时间数字转换电路、电路装置、物理量测量装置、电子设备及移动体制造方法及图纸

提供时间数字转换电路、电路装置、物理量测量装置、电子设备及移动体，能够实现时间数字转换电路的高性能化。时间数字转换电路包含：第1振荡电路，其在第1信号的转变定时开始振荡，生成第1时钟频率的第1时钟信号；第2振荡电路，其在第2信号的转变定时开始振荡，生成第2时钟频率的第2时钟信号；第1调整电路，其根据基准时钟信号来对第1振荡电路的振荡频率进行调整；第2调整电路，其根据基准时钟信号来对第2振荡电路的振荡频率进行调整；以及处理电路，其根据第1时钟信号和第2时钟信号，将第1信号与第2信号的转变定时的时间差转换为数字值。

Time Digital Conversion Circuit, Circuit Device, Physical Measurement Device, Electronic Equipment and Mobile Body

Provide time digital conversion circuit, circuit device, physical measurement device, electronic equipment and mobile device, can achieve high performance of time digital conversion circuit. The time-to-digital conversion circuit includes: the first oscillation circuit, which starts to oscillate at the transition timing of the first signal to generate the first clock signal of the first clock frequency; the second oscillation circuit, which starts to oscillate at the transition timing of the second signal to generate the second clock signal of the second clock frequency; the first adjustment circuit, which adjusts the oscillation frequency of the first oscillation circuit according to the reference clock signal; The second adjustment circuit adjusts the oscillation frequency of the second oscillation circuit according to the reference clock signal, and the processing circuit converts the time difference of the conversion timing between the first signal and the second signal into a digital value according to the first clock signal and the second clock signal.

【技术实现步骤摘要】
时间数字转换电路、电路装置、物理量测量装置、电子设备及移动体
本专利技术涉及时间数字转换电路、电路装置、物理量测量装置、电子设备及移动体等。
技术介绍
以往，公知有将时间转换为数字值的时间数字转换电路。作为测量在任意的定时产生的第1信号与第2信号之间的时间差的时间数字转换电路的现有例，例如公知有专利文献1中公开的现有技术。在专利文献1中记载了一种计时电路，该计时电路具有：第1振荡器，其与启动信号的产生一同地以频率f开始振荡；以及第2振荡器，其与停止信号的产生一同地以频率f+Δf开始振荡，该计时电路对来自第1振荡器的时钟信号与来自第2振荡器的时钟信号之间的相位进行比较，测量启动信号与停止信号的时间间隔。专利文献1：日本特开昭64-079687号公报在上述那样的时间数字转换电路中存在高性能化(例如高分辨率化或者高精度化等)的要求。例如在专利文献1的结构中，作为第1、第2振荡器，例如使用环形振荡器等。因此，振荡器的时钟信号的特性(例如温度特性、工艺的偏差、抖动特性等)可能对计时精度带来影响，从而无法得到足够的计时精度。作为振荡特性良好的振荡器，例如考虑了石英振荡器，但石英振荡器的启动控制困难，因此，难以在第1信号(或者第2信号)的转变定时开始振荡。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下方式或形态来实现。本专利技术的一个方式涉及一种时间数字转换电路，该时间数字转换电路包含：第1振荡电路，其在第1信号的转变定时开始振荡，生成第1时钟频率的第1时钟信号；第2振荡电路，其在第2信号的转变定时开始振荡，生成与所述第1时钟频率不同的第2时钟频率的第2时钟信号；第1调整电路，其根据基准时钟信号来测量所述第1时钟频率，以使所述第1时钟频率成为第1目标频率的方式对所述第1振荡电路的振荡频率进行调整；第2调整电路，其根据所述基准时钟信号来测量所述第2时钟频率，以使所述第2时钟频率成为第2目标频率的方式对所述第2振荡电路的振荡频率进行调整；以及处理电路，其根据所述第1时钟信号和所述第2时钟信号，将所述第1信号与所述第2信号的转变定时的时间差转换为数字值。根据本专利技术的一个方式，根据基准时钟信号，将第1时钟信号的第1时钟频率控制为第1目标频率，将第2时钟信号的第2时钟频率控制为第2目标频率。由此，能够降低由第1、第2振荡电路所具有的振荡特性引起的第1、第2时钟频率的误差。时间测量的精度受到第1、第2时钟频率的精度的影响，因此，通过降低第1、第2时钟频率的误差，能够使时间测量高精度化。即，根据本专利技术的一个方式，能够使从时间数字转换电路的外部输入的(在任意的定时产生的)第1、第2信号的转变定时的时间差的测量变得高精度化。此外，在本专利技术的一个方式中，可以是，所述第1调整电路包含：第1测量电路，其根据所述基准时钟信号来测量所述第1时钟频率；第1比较电路，其对所述第1测量电路测量的所述第1时钟频率与所述第1目标频率进行比较；以及第1控制电路，其根据所述第1比较电路的比较结果，输出对所述第1振荡电路的振荡频率进行控制的第1控制数据，所述第2调整电路包含：第2测量电路，其根据所述基准时钟信号来测量所述第2时钟频率；第2比较电路，其对所述第2测量电路测量的所述第2时钟频率与所述第2目标频率进行比较；以及第2控制电路，其根据所述第2比较电路的比较结果，输出对所述第2振荡电路的振荡频率进行控制的第2控制数据。根据本专利技术的一个方式，测量第1、第2时钟频率，并进行与第1、第2目标频率的比较，并将基于其比较结果的第1、第2控制数据输出到第1、第2振荡电路。由此，能够以使第1、第2时钟频率成为第1、第2目标频率的方式对第1、第2振荡电路的振荡频率进行调整。此外，在本专利技术的一个方式中，可以是，时间数字转换电路包含：第1选择器，其选择所述第1信号或者调整使能信号；以及第2选择器，其选择所述第2信号或者所述调整使能信号，在第1模式中，所述第1选择器选择所述调整使能信号并将所述调整使能信号输出到所述第1振荡电路，所述第1调整电路对通过所述调整使能信号而开始振荡的所述第1振荡电路的振荡频率进行调整，所述第2选择器选择所述调整使能信号并将所述调整使能信号输出到所述第2振荡电路，所述第2调整电路对通过所述调整使能信号而开始振荡的所述第2振荡电路的振荡频率进行调整，在第2模式中，所述第1选择器选择所述第1信号并将所述第1信号输出到所述第1振荡电路，被输入所述第1信号的所述第1振荡电路在所述第1信号的转变定时开始振荡并生成所述第1时钟信号，所述第2选择器选择所述第2信号并将所述第2信号输出到所述第2振荡电路，被输入所述第2信号的所述第2振荡电路在所述第2信号的转变定时开始振荡并生成所述第2时钟信号，所述处理电路根据所述第1时钟信号和所述第2时钟信号，将所述时间差转换为所述数字值。根据本专利技术的一个方式，在第1模式中，第1、第2选择器选择调整使能信号，由此，第1、第2振荡电路持续生成第1、第2时钟信号。另一方面，在第2模式中，第1、第2选择器选择第1、第2信号，由此，在第1、第2信号的转变定时，第1、第2振荡电路能够开始振荡。这样，通过序列控制切换振荡频率的调整与时间测量，由此，在第2模式中，能够利用在第1模式中被高精度地调整而得的第1、第2时钟频率来进行高精度的时间测量。此外，在本专利技术的一个方式中，可以是，时间数字转换电路包含基准时钟计数器，该基准时钟计数器对所述基准时钟信号的时钟数进行计数，并在计数使能期间输出有效的使能信号，所述计数使能期间是对给定的时钟数进行计数的期间，所述第1调整电路包含第1测量电路，该第1测量电路根据所述使能信号，在所述计数使能期间对所述第1时钟信号的时钟数进行计数，并输出第1时钟计数值，所述第2调整电路包含第2测量电路，该第2测量电路根据所述使能信号，在所述计数使能期间对所述第2时钟信号的时钟数进行计数，并输出第2时钟计数值。根据本专利技术的一个方式，在根据基准时钟信号而规定的计数使能期间，对第1、第2时钟信号的时钟数进行计数，由此，能够以基准时钟信号的频率为基准来测量第1、第2时钟频率。此外，在本专利技术的一个方式中，可以是，所述第1调整电路包含：第1比较电路，其求出所述第1时钟计数值与对应于第1目标频率的第1目标计数值的差分值，并输出第1差分值；以及第1控制电路，其具有对所述第1差分值进行积分并输出第1积分值的第1积分器，该第1控制电路根据所述第1积分值，输出对所述第1振荡电路的振荡频率进行控制的第1控制数据，所述第2调整电路包含：第2比较电路，其求出所述第2时钟计数值与对应于第2目标频率的第2目标计数值的差分值，并输出第2差分值；以及第2控制电路，其具有对所述第2差分值进行积分并输出第2积分值的第2积分器，该第2控制电路根据所述第2积分值，输出对所述第2振荡电路的振荡频率进行控制的第2控制数据。根据本专利技术的一个方式，第1、第2比较电路输出作为第1、第2时钟计数值与第1、第2目标计数值的差分值的第1、第2差分值，第1、第2控制电路对第1、第2差分值进行积分并生成第1、第2控制数据。由此，能够以使第1、第2时钟频率成为第1、第2目标频率的方式对第1、第2振荡电路的振荡频率进行反馈控制。此外，在本专利技术的一个方式中，可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时间数字转换电路，其特征在于，该时间数字转换电路包含：第1振荡电路，其在第1信号的转变定时开始振荡，生成第1时钟频率的第1时钟信号；第2振荡电路，其在第2信号的转变定时开始振荡，生成与所述第1时钟频率不同的第2时钟频率的第2时钟信号；第1调整电路，其根据基准时钟信号来测量所述第1时钟频率，以使所述第1时钟频率成为第1目标频率的方式对所述第1振荡电路的振荡频率进行调整；第2调整电路，其根据所述基准时钟信号来测量所述第2时钟频率，以使所述第2时钟频率成为第2目标频率的方式对所述第2振荡电路的振荡频率进行调整；以及处理电路，其根据所述第1时钟信号和所述第2时钟信号，将所述第1信号与所述第2信号的转变定时的时间差转换为数字值。

【技术特征摘要】
2017.08.29 JP 2017-1639351.一种时间数字转换电路，其特征在于，该时间数字转换电路包含：第1振荡电路，其在第1信号的转变定时开始振荡，生成第1时钟频率的第1时钟信号；第2振荡电路，其在第2信号的转变定时开始振荡，生成与所述第1时钟频率不同的第2时钟频率的第2时钟信号；第1调整电路，其根据基准时钟信号来测量所述第1时钟频率，以使所述第1时钟频率成为第1目标频率的方式对所述第1振荡电路的振荡频率进行调整；第2调整电路，其根据所述基准时钟信号来测量所述第2时钟频率，以使所述第2时钟频率成为第2目标频率的方式对所述第2振荡电路的振荡频率进行调整；以及处理电路，其根据所述第1时钟信号和所述第2时钟信号，将所述第1信号与所述第2信号的转变定时的时间差转换为数字值。2.根据权利要求1所述的时间数字转换电路，其特征在于，所述第1调整电路包含：第1测量电路，其根据所述基准时钟信号来测量所述第1时钟频率；第1比较电路，其对所述第1测量电路测量的所述第1时钟频率与所述第1目标频率进行比较；以及第1控制电路，其根据所述第1比较电路的比较结果，输出对所述第1振荡电路的振荡频率进行控制的第1控制数据，所述第2调整电路包含：第2测量电路，其根据所述基准时钟信号来测量所述第2时钟频率；第2比较电路，其对所述第2测量电路测量的所述第2时钟频率与所述第2目标频率进行比较；以及第2控制电路，其根据所述第2比较电路的比较结果，输出对所述第2振荡电路的振荡频率进行控制的第2控制数据。3.根据权利要求1所述的时间数字转换电路，其特征在于，该时间数字转换电路包含：第1选择器，其选择所述第1信号或者调整使能信号；以及第2选择器，其选择所述第2信号或者所述调整使能信号，在第1模式中，所述第1选择器选择所述调整使能信号并将所述调整使能信号输出到所述第1振荡电路，所述第1调整电路对通过所述调整使能信号而开始振荡的所述第1振荡电路的振荡频率进行调整，所述第2选择器选择所述调整使能信号并将所述调整使能信号输出到所述第2振荡电路，所述第2调整电路对通过所述调整使能信号而开始振荡的所述第2振荡电路的振荡频率进行调整，在第2模式中，所述第1选择器选择所述第1信号并将所述第1信号输出到所述第1振荡电路，被输入所述第1信号的所述第1振荡电路在所述第1信号的转变定时开始振荡并生成所述第1时钟信号，所述第2选择器选择所述第2信号并将所述第2信号输出到所述第2振荡电路，被输入所述第2信号的所述第2振荡电路在所述第2信号的转变定时开始振荡并生成所述第2时钟信号，所述处理电路根据所述第1时钟信号和所述第2时钟信号，将所述时间差转换为所述数字值。4.根据权利要求3所述的时间数字转换电路，其特征在于，该时间数字转换电路包含基准时钟计数器，该基准时钟计数器对所述基准时钟信号的时钟数进行计数，并在计数使能期间输出有效的使能信号，所述计数使能期间是对给定的时钟数进行计数的期间，所述第1调整电路包含第1测量电路，该第1测量电路根据所述使能信号，在所述计数使能期间对所述第1时钟信号的时钟数进行计数，并输出第1时钟计数值，所述第2调整电路包含第2测量电路，该第2测量电路根据所述使能信号，在所述计数使能期间对所述第2时钟信号的时钟数进行计数，并输出第2时钟计数值。5.根据权利要求4所述的时间数字转换电路，其特征在于，所述第1调整电路包含：第1比较电路，其求出所述第1时钟计数值与对应于第1目标频率的第1目标计数值的差分值，并输出第1差分值；以及第1控制电路，其具有对所述第1差分值进行积分并输出第1积分值的第1积分器，该第1控制电路根据所述第1积分值，输出对所述第1振荡电路的振荡频率进行控制的第1控制数据，所述第2调整电路包含：第2比较电路，其求出所述第2时钟计数值与对应于第2目标频率的第2目标计数值的差分值，并输出第2差分值；以及第2控制电路，其具有对所述第2差分值进行积分并输出第2积分值的第2积分器，该第2控制电路根据所述第2积分值，输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤泰宏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP