一种用于TOF激光雷达的多通道时数转换芯片设计

作者：赵捷; 赵野; 童纪昀; 王莎; 张孟翟; 李博; 赵发展

来源：半导体光电, 2021, 42(03): 342-347.

DOI：10.16818/j.issn1001-5868.2021.03.008

• 激光雷达
• TOF
• 多通道
• 相位内插
• 时间数字转换器

时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)是一种将连续时间信号转换为数字信号输出的器件,是飞行时间(TOF)激光雷达中的关键部件。在利用计数器粗采样和多相位内插细采样的传统结构上,设计了一种基于相位内插的双级粗细结合型时间数字转换电路,并增加了双回波接收通路来接收多脉冲回波信号,在此基础上设计了一款17通道多路TDC系统芯片。芯片采用CMOS 0.11μm工艺设计,版图面积为0.6mm×3mm。后仿真结果显示,在1.2V电源下其功耗小于100mW,单输入精度平均值为51.7ps,动态范围为3.4μm,且线性度良好。该TDC芯片适用于飞行时间脉冲激光雷达的信号计时。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院微电子研究所