用于时间数字转换器的装置以及时间数字转换的方法制造方法及图纸

提供了用于时间数字转换器的装置、时间数字转换的方法、制造时间数字转换器的方法和构建集成电路的方法。装置包括：延迟处理器；粗转换器和节点选择器，连接到延迟处理器，并被配置为选择延迟处理器的相邻级的相反极性的第一电压V1和第二电压V2；精细转换器，连接到粗转换器和节点选择器，并且被配置为确定与第一电压V1和第二电压V2相关的过零时刻；编码器，连接到粗转换器和节点选择器以及精细转换器，并且被配置为接收第一电压V1、第二电压V2和过零时刻，并对第一电压V1、第二电压V2和过零时刻进行编码，其中，V1是过零时刻之前的第一负电压，V2是过零时刻之后的第一正电压。

A device for a time digital converter and a method of time digital conversion

The device for the time digital converter, the method of the time digital conversion, the method of making the time digital converter, and the method of constructing the integrated circuit are provided. Device includes a delay processor; coarse converter and node selector, connected to a delay processor, and is configured to select a delay processor adjacent opposite polarity of the first voltage and second V1 voltage converter connected to the V2; fine, coarse converter and node selector, and configured to determine the zero time associated with the first voltage and V1 second voltage V2; encoder connected to the converter and the coarse node selector and fine converter, and is configured to receive a first voltage, second V1 voltage V2 and the zero point of the first and second voltage V1, voltage V2 and zero time encoding, among them, V1 is the first negative voltage before time zero V2, is the first positive voltage after time zero.

【技术实现步骤摘要】
用于时间数字转换器的装置以及时间数字转换的方法本申请要求于2016年9月9日在美国专利商标局提交并分配了序号为第62/385,313号的美国临时专利申请以及于2017年2月14日在美国专利商标局提交并分配了序号为第15/432,578号的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用包含于此。
本公开总体上涉及电子电路，更具体地，涉及使用模数转换器(ADC)用于时间数字转换器(TDC)精细转换的系统和方法。
技术介绍
TDC是提供事件发生的持续时间的数字表示的装置。TDC确定两个信号脉冲(例如，起始脉冲和停止脉冲)之间的时间间隔。传统的TDC的分辨率受用在确定事件发生的持续时间的数字表示的TDC中的元件(例如，缓冲器和逆变器)的传播延迟时间的限制。然而，对于某些无线通信应用来说，基于元件的传播延迟时间的分辨率会是不足的。
技术实现思路
根据一个实施例，装置包括：延迟处理器；粗转换器和节点选择器，连接到延迟处理器，并被配置为选择延迟处理器的相邻级的相反极性的第一电压V1和第二电压V2；精细转换器，连接到粗转换器和节点选择器，并且被配置为确定与第一电压V1和第二电压V2相关的过零时刻；编码器，连接到粗转换器和节点选择器以及精细转换器，并且被配置为接收第一电压V1、第二电压V2和过零时刻，并对第一电压V1、第二电压V2和过零时刻进行编码，其中，V1是过零时刻之前的第一负电压，V2是过零时刻之后的第一正电压。根据一个实施例，方法包括：通过延迟处理器生成延迟信号；通过粗转换器和节点选择器来选择延迟处理器的相邻级的相反极性的第一电压V1和第二电压V2；通过与粗转换器和节点选择器连接的精细转换器来确定与第一电压V1和第二电压V2相关的过零时刻；通过与粗转换器和节点选择器以及精细转换器连接的编码器对第一电压V1、第二电压V2和过零时刻进行编码，其中，V1是过零时刻之前的第一负电压，V2是过零时刻之后的第一正电压。根据一个实施例，制造TDC的方法包括：在具有至少一个其它TDC的晶圆或封装件上形成TDC，其中，TDC包括：延迟处理器；粗转换器和节点选择器，连接到延迟处理器，并被配置为选择延迟处理器的相邻级的相反极性的第一电压V1和第二电压V2；精细转换器，连接到粗转换器和节点选择器，并且被配置为确定与第一电压V1和第二电压V2相关的过零时刻；以及编码器，连接到粗转换器和节点选择器以及精细转换器，并且被配置为接收第一电压V1、第二电压V2和过零时刻，并对第一电压V1、第二电压V2和过零时刻进行编码，其中，V1是过零时刻之前的第一负电压，V2是过零时刻之后的第一正电压；对TDC进行测试，其中，测试TDC的步骤包括使用一个或更多个电-光转换器、将一个光信号分成两个或更多个光信号的一个或更多个分光器以及一个或更多个光-电转换器来测试TDC。根据一个实施例，构建集成电路的方法包括：产生用于集成电路的层的特征集的掩模布局，其中，掩模布局包括：标准单元库宏，用于包括具有延迟处理器的TDC的一个或更多个电路特征；粗转换器和节点选择器，连接到延迟处理器，并且被配置为选择延迟处理器的相邻级的相反极性的第一电压V1和第二电压V2；精细转换器，连接到粗转换器和节点选择器，并且被配置为确定与第一电压V1和第二电压V2相关的过零时刻；以及编码器，连接到粗转换器和节点选择器以及精细转换器，并且被配置为接收第一电压V1、第二电压V2和过零时刻，并对第一电压V1、第二电压V2和过零时刻进行编码，其中，V1是过零时刻之前的第一负电压，V2是过零时刻之后的第一正电压；在产生掩模布局期间，为了符合布局设计规则，忽略宏的相对位置；在产生掩模布局之后，检查宏的相对位置，以符合布局设计规则；一旦检测到任意宏不符合布局设计规则，通过修改不符合的宏中的每个宏以符合布局设计规则来修改掩模布局；根据具有用于集成电路的层的特征集的修改的掩模布局来产生掩模；根据掩模制造集成电路层。附图说明通过下面结合附图的详细描述，本公开的具体实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加明显，在附图中：图1示出了根据一个实施例的延迟线TDC的示意性框图；图2示出了根据一个实施例的模数转换器(ADC)辅助TDC的示意性框图；图3示出了根据一个实施例的TDC中的缓冲器的电压波形的示例性图；图4示出了根据一个实施例的TDC中的缓冲器的重叠的电压波形的示例性图；图5示出了根据一个实施例的来自识别精细分辨率时间的TDC的电压波形的示例性图；图6示出了根据一个实施例的来自为生成精细转换代码而进行采样的TDC的一对电压波形的示例性图；图7示出了根据一个实施例的给出的TDC的示例性框图；图8示出了根据一个实施例的粗转换器和节点选择器的示例性框图；图9示出了根据一个实施例的精细转换器的示例性框图；图10示出了根据一个实施例的给出的TDC精细转换的示例性流程图；图11示出了根据一个实施例的制造给出的TDC的示例性流程图；图12示出了根据一个实施例的构建集成电路的示例性流程图；图13示出了根据一个实施例的延迟元件的示例性示意图；图14示出了根据一个实施例的在两个电压之间的过零的示例性图。具体实施方式在下文中，参照附图详细地描述本公开的实施例。应当注意的是，尽管相同的元件示出在不同的附图中，但是相同的元件将通过相同的附图标记来指示。在下面的描述中，仅提供了诸如详细配置和组件的具体细节来帮助对本公开的实施例的全面理解。因此，对于本领域技术人员应该明显的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，省略了众知的功能和结构的描述。下面描述的术语是考虑到本公开中的功能而定义的术语，并且可以根据用户、用户的意图或习惯而不同。因此，术语的定义应该基于该整个说明书的内容来确定。本公开可以具有各种修改和各种实施例，下面参照附图详细地描述其中的实施例。然而，应当理解的是，本公开不限于所述实施例，而是包括在本公开范围内的所有修改、等同物和替代物。尽管包括诸如第一、第二等的序数的术语可以用于描述各种元件，但是结构元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一结构元件可以被称作为第二结构元件。类似地，第二结构元件也可以被称作为第一结构元件。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关项目的任意组合和所有组合。这里使用的术语仅用于描述本公开的各种实施例，但不意图限制本公开。除非上下文另有明确指出，否则单数形式意图包括复数形式。在本公开中，应当理解的是，术语“包括”或“具有”表示存在特征、数目、步骤、操作、结构元件、部分或其组合，并且不排除存在一个或更多个其它特征、数目、步骤、操作、结构元件、部分或其组合或附加一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、结构元件、部分或其组合的可能性。除非另有定义，否则这里使用的所有术语具有与本公开所属的领域的技术人员所理解的含义相同的含义。除非在本公开中明确定义，否则这些在通用的字典中定义的术语将被解释为具有与相关
中的语境含义相同的含义，并且不将被解释为具有理想或过于形式化的含义。图1示出了根据一个实施例的延迟线TDC的示意性框图。TDC100包括多个延迟元件101、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于时间数字转换器的装置，所述装置包括：延迟处理器；粗转换器和节点选择器，连接到延迟处理器，并被配置为选择延迟处理器的相邻级中的相反极性的第一电压和第二电压；精细转换器，连接到粗转换器和节点选择器，并且被配置为确定与第一电压和第二电压相关的过零时刻；编码器，连接到粗转换器和节点选择器以及精细转换器，并且被配置为接收第一电压、第二电压和过零时刻，并对第一电压、第二电压和过零时刻进行编码，其中，第一电压是过零时刻之前的第一负电压，第二电压是过零时刻之后的第一正电压。

【技术特征摘要】
2016.09.09 US 62/385,313;2017.02.14 US 15/432,5781.一种用于时间数字转换器的装置，所述装置包括：延迟处理器；粗转换器和节点选择器，连接到延迟处理器，并被配置为选择延迟处理器的相邻级中的相反极性的第一电压和第二电压；精细转换器，连接到粗转换器和节点选择器，并且被配置为确定与第一电压和第二电压相关的过零时刻；编码器，连接到粗转换器和节点选择器以及精细转换器，并且被配置为接收第一电压、第二电压和过零时刻，并对第一电压、第二电压和过零时刻进行编码，其中，第一电压是过零时刻之前的第一负电压，第二电压是过零时刻之后的第一正电压。2.根据权利要求1所述的装置，其中，延迟处理器是延迟线和环形振荡器中的一个。3.根据权利要求2所述的装置，其中，延迟处理器是延迟线，延迟线中的延迟元件包括：第一电流源，包括第二端子和连接到电源电压的第一端子；第一开关，包括与第一电流源的第二端子连接的第一端子、第二端子以及用于接收使能信号的使能输入；n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，包括连接到电源电压的漏极、与第一开关的第二端子连接的栅极以及与延迟元件的输出连接的源极；p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，包括连接到地电位的漏极、用于接收向延迟元件的输入的栅极以及与第一开关的第二端子连接的源极；第二开关，包括与p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接的第一端子、连接到地电位的第二端子以及用于接收重置信号的重置输入；第三开关，包括与n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接的第一端子、第二端子以及用于接收使能信号的使能输入；第二电流源，包括与第三开关的第二端子连接的第一端子以及连接到地电位的第二端子；第四开关，包括与n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接的第一端子、连接到地电位的第二端子以及用于接收重置信号的重置输入。4.根据权利要求1所述的装置，其中，粗转换器和节点选择器包括：差分电压和极性发生器；区域编码器和节点选择器，连接到差分电压和极性发生器。5.根据权利要求1所述的装置，其中，精细转换器包括：复用器阵列；模数转换器阵列，连接到复用器阵列；时间处理器，连接到模数转换器阵列。6.根据权利要求4所述的装置，其中，差分电压和极性发生器包括电阻平均串。7.根据权利要求5所述的装置，其中，模数转换器阵列包括第一逐次逼近寄存器模数转换器和第二逐次逼近寄存器模数转换器。8.根据权利要求5所述的装置，其中，时间处理器计算延迟处理器的第一电压和第二电压的过零的时刻为((V1-Vref)/(V1-V2))×τres_coarse，其中，V1是第一电压，V2是第二电压，Vref是偏移电压，τres_coarse是粗转换分辨率。9.根据权利要求5所述的装置，其中，时间处理器计算延迟处理器的第一电压和第二电压的过零的时刻为(V1/(V1-V2))×τres_coarse-τ，其中，V1是第一电压，V2是第二电压，Vref是偏移电压，τres_coarse是粗转换分辨率，τ是偏移时间。10.一种时间数字转换的方法，所述方法包括：通过延迟处理器生成延迟信号；通过粗转换器和节点选择器来选择延迟处理器的相邻级的相反极性的第一电压和第二电压；通过与粗转换器和节点选择器连接的精细转换器来确定与第一电压和第二电压相关的过零时刻；通过与粗转换器和节点选择器以及精细转换器连接的编码器对第一电压、第二电压和过零时刻进行编码，其中，第一电压是过零时刻之前的第一负电压，第二电压是过零时刻之后的第一正电压。11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过延迟线和环形振荡器中的一个来生成延迟信号。12.根据权利要求11所述的方法，其中，通过延迟线来生成延迟信号，其中，延迟线包括至少一个延迟元件，所述至少一个延迟元件包括：第一电流源，包括第二端子和连接到电源电压的第一端子；第一开关，包括与第一电流源的第二端子连接的第一端子、第二端子以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚智伟，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR