طراحی مبدل زمان به دیجیتال با قابلیت تفکیک بالا مبتنی بر ورنیر موازی با ساختار حلقوی

Abstract

در این مقاله یک مبدل زمان به دیجیتال مبتنی بر ورنیر موازی با ساختار نوسان‌ساز حلقوی ارائه شده است. المان‌های تأخیر به‌صورت موازی در دو نوسان‌ساز حلقوی با فرکانس متفاوت قرار داده شده‌اند. تفاوت تأخیر طبقات مبدل زمان به دیجیتال به‌دلیل استفاده از المان‌های تأخیر موازی می‌تواند کمتر از تأخیر یک معکوس‌کننده باشد. در مبدل زمان به دیجیتال پیشنهادی با استفاده هم‌زمان از المان‌های تأخیر موازی و روش ورنیر می‌توان به قابلیت‌تفکیک بالایی دست یافت. برای کاهش توان مصرفی از روش مسدودکردن سیگنال استفاده شده است. در این روش زمانی که سیگنال پس‌فاز به سیگنال پیش‌فاز برسد، با مشخص‌شدن کد دیجیتال خروجی، سیگنال کنترلی فعال شده و نوسانات دو نوسان‌ساز حلقوی متوقف می‌گردد، درنتیجه باعث جلوگیری از اتلاف توان مصرفی می‌شود. نمونه 6 بیتی از مبدل زمان به دیجیتال پیشنهادی در تکنولوژی 65 نانومتر سیماس استاندارد شبیه‌سازی شده و قابلیت‌تفکیک ps1، در ولتاژ تغذیه V1، متوسط توان مصرفی uW382، مساحت تراشه um²2269 و نرخ نمونه‌برداری Ms/s600 به‌دست‌آمده است.