一种基于环振的高精度时间测量芯片设计实现

高精度时间测量技术在空间探索、高能物理以及速度、流量、距离等多种测量领域有广泛用途，实现这种功能的电路被称为时间数字转换器（Time—to—Digital Converter，TDC）。分析了高精度时间测量的不同类型实现原理和技术，在此基础上介绍了一种基于环形振荡器（环振）的TDC芯片设计。该芯片采用0．18μm 1P5MCMOS工艺流片加工，测试结果表明其测量分辨率达到52ps，可以用于流量、温度、距离等多种测量领域。...

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Published in电子技术应用 Vol. 43; no. 1; pp. 64 - 67
Main Author 蒋安平 牛砚波 胡文瑞 胡贵才 吴晓静 刘立全 刘丽丽 何宇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京微电子技术研究所,北京,100076 2017
Subjects
抽头延迟线法
时间数字转换器（TDC）
时间测量
环形振荡器（环振）
time-to-digital converter(TDC)
time measurement
时间数字转换器(TDC)
时间测量
抽头延迟线法
环形振荡器(环振)
tapped delay line
ring oscillator(RO)
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Summary:高精度时间测量技术在空间探索、高能物理以及速度、流量、距离等多种测量领域有广泛用途，实现这种功能的电路被称为时间数字转换器（Time—to—Digital Converter，TDC）。分析了高精度时间测量的不同类型实现原理和技术，在此基础上介绍了一种基于环形振荡器（环振）的TDC芯片设计。该芯片采用0．18μm 1P5MCMOS工艺流片加工，测试结果表明其测量分辨率达到52ps，可以用于流量、温度、距离等多种测量领域。
Bibliography:time measurement ; time-to-digital converter（TDC） ; tapped delay line ; ring oscillator（RO）
High-precision time measurement technology has many important applications in space exploration, high-energy physics and measurement of speed, flow volume, distance, etc. A chip for this function is usually named Time-to-Digital converter（TDC）. Several schemes and techniques are analyzed and design of a TDC chip based on ring oscillator is presented in this paper. The TDC chip is implemented in 0.18μm IP5M CMOS technology. Test results show the resolution of measurement is 52 ps. The TDC chip can be used in different kind of measurement, such as flow volume, temperature, distance, etc.
11-2305/TN
Jiang Anping, Niu Yanbo, Hu Wenrui, Hu Guicai, Wu Xiaojing, Liu Liquan, Liu Lili, He Yu （Beijing Microelectronics Technology Institute, Beijing 100076, China）
ISSN:0258-7998
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.2017.01.017