The invention discloses a real-time self-correction circuit of a high-precision time-to-digital converter. In the relevant scheme, a calibration signal generating circuit is set inside the time-to-digital converter to generate a signal for calibrating the delay value of each unit in the delay chain, and automatically generates correction parameters according to the results of the calibration signal measurement, thus realizing the real-time correction function of the time-to-digital converter. The time-to-digital converter based on the delay chain structure can achieve fast and real-time correction, which has broad application prospects for the occasions where the temperature changes rapidly and the case rate is low.
【技术实现步骤摘要】
一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路
本专利技术涉及时间数字化测量
,尤其涉及一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路。
技术介绍
目前基于延时链结构的时间数字转换器(TDC:Time-to-DigitalConverter)可实现高精度的时间测量,但是由于布局、温度、生产工艺等因素的影响,延时链中各单元延时值并不一致,即延时值存在非线性(表现为微分非线性和积分非线性),这些非线性会使得TDC测量精度变差。为了减小非线性对测量精度的影响,需要对测量结果进行修正操作。目前常用的修正方法有两种:一种是进行离线的标定测试生成修正参数,再用于在线(或数据后处理过程中)的修正;另一种是利用外部输入信号生成(或更新)修正参数表,并进行在线修正。离线修正操作过程复杂,实时性差;基于外部输入信号的在线修正虽然具有较好的实时性,但不适用于温度变化快、事例率低的场合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路,可使基于延时链结构的TDC实现快速、实时修正的功能。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路,包括:时间测量电路、时间修正电路、标定信号产生电路和修正参数生成电路;其中:所述时间测量电路,用于对输入信号到来时刻至随后第一个主时钟上升沿到来时刻之间的时间间隔进行测量,输出时间测量结果,以及输出标定操作后产生的标定信号测量结果;所述标定信号产生电路,用于在修正参数生成电路的控制下产生标定信号对时间测量电路中的延时链进行标定操作;所述修正参数生成电路,用于控制标定信号产生电路的启动与停止,以及 ...
【技术保护点】
1.一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路,其特征在于,包括:时间测量电路、时间修正电路、标定信号产生电路和修正参数生成电路;其中:所述时间测量电路,用于对输入信号到来时刻至随后第一个主时钟上升沿到来时刻之间的时间间隔进行测量,输出时间测量结果,以及输出标定操作后产生的标定信号测量结果;所述标定信号产生电路,用于在修正参数生成电路的控制下产生标定信号对时间测量电路中的延时链进行标定操作;所述修正参数生成电路,用于控制标定信号产生电路的启动与停止,以及根据标定信号测量结果生成时间修正参数;所述时间修正电路,用于根据时间修正参数对时间测量结果进行修正。
【技术特征摘要】
1.一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路,其特征在于,包括:时间测量电路、时间修正电路、标定信号产生电路和修正参数生成电路;其中:所述时间测量电路,用于对输入信号到来时刻至随后第一个主时钟上升沿到来时刻之间的时间间隔进行测量,输出时间测量结果,以及输出标定操作后产生的标定信号测量结果;所述标定信号产生电路,用于在修正参数生成电路的控制下产生标定信号对时间测量电路中的延时链进行标定操作;所述修正参数生成电路,用于控制标定信号产生电路的启动与停止,以及根据标定信号测量结果生成时间修正参数;所述时间修正电路,用于根据时间修正参数对时间测量结果进行修正。2.根据权利要求1所述的一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路,其特征在于,所述标定信号产生电路包括:振荡电路与分频电路;所述振荡电路产生一个原始方波信号;分频电路用于将该原始方波信号进行分频,得到一个降低到一定频率的方波信号,用于对延时链中各延时单元的延时值进行标定操作。3.根据权利要求2所述的一种高精度时间数字转换器的实时自修正电路,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:封常青,陈昊磊,王力,刘树彬,沈仲弢,曹喆,安琪,
申请(专利权)人:中国科学技术大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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