时间数字转换器及A/D转换电路的制作方法

本发明涉及一种时间数字转换器及a/d转换电路。

背景技术：

1、在专利文献1中记载了如下a/d转换装置：通过将输入信号供给到构成脉冲延迟电路的多个延迟单元，调整各延迟单元的延迟时间，通过在采样时钟的每一个周期使作为脉冲信号所通过的延迟单元的个数的脉冲位置数值化，对输入信号进行a/d转换。在专利文献1记载的a/d转换装置中，多个脉冲位置数值化部分别被输入了相位相互不同的多个采样时钟并进行脉冲位置的数值化，对在各脉冲位置数值化部得到的数值数据进行平均化，生成表示最终的a/d转换结果的数值数据。因此，根据专利文献1记载的a/d转换装置，能够降低由多个延迟单元的延迟量的偏差引起的精度劣化，高精度地将模拟信号转换为数字值。

2、专利文献1：日本特开2004-7385号公报

3、但是，在专利文献1记载的a/d转换装置中，为了降低由多个延迟单元的延迟量的偏差引起的精度劣化，需要多个脉冲位置数值化部和生成相位相互不同的多个采样时钟的电路，需要使电路复杂化。

技术实现思路

1、本发明的a/d转换电路的一种方式具备：比较对象信号生成部，生成与采样时钟信号同步的特定波形的比较对象信号；比较器，通过对输入信号的电压和所述比较对象信号的电压进行比较，生成第一触发信号；第一时间数字转换器，计算与基准时钟信号和所述第一触发信号的相位差相对应的第一时间数字值；数字信号生成部，基于所述第一时间数字值和第二时间数字值生成与所述输入信号的电压相对应的数字信号，所述第二时间数字值与所述基准时钟信号和基于所述采样时钟信号的第二触发信号的相位差对应，所述第一时间数字转换器包括：第一状态转移部，基于所述第一触发信号，开始进行状态的转移并输出表示所述状态的第一状态信息；以及第一加权运算部，通过与所述基准时钟信号同步，对基于所述第一状态信息的值进行与时间经过相对应的加权并进行预定的运算，计算与所述第一状态转移部的所述状态的转移次数相对应的所述第一时间数字值。

2、在所述a/d转换电路的一种方式中可以是，所述第一状态转移部基于所述第二触发信号，开始所述状态的转移并输出表示所述状态的第二状态信息，所述第一加权运算部通过与所述基准时钟信号同步，对基于所述第二状态信息的值进行与时间经过相对应的加权并进行所述运算，计算与所述第一状态转移部的所述状态的转移次数相对应的所述第二时间数字值。

3、所述a/d转换电路的一种方式可以是，所述a/d转换电路具备计算所述第二时间数字值的第二时间数字转换器，所述第二时间数字转换器包括：第二状态转移部，基于所述第二触发信号，开始进行状态的转移并输出表示所述状态的第二状态信息；以及第二加权运算部，通过与所述基准时钟信号同步，对基于所述第二状态信息的值进行与时间经过相对应的加权并进行所述运算，计算与所述第二状态转移部的所述状态的转移次数相对应的所述第二时间数字值。

4、所述a/d转换电路的一种方式可以是，所述a/d转换电路具备计算第三时间数字值的第三时间数字转换器，所述第三时间数字值与所述基准时钟信号和与所述第一触发信号同步的第三触发信号的相位差对应，所述第三时间数字转换器包括：第三状态转移部，基于所述第三触发信号，开始进行状态的转移并输出表示所述状态的第三状态信息；以及第三加权运算部，与所述基准时钟信号同步，对基于所述第三状态信息的值进行与时间经过相对应的加权并进行所述运算，计算与所述第三状态转移部的所述状态的转移次数相对应的所述第三时间数字值，所述数字信号生成部基于所述第一时间数字值、所述第二时间数字值和所述第三时间数字值，生成所述数字信号。

5、在所述a/d转换电路的一种方式中可以是，所述比较对象信号生成部具备对所述采样时钟信号进行积分的积分电路，基于所述积分电路的输出信号生成所述比较对象信号。

6、在所述a/d转换电路的一种方式中可以是，所述数字信号生成部基于所述第一时间数字值、所述第二时间数字值、以及与所述基准时钟信号和与所述第一触发信号同步的第三触发信号的相位差相对应的第三时间数字值，计算所述积分电路的时间常数的变动量，生成补偿了所述变动量的所述数字信号。

7、所述a/d转换电路的一种方式可以是，所述a/d转换电路具备基于所述采样时钟信号对所述输入信号进行采样并保持的采样保持电路，所述比较器通过对由所述采样保持电路保持的所述输入信号的电压和所述比较对象信号的电压进行比较，生成所述第一触发信号。

8、在所述a/d转换电路的一种方式中可以是，所述采样时钟信号与所述基准时钟信号同步。

9、在所述a/d转换电路的一种方式中可以是，所述数字信号生成部从所述第一时间数字值中减去偏移值，基于减去了所述偏移值的所述第一时间数字值，生成所述数字信号。

技术特征：

1.一种时间数字转换器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的时间数字转换器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的时间数字转换器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的时间数字转换器，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的时间数字转换器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的时间数字转换器，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的时间数字转换器，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的时间数字转换器，其特征在于，

9.一种a/d转换电路，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的a/d转换电路，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的a/d转换电路，其特征在于，

12.根据权利要求11所述的a/d转换电路，其特征在于，

13.根据权利要求12所述的a/d转换电路，其特征在于，

14.根据权利要求13所述的a/d转换电路，其特征在于，

技术总结
一种时间数字转换器及A/D转换电路，具备：比较对象信号生成部，生成与采样时钟信号同步的比较对象信号；比较器，通过对输入信号的电压和所述比较对象信号的电压进行比较，生成触发信号；时间数字转换器，计算第一时间数字值；以及数字信号生成部，基于所述第一时间数字值和第二时间数字值，生成与所述输入信号的电压相对应的数字信号，所述时间数字转换器包括：状态转移部，基于所述触发信号，开始进行状态的转移并输出状态信息；以及加权运算部，通过与所述基准时钟信号同步，对基于所述状态信息的值进行与时间经过相对应的加权并进行预定的运算，计算与所述状态的转移次数相对应的所述第一时间数字值。

技术研发人员：轰原正义
受保护的技术使用者：精工爱普生株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21