎖器為主架構的時間放大器中,可達成之增益為固定,且輸入訊號之間的時間差限制並無法預測,導致習知之時間放大器的限制較多。 The time precision required by modern systems is getting higher and higher. For example, time-to-digital converters, all-digital phase-locked loops, or the field of space observation all have high-resolution requirements. Generally, the clock cycle generated by a quartz crystal is used It can only reach the nanosecond level. If in special applications, such as laser rangefinder, logic analyzer and other fields, it is necessary to pursue the resolution to the picosecond level, it is necessary to use a time-to-digital converter and a time amplifier to convert the time interval Processing after zooming in. In common timing amplifiers based on SR latches, the achievable gain is fixed, and the time difference between input signals is unpredictable, which leads to more restrictions on conventional timing amplifiers.
本發明的主要目的在於藉由時間放大電路中第一放大控制單元及第二放大控制電路之第一可控電流源及第二可控電流源分別對第一充電電容及第二充電電容充電,再透過第一比較器及第二比較器比較第一充電電容及第二充電電容的電壓與參考電壓之間的大小,而輸出具有時間增益之輸出訊號,由於 時間增益由第一可控電流源及第二可控電流源中的電流大小決定,而可透過改變電流源大小的方式控制增益。 The main purpose of the present invention is to charge the first charging capacitor and the second charging capacitor respectively by the first controllable current source and the second controllable current source of the first amplification control unit and the second amplification control circuit in the time amplification circuit, Then through the first comparator and the second comparator, the voltage between the first charging capacitor and the second charging capacitor is compared with the reference voltage, and an output signal with a time gain is output, because The time gain is determined by the magnitude of the current in the first controllable current source and the second controllable current source, and the gain can be controlled by changing the magnitude of the current source.
本發明之一種時間差異放大器包含一溫度計碼編碼器、一訊號偵測及延遲電路、一電流源控制電路及一時間放大電路,該溫度計碼編碼器接收一控制碼,且該溫度計碼編碼器輸出一溫度計碼,該訊號偵測及延遲電路接收一第一輸入訊號及一第二輸入訊號,該訊號偵測及延遲電路用以偵測該第一輸入訊號及該第二輸入訊號之間的相位關係而輸出一第一偵測訊號及一第二偵測訊號,該訊號偵測及延遲電路並延遲該第一輸入訊號及該第二延遲訊號而輸出一第一延遲訊號及一第二延遲訊號,該電流源控制電路電性連接該溫度計碼編碼器及該訊號偵測及延遲電路以接收該溫度計碼、該第一偵測訊號、該第二偵測訊號、該第一延遲訊號及該第二延遲訊號,該電流源控制電路輸出複數個第一開關控制訊號及複數個第二開關控制訊號,該時間放大電路電性連接該電流源控制電路,該時間放大電路具有一第一放大控制單元及一第二放大控制單元,該第一放大控制單元具有複數個第一可控電流源、一第一充電電容及一第一比較器,該些第一可控電流源接收該些第一開關控制訊號並被控制而導通或截止,導通之該些第一可控電流源對該第一充電電容充電而產生第一充電電壓,該第一比較器接收該第一充電電壓及一參考電壓進行比較而輸出一第一輸出訊號,該第二放大控制單元具有複數個第二可控電流源、一第二充電電容及一第二比較器,該些第二可控電流源接收該些第二開關控制訊號並被控制而導通或截止,導通之該些第二可控電流源對該第二充電電容充電而產生第二充電電壓,該第二比較器接收該第二充電電壓及該參考電壓進行比較而輸出一第二輸出訊號。 A time difference amplifier of the present invention includes a thermometer code encoder, a signal detection and delay circuit, a current source control circuit and a time amplification circuit, the thermometer code encoder receives a control code, and the thermometer code encoder outputs A thermometer code, the signal detection and delay circuit receives a first input signal and a second input signal, the signal detection and delay circuit is used to detect the phase between the first input signal and the second input signal Relationally output a first detection signal and a second detection signal, the signal detection and delay circuit delays the first input signal and the second delay signal to output a first delay signal and a second delay signal , the current source control circuit is electrically connected to the thermometer code encoder and the signal detection and delay circuit to receive the thermometer code, the first detection signal, the second detection signal, the first delay signal and the second Two delay signals, the current source control circuit outputs a plurality of first switch control signals and a plurality of second switch control signals, the time amplifying circuit is electrically connected to the current source control circuit, and the time amplifying circuit has a first amplifying control unit and a second amplification control unit, the first amplification control unit has a plurality of first controllable current sources, a first charging capacitor and a first comparator, and the first controllable current sources receive the first switches The control signal is controlled to be turned on or off, and the first controllable current sources that are turned on charge the first charging capacitor to generate a first charging voltage, and the first comparator receives the first charging voltage and a reference voltage to perform Comparing and outputting a first output signal, the second amplification control unit has a plurality of second controllable current sources, a second charging capacitor and a second comparator, and the second controllable current sources receive the second The switch control signal is controlled to be turned on or off, and the second controllable current sources turned on charge the second charging capacitor to generate a second charging voltage, and the second comparator receives the second charging voltage and the reference voltage Comparing and outputting a second output signal.
本發明藉由該電流源控制電路對該第一放大控制單元及該第二放大控制單元的控制,使得該時間差異放大器所提供之增益能夠被調整,且該時間差異放大器所接收之輸入訊號之間的時間差最大值也能預先評估,讓本發明之該時間差異放大器能夠進行更廣泛之應用。The present invention controls the first amplification control unit and the second amplification control unit by the current source control circuit, so that the gain provided by the time difference amplifier can be adjusted, and the input signal received by the time difference amplifier The maximum value of the time difference between can also be pre-evaluated, so that the time difference amplifier of the present invention can be used more widely.
請參閱第1圖,為本發明之一實施例,一種時間差異放大器100包含一溫度計碼編碼器110、一訊號偵測及延遲電路120、一電流源控制電路130及一時間放大電路140,該電流源控制電路130電性連接該溫度計碼編碼器110及該訊號偵測及延遲電路120,該時間放大電路140電性連接該電流源控制電路130。Please refer to Fig. 1, which is an embodiment of the present invention, a
請參閱第1圖,該溫度計碼編碼器110接收一控制碼B[7:0]並輸出一溫度計碼D[11:0],該控制碼B[7:0]是由使用者輸入,用以控制後端之該時間放大電路140中的充電電流大小。請參閱第2a及2b圖,該溫度計碼編碼器110具有複數個溫度計碼編碼單元111,各該溫度計碼編碼單元111具有一及閘111a及一或閘111b,其中,各該溫度計碼編碼單元111接收兩位元之該控制碼並經由該及閘111a及該或閘111b的邏輯運算後輸出三位元之該溫度計碼,該溫度計碼編碼器110是用以將二進制之該控制碼B[7:0]轉換為溫度計碼D[11:0]。Please refer to Figure 1, the
請參閱第1圖,該訊號偵測及延遲電路120接收一第一輸入訊號IN1及一第二輸入訊號IN2,該訊號偵測及延遲電路120用以偵測該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2之間的相位關係而輸出一第一偵測訊號EN1及一第二偵測訊號EN2,該訊號偵測及延遲電路120並延遲該第一輸入訊號IN1及該第二延遲訊號IN2而輸出一第一延遲訊號IN1_t及一第二延遲訊號IN2_t。Please refer to FIG. 1, the signal detection and
請參閱第1、3a、3b及3c圖,該訊號偵測及延遲電路120具有一偵測單元121及一延遲單元122,該偵測單元121接收該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2並輸出該第一偵測訊號EN1及該第二偵測訊號EN2,該第一及第二偵測訊號EN1, EN2的電位用以表示該第一輸入訊號IN1的相位領先或落後該第二輸入訊號IN2的相位。該延遲單元122接收該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2進行延遲並輸出該第一延遲訊號IN1_t及該第二延遲訊號IN2_t。Please refer to Figures 1, 3a, 3b and 3c, the signal detection and
請參閱第3a圖,在本實施例中,該偵測單元121具有一相位偵測器121a、一暫存器121b及一多工器121c,該相位偵測器121a接收該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2,且該相位偵測器121a用以偵測該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2的相位並輸出一相位偵測訊號Det。請參閱第3b圖,該相位偵測器121a具有一第一正反器DFF1、一第二正反器DFF2、一第三正反器DFF3及一互斥或閘XOR,該第一正反器DFF1接收反向之該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2,且該第一正反器DFF1受到反向之該第一輸入訊號IN1的觸發而儲存該第二輸入訊號IN2。該第二正反器DFF2電性連接該第一正反器DFF1,該第二正反器DFF2接收該第一正反器DFF1之輸出訊號及該第一輸入訊號IN1,且該第二正反器DFF2受該第一輸入訊號IN1的觸發而儲存該第一正反器DFF1之輸出訊號。該第三正反器DFF3接收該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2,且該第三正反器DFF3受到該第一輸入訊號IN1的觸發而儲存該第二輸入訊號IN2。該互斥或閘XOR電性連接該第二正反器DFF2及該第三正反器DFF3以接收接該第二正反器DFF2及該第三正反器DFF3的輸出訊號,該互斥或閘XOR輸出該相位偵測訊號Det。其中,當該第一輸入訊號IN1領先該第二輸入訊號IN2時,該相位偵測訊號Det為低電位,當該第二輸入訊號IN2領先該第一輸入訊號IN1時,該相位偵測訊號Det為高電位。
Please refer to FIG. 3a. In this embodiment, the
請參閱第3a圖,該暫存器121b電性連接該相位偵測器121a以接收該相位偵測訊號Det,該暫存器121b受反向之該第一輸入訊號IN1觸發而暫存該相位偵測訊號Det並輸出該第二偵測訊號EN2,該多工器121c接收一電源電壓VDD、一接地電位GND及該相位偵測訊號Det,該多工器121c並受該相位偵測訊號Det控制而改變輸出之該第一偵測訊號EN1的電位為該電源電壓VDD之高電位或為該接地電位GND之低電位。在本實施例中,當該第一輸入訊號IN1領先該第二輸入訊號IN2時,該第一偵測訊號EN1為高電位,該第二偵測訊號EN2為低電位,當該第二輸入訊號IN2領先該第一輸入訊號IN1時,該第一偵測訊號EN1為低電位,該第二偵測訊號EN2為高電位。
Please refer to Figure 3a, the
請參閱第3c圖,該延遲單元122具有一控制電壓產生電路122a及複
數個可調變延遲電路122b,該控制電壓產生電路122a接收一控制電壓Vc並產生一P型控制電壓Pc,各該可調變延遲電路122b接收該控制電壓Vc及該P型控制電壓Pc,且該些可調變延遲電路122b對該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2延遲並輸出該第一延遲訊號IN1_t及該第二延遲訊號IN2_t。其中,該控制電壓Vc及該控制電壓產生電路122a產生之該P型控制電壓Pc用以調整各該可調變延遲電路122b的延遲時間,使該延遲單元122在不同角落中皆可提供相同的時間延遲。
Please refer to Fig. 3c, the
請參閱第1圖,該電流源控制電路130電性連接該溫度計碼編碼器110及該訊號偵測及延遲電路120以接收該溫度計碼D[11:0]、該第一偵測訊號EN1、該第二偵測訊號EN2、該第一延遲訊號IN1_t及該第二延遲訊號IN2_t,該電流源控制電路130輸出複數個第一開關控制訊號S1,S2,S3,S10,S11,S12及複數個第二開關控制訊號S4,S5,S6,S7,S8,S9。在本實施例中,該電流源控制電路130具有複數個邏輯閘,該些邏輯閘根據該溫度計碼D[11:0]、該第一偵測訊號EN1、該第二偵測訊號EN2、該第一延遲訊號IN1_t及該第二延遲訊號IN2_t輸出該些第一開關控制訊號S1,S2,S3,S10,S11,S12及該些第二開關控制訊號S4,S5,S6,S7,S8,S9。本實施例之該電流源控制電路130是由多個及閘所構成,但由於可構成該電流源控制電路130之邏輯閘的組合有無限多種,因此以及閘構成之該電流源控制電路130並非本案之所限,且較佳的,該些第一開關控制訊號S1,S3,S10,S11及該些第二開關控制訊號S4,S6,S7,S9分別具有5位元,以控制後端之該時間放大電路140的充電電流大小。
Please refer to FIG. 1, the current
請參閱第1及4圖,該時間放大電路140電性連接該電流源控制電路130,該時間放大電路140具有一第一放大控制單元141及一第二放大控制單元142。該第一放大控制單元141具有複數個第一可控電流源141a、一第一充電電容141b及一第一比較器141c,該些第一可控電流源141a接收該些第一開關控制訊號S1, S2, S3, S10, S11, S12並被控制而導通或截止,導通之該些第一可控電流源141a對該第一充電電容141b充電而產生一第一充電電壓Vc1,該第一比較器141c接收該第一充電電壓Vc1及一參考電壓Vr進行比較而輸出一第一輸出訊號O1。該第二放大控制單元142具有複數個第二可控電流源142a、一第二充電電容142b及一第二比較器142c,該些第二可控電流源142a接收該些第二開關控制訊號S4, S5, S6, S7, S8, S9並被控制而導通或截止,導通之該些第二可控電流源142a對該第二充電電容142b充電而產生一第二充電電壓Vc2,該第二比較器142c接收該第二充電電壓Vc2及該參考電壓Vr進行比較而輸出一第二輸出訊號O2。Please refer to FIGS. 1 and 4 , the
在本實施例中,各該第一可控電流源141a具有一第一開關sw1及一第一電流源a1,各該第一開關sw1之兩端分別接收該電源電壓VDD及電性連接該第一電流源a1之一端,且各該第一開關sw1受各該第一控制訊號S1, S2, S3, S10, S11, S12控制(圖未繪出),各該第一電流源a1之另一端電性連接該第一充電電容141b之一端,該第一充電電容141b之另一端接地。其中,該第一放大控制單元141具有三組之該第一可控電流源141a,以分別提供三組充電電流Ib1, Ib2, Ib3至該第一充電電容141b。在本實施例中,該些第一開關控制訊號S1, S10是用以控制提供充電電流Ib1之該第一可控電流源141a,該些第一開關控制訊號S2, S12是用以控制提供充電電流Ib2之該第一可控電流源141a,該些第一開關控制訊號S3, S11是用以控制提供充電電流Ib3之該第一可控電流源141a,而該些第一開關控制訊號S1, S2, S3是在該第一輸入訊號IN1領先該第二輸入訊號IN2時進行控制,該些第一開關控制訊號S10, S11, S12則是在該第一輸入訊號IN1落後該第二輸入訊號IN2時進行控制。In this embodiment, each of the first controllable
請參閱第5a圖,較佳的,提供充電電流Ib1及Ib3之該第一可控電流源141a之各該第一開關sw1是由複數個第一次開關ssw1組成、各該第一電流源a1是由複數個第一次電流源sa1組成,各該第一次開關ssw1電性連接各該第一次電流源sa1,各該第一次開關ssw1是由各該第一控制訊號S1, S3, S10, S11的不同位元進行控制,藉此,可透過各該第一控制訊號S1, S3, S10, S11控制充電電流Ib1及Ib3的大小。Please refer to Figure 5a, preferably, each of the first switches sw1 of the first controllable
請參閱第4圖,各該第二可控電流源142a具有一第二開關sw2及一第二電流源a2,各該第二開關sw2之兩端分別接收該電源電壓VDD及電性連接該第二電流源a2之一端,且各該第二開關sw2受各該第二控制訊號S4, S5, S6, S7, S8, S9控制(圖未繪出),各該第二電流源a2之另一端電性連接該第二充電電容142b之一端,該第二充電電容142b之另一端接地。其中,該第二放大控制單元142具有三組之該第二可控電流源142a,以分別提供三組充電電流Ib1, Ib2, Ib3至該第二充電電容142b,且三組之該第二可控電流源142a提供之三組充電電流Ib1, Ib2, Ib3的大小與三組之該第一可控電流源141a提供之三組充電電流Ib1, Ib2, Ib3的大小相同。該些第二開關控制訊號S4, S7是用以控制提供充電電流Ib1之該第二可控電流源142a,該些第二開關控制訊號S5, S8是用以控制提供充電電流Ib2之該第二可控電流源142a,該些第二開關控制訊號S6, S9是用以控制提供充電電流Ib3之該第二可控電流源142a,而該些第二開關控制訊號S4, S5, S6是在該第一輸入訊號IN1領先該第二輸入訊號IN2時進行控制,該些第二開關控制訊號S7, S8, S9則是在該第一輸入訊號IN1落後該第二輸入訊號IN2時進行控制。Please refer to FIG. 4, each of the second controllable
請參閱第5b圖,較佳的,提供充電電流Ib1及Ib3之該第二可控電流源142a之各該第二開關sw2是由複數個第二次開關ssw2組成、各該第二電流源a2是由複數個第二次電流源sa2組成,各該第二次開關ssw2電性連接各該第二次電流源sa2,各該第二次開關ssw2是由各該第一控制訊號S4, S6, S7, S9的不同位元進行控制,藉此,可透過各該第一控制訊號S4, S6, S7, S9控制充電電流Ib1及Ib3的大小。Please refer to Figure 5b, preferably, each of the second switches sw2 of the second controllable
請參閱第4圖,以該第一輸入訊號IN1領先該第二輸入訊號IN2為例,該時間放大電路140的作動為:在時間T0時,該些第一控制訊號S1, S3導通,讓充電電流Ib1, Ib3對該第一充電電容141b進行充電,使該第一充電電壓Vc1之電壓大小以充電電流Ib1, Ib3之電流大小相加後除上該第一充電電容141b之電容值的斜率上升;接著在時間T1時,該些第二控制訊號S4, S6導通,讓充電電流Ib1, Ib3對該第二充電電容142b進行充電,使該第二充電電壓Vc2之電壓大小以充電電流Ib1, Ib3之電流大小相加後除上該第二充電電容142b之電容值的斜率上升;在時間T2時,該些第一控制訊號S1, S3截止充電電流Ib1, Ib3,該第一控制訊號S2導通,讓該充電電流Ib2對該第一充電電容141b進行充電,使該第一充電電壓Vc1之電壓大小以充電電流Ib2之電流大小除上該第一充電電容141b之電容值的斜率上升,同時,該些第二控制訊號S4, S6截止充電電流Ib1, Ib3,該第二控制訊號S5導通,讓該充電電流Ib2對該第二充電電容142b進行充電,使該第二充電電壓Vc2之電壓大小以充電電流Ib2之電流大小除上該第二充電電容142b之電容值的斜率上升;於時間T3時該第一充電電壓Vc1之電壓上升至大於該參考電壓Vr,使該第一輸出訊號O1上升至高電位;於時間T4時該第二充電電壓Vc2之電壓上升至大於該參考電壓Vr,使該第二輸出訊號O2上升至高電位而完成時間放大。Please refer to FIG. 4, taking the first input signal IN1 leading the second input signal IN2 as an example, the action of the
本實施例藉由該電流源控制電路130輸出之該些第一開關控制訊號S1, S2, S3, S10, S11, S12及該些第二開關控制訊號S4, S5, S6, S7, S8, S9對該第一放大控制單元141及該第二放大控制單元142的控制,可讓該第一比較器141c及該第二比較器142c輸出之該第一輸出訊號O1及該第二輸出訊號O2之間具有放大之時間差,且放大之時間差為充電電流Ib1及Ib3之電流大小的乘積除上充電電流Ib2之電流大小。由於充電電流Ib1及Ib3之電流大小可由該溫度計碼編碼器110接收之該控制碼B[7:0]進行控制,而達成放大增益可調之該時間差異放大器100,此外,透過設計,該時間放大電路140是在該第一充電電壓Vc1及該第二充電電壓Vc2皆大於該參考電壓Vr時完成,使得輸入之該第一輸入訊號IN1及該第二輸入訊號IN2之間的時間差最大值也是能夠預先計算而得。In this embodiment, the first switch control signals S1, S2, S3, S10, S11, S12 and the second switch control signals S4, S5, S6, S7, S8, S9 output by the current
請參閱第4圖,該第一放大控制單元141具有一第一放電電晶體141d及一第一可控放電電流源141e,該第二放電單元142具有一第二放電電晶體142d及一第二可控放電電流源142e。該第一放電電晶體141d之兩端分別電性連接該第一充電電容141b之一端及接地,該第一可控放電電流源141e之兩端分別電性連接該第一充電電容141b之一端及接地,該第二放電電晶體142d之兩端分別電性連接該第二充電電容142b之一端及接地,該第二可控放電電流源142e之兩端分別電性連接該第二充電電容142b之一端及接地。在完成時間放大後,藉由該第一放電電晶體141d、該第一可控放電電流源141e、該第二放電電晶體142d及該第二可控放電電流源142e可將該第一充電電容141b及該第二充電電容142b放電至低電位而完成初始化。Please refer to Fig. 4, the first
本發明藉由該電流源控制電路130對該第一放大控制單元141及該第二放大控制單元142的控制,使得該時間差異放大器100所提供之增益能夠被調整,且該時間差異放大器100所接收之輸入訊號之間的時間差最大值也能預先評估,讓本發明之該時間差異放大器100能夠進行更廣泛之應用。The present invention uses the current
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準,任何熟知此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改,均屬於本發明之保護範圍。The scope of protection of the present invention should be defined by the scope of the appended patent application. Any changes and modifications made by anyone who is familiar with this technology without departing from the spirit and scope of the present invention belong to the scope of protection of the present invention. .
100:時間差異放大器 110:溫度計碼編碼器 111:溫度計碼編碼單元 111a:及閘 111b:或閘 120:訊號偵測及延遲電路 121:偵測單元 121a:相位偵測器 121b:暫存器 121c:多工器 122:延遲單元 122a:控制電壓產生電路 122b:可調變延遲電路 130:電流源控制電路 140:時間放大電路 141:第一放大控制單元 141a:第一可控電流源 141b:第一充電電容 141c:第一比較器 141d:第一放電電晶體 141e:第一可控放電電流源 142:第二放大控制單元 142a:第二可控電流源 142b:第二充電電容 142c:第二比較器 142d:第二放電電晶體 142e:第二可控放電電流源 Vc:控制電壓 sw1:第一開關 ssw1:第一次開關 a1:第一電流源 sa1:第一次電流源 sw2:第二開關 ssw2:第二次開關 a2:第二電流源 sa2:第二次電流源 B[7:0]:控制碼 D[11:0]:溫度計碼 IN1:第一輸入訊號 IN2:第二輸入訊號 EN1:第一偵測訊號 EN2:第二偵測訊號 IN1_t:第一延遲訊號 IN2_t:第二延遲訊號 O1:第一輸出訊號 O2:第二輸出訊號 Det:相位偵測訊號 Vc1:第一充電電壓 Vc2:第二充電電壓 Vr:參考電壓 DFF1:第一正反器 DFF2:第二正反器 DFF3:第三正反器 XOR:互斥或閘 VDD:電源電壓 GND:接地電位 S1, S2, S3, S10, S11, S12:第一開關控制訊號 S4, S5, S6, S7, S8, S9:第二開關控制訊號 Vp:P型控制電壓 100: time difference amplifier 110: thermometer code encoder 111: thermometer code coding unit 111a: and gate 111b: OR gate 120: Signal detection and delay circuit 121: Detection unit 121a: phase detector 121b: Temporary register 121c: multiplexer 122: delay unit 122a: control voltage generating circuit 122b: adjustable delay circuit 130: Current source control circuit 140: Time amplification circuit 141: The first amplification control unit 141a: the first controllable current source 141b: the first charging capacitor 141c: first comparator 141d: first discharge transistor 141e: the first controllable discharge current source 142: The second amplification control unit 142a: the second controllable current source 142b: the second charging capacitor 142c: second comparator 142d: the second discharge transistor 142e: the second controllable discharge current source Vc: control voltage sw1: first switch ssw1: first switch a1: the first current source sa1: the first current source sw2: second switch ssw2: the second switch a2: second current source sa2: second current source B[7:0]: control code D[11:0]: thermometer code IN1: The first input signal IN2: Second input signal EN1: The first detection signal EN2: Second detection signal IN1_t: the first delayed signal IN2_t: Second delay signal O1: the first output signal O2: Second output signal Det: phase detection signal Vc1: the first charging voltage Vc2: the second charging voltage Vr: reference voltage DFF1: the first flip-flop DFF2: The second flip-flop DFF3: The third flip-flop XOR: exclusive or gate VDD: power supply voltage GND: ground potential S1, S2, S3, S10, S11, S12: first switch control signal S4, S5, S6, S7, S8, S9: second switch control signal Vp: P-type control voltage
第1圖:依據本發明之一實施例,一時間差異放大器的方塊圖。 第2a圖:依據本發明之一實施例,一溫度計碼編碼器的方塊圖。 第2b圖:依據本發明之一實施例,一溫度計碼編碼單元的電路圖。 第3a圖:依據本發明之一實施例,一偵測單元的電路圖。 第3b圖:依據本發明之一實施例,一相位偵測器的電路圖。 第3c圖:依據本發明之一實施例,一延遲單元的電路圖。 第4圖:依據本發明之一實施例,一時間放大電路的電路圖。 第5a圖:依據本發明之一實施例,一第一可控電流源的電路圖。 第5b圖:依據本發明之一實施例,一第二可控電流源的電路圖。 Figure 1: A block diagram of a time difference amplifier according to an embodiment of the present invention. Figure 2a: A block diagram of a thermometer code encoder according to an embodiment of the present invention. Figure 2b: According to an embodiment of the present invention, a circuit diagram of a thermometer code encoding unit. FIG. 3a: a circuit diagram of a detection unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 3b: A circuit diagram of a phase detector according to an embodiment of the present invention. Fig. 3c: a circuit diagram of a delay unit according to an embodiment of the present invention. Fig. 4: According to an embodiment of the present invention, a circuit diagram of a time amplifying circuit. Fig. 5a: a circuit diagram of a first controllable current source according to an embodiment of the present invention. Fig. 5b: a circuit diagram of a second controllable current source according to an embodiment of the present invention.
100:時間差異放大器 100: time difference amplifier
110:溫度計碼編碼器 110: thermometer code encoder
120:訊號偵測及延遲電路 120: Signal detection and delay circuit
130:電流源控制電路 130: Current source control circuit
140:時間放大電路 140: Time amplification circuit
B[7:0]:控制碼 B[7:0]: control code
IN1:第一輸入訊號 IN1: The first input signal
IN2:第二輸入訊號 IN2: Second input signal
EN1:第一偵測訊號 EN1: The first detection signal
EN2:第二偵測訊號 EN2: Second detection signal
IN1_t:第一延遲訊號 IN1_t: the first delayed signal
IN2_t:第二延遲訊號 IN2_t: Second delay signal
S1,S2,S3,S10,S11,S12:第一開關控制訊號 S1, S2, S3, S10, S11, S12: first switch control signal
S4,S5,S6,S7,S8,S9:第二開關控制訊號 S4, S5, S6, S7, S8, S9: second switch control signal
D[11:0]:溫度計碼 D[11:0]: thermometer code
O1:第一輸出訊號 O1: the first output signal
O2:第二輸出訊號 O2: Second output signal
Claims (10)
Priority Applications (1)
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TW111120942A TWI809918B (en) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | Time amplifier |
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TW111120942A TWI809918B (en) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | Time amplifier |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20110260902A1 (en) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | Konkuk University Industry Cooperation Corp. | Time-to-digital converter and operation method thereof |
US20200007140A1 (en) * | 2017-02-03 | 2020-01-02 | Novelda As | Receiver |
US10962933B1 (en) * | 2020-12-17 | 2021-03-30 | IQ—Analog Corp. | Multibit per stage pipelined time-to-digital converter (TDC) |
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- 2022-06-06 TW TW111120942A patent/TWI809918B/en active
Patent Citations (3)
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