[發明專利]時間數字轉換器及電子設備

有效

• 申請號: 202210189699.5
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114257246B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 臧軍領;劉佳
• 申請（專利權）人: 深圳市速騰聚創科技有限公司;上海路泊盛世信息科技有限公司
• 主分類號: H03M1/50
• 分類號: H03M1/50
• 代理公司: 北京恒博知識產權代理有限公司 11528
• 代理人: 楊代凱

本申請實施例公開了一種時間數字轉換器及電子設備，時間數字轉換器包括第一余量時間指示模塊和/或第二余量時間指示模塊，其中，第一余量時間指示模塊用于接收第一脈沖信號和多相時鐘信號，根據第一脈沖信號和多相時鐘信號，生成第一余量時間指示信號；第二余量時間指示模塊用于接收第二脈沖信號和多相時鐘信號，根據第二脈沖信號和多相時鐘信號和多相時鐘信號，生成第二余量時間指示信號；本申請提供的時間數字轉換器，通過余量時間指示模塊將多相時鐘信號中相鄰兩相時鐘信號的時間間隔劃分為更小的時間單元，利用更小的時間單元對余量時間進行測量，提高時間數字轉換器的時間分辨率。

技術領域

本申請涉及時間測量技術領域，尤其涉及一種時間數字轉換器及電子設備。

背景技術

時間數字轉換器(Time to Digital Converter，TDC)是一種將時間間隔轉換為數字信號的器件，可以用來測量兩個脈沖信號之間的時間間隔，廣泛應用于統計激光器后脈沖分布、粒子碰撞時間、量子光學、量子密鑰分配、光檢測和激光雷達測距等科研領域。

目前，相關技術中的時間數字轉換器通過計數兩個脈沖信號之間參考時鐘信號的周期數，以使時間數字轉換器具有長動態范圍；并通過多相時鐘信號將一個參考時鐘周期細分為更小的時間單元，以提高時間數字轉換器的時間分辨率。

但是，上述相關技術中的時間數字轉換器的時間分辨率受限于多相時鐘信號的時間分辨率，存在時間分辨率低的問題，如何進一步提高時間數字轉換器的時間分辨率成為本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本申請實施例提供了一種時間數字轉換器及電子設備，能夠提高時間數字轉換器的時間分辨率。

第一方面，本申請實施例提供了一種時間數字轉換器，包括：

第一余量時間指示模塊，包括第一時間提取單元、第一時間量化單元和第一指示信號輸出單元；第一時間提取單元用于接收第一脈沖信號和多相時鐘信號，根據所述第一脈沖信號和所述多相時鐘信號生成第一同步信號和第一異步信號，所述第一同步信號和所述第一異步信號之間的時間間隔等于第一余量時間；所述第一時間量化單元用于接收所述第一異步信號，根據所述第一異步信號生成第一多相脈沖信號，所述第一多相脈沖信號中相鄰兩相脈沖信號的時間間隔小于所述多相時鐘信號中相鄰兩相時鐘信號的時間間隔；所述第一指示信號輸出單元用于接收所述第一同步信號和所述第一多相脈沖信號，生成第一余量時間指示信號；所述第一余量時間指示信號用于指示所述第一余量時間；

和/或，第二余量時間指示模塊，包括第二時間提取單元、第二時間量化單元和第二指示信號輸出單元；第二時間提取單元用于接收第二脈沖信號和多相時鐘信號，根據所述第二脈沖信號和所述多相時鐘信號生成第二同步信號和第二異步信號，所述第二同步信號和所述第二異步信號之間的時間間隔等于第二余量時間；所述第二時間量化單元用于接收所述第二異步信號，根據所述第二異步信號生成第二多相脈沖信號，所述第二多相脈沖信號中相鄰兩相脈沖信號的時間間隔小于所述多相時鐘信號中相鄰兩相時鐘信號的時間間隔；所述第二指示信號輸出單元用于接收所述第二同步信號和所述第二多相脈沖信號，生成第二余量時間指示信號；所述第二余量時間指示信號用于指示所述第二余量時間。

作為一種具體的實施方式，所述第一時間量化單元包括：

第一延時器，用于對所述第一異步信號進行延時處理，包括輸入端和輸出端；所述第一延時器的輸入端用于接收所述第一異步信號，輸出端用于輸出第一路異步信號和第二路異步信號；所述第二路異步信號和所述第一路異步信號的時間間隔等于所述多相時鐘信號中相鄰兩相時鐘信號的時間間隔；

第一相位插值器，用于對所述第一路異步信號和所述第二路異步信號進行相位插值處理，包括輸入端和輸出端；所述第一相位插值器的輸入端用于接收所述第一路異步信號和所述第二路異步信號，輸出端用于輸出所述第一多相脈沖信號。

在一種示例性的方案中，所述第一延時器包括：