タイムデジタイザを用いたA-D変換器アーキテクチャ

摘要

この論文では，微細半導体プロセスでの実現に適したA-D変換方式を提案する．入力信号を時間領域で測定するタイムデジタイザ回路を用いてA-D変換を行う．トラックホールド回路によってサンプリングされ保持された入力信号とサンプリングクロックに同期した基準余弦波信号をコンパレータ回路で比較し，サンプリングクロックエッジからコンパレータ出力の「0」から「1」または「1」から「0」へ遷移するまでの時間をタイムデジタイザ回路を用いて測定する．大部分の回路が低電圧動作可能なディジタル回路で構成できるため微細半導体プロセスでの実現に適している．また現在はタイムデジタイザ回路は数ピコ秒の分解能が実現可能であり，更に半導体の微細化が進むと時間分解能の向上が期待できるので，この方式ではアーキテクチャ回路の大幅な変更なしでA-D変換性能向上が見込める．提案するA-D変換器の基本動作と性能を確認する目的で，チップを試作し測定評価を行ったので報告する．