本發(fā)明涉及一種時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，尤其涉及一種能夠改善環(huán)境干擾且應用全數(shù)字式的具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器。

背景技術：

隨著集成電路的發(fā)展，將傳感器所獲得的感測信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字碼的形式，可以實現(xiàn)更加廣泛的運用。其中，對于時間量測系統(tǒng)而言，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器可藉由時間寬度來表示感測信息，并通過振蕩器對時間寬度進行計數(shù)，從而將感測信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的輸出。

在現(xiàn)有技術中，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器一般僅通過在前級設置比較器來過濾時間感測信號中的噪聲成分。但是，制程、電壓、溫度等環(huán)境變異可能在計數(shù)過程中造成干擾。此外，高能源轉(zhuǎn)換效率以及高精確度的需求也逐漸增加。因此，如何有效改善上述問題，已成為時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的一個重點技術。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可改善因環(huán)境干擾而導致計數(shù)結果不夠精確的問題，進而實現(xiàn)高分辨率，并兼具低功耗的優(yōu)點。

本發(fā)明提出一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其包括計數(shù)器、參考值產(chǎn)生器以及比較器。計數(shù)器依據(jù)頻率信號對輸入信號進行取樣以計算輸入信號的脈寬。參考值產(chǎn)生器依據(jù)頻率信號對標尺信號進行取樣以產(chǎn)生參考值，其中頻率信號的頻率大于標尺信號的頻率，且標尺信號的頻率大于輸入信號的頻率。比較器耦接至計數(shù)器以及參考值產(chǎn)生器，比較輸入信號的脈寬以及參考值以產(chǎn)生計數(shù)結果。

本發(fā)明另提出一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其包括鎖相回路裝置、雙邊緣檢測電路以及計數(shù)器。鎖相回路裝置提供頻率信號。雙邊緣檢測電路耦接至鎖相回路裝置，依據(jù)輸入信號的上升緣以及下降緣來檢測頻率信 號的邏輯準位，并反應于檢測到的頻率信號的邏輯準位以產(chǎn)生控制信號。計數(shù)器耦接至鎖相回路裝置以及雙邊緣檢測電路，依據(jù)控制信號以決定是否執(zhí)行計數(shù)動作，其中當計數(shù)器執(zhí)行計數(shù)動作時，計數(shù)器依據(jù)頻率信號對輸入信號進行取樣以輸出輸入信號對應的計數(shù)結果。

基于上述，本發(fā)明實施例利用標尺信號所產(chǎn)生的參考值來反應頻率信號的頻率變化，并且比較輸入信號的脈寬與參考值以計算兩者的相對比例，藉此獲得輸入信號對應的計數(shù)結果。如此一來，可以有效消除環(huán)境變異對計數(shù)精準度所造成的影響，達到高分辨率的需求，并兼具良好的能源使用效率。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是依照本發(fā)明一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖；

圖2是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖；

圖3是依照本發(fā)明一實施例所顯示的具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的信號波形圖；

圖4是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖；

圖5是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的信號波形圖；

圖6是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖。

附圖標記：

100、200、400、600：時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器

110、210、222、234、236、430、610：計數(shù)器

120、620：參考值產(chǎn)生器

130、630：比較器

224：閂鎖器

226：延遲電路

232：比較電路

240、250：與門

410：鎖相回路裝置

420、640、650：雙邊緣檢測電路

buf1、buf2、buf3：緩沖器

clk、clk1、clk2：頻率信號

ck：頻率輸入端

comp：比較結果

cre：計數(shù)結果

ctl、ctl1、ctl2：控制信號

ctres：計數(shù)重置信號

en：致能端

f：小數(shù)部分

fe：下降緣

laten：閂鎖致能信號

pw1、pw2、pw21、pw22：脈寬

p1、p2、p3：脈沖

q：商數(shù)

r、r1、r2：參考值

re：上升緣

rn：重置端

sin：輸入信號

sru：標尺信號

ss1、ss2：取樣結果

t1、t2、ts、tlast1、tlast2：區(qū)間

tp1、tp2：時間點

tck：周期

具體實施方式

為了實現(xiàn)高分辨率的全數(shù)字式時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，本發(fā)明實施例利用標尺信號產(chǎn)生參考值來反應頻率信號的頻率變化，并計算輸入信號的脈寬與參考值的相對比例，以獲得輸入信號對應的計數(shù)結果。通過計算相對比例的方式，可以有效消除環(huán)境變異對計數(shù)精準度所造成的影響。此外，上述架構也可提供小數(shù)部分的計數(shù)功能，能夠有效提升分辨率，并兼具良好的能源使用效率。另一方面，本發(fā)明實施例還可藉由輸入信號的邊緣檢測，除了在檢測到輸入信號為上升緣之后啟動計數(shù)功能之外，還可進一步地依據(jù)當輸入信號為下降緣時的頻率信號的邏輯準位來決定是否計數(shù)，藉此改善最后一位位的計數(shù)精確度。因此，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器整體的分辨率可獲得提升。

請參照圖1，圖1是依照本發(fā)明一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖。時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器100包括計數(shù)器110、參考值產(chǎn)生器120以及比較器130，其中比較器130耦接至計數(shù)器110以及參考值產(chǎn)生器120。計數(shù)器110依據(jù)頻率信號clk對輸入信號sin進行取樣以計算輸入信號sin的脈寬pw1。參考值產(chǎn)生器120依據(jù)頻率信號clk對標尺信號sru進行取樣以產(chǎn)生參考值r。比較器130比較輸入信號sin的脈寬pw1以及參考值r以產(chǎn)生計數(shù)結果cre。

在本實施例中，頻率信號clk的頻率可大于標尺信號sru的頻率，且標尺信號sru的頻率可大于輸入信號sin的頻率。因此，本實施例便可依據(jù)頻率信號clk來分別對標尺信號sru以及輸入信號sin進行取樣，并可計算輸入信號sin的脈寬相對于參考值r的比例(以下稱為相對比例)以作為輸入信號sin的計數(shù)結果cre。

值得注意的是，參考值產(chǎn)生器120可依據(jù)頻率信號clk對標尺信號sru進行取樣，以計算標尺信號sru的脈寬，并依據(jù)標尺信號sru而周期性地閂鎖標尺信號sru的脈寬以產(chǎn)生參考值r。也就是說，頻率信號clk隨環(huán)境參數(shù)的變異能夠?qū)崟r地反應在參考值r上。之后，由于比較器130是依照調(diào)整后的參考值r來對輸入信號sin的脈寬pw1進行計數(shù)，故可有效消除環(huán)境變異對計數(shù)精準度的干擾。

另外，標尺信號sru的脈寬例如是依據(jù)一預設電容變化量所決定。默認電容變化量可以是一默認值，或可由用戶自行設定。在這樣的架構下，標尺信號sru可例如通過一差動電容感測電路(differentialcapacitivesensing circuit)以及一電容時間轉(zhuǎn)換器(capacitance-to-timeconverter)來產(chǎn)生。更具體地說，差動電容感測電路可用來感測上述的預設電容變化量，并以數(shù)字格式來輸出與默認電容變化量對應的感測信號。接著，電容時間轉(zhuǎn)換器可將上述的感測信號轉(zhuǎn)換為標尺信號sru的脈寬，并將所產(chǎn)生的標尺信號sru提供至時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器100。類似地，輸入信號sin也例如是依據(jù)差動電容感測電路所感測到的電容變化量所決定。因此，從另一角度而言，本實施例的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器100也可視為一電容讀取電路。上述產(chǎn)生標尺信號sru的實施方式僅為舉例，本發(fā)明對此不限制。

附帶一提的，在實際的應用上，頻率信號clk可例如由全數(shù)字鎖相回路(all-digitalphase-lockedloop)裝置或是其他的頻率產(chǎn)生器所提供，本發(fā)明對此不限制。

請參照圖2，圖2是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖。時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器200包括計數(shù)器210、參考值產(chǎn)生器、比較器以及與門240、與門250，其中與門240耦接至計數(shù)器210，且與門250耦接至參考值產(chǎn)生器。另外，參考值產(chǎn)生器可包括計數(shù)器222、閂鎖器224以及延遲電路226，且比較器可包括比較電路232以及計數(shù)器234、計數(shù)器236。

在本實施例中，與門240可接收頻率信號clk以及輸入信號sin，并輸出取樣結果ss1以提供至計數(shù)器210的頻率輸入端ck。因此，計數(shù)器210即可藉由取樣結果ss1所包括的多個脈沖，從而計算輸入信號sin的脈寬pw1。在此，輸入信號sin的脈寬pw1例如是依據(jù)取樣結果ss1包括的脈沖個數(shù)來決定。

另一方面，與門250可接收頻率信號clk以及標尺信號sru，并輸出取樣結果ss2以提供至參考值產(chǎn)生器的頻率輸入端(例如，計數(shù)器222的頻率輸入端ck)。因此，參考值產(chǎn)生器即可藉由取樣結果ss2所包括的多個脈沖，從而計算并產(chǎn)生參考值r。類似地，參考值r的數(shù)值可依據(jù)取樣結果ss2包括的脈沖個數(shù)來決定。

關于參考值產(chǎn)生器的詳細電路，在本實施例中，計數(shù)器222耦接至與門250，閂鎖器224耦接于計數(shù)器222以及比較器230之間，且延遲電路226耦接至計數(shù)器222以及閂鎖器224。

具體而言，計數(shù)器222的頻率輸入端ck可接收與門250所輸出的取樣結果ss2，而可依據(jù)頻率信號clk對標尺信號sru進行取樣以計算標尺信號sru的脈寬pw2。此外，計數(shù)器222并可依據(jù)標尺信號sru的反相信號以執(zhí)行重置動作。

閂鎖器224可依據(jù)標尺信號sru的邏輯準位以決定傳送標尺信號sru的脈寬pw2來作為參考值r或閂鎖標尺信號sru的脈寬pw2來產(chǎn)生參考值r。也就是說，標尺信號sru的邏輯準位可用來決定是否致能閂鎖器224。

延遲電路226可接收標尺信號sru，并依序延遲標尺信號sru以分別產(chǎn)生閂鎖致能信號laten以及計數(shù)重置信號ctres。其中，延遲電路226輸出閂鎖致能信號laten至閂鎖器224的致能端en，以及輸出計數(shù)重置信號ctres至計數(shù)器222的重置端rn。在本實施例中，延遲電路226可包括串連耦接的緩沖器buf1以及緩沖器buf2。緩沖器buf1的輸入端接收標尺信號sru，且緩沖器buf1的輸出端產(chǎn)生閂鎖致能信號laten。另外，緩沖器buf2的輸入端耦接至緩沖器buf1的輸出端，且緩沖器buf2的輸出端產(chǎn)生計數(shù)重置信號ctres。

在實際的應用中，閂鎖器224例如是d型正反器。此外，在其他實施例中，閂鎖器224也可由其它具有數(shù)據(jù)閂鎖能力的電路組件來實現(xiàn)，且延遲電路226所產(chǎn)生的閂鎖致能信號laten以及計數(shù)重置信號ctres也可依據(jù)閂鎖器224的實現(xiàn)方式而適應性地調(diào)整。

至于比較器的電路細節(jié)，在本實施例中，比較電路232耦接至計數(shù)器210以及參考值產(chǎn)生器，計數(shù)器234耦接至比較電路232，且計數(shù)器236耦接比較電路232以及參考值產(chǎn)生器。

進一步來說，比較電路232可比較參考值r以及脈寬pw1以輸出比較結果comp，且計數(shù)器234可通過其頻率輸入端ck接收比較結果comp，以對比較結果comp進行計數(shù)，從而產(chǎn)生依據(jù)參考值r對脈寬pw1進行除法運算的商數(shù)q。其中，商數(shù)q可作為計數(shù)結果cre的整數(shù)部分。此外，計數(shù)器236可依據(jù)參考值r對脈寬pw1進行除法運算的余數(shù)不為0而被致能。當計數(shù)器236被致能時，計數(shù)器236依據(jù)比較余數(shù)以及參考值r來決定計數(shù)結果cre的小數(shù)部分f。在本實施例中，計數(shù)器236例如是比較余數(shù)是否大于參考值r的一半來決定計數(shù)結果cre的小數(shù)部分f。換句話說，此時的計數(shù) 器236可以四舍五入的方式來決定計數(shù)結果cre的十分位(即，小數(shù)點后一位)?；蛘?，在其他實施例中，計數(shù)器236也可計算余數(shù)相對于參考值r的比值，據(jù)以決定計數(shù)結果cre的小數(shù)部分f的數(shù)值。對于計算小數(shù)部分的實現(xiàn)方式應為本領域技術人員所熟知，此處不再詳細說明。

值得一提的是，上述判斷余數(shù)是否為0的步驟可由比較電路232來執(zhí)行。或者，在其他實施例中，上述判斷余數(shù)是否為0的步驟也可由計數(shù)器236來執(zhí)行，本發(fā)明對此并不加以限制。

此外，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器200還可包括緩沖器buf3。緩沖器buf3的輸入端耦接至比較電路232的輸出端，且緩沖器buf3的輸出端耦接至計數(shù)器210的重置端rn，使計數(shù)器210可依據(jù)比較電路232輸出的比較結果comp以執(zhí)行重置動作。在本實施例中，計數(shù)器210的重置端rn例如是接收比較結果comp的反相信號。

接下來搭配圖2及圖3來說明時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器200的動作細節(jié)。圖3是依照本發(fā)明一實施例所顯示的具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的信號波形圖。輸入信號sin可包括脈沖p1，且脈沖p1的寬度為脈寬pw1。標尺信號sru可包括脈沖p2、脈沖p3，且脈沖p2、脈沖p3的寬度可分別是脈寬pw21、脈寬pw22。在脈沖期間，輸入信號sin、標尺信號sru的邏輯準位例如是高邏輯準位，而在非脈沖期間，輸入信號sin、標尺信號sru的邏輯準位則例如是低邏輯準位。

此外，取樣結果ss1可由與門240依據(jù)頻率信號clk對輸入信號sin進行取樣而產(chǎn)生，而取樣結果ss2可由與門250依據(jù)頻率信號clk對標尺信號sru進行取樣而產(chǎn)生。值得注意的是，環(huán)境參數(shù)的變異會反應在頻率信號clk的頻率上，也因此取樣結果ss1、取樣結果ss2的頻率會跟著改變。舉例來說，取樣結果ss1在脈寬pw1的區(qū)間t1內(nèi)的頻率與取樣結果ss1在脈寬pw1的區(qū)間t2內(nèi)的頻率不相同，且取樣結果ss2在脈寬pw21內(nèi)的頻率與取樣結果ss2在脈寬pw22內(nèi)的頻率也不相同。另外，取樣結果ss1在區(qū)間t1內(nèi)的頻率可與取樣結果ss2在脈寬pw21內(nèi)的頻率相同，且取樣結果ss1在區(qū)間t2內(nèi)的頻率可與取樣結果ss2在脈寬pw22內(nèi)的頻率相同。因此，本實施例便可藉由標尺信號sru的脈寬pw21、脈寬pw22所分別計算得到的參考值r1、參考值r2來實時反應頻率信號clk的頻率變化，并利用參考 值r1、參考值r2而以相對比例的形式來分別計算區(qū)間t1以及區(qū)間t2的寬度，進而獲得輸入信號sin的脈寬pw1所對應的計數(shù)結果。

更具體來說，取樣結果ss1被傳送到計數(shù)器210以計算脈寬pw1，取樣結果ss2則被傳送到計數(shù)器222以計算脈寬pw21、脈寬pw22，且脈寬pw21、脈寬pw22被傳送到閂鎖器224以產(chǎn)生參考值r1、參考值r2。參考值r1、參考值r2可分別依據(jù)取樣結果ss2在脈寬pw21、脈寬pw22內(nèi)所包括的脈沖個數(shù)來決定，故在本實施例中，參考值r1例如是3，而參考值r2例如是2。

此外，參考值r1、參考值r2可藉由周期性地閂鎖標尺信號sru的脈寬而產(chǎn)生。由圖2的實施例可知，標尺信號sru可被傳送至延遲電路226的緩沖器buf1，并由緩沖器buf1延遲標尺信號sru以產(chǎn)生閂鎖器224的閂鎖致能信號laten，以及由緩沖器buf2延遲閂鎖致能信號laten以產(chǎn)生計數(shù)器222的計數(shù)重置信號ctres。因此，以標尺信號sru的脈沖p2為例，閂鎖器224可針對計數(shù)器222所計算得到的脈寬pw21執(zhí)行閂鎖動作以產(chǎn)生參考值r1，并且持續(xù)提供參考值r1至比較電路232，使比較電路232可依據(jù)參考值r1來對脈寬pw1的區(qū)間t1進行運算。類似地，對于標尺信號sru的脈沖p3，閂鎖器224也可針對計數(shù)器222所計算得到的脈寬pw22執(zhí)行閂鎖動作以產(chǎn)生參考值r2，并且持續(xù)提供參考值r2至比較電路232，使比較電路232可依據(jù)參考值r2來對脈寬pw1的區(qū)間t2進行運算。

在此值得一提的是，計數(shù)器222可依據(jù)計數(shù)重置信號ctres的反相信號來執(zhí)行重置動作。也就是說，一旦標尺信號sru由高邏輯準位轉(zhuǎn)態(tài)為低邏輯準位之后，計數(shù)器222可將所計算得到的標尺信號的脈寬歸零，以待標尺信號sru進入下一個脈沖時再重新計算標尺信號的脈寬。

在本實施例中，參考值r1用來與脈寬pw1的區(qū)間t1進行比較，以獲得區(qū)間t1和參考值r1的相對比例為4。此外，參考值r2用來與脈寬pw1的區(qū)間t2進行比較，以獲得區(qū)間t2和參考值r2的相對比例為3到4之間。上述的運算相當于是除法運算，且計數(shù)器234可依據(jù)比較電路232的比較結果comp而輸出上述除法運算的商數(shù)q(例如是7)，以作為計數(shù)結果cre的整數(shù)部分。至于計數(shù)結果cre的小數(shù)部分f，則可依據(jù)參考值r2而針對上述除法運算的余數(shù)所對應的區(qū)間ts進行比較。在本實施例中，區(qū)間ts大 于參考值r2的一半，故計數(shù)器236可針對計數(shù)結果cre的小數(shù)點后一位輸出5以作為計數(shù)結果cre的小數(shù)部分f。另一方面，若是區(qū)間ts小于參考值r2的一半，計數(shù)器236則可輸出0以作為計數(shù)結果cre的小數(shù)部分f。換言之，上述的判斷機制可使用四舍五入來實現(xiàn)小數(shù)點后一位的計數(shù)功能。

以下請參照圖4，圖4是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖。時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器400包括鎖相回路裝置410、雙邊緣檢測電路420以及計數(shù)器430。其中，雙邊緣檢測電路420耦接至鎖相回路裝置410，且計數(shù)器430耦接至鎖相回路裝置410以及雙邊緣檢測電路420。

在本實施例中，鎖相回路裝置410可提供頻率信號clk。雙邊緣檢測電路420可依據(jù)輸入信號sin的上升緣以及下降緣來檢測頻率信號clk的邏輯準位，并反應于檢測到的頻率信號clk的邏輯準位以產(chǎn)生控制信號ctl。計數(shù)器430可依據(jù)控制信號ctl以決定是否執(zhí)行計數(shù)動作。其中，當計數(shù)器430執(zhí)行計數(shù)動作時，計數(shù)器430可依據(jù)頻率信號clk對輸入信號sin進行取樣以輸出輸入信號sin對應的計數(shù)結果cre。

更具體來說，雙邊緣檢測電路420例如是以一d型正反器來實現(xiàn)。在此架構下，d型正反器的頻率輸入端可接收輸入信號sin，d型正反器的信號輸入端可接收頻率信號clk，并且在d型正反器的輸出端輸出控制信號ctl。當然，雙邊緣檢測電路420也可由不同類型的正反器或是可檢測信號轉(zhuǎn)態(tài)的其他電路來實現(xiàn)，本發(fā)明對此不限制。

接下來搭配圖4及圖5來說明時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器400的動作細節(jié)。圖5是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的信號波形圖。在本實施例中，輸入信號sin包括脈沖p1，且脈沖p1例如是高邏輯準位。另外，頻率信號clk1、頻率信號clk2則可分別包括多個脈沖。

首先說明頻率信號clk1的情況。當雙邊緣檢測電路420在時間點tp1檢測到輸入信號sin的上升緣re之后，在輸入信號sin為高邏輯準位期間，雙邊緣檢測電路420便開始依據(jù)頻率信號clk1的邏輯準位而對應產(chǎn)生控制信號ctl。計數(shù)器430的致能端en接收控制信號ctl，并依據(jù)控制信號ctl的邏輯準位而被致能。舉例來說，計數(shù)器430可在控制信號ctl為高邏輯準位時被致能，且當計數(shù)器430被致能時，計數(shù)器即可依據(jù)頻率信號clk的邏 輯準位而執(zhí)行計數(shù)動作。

另一方面，當雙邊緣檢測電路420在時間點tp2檢測到輸入信號sin的下降緣fe時，雙邊緣檢測電路420也會依據(jù)頻率信號clk1的邏輯準位而對應產(chǎn)生控制信號ctl。在本實施例中，頻率信號clk1的一個周期tck可依據(jù)兩個相鄰脈沖的上升緣來決定。在這樣的條件下，當在時間點t2時，若頻率信號clk1為高邏輯準位，即表示頻率信號clk1在時間點tp1、時間點tp2之間的最后一個區(qū)間tlast1小于頻率信號clk1的一個周期tck的一半，也因此可無需對區(qū)間tlast1進行計數(shù)。此時，雙邊緣檢測電路420所輸出的控制信號ctl例如是低邏輯準位。

再以頻率信號clk2為例，當在時間點tp2時，頻率信號clk2為低邏輯準位。也就是說，頻率信號clk2在時間點t1、時間點t2之間的最后一個區(qū)間tlast2至少等于或大于頻率信號clk1的一個周期tck的一半，故可依據(jù)區(qū)間tlast2而進行計數(shù)。此時，雙邊緣檢測電路420所輸出的控制信號ctl例如是高邏輯準位。

藉此，本實施例除了可在檢測到輸入信號sin的上升緣re之后即開始執(zhí)行計數(shù)動作之外，還可特別針對在輸入信號sin的下降緣fe時的頻率信號的邏輯準位進行判別，進而決定是否進行計數(shù)。如此一來，可有效提升時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器400的計數(shù)精準度。

在本發(fā)明另一些實施例中，上述的雙邊緣檢測電路也可應用至圖1和圖2的實施例中。請參照圖6，圖6是依照本發(fā)明另一實施例所顯示的一種具有高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方框示意圖。本實施例的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器600是以圖1實施例的架構為基礎，且其動作細節(jié)與前述實施例類似，故相同或相似之處不再贅述。值得注意的是，本實施例的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器600還可包括雙邊緣檢測電路640、雙邊緣檢測電路650。其中，雙邊緣檢測電路640耦接至計數(shù)器610，且雙邊緣檢測電路650耦接至參考值產(chǎn)生器620。在此，雙邊緣檢測電路640可依據(jù)輸入信號sin的上升緣以及下降緣來檢測頻率信號clk的邏輯準位，并且反應于檢測到的頻率信號clk的邏輯準位來產(chǎn)生控制信號ctl1，使計數(shù)器610可依據(jù)控制信號ctl1以決定是否執(zhí)行計數(shù)動作。舉例來說，雙邊緣檢測電路640可將控制信號ctl1提供至計數(shù)器610的致能端，藉以控制計數(shù)器610的運作，并可有效提升計算脈寬pw1的準確度。 其中，雙邊緣檢測電路640例如可由一d型正反器來實現(xiàn)。

另一方面，雙邊緣檢測電路650則可依據(jù)標尺信號sru的上升緣以及下降緣來檢測頻率信號clk的邏輯準位，并且反應于檢測到的頻率信號clk的邏輯準位來產(chǎn)生控制信號ctl2，使參考值產(chǎn)生器620可依據(jù)控制信號ctl2以決定是否執(zhí)行計數(shù)動作。舉例來說，雙邊緣檢測電路650可將控制信號ctl2提供至參考值產(chǎn)生器620中的計數(shù)器的致能端，藉以控制計數(shù)器的運作，并可有效提升計算參考值r的準確度。其中，雙邊緣檢測電路650例如可由一d型正反器來實現(xiàn)。

綜上所述，本發(fā)明實施例利用標尺信號所產(chǎn)生的參考值來反應頻率信號的頻率變化，并且比較輸入信號的脈寬與參考值以計算兩者的相對比例，藉此有效消除環(huán)境變異對計數(shù)精準度所造成的影響，并兼具良好的能源使用效率。此外，本發(fā)明實施例還可檢測當輸入信號為下降緣時的頻率信號的邏輯準位，并據(jù)以決定是否對輸入信號進行計數(shù)，有效提升準確度。據(jù)此，可使時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器達到高分辨率的需求。

雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的改動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求界定范圍為準。