KR101477053B1 - Time to digital converter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시간-디지털 변환기에 관한 것이다.The present invention relates to a time-to-digital converter.
시간-디지털 변환기는 시간 정보를 디지털 코드로 변환하는 회로다. 시간-디지털 변환기에 인가 시간이 상이한 시작 신호와 중지 신호가 입력되면, 상기 시간-디지털 변환기는 시작 신호와 중지 신호 간의 시간차에 해당하는 디지털 코드를 출력한다.A time-to-digital converter is a circuit that converts time information into digital codes. If a start signal and a stop signal having different application times are input to the time-to-digital converter, the time-to-digital converter outputs a digital code corresponding to the time difference between the start signal and the stop signal.
종래의 시간-디지털 변환 기법으로 연차 근사법(Successive Approximation Register)을 이용하여 시작 신호와 중지 신호 간의 시간차에 대응하는 디지털 코드를 얻는 방법이 있다. 하지만, 이 연차 근사법을 이용한 시간-디지털 변환기는 변환 시간이 길어 고성능의 ADPLL(All Digital Phase Locked Loop) 등에 적용하는데 있어 한계가 존재한다.There is a method of obtaining a digital code corresponding to a time difference between a start signal and a stop signal using a successive approximation register by a conventional time-digital conversion technique. However, the time-to-digital converter using this annual approximation method has a long time to be converted, and thus there is a limitation in applying to a high-performance ADPLL (All Digital Phase Locked Loop).
본 발명의 실시예는 종래에 비해 변환 시간이 짧은 시간-디지털 변환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a time-to-digital converter having a shorter conversion time than that of the prior art.
본 발명의 실시예는 작은 회로 면적으로 구현할 수 있는 시간-디지털 변환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a time-to-digital converter that can be implemented with a small circuit area.
본 발명의 일 실시예에 따른 시간-디지털 변환기는, 시작 신호를 제 1 지연 시간만큼 지연시키고, 중지 신호를 상기 지연된 시작 신호와 비교하거나, 상기 중지 신호를 제 2 지연 시간만큼 지연시켜 상기 지연된 시작 신호와 비교하는 제 1 스테이지; 상기 제 1 스테이지로부터 출력된 시작 신호를 제 3 지연 시간만큼 지연시키고, 상기 제 1 스테이지로부터 출력된 중지 신호를 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 비교하거나, 상기 제 1 스테이지로부터 출력된 중지 신호를 제 4 지연 시간만큼 지연시켜 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 비교하는 제 2 스테이지; 및 상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 상기 제 1 스테이지로 기 설정된 횟수만큼 순환 입력시키고, 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 변경하는 제어기;를 포함할 수 있다.The time-to-digital converter according to an embodiment of the present invention may delay the start signal by the first delay time, compare the stop signal with the delayed start signal, or delay the stop signal by the second delay time, A first stage for comparing the signal with a signal; A start signal output from the first stage is delayed by a third delay time, a stop signal output from the first stage is compared with a start signal delayed by the third delay time, A second stage for delaying the delayed signal by a fourth delay time and comparing the delayed signal with a start signal delayed by the third delay time; And a controller for cyclically inputting a start signal and a stop signal output from the second stage to the first stage by a predetermined number of times and changing the first to fourth delay times for each cycle.
상기 제 1 스테이지는: 상기 시작 신호를 입력받아 상기 제 1 지연 시간만큼 지연시키는 제 1 지연부; 상기 중지 신호를 입력받아 상기 제 2 지연 시간만큼 지연시키는 제 2 지연부; 상기 중지 신호와 상기 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 입력받아 어느 하나를 출력하는 제 1 다중화부; 및 상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 1 다중화부의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교하는 제 1 위상 비교부;를 포함할 수 있다.The first stage includes: a first delay unit receiving the start signal and delaying the start signal by the first delay time; A second delay unit receiving the stop signal and delaying the stop signal by the second delay time; A first multiplexer receiving the stop signal and a stop signal delayed by the second delay time and outputting the stop signal; And a first phase comparing unit for receiving a start signal delayed by the first delay time and an output signal of the first multiplexing unit and comparing the received signals.
상기 제 2 스테이지는: 상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호를 입력받아 상기 제 3 지연 시간만큼 지연시키는 제 3 지연부; 상기 제 1 다중화부의 출력 신호를 입력받아 상기 제 4 지연 시간만큼 지연시키는 제 4 지연부; 상기 제 1 다중화부의 출력 신호와 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 입력받아 어느 하나를 출력하는 제 2 다중화부; 및 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 2 다중화부의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교하는 제 2 위상 비교부;를 포함할 수 있다.Wherein the second stage comprises: a third delay unit for receiving a start signal delayed by the first delay time and delaying the start signal by the third delay time; A fourth delay unit receiving the output signal of the first multiplexer and delaying the output signal by the fourth delay time; A second multiplexer for receiving an output signal of the first multiplexer and a stop signal delayed by the fourth delay time to output any one of the stop signals; And a second phase comparing unit receiving the start signal delayed by the third delay time and the output signal of the second multiplexing unit and comparing the received phase.
상기 제 1 다중화부는 상기 제 2 위상 비교부의 출력 신호를 제어 신호로 입력받고, 상기 제어 신호에 따라 상기 중지 신호와 상기 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호 중 어느 하나를 선택할 수 있다.The first multiplexer receives the output signal of the second phase comparing unit as a control signal and can select either the stop signal or the stop signal delayed by the second delay time according to the control signal.
상기 제 2 위상 비교부는: 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호가 상기 제 2 다중화부의 출력 신호보다 앞서는 경우, 제 1 제어 신호를 출력하고, 상기 제 2 다중화부의 출력 신호가 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호보다 앞서는 경우, 제 2 제어 신호를 출력할 수 있다.Wherein the second phase comparator outputs a first control signal when the start signal delayed by the third delay time is ahead of the output signal of the second multiplexer and the output signal of the second multiplexer is delayed by the third delay time If it is before the delayed start signal, it can output the second control signal.
상기 제 1 다중화부는: 상기 제 2 위상 비교부로부터 상기 제 1 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 중지 신호를 선택하여 출력하고, 상기 제 2 위상 비교부로부터 상기 제 2 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 선택하여 출력할 수 있다.Wherein when the first control signal is received from the second phase comparing unit, the first multiplexing unit selects and outputs the stopping signal, and when receiving the second control signal from the second phase comparing unit, It is possible to select and output the stop signal delayed by the second delay time.
상기 제 2 다중화부는 상기 제 1 위상 비교부의 출력 신호를 제어 신호로 입력받고, 상기 제어 신호에 따라 상기 제 1 다중화부의 출력 신호와 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호 중 어느 하나를 선택할 수 있다.The second multiplexer receives the output signal of the first phase comparator as a control signal and can select any one of the output signal of the first multiplexer and the stop signal delayed by the fourth delay time according to the control signal.
상기 제 1 위상 비교부는: 상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호가 상기 제 1 다중화부의 출력 신호보다 앞서는 경우, 제 1 제어 신호를 출력하고, 상기 제 1 다중화부의 출력 신호가 상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호보다 앞서는 경우, 제 2 제어 신호를 출력할 수 있다.Wherein the first phase comparator outputs a first control signal when the start signal delayed by the first delay time is ahead of the output signal of the first multiplexer and the output signal of the first multiplexer is delayed by the first delay time If it is before the delayed start signal, it can output the second control signal.
상기 제 2 다중화부는: 상기 제 1 위상 비교부로부터 상기 제 1 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 제 1 다중화부의 출력 신호를 선택하여 출력하고, 상기 제 2 위상 비교부로부터 상기 제 2 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 선택하여 출력할 수 있다.Wherein the second multiplexer selects and outputs the output signal of the first multiplexer when receiving the first control signal from the first phase comparator and inputs the second control signal from the second phase comparator And if so, select and output a stop signal delayed by the fourth delay time.
상기 제어기는: 상기 제 1 지연 시간이 상기 제 2 지연 시간의 절반이 되도록 상기 제 1 스테이지를 제어하고, 상기 제 3 지연 시간이 상기 제 1 지연 시간의 절반이 되고, 상기 제 4 지연 시간이 상기 제 2 지연 시간의 절반이 되도록 상기 제 2 스테이지를 제어할 수 있다.Wherein the controller controls the first stage such that the first delay time is one half of the second delay time and the third delay time is one half of the first delay time, The second stage can be controlled to be half the second delay time.
상기 제어기는: 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간이 이전 순환에서의 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간의 1/4이 되도록 상기 제 1 및 제 2 스테이지를 제어할 수 있다.The controller may control the first and second stages such that the first through fourth delay times are each one-fourth of the first through fourth delay times in the previous cycle for each cycle.
상기 시간-디지털 변환기는 상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호를 입력받아 상기 시작 신호의 입력 횟수를 카운팅하는 카운터를 더 포함할 수 있다.The time-to-digital converter may further include a counter receiving the start signal output from the second stage and counting the number of times the start signal is input.
상기 제어기는:The controller comprising:
상기 제 1 스테이지에 상기 시작 신호가 입력되어 상기 제 2 스테이지에서 상기 중지 신호가 상기 시작 신호보다 앞설 때까지, 상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호를 상기 제 1 스테이지로 순환 입력시키며, 상기 카운터가 상기 시작 신호의 입력 횟수를 카운팅하도록 상기 카운터를 인에이블시키며, 매 순환 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 동일한 값으로 유지하고,The start signal is input to the first stage and the start signal output from the second stage is cyclically inputted to the first stage until the stop signal is ahead of the start signal in the second stage, Enabling the counter to count the number of times the start signal is input, maintaining the first through fourth delay times at the same value,
상기 제 2 스테이지에서 상기 중지 신호가 상기 시작 신호보다 앞서게 되면, 상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 상기 제 1 스테이지로 상기 기 설정된 횟수만큼 순환 입력시키며, 상기 카운터의 카운팅을 중지시키도록 상기 카운터를 디스에이블시키며, 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 단축시킬 수 있다.And when the stop signal precedes the start signal in the second stage, a start signal and a stop signal output from the second stage are cyclically input to the first stage by the predetermined number of times, and the counting of the counter is stopped The first to fourth delay times may be shortened for each cycle.
본 발명의 실시예에 따른 시간-디지털 변환기는 위상 고정 루프 회로에 이용될 수 있다.The time-to-digital converter according to an embodiment of the present invention can be used in a phase locked loop circuit.
본 발명의 실시예에 따르면, 종래에 비해 시간-디지털 변환에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to shorten the time required for time-to-digital conversion compared with the conventional method.
본 발명의 실시예에 따르면, 작은 회로 면적으로 시간-디지털 변환기를 구현할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a time-to-digital converter can be implemented with a small circuit area.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-디지털 변환기를 개략적으로 나타내는 예시적인 블록도다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-디지털 변환기를 보다 상세하게 나타내는 예시적인 블록도다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 및 제 2 스테이지에 인가되는 시작 신호 및 중지 신호 간의 시간 관계를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시간-디지털 변환기를 나타내는 예시적인 블록도다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 스테이지에 인가되는 시작 신호 및 중지 신호 간의 시간 관계를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.1 is an exemplary block diagram schematically illustrating a time-to-digital converter according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary block diagram illustrating the time-to-digital converter in more detail in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram for explaining a time relationship between a start signal and a stop signal applied to the first and second stages according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary block diagram illustrating a time-to-digital converter in accordance with another embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram for explaining a time relationship between a start signal and a stop signal applied to the first and second stages according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-디지털 변환기(100)를 개략적으로 나타내는 예시적인 블록도다.1 is an exemplary block diagram schematically illustrating a time-to-
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 시간-디지털 변환기(100)는 제 1 스테이지(110), 제 2 스테이지(120) 및 제어기(130)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the time-to-
상기 제 1 스테이지(110)는 시작 신호를 제 1 지연 시간만큼 지연시킨 뒤, 중지 신호를 상기 지연된 시작 신호와 비교하거나, 상기 중지 신호를 제 2 지연 시간만큼 지연시켜 상기 지연된 시작 신호와 비교할 수 있다.The
상기 제 2 스테이지(120)는 상기 제 1 스테이지(110)로부터 출력된 시작 신호를 제 3 지연 시간만큼 지연시킨 뒤, 상기 제 1 스테이지로부터 출력된 중지 신호를 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 비교하거나, 상기 제 1 스테이지로부터 출력된 중지 신호를 제 4 지연 시간만큼 지연시켜 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 비교할 수 있다.The
상기 제어기(130)는 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 상기 제 1 스테이지(110)로 기 설정된 횟수만큼 순환 입력시키고, 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 변경할 수 있다.The
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시간-디지털 변환기(100)는 두 개의 스테이지들(110, 120)을 포함하며 시작 신호와 중지 신호를 순환 구조로 처리함으로써 적은 면적으로 빠른 시간-디지털 변환을 달성할 수 있다.As described above, the time-to-
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-디지털 변환기(100)를 보다 상세하게 나타내는 예시적인 블록도다.2 is an exemplary block diagram illustrating the time-to-
도 2를 참조하면, 상기 제 1 스테이지(110)는 제 1 지연부(111), 제 2 지연부(112), 제 1 다중화부(113) 및 제 1 위상 비교부(114)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제 2 스테이지(120)는 제 3 지연부(121), 제 4 지연부(122), 제 2 다중화부(123) 및 제 2 위상 비교부(124)를 포함할 수 있다.2, the
상기 제 1 지연부(111)는 시작 신호를 입력받아 제 1 지연 시간만큼 지연시킬 수 있다. 상기 제 2 지연부(112)는 중지 신호를 입력받아 제 2 지연 시간만큼 지연시킬 수 있다.The
상기 제 1 다중화부(113)는 중지 신호와 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 입력받아 어느 하나를 출력할 수 있다.The
상기 제 1 위상 비교부(114)는 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 지연부(111, 112)는 상기 제어기(130)로부터 제어 신호를 입력받아, 상기 제어 신호를 기반으로 결정된 지연 시간만큼 시작 신호 및 중지 신호를 지연시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 지연부(111, 112)의 제 1 및 제 2 지연 시간은 상기 제어기(130)에 의해 조절될 수 있다.According to one embodiment, the first and
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 스테이지(110)는 상기 제 1 및 제 2 지연부(111, 112)의 입력단에 펄스 생성부(115)를 더 포함할 수 있다. 시작 신호 및 중지 신호가 상기 펄스 생성부(115)에 입력되면, 상기 펄스 생성부(115)는 펄스 신호를 생성하여 출력하며, 상기 펄스 신호는 상기 제 1 및 제 2 지연부(111, 112)로 인가된다.As shown in FIG. 2, the
상기 제 1 다중화부(113)는 중지 신호와 상기 제 2 지연부(112)의 출력 신호를 입력받고, 두 신호 중 어느 하나를 출력할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 다중화부(113)는 상기 제 2 위상 비교부(124)의 출력 신호(출력 2)를 입력받고, 상기 출력 신호에 따라 상기 중지 신호와 상기 제 2 지연부(112)의 출력 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 제 1 위상 비교부(114)는 상기 제 1 지연부(111)에 의해 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 위상 비교부(114)는 입력받은 두 신호의 위상을 비교하여 상기 두 신호의 선후 관계에 따라 상이한 신호를 출력할 수 있다.According to one embodiment, the first
예를 들어, 상기 제 1 위상 비교부(114)는 상기 제 1 지연부(111)의 출력 신호가 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호보다 앞서는 경우, 논리 레벨이 0인 신호를 출력하고, 반대로 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호가 상기 제 1 지연부(111)의 출력 신호보다 앞서는 경우, 논리 레벨이 1인 신호를 출력할 수 있으나, 상기 제 1 위상 비교부(114)의 출력 신호(출력 1)의 논리 레벨은 이에 제한되지 않는다.For example, when the output signal of the
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 지연부(111)는 출력단에 상기 제 1 다중화부(113)에 대응하는 더미(dummy) 다중화부(116)를 더 포함할 수 있다. 상기 더미 다중화부(116)는 상기 제 1 다중화부(113)의 회로 딜레이와 동일한 회로 딜레이를 가져, 시작 신호와 중지 신호에 동일한 회로 딜레이가 적용되도록 한다.As shown in FIG. 2, the
전술한 바와 같이, 상기 제 2 스테이지(120)는 제 3 지연부(121), 제 4 지연부(122), 제 2 다중화부(123) 및 제 2 위상 비교부(124)를 포함할 수 있다.As described above, the
상기 제 3 지연부(121)는 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호를 입력받아 제 3 지연 시간만큼 지연시킬 수 있다. 상기 제 4 지연부(122)는 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호를 입력받아 제 4 지연 시간만큼 지연시킬 수 있다.The
상기 제 2 다중화부(123)는 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호와 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 입력받아 어느 하나를 출력할 수 있다.The
상기 제 2 위상 비교부(124)는 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 2 다중화부(123)의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 상기 제 3 및 제 4 지연부(121, 122)는 상기 제어기(130)로부터 제어 신호를 입력받아, 상기 제어 신호를 기반으로 결정된 지연 시간만큼 시작 신호 및 중지 신호를 지연시킬 수 있다. 다시 말해, 제 1 및 제 2 지연 시간과 마찬가지로, 상기 제 3 및 제 4 지연부(121, 122)의 제 3 및 제 4 지연 시간 역시 상기 제어기(130)에 의해 조절될 수 있다.According to one embodiment, the third and
상기 제 2 다중화부(123)는 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호와 상기 제 4 지연부(122)의 출력 신호를 입력받고, 두 신호 중 어느 하나를 출력할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 다중화부(123)는 상기 제 1 위상 비교부(114)의 출력 신호(출력 1)를 입력받고, 상기 출력 신호에 따라 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호와 상기 제 4 지연부(122)의 출력 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 제 2 위상 비교부(124)는 상기 제 3 지연부(121)에 의해 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 2 다중화부(123)의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상 비교부(124)는 입력받은 두 신호의 위상을 비교하여 상기 두 신호의 선후 관계에 따라 상이한 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 상기 제 2 위상 비교부(124)는 상기 제 3 지연부(121)의 출력 신호가 상기 제 2 다중화부(123)의 출력 신호보다 앞서는 경우, 논리 레벨이 0인 신호를 출력하고, 반대로 상기 제 2 다중화부(123)의 출력 신호가 상기 제 3 지연부(121)의 출력 신호보다 앞서는 경우, 논리 레벨이 1인 신호를 출력할 수 있으나, 상기 제 1 위상 비교부(124)의 출력 신호(출력 2)의 논리 레벨은 이에 제한되지 않는다.For example, when the output signal of the
제 1 스테이지(110)와 마찬가지로, 상기 제 3 지연부(121)는 출력단에 상기 제 2 다중화부(123)에 대응하는 더미 다중화부(125)를 더 포함할 수 있다. 상기 더미 다중화부(125)는 상기 제 2 다중화부(123)의 회로 딜레이와 동일한 회로 딜레이를 가져, 시작 신호와 중지 신호에 동일한 회로 딜레이가 적용되도록 한다.Like the
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 1 다중화부(113)는 상기 제 2 위상 비교부(124)의 출력 신호(출력 2)를 제어 신호로 입력받고, 상기 제어 신호에 따라 중지 신호와 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호 중 어느 하나를 선택할 수 있다.As described above, the
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상 비교부(124)는 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호가 상기 제 2 다중화부(123)의 출력 신호보다 앞서는 경우, 제 1 제어 신호(예컨대, 논리 레벨이 0인 신호)를 출력하고, 상기 제 2 다중화부(123)의 출력 신호가 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호보다 앞서는 경우, 제 2 제어 신호(예컨대, 논리 레벨이 1인 신호)를 출력할 수 있다.According to one embodiment, when the start signal delayed by the third delay time is ahead of the output signal of the
이 경우, 상기 제 1 다중화부(113)는 상기 제 2 위상 비교부(124)로부터 상기 제 1 제어 신호를 입력받는 경우, 두 입력 신호들 중 중지 신호를 선택하여 출력할 수 있다. 반대로, 상기 제 1 다중화부(113)는 상기 제 2 위상 비교부(124)로부터 상기 제 2 제어 신호를 입력받는 경우, 두 입력 신호들 중 상기 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 선택하여 출력할 수 있다.In this case, when the
마찬가지로, 상기 제 2 다중화부(123)는 상기 제 1 위상 비교부(114)의 출력 신호(출력 1)를 제어 신호로 입력받고, 상기 제어 신호에 따라 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호와 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호 중 어느 하나를 선택할 수 있다.Similarly, the
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 위상 비교부(114)는 상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호가 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호보다 앞서는 경우, 제 1 제어 신호(예컨대, 논리 레벨이 0인 신호)를 출력하고, 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호가 상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호보다 앞서는 경우, 제 2 제어 신호(예컨대, 논리 레벨이 1인 신호)를 출력할 수 있다.According to one embodiment, when the start signal delayed by the first delay time is ahead of the output signal of the
이 경우, 상기 제 2 다중화부(123)는 상기 제 1 위상 비교부(114)로부터 상기 제 1 제어 신호를 입력받는 경우, 두 입력 신호들 중 상기 제 1 다중화부(113)의 출력 신호를 선택하여 출력할 수 있다. 반대로, 상기 제 2 다중화부(123)는 상기 제 2 위상 비교부(124)로부터 상기 제 2 제어 신호를 입력받는 경우, 두 입력 신호들 중 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 선택하여 출력할 수 있다.In this case, when the
이와 같이, 제 1 스테이지(110)의 제 1 위상 비교부(114)가 출력한 출력 신호(출력 1)는 제 2 스테이지(120)의 제 2 다중화부(123)로 입력되어 중지 신호가 제 4 지연 시간만큼 지연될지 여부를 결정하며, 제 2 스테이지(120)의 제 2 위상 비교부(124)가 출력한 출력 신호(출력 2)는 제 1 스테이지(110)의 제 1 다중화부(113)로 입력되어 중지 신호가 제 2 지연 시간만큼 지연될지 여부를 결정할 수 있다.As described above, the output signal (output 1) output from the first
상기 제어기(130)는 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 제 1 스테이지(110)로 기 설정된 횟수만큼 순환 입력시킬 수 있다.The
이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 스테이지(110)는 입력단에 제 3 다중화부(117) 및 제 4 다중화부(118)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
상기 제 3 다중화부(117)는 시작 신호와 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호를 입력받아 어느 하나를 출력할 수 있다. 그리고, 상기 제 4 다중화부(118)는 중지 신호와 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 중지 신호를 입력받아 어느 하나를 출력할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 상기 제 3 및 제 4 다중화부(117, 118)는 상기 제어기(130)로부터 제어 신호를 입력받고, 상기 제어 신호를 기반으로 두 입력 신호들 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있다.According to one embodiment, the third and
예를 들어, 상기 제어기(130)는 시간-디지털 변환기(100)에 시작 신호 및 중지 신호가 입력되지 않은 경우에는 제 3 및 제 4 다중화부(117, 118)가 각각 시작 신호 및 중지 신호를 선택하도록 제어할 수 있다.For example, when the start signal and the stop signal are not input to the time-to-
그리고, 전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 스테이지(110, 120)를 거쳐 상기 시작 신호와 상기 중지 신호를 순환 처리하는 경우에는 상기 제 3 및 제 4 다중화부(117, 118)가 각각 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 선택하도록 제어할 수 있다.As described above, when the start signal and the stop signal are circulated through the first and
그리고, 상기 시작 신호와 상기 중지 신호가 기 설정된 횟수만큼 순환 처리된 경우에는 다시 상기 제 3 및 제 4 다중화부(117, 118)가 각각 시작 신호 및 중지 신호를 선택하도록 제어할 수 있다.When the start signal and the stop signal are cyclically processed a predetermined number of times, the third and
이와 같이, 상기 시작 신호 및 상기 중지 신호는 상기 제어기(130)에 의해 상기 제 1 및 제 2 스테이지(110, 120)를 거치면서 순차적으로 기 설정된 횟수만큼 순환 처리될 수 있다.As described above, the start signal and the stop signal may be sequentially and cyclically processed by the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어기(130)는 시작 신호 및 중지 신호의 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 변경할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
이 경우, 상기 시작 신호에 대한 지연 시간인 제 1 및 제 3 지연 시간은 각각 상기 중지 신호에 대한 지연 시간인 제 2 및 제 4 지연 시간보다 짧게 설정될 수 있다.In this case, the first and third delay times for the start signal may be set shorter than the second and fourth delay times for the stop signal, respectively.
예를 들어, 상기 제어기(130)는 상기 제 1 지연 시간이 상기 제 2 지연 시간의 절반이 되도록 제 1 스테이지(110)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어기(130)는 상기 제 3 지연 시간이 상기 제 4 지연 시간의 절반이 되도록 제 2 스테이지(120)를 제어할 수 있다.For example, the
그리고, 상기 제어기(130)는 상기 제 3 지연 시간이 상기 제 1 지연 시간의 절반이 되고, 상기 제 4 지연 시간이 상기 제 2 지연 시간의 절반이 되도록 상기 제 2 스테이지(120)를 제어할 수 있다.The
나아가, 상기 제어기(130)는 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간이 이전 순환에서의 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간의 1/4이 되도록 제 1 및 제 2 스테이지(110, 120)를 제어할 수 있다.Further, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 및 제 2 스테이지(110, 120)에 인가되는 시작 신호 및 중지 신호 간의 시간 관계를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a time relationship between a start signal and a stop signal applied to the first and
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 스테이지(110)에 처음 인가되는 시작 신호는 중지 신호보다 시간 T만큼 앞서 있다(도 3의 (i) 참조).As shown in FIG. 3, the start signal applied to the
일 실시예에 따르면, 상기 제어기(130)는 첫 번째 순환 시 제 1 지연 시간을 T1/2로 설정하고, 제 2 지연 시간을 T1로 설정하고, 제 3 지연 시간을 T1/4로 설정하고, 제 4 지연 시간을 T1/2로 설정할 수 있다. 여기서, T1은 사전에 결정된 시간일 수 있다.According to one embodiment, the
그 결과, 상기 시작 신호는 상기 제 1 스테이지(110)에서 제 1 지연부(111)에 의해 상기 제 1 지연 시간인 T1/2만큼 지연되며, 상기 중지 신호는 제 2 지연부(112)에 의해 상기 제 2 지연 시간인 T1만큼 지연된다. 그리고, 상기 제 1 다중화부(113)는 두 입력 신호 중 지연되지 않은 중지 신호를 선택한다.As a result, the start signal is delayed by the first delay time T 1/2 by the
따라서, 상기 제 1 지연 시간인 T1/2만큼 지연되어도 시작 신호는 중지 신호보다 여전히 앞서므로(도 3의 (ii) 참조), 제 1 위상 비교부(114)는 논리 레벨이 0인 제 1 제어 신호를 출력한다.Therefore, even if the first delay time is delayed by T 1/2, since the start signal is still ahead of the stop signal (see (ii) in FIG. 3), the
그러고 나서, 상기 시작 신호는 제 2 스테이지(120)에서 제 3 지연부(121)에 의해 상기 제 3 지연 시간인 T1/4만큼 지연되며, 상기 중지 신호는 제 4 지연부(122)에 의해 상기 제 4 지연 시간인 T1/2만큼 지연된다.Then, the start signal is delayed by the third delay time of T 1/4 by a
그러나, 상기 제 1 위상 비교부(114)가 논리 레벨이 0인 제 1 제어 신호를 출력하였으므로, 상기 제 2 다중화부(123)는 두 입력 신호 중 제 4 지연부(122)를 거치지 않은 제 1 다중화부(113)의 출력 신호를 선택한다.However, since the
그 결과, 상기 제 3 지연 시간인 T1/4만큼 지연된 시작 신호는 중지 신호보다 뒤처지게 되므로(도 3의 (iii) 참조), 상기 제 2 위상 비교부(124)는 논리 레벨이 1인 제 2 제어 신호를 출력한다.As a result, in the third delay time of T 1/4 delayed start signal as is, because becomes far behind stop signal (see (iii) in Fig. 3), the
이와 같이, 첫 번째 순환이 끝나면, 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호는 다시 상기 제 1 스테이지(110)로 입력된다.Thus, when the first circulation is completed, the start signal and the stop signal output from the
이 경우, 상기 제어기(130)는 두 번째 순환 시 제 1 지연 시간을 T1/8로 설정하고, 제 2 지연 시간을 T1/4로 설정하고, 제 3 지연 시간을 T1/16로 설정하고, 제 4 지연 시간을 T1/8로 설정하여, 두 번째 순환 시의 제 1 내지 제 4 지연 시간이 각각 첫 번째 순환 시의 제 1 내지 제 4 지연 시간의 1/4이 되도록 지연 시간을 변경한다.In this case, setting the
상기 제 1 스테이지(110)에 다시 입력된 시작 신호는 제 1 지연부(111)에 의해 제 1 지연 시간인 T1/8만큼 지연되며, 중지 신호는 제 2 지연부(112)에 의해 제 2 지연 시간인 T1/4만큼 지연된다.Wherein the beginning of re-entering the
그리고, 상기 제 2 위상 비교부(124)가 논리 레벨이 1인 제 2 제어 신호를 출력하였으므로, 제 1 다중화부(113)는 두 입력 신호 중 상기 제 2 지연부(112)의 출력 신호를 선택한다.Since the
그로 인해, 제 1 지연 시간인 T1/8만큼 지연된 시작 신호는 다시 제 2 지연 시간인 T1/4만큼 지연된 중지 신호보다 앞서게 되며(도 3의 (iv) 참조), 상기 제 1 위상 비교부(114)는 논리 레벨이 0인 제 1 제어 신호를 출력한다.Accordingly, the first (see (iv) in Fig. 3) a delay time of T 1/8 delayed start signal as is ahead than the delayed signal to stop again by a second delay time of T 1/4, the first phase comparator (114) outputs a first control signal having a logic level of 0.
이와 같이, 시간-디지털 변환기(100)에 입력된 시작 신호 및 중지 신호는 기 설정된 횟수만큼 순환 처리되며, 상기 제어기(130)는 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 변경한다.In this way, the start signal and the stop signal input to the time-to-
이 때, 상기 제 1 지연 시간은 상기 제 2 지연 시간의 절반으로 설정되고, 상기 제 3 지연 시간은 상기 제 1 지연 시간의 절반으로 설정되고, 상기 제 4 지연 시간은 상기 제 2 지연 시간의 절반으로 설정될 수 있다. 그리고, 매 순환마다 제 1 내지 제 4 지연 시간은 각각 이전 순환에서의 제 1 내지 제 4 지연 시간의 1/4로 설정된다.Wherein the first delay time is set to half of the second delay time, the third delay time is set to half of the first delay time, and the fourth delay time is set to half of the second delay time Lt; / RTI > And, the first to fourth delay times for each cycle are each set to 1/4 of the first to fourth delay times in the previous cycle.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어기(130)는 제 1 스테이지(110)에서 시작 신호 및 중지 신호가 처리될 때, 제 2 스테이지(120)의 제 3 및 제 4 지연 시간을 설정하고, 제 2 스테이지(120)에서 시작 신호 및 중지 신호가 처리될 때, 제 1 스테이지(110)의 제 1 및 제 2 지연 시간을 설정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
그 결과, 각 스테이지에서 지연 시간의 설정으로 인해 소요되는 딜레이를 제거하여, 시작 신호 및 중지 신호가 제 1 및 제 2 스테이지(110, 120)에서 연속적으로 끊김 없이 순환 처리되도록 할 수 있다.As a result, the delays required for setting the delay time in each stage can be removed, and the start signal and the stop signal can be continuously and seamlessly processed in the first and
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시간-디지털 변환기(100)를 나타내는 예시적인 블록도다.4 is an exemplary block diagram illustrating a time-to-
도 4에 도시된 시간-디지털 변환기(100)는 도 2에 도시된 시간-디지털 변환기(100)에 카운터(140)를 더 포함한 것이다.The time-to-
상기 카운터(140)는 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호를 입력받아 상기 시작 신호의 입력 횟수를 카운팅할 수 있다. 다시 말해, 상기 카운터(140)는 시작 신호의 순환 처리 횟수를 카운팅할 수 있다.The
이 실시예에 따르면, 상기 시간-디지털 변환기(100)는 도 3을 참조로 설명한 시간-디지털 변환 동작에 앞서, 상기 카운터(140)를 이용하여 또 다른 시간-디지털 변환 동작을 수행할 수 있다.According to this embodiment, the time-to-
예를 들어, 상기 제어기(130)는, 제 1 스테이지(110)에 시작 신호가 입력되어 제 2 스테이지(120)에서 중지 신호가 상기 시작 신호보다 앞설 때까지, 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호를 상기 제 1 스테이지(110)로 순환 입력시킬 수 있다.For example, the
즉, 사전에 설정된 횟수만큼 시작 신호와 중지 신호를 순환 처리하고 종료하는 도 3에 도시된 실시예와 달리, 이 실시예는 제 1 스테이지(110)에 시작 신호가 입력되어 제 2 스테이지(120)에서 중지 신호가 상기 시작 신호보다 앞서게 될 때까지, 시작 신호를 반복적으로 순환 처리한다.3, in which the start signal is input to the
또한, 상기 제어기(130)는 상기 카운터(140)가 시작 신호의 입력 횟수를 카운팅하도록 상기 카운터(140)를 인에이블시킬 수 있다. 그 결과, 상기 카운터(140)는 시작 신호의 순환 처리 횟수를 카운팅하여 출력할 수 있다.Also, the
이 때, 상기 제어기(130)는 매 순환 제 1 내지 제 4 지연 시간을 모두 동일한 값으로 유지할 수 있다. 즉, 상기 카운터(140)를 이용한 시간-디지털 변환 시, 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간은 T0로 항상 동일하다. 여기서, 상기 T0는 사전에 결정된 시간일 수 있다.At this time, the
그 결과, 상기 카운터(140)를 이용한 시간-디지털 변환으로 얻은 시작 신호와 중지 신호 간의 시간차는 한 순환 당 시작 신호의 지연 시간의 합(즉, 제 1 및 제 3 지연 시간의 합)인 2T0에 시작 신호의 순환 처리 횟수 N을 곱한 2T0 × N이 된다.As a result, the time difference between the start signal and the stop signal obtained by the time-digital conversion using the
그러고 나서, 상기 제어기(130)는 상기 제 2 스테이지(120)에서 중지 신호가 시작 신호보다 앞서게 되면, 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 상기 제 1 스테이지(110)로 기 설정된 횟수만큼 순환 입력시킬 수 있다.Then, when the stop signal is ahead of the start signal in the
즉, 상기 제 2 스테이지(120)에서 중지 신호가 시작 신호보다 앞서게 되면, 상기 시간-디지털 변환기(100)는 도 3을 참조로 설명한 시간-디지털 변환 동작을 수행할 수 있다.That is, when the stop signal is ahead of the start signal in the
이 때, 상기 제어기(130)는 상기 카운터(140)의 카운팅을 중지시키도록 상기 카운터(140)를 디스에이블시킬 수 있다. 그리고, 전술한 바와 같이, 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 매 순환마다 변경, 즉 단축시킬 수 있다.At this time, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 스테이지(110, 120)에 인가되는 시작 신호 및 중지 신호 간의 시간 관계를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.5 is an exemplary diagram for explaining the time relationship between the start signal and the stop signal applied to the first and
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 스테이지(110)에 처음 인가되는 시작 신호는 중지 신호보다 시간 T'만큼 앞서 있다(도 5의 (i) 참조).As shown in FIG. 5, the start signal applied to the
이 실시예에서, 상기 제어기(130)는 제 1 스테이지(110)에 시작 신호가 입력되어 제 2 스테이지(120)에서 중지 신호가 시작 신호보다 앞서게 될 때까지, 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호를 상기 제 1 스테이지(110)로 순환 입력시킨다.In this embodiment, the
그리고, 상기 카운터(140)는 상기 시작 신호의 입력 횟수를 카운팅하여 출력한다.The
또한, 상기 제 1 내지 제 4 지연부(111, 112, 121, 122)에 설정되는 제 1 내지 제 4 지연 시간은 모두 동일한 값인 T0로 유지된다.Also, the first to fourth delay times set in the first to
그 결과, 상기 제 1 스테이지(110)에 입력된 시작 신호는 제 1 지연 시간인 T0만큼 지연되어 상기 제 2 스테이지(120)로 인가된다(도 5의 (ii) 참조). 마찬가지로, 상기 제 2 스테이지(120)에 입력된 시작 신호는 제 3 지연 시간인 T0만큼 지연되고, 다시 상기 제 1 스테이지(110)로 인가된다.As a result, the start signal input to the
이와 같은 시작 신호의 순환 처리는 상기 제 2 스테이지(120)에서 중지 신호가 시작 신호보다 앞설 때까지 N회 반복되며, 그 결과 상기 시작 신호는 한 순환 당 2T0만큼 지연된다(도 5의 (iii), (iv) 참조).The cyclic process of the same start signal is the second, and the stop signal from the
그리고, 상기 제 2 스테이지(120)에서 중지 신호가 시작 신호보다 앞서게 되면, 상기 제 2 스테이지(120)로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호는 상기 제 1 스테이지(110)로 순환 입력된다(도 5의 (v) 참조).When the stop signal is ahead of the start signal in the
이 때, 상기 카운터(140)는 디스에이블되어 카운팅을 중지하며, 상기 시작 신호의 순환 처리 횟수인 N에서 1을 뺀 N-1에 해당하는 이진 코드를 출력한다.At this time, the
이 때부터 수행되는 동작은 도 3을 참조로 설명한 시간-디지털 변환 동작과 동일하다(도 5의 (vi) 참조).The operation performed at this point is the same as the time-to-digital conversion operation described with reference to Fig. 3 (see Fig. 5 (vi)).
본 발명의 실시예에 따른 시간-디지털 변환기(100)는 시작 신호와 중지 신호를 입력받아, 이 신호들 간의 시간차를 제 1 및 제 2 위상 비교부(114, 124)가 출력하는 디지털 코드, 또는 카운터(140)와 상기 제 1 및 제 2 위상 비교부(114, 124)가 출력하는 디지털 코드로 변환할 수 있다.The time-to-
본 발명의 실시예에 따르면, 종래에 비해 작은 회로 면적으로 변환 시간이 짧은 시간-디지털 변환기를 구현할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to realize a time-to-digital converter having a shorter conversion time with a smaller circuit area than the conventional one.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 시간-디지털 변환기는 위상 고정 루프 회로에 이용될 수 있다.And, the time-to-digital converter according to the embodiment of the present invention can be used in a phase locked loop circuit.
100: 시간-디지털 변환기
110: 제 1 스테이지
111: 제 1 지연부
112: 제 2 지연부
113: 제 1 다중화부
114: 제 1 위상 비교부
115: 펄스 생성부
116: 더미 다중화부
117: 제 3 다중화부
118: 제 4 다중화부
120: 제 2 스테이지
121: 제 3 지연부
122: 제 4 지연부
123: 제 2 다중화부
124: 제 2 위상 비교부
125: 더미 다중화부
130: 제어기
140: 카운터100: time-to-digital converter
110: First stage
111: first delay unit
112: second delay unit
113: first multiplexer
114: first phase comparison unit
115:
116: dummy multiplexing unit
117: third multiplexer
118: fourth multiplexer
120: second stage
121: third delay unit
122: fourth delay unit
123: second multiplexer
124: second phase comparison unit
125: dummy multiplexing unit
130:
140: Counter
Claims (14)
상기 제 1 스테이지로부터 출력된 시작 신호를 제 3 지연 시간만큼 지연시키고, 상기 제 1 스테이지로부터 출력된 중지 신호를 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호의 위상을 비교하거나, 상기 제 1 스테이지로부터 출력된 중지 신호를 제 4 지연 시간만큼 지연시켜 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 위상을 비교하는 제 2 스테이지; 및
상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 상기 제 1 스테이지로 기 설정된 횟수만큼 순환 입력시키고, 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 변경하는 제어기;
를 포함하는 시간-디지털 변환기.A first stage for delaying a start signal by a first delay time, comparing a stop signal with a phase of the delayed start signal, or delaying the stop signal by a second delay time and comparing the phase with the delayed start signal;
A start signal output from the first stage is delayed by a third delay time, a stop signal output from the first stage is compared with a phase of a start signal delayed by the third delay time, A second stage for delaying the stop signal by a fourth delay time and comparing the phase with a start signal delayed by the third delay time; And
A controller for cyclically inputting a start signal and a stop signal output from the second stage to the first stage by a predetermined number of times and changing the first to fourth delay times for each loop;
To-digital converter.
상기 제 1 스테이지는:
상기 시작 신호를 입력받아 상기 제 1 지연 시간만큼 지연시키는 제 1 지연부;
상기 중지 신호를 입력받아 상기 제 2 지연 시간만큼 지연시키는 제 2 지연부;
상기 중지 신호와 상기 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 입력받아 어느 하나를 출력하는 제 1 다중화부; 및
상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 1 다중화부의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교하는 제 1 위상 비교부;
를 포함하는 시간-디지털 변환기.The method according to claim 1,
The first stage comprises:
A first delay unit receiving the start signal and delaying the start signal by the first delay time;
A second delay unit receiving the stop signal and delaying the stop signal by the second delay time;
A first multiplexer receiving the stop signal and a stop signal delayed by the second delay time and outputting the stop signal; And
A first phase comparator for receiving a start signal delayed by the first delay time and an output signal of the first multiplexer and comparing the received signals;
To-digital converter.
상기 제 2 스테이지는:
상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호를 입력받아 상기 제 3 지연 시간만큼 지연시키는 제 3 지연부;
상기 제 1 다중화부의 출력 신호를 입력받아 상기 제 4 지연 시간만큼 지연시키는 제 4 지연부;
상기 제 1 다중화부의 출력 신호와 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 입력받아 어느 하나를 출력하는 제 2 다중화부; 및
상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호와 상기 제 2 다중화부의 출력 신호를 입력받아 위상을 비교하는 제 2 위상 비교부;
를 포함하는 시간-디지털 변환기.3. The method of claim 2,
The second stage comprising:
A third delay unit receiving a start signal delayed by the first delay time and delaying the start signal by the third delay time;
A fourth delay unit receiving the output signal of the first multiplexer and delaying the output signal by the fourth delay time;
A second multiplexer for receiving an output signal of the first multiplexer and a stop signal delayed by the fourth delay time to output any one of the stop signals; And
A second phase comparing unit receiving a start signal delayed by the third delay time and an output signal of the second multiplexing unit and comparing phases of the signals;
To-digital converter.
상기 제 1 다중화부는 상기 제 2 위상 비교부의 출력 신호를 제어 신호로 입력받고, 상기 제어 신호에 따라 상기 중지 신호와 상기 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호 중 어느 하나를 선택하는 시간-디지털 변환기.The method of claim 3,
Wherein the first multiplexer receives the output signal of the second phase comparator as a control signal and selects either the stop signal or the stop signal delayed by the second delay time according to the control signal.
상기 제 2 위상 비교부는:
상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호가 상기 제 2 다중화부의 출력 신호보다 앞서는 경우, 제 1 제어 신호를 출력하고,
상기 제 2 다중화부의 출력 신호가 상기 제 3 지연 시간만큼 지연된 시작 신호보다 앞서는 경우, 제 2 제어 신호를 출력하는 시간-디지털 변환기.5. The method of claim 4,
Wherein the second phase comparison unit comprises:
And outputs a first control signal when the start signal delayed by the third delay time precedes the output signal of the second multiplexer,
And outputs a second control signal when the output signal of the second multiplexing unit is ahead of the start signal delayed by the third delay time.
상기 제 1 다중화부는:
상기 제 2 위상 비교부로부터 상기 제 1 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 중지 신호를 선택하여 출력하고,
상기 제 2 위상 비교부로부터 상기 제 2 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 제 2 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 선택하여 출력하는 시간-디지털 변환기.6. The method of claim 5,
Wherein the first multiplexer comprises:
When receiving the first control signal from the second phase comparing unit, selecting and outputting the stopping signal,
And a stop signal delayed by the second delay time when the second control signal is received from the second phase comparing unit.
상기 제 2 다중화부는 상기 제 1 위상 비교부의 출력 신호를 제어 신호로 입력받고, 상기 제어 신호에 따라 상기 제 1 다중화부의 출력 신호와 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호 중 어느 하나를 선택하는 시간-디지털 변환기.The method of claim 3,
Wherein the second multiplexer receives the output signal of the first phase comparator as a control signal and selects one of the output signal of the first multiplexer and the stop signal delayed by the fourth delay time according to the control signal, Digital converter.
상기 제 1 위상 비교부는:
상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호가 상기 제 1 다중화부의 출력 신호보다 앞서는 경우, 제 1 제어 신호를 출력하고,
상기 제 1 다중화부의 출력 신호가 상기 제 1 지연 시간만큼 지연된 시작 신호보다 앞서는 경우, 제 2 제어 신호를 출력하는 시간-디지털 변환기.8. The method of claim 7,
Wherein the first phase comparator comprises:
And outputs a first control signal when the start signal delayed by the first delay time precedes the output signal of the first multiplexer,
And outputs a second control signal when the output signal of the first multiplexer is ahead of the start signal delayed by the first delay time.
상기 제 2 다중화부는:
상기 제 1 위상 비교부로부터 상기 제 1 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 제 1 다중화부의 출력 신호를 선택하여 출력하고,
상기 제 2 위상 비교부로부터 상기 제 2 제어 신호를 입력받는 경우, 상기 제 4 지연 시간만큼 지연된 중지 신호를 선택하여 출력하는 시간-디지털 변환기.9. The method of claim 8,
Wherein the second multiplexer comprises:
And outputs the first control signal when the first control signal is received from the first phase comparing unit,
And a stop signal delayed by the fourth delay time when the second control signal is received from the second phase comparing unit.
상기 제어기는:
상기 제 1 지연 시간이 상기 제 2 지연 시간의 절반이 되도록 상기 제 1 스테이지를 제어하고,
상기 제 3 지연 시간이 상기 제 1 지연 시간의 절반이 되고, 상기 제 4 지연 시간이 상기 제 2 지연 시간의 절반이 되도록 상기 제 2 스테이지를 제어하는 시간-디지털 변환기.The method according to claim 1,
The controller comprising:
Controlling the first stage such that the first delay time is half of the second delay time,
Wherein the third delay time is half of the first delay time and the fourth delay time is half of the second delay time.
상기 제어기는:
매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간이 이전 순환에서의 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간의 1/4이 되도록 상기 제 1 및 제 2 스테이지를 제어하는 시간-디지털 변환기.The method according to claim 1,
The controller comprising:
Wherein the first and second delay times are controlled so that the first to fourth delay times are one-fourth of the first to fourth delay times in the previous cycle for each cycle.
상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호를 입력받아 상기 시작 신호의 입력 횟수를 카운팅하는 카운터를 더 포함하는 시간-디지털 변환기.The method according to claim 1,
Further comprising: a counter receiving the start signal output from the second stage and counting the number of times the start signal is input.
상기 제어기는:
상기 제 1 스테이지에 상기 시작 신호가 입력되어 상기 제 2 스테이지에서 상기 중지 신호가 상기 시작 신호보다 앞설 때까지, 상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호를 상기 제 1 스테이지로 순환 입력시키며, 상기 카운터가 상기 시작 신호의 입력 횟수를 카운팅하도록 상기 카운터를 인에이블시키며, 매 순환 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 동일한 값으로 유지하고,
상기 제 2 스테이지에서 상기 중지 신호가 상기 시작 신호보다 앞서게 되면, 상기 제 2 스테이지로부터 출력된 시작 신호 및 중지 신호를 상기 제 1 스테이지로 상기 기 설정된 횟수만큼 순환 입력시키며, 상기 카운터의 카운팅을 중지시키도록 상기 카운터를 디스에이블시키며, 매 순환마다 상기 제 1 내지 제 4 지연 시간을 단축시키는 시간-디지털 변환기.13. The method of claim 12,
The controller comprising:
The start signal is input to the first stage and the start signal output from the second stage is cyclically inputted to the first stage until the stop signal is ahead of the start signal in the second stage, Enabling the counter to count the number of times the start signal is input, maintaining the first through fourth delay times at the same value,
And when the stop signal precedes the start signal in the second stage, a start signal and a stop signal output from the second stage are cyclically input to the first stage by the predetermined number of times, and the counting of the counter is stopped To disable the counter, and to shorten the first to fourth delay times for each cycle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20140019135A KR101477053B1 (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | Time to digital converter |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR20140019135A KR101477053B1 (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | Time to digital converter |
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Publication Number | Publication Date |
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KR101477053B1 true KR101477053B1 (en) | 2014-12-31 |
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Family Applications (1)
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KR20140019135A KR101477053B1 (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | Time to digital converter |
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KR (1) | KR101477053B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120113546A (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-15 | 연세대학교 산학협력단 | Time to digital converter and converting method |
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2014
- 2014-02-19 KR KR20140019135A patent/KR101477053B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20120113546A (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-15 | 연세대학교 산학협력단 | Time to digital converter and converting method |
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