用于超快光计时的时间数字转换器  

DLL-based TDC for Ultra-Fast Optical Timing Applications

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作  者:田颖[1] 王爽[2] 任科[3] 

机构地区:[1]天津大学仁爱学院,天津300222 [2]天津职业技术师范大学电子工程学院,天津300022 [3]天津力神电池股份有限公司,天津300222

出  处:《半导体光电》2017年第3期330-333,368,共5页Semiconductor Optoelectronics

摘  要:设计了一款基于延迟锁定环(DLL)和同步计数器结构的10位片上时间数字转换电路(TDC)。采用两步层级设计方法,利用同步计数器进行粗量化输出6位二进制码,量化时钟周期的整数倍,再利用高性能差分DLL输出16路固定相移的时钟信号采样,精量化不足一个时钟周期的部分,输出4位温度计码。该结构可以提供较好的精度、动态范围以及转换速度,与传统的子门延时TDC相比,该结构TDC占用的芯片面积更少,转换速度更高,受工艺、电压及温度影响更少。仿真结果表明:该TDC具有LSB 62.5ps和MSB 64ns的动态范围,满足一般与时间相关的单光子计数需要。A 10 bits on-chip time-digital-converter(TDC)based on delay-locked-loop(DLL)and synchronized counter structure was designed.In two-step hierarchical way,synchromized counter generates 6bits code which quantize coarsely the integral multiple of clock cycle,and a high performance differential DLL was adopted,which outputs 16fixed-phase-shift clock to quantize finely the residue smaller than a clock cycle,with 4bits thermometer code.This structure can provide better time resolution,dynamic range and conversion speed.Compared with traditional sub-gate delay TDC,it costs less area and converts faster,and is immuned from process,voltage and temperature changes.Spectre simulation results show its dynamic range of LSB@62.5ps and MSB 64 ns,which is suitable for the time-correlated single photon counting(TCSPC)applications.

关 键 词:延迟锁定环 时间数字转换电路 与时间相关的单光子计数 

分 类 号:TN432[电子电信—微电子学与固体电子学]

 

参考文献:

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二级参考文献:

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耦合文献:

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引证文献:

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同被引文献:

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相关期刊文献:

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