專利名稱：抖動(dòng)測(cè)量裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抖動(dòng)測(cè)量裝置及其方法，且特別是涉及利用時(shí)間延遲線 來實(shí)現(xiàn)信號(hào)抖動(dòng)測(cè)量的裝置及方法。
背景技術(shù)：
抖動(dòng)(jitter)為信號(hào)實(shí)際轉(zhuǎn)換位置與其理想轉(zhuǎn)換位置在時(shí)間上的位移。 對(duì)于數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)而言，信號(hào)抖動(dòng)會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e(cuò)誤，降低系統(tǒng)的可靠 度，甚至造成系統(tǒng)的誤動(dòng)作。在現(xiàn)今高速數(shù)據(jù)運(yùn)算與傳輸?shù)臅r(shí)代，信號(hào)抖動(dòng) 分析是不容忽視的問題。
在傳統(tǒng)的芯片測(cè)試技術(shù)中，在芯片外部的抖動(dòng)測(cè)量方法為利用示波器 (oscil loscope)或步頁(yè)語(yǔ)分析儀(spectrum analyzer)來測(cè)量芯片的輸出信號(hào)， 藉以觀察輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換邊緣是否符合預(yù)期。然而輸入及輸出(i叩ut and output, I/O)焊墊及鎊線(bounding wiring)通常會(huì)使芯片的輸出信號(hào)失真 及衰減，因而降低了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著芯片的晶體管數(shù)量增加，也提 高了接腳數(shù)量的需求。但是，在封裝技術(shù)的機(jī)械限制之下，接腳的數(shù)量無(wú)法 對(duì)應(yīng)晶體管數(shù)量而增加。由于能提供測(cè)試的接腳是有限的，所以并非所有的 待測(cè)信號(hào)(signals-under-test, SUTs)可以通過獨(dú)立的接腳進(jìn)行存取。在數(shù) 字信號(hào)處理中，雖然可以通過串行傳輸?shù)姆绞絹韨魉痛郎y(cè)信號(hào)，以降低接腳 的數(shù)量，但是此串行傳輸?shù)姆绞絽s無(wú)法應(yīng)用在模擬信號(hào)的測(cè)試上。受限于接 腳數(shù)量的限制以及難以預(yù)測(cè)芯片內(nèi)待測(cè)信號(hào)于傳送過程中的特性，大大地增 加了混合信號(hào)(mix-signal)芯片的測(cè)試難度。因此，采用內(nèi)建自我測(cè)試 (built-in self-test, BIST)技術(shù)來測(cè)量信號(hào)抖動(dòng)可克服上述問題。
在內(nèi)建自我測(cè)試的抖動(dòng)測(cè)量方法中，最重要的問題為將連續(xù)的時(shí)間信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字的表示方法，以供判讀及進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。在相關(guān)論文"A jitter characterization system using a component-invariant vernier delay line, " IEEE Trans, on Very Large Scale Integration System, pp. 79-95， 2004中，提出 一種使用元件不變光標(biāo)尺(component-invariant
vernier delay 1 ine)的4+動(dòng)測(cè)量方法。圖1為上述i侖文所述的4牛動(dòng)測(cè)量架 講的電路圖。請(qǐng)參考圖1,抖動(dòng)測(cè)量裝置100包括邊緣檢測(cè)器110及120、 環(huán)形振蕩器130及140、相位比較器150以及計(jì)數(shù)器160。邊緣檢測(cè)器110 及120分別將信號(hào)Data (在此為待測(cè)信號(hào))及參考時(shí)鐘信號(hào)Clock轉(zhuǎn)換為步階 信號(hào)S1及S2。環(huán)形振蕩器130及140分別接收步階信號(hào)S1及S2，以產(chǎn)生 周期性脈沖信號(hào)Pl及P2。計(jì)數(shù)器160記錄環(huán)形振蕩器130及140的振蕩次 數(shù)，且計(jì)數(shù)器160在相位比較器150檢測(cè)到信號(hào)Data落后于參考時(shí)鐘信號(hào) Clock后停止計(jì)數(shù)。
環(huán)形振蕩器130及140分別包括延遲單元131及141,且二者分別設(shè)計(jì) 為具有不同延遲時(shí)間r s及r f。假設(shè)延遲時(shí)間r s大于延遲時(shí)間r f為Tl 秒，且信號(hào)Data領(lǐng)先參考時(shí)鐘信號(hào)Clock為T2秒，其中T2>0。在邊緣4企測(cè) 器110及120觸發(fā)后，步階信號(hào)Sl會(huì)領(lǐng)先步階信號(hào)S2為T2秒。延遲單元 131及141之間的時(shí)間差可視為測(cè)量抖動(dòng)的最小分辨率。當(dāng)環(huán)形振蕩器130 及140首次完成一次振蕩，脈沖信號(hào)P1及P2之間存在相位差(T2-Tl)。同 理類推，當(dāng)環(huán)形振蕩器130及140振蕩K次，相位差便為(T2 - KxTl)。當(dāng)相 位比較器150檢測(cè)到信號(hào)Data落后于參考時(shí)鐘信號(hào)Clock時(shí)，也就是 (T2-KxTl)<0,計(jì)數(shù)器160便會(huì)停止在計(jì)數(shù)值K。因此，邊緣檢測(cè)器110及 120、環(huán)形振蕩器130及140、相位比較器150以及計(jì)數(shù)器160可組成時(shí)間數(shù) 字轉(zhuǎn)換器(time-to-digital converter)。
雖然上述論文中，抖動(dòng)測(cè)量的分辨率可以少于一個(gè)邏輯門的延遲時(shí)間， 但環(huán)形振蕩器130及140會(huì)產(chǎn)生額外的噪聲，且受到工藝與操作環(huán)境的影響 也較難控制所設(shè)計(jì)的時(shí)間延遲。另外，在上述論文中，必須參考額外的參考 時(shí)鐘信號(hào)來進(jìn)行抖動(dòng)測(cè)量，且需要更多的操作時(shí)間來取得足夠的樣本?，F(xiàn)今 的設(shè)計(jì)必須考慮上述限制來降低測(cè)量的困難度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種抖動(dòng)測(cè)量裝置及其方法。此測(cè)量裝置及方法 具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，例如是高分辨率、多分辨率以及無(wú)需額外的參考信號(hào)來進(jìn)行 抖動(dòng)測(cè)量。更進(jìn)一步來說，此內(nèi)建自我測(cè)試的測(cè)量裝置可以節(jié)省芯片的空間 及降低負(fù)載效應(yīng)。
本發(fā)明提供一種抖動(dòng)測(cè)量裝置，此抖動(dòng)測(cè)量裝置包括信號(hào)擷取模塊、信 號(hào)放大模塊、邊緣檢測(cè)模塊以及時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊。信號(hào)擷取模塊接收待測(cè) 信號(hào)，并且輸出第一脈沖信號(hào)，其中第一脈沖信號(hào)的脈寬相同于待測(cè)信號(hào)的 一周期寬度。信號(hào)放大模塊放大第一脈沖信號(hào)的脈寬，以產(chǎn)生第二脈沖信號(hào)。 邊緣檢測(cè)模塊依據(jù)所檢測(cè)的第二脈沖信號(hào)的上升邊緣及下降邊緣，分別產(chǎn)生 第 一指示信號(hào)及第二指示信號(hào)。時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換;漠塊依據(jù)第 一及第二指示信號(hào) 將時(shí)域上第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
本發(fā)明提供一種抖動(dòng)測(cè)量方法。首先，接收一待測(cè)信號(hào)，并從中擷取第 一脈沖信號(hào)，此第一脈沖信號(hào)的脈寬相同于待測(cè)信號(hào)的一周期寬度。接著， 將第一脈沖信號(hào)的脈寬放大，以產(chǎn)生第二脈沖信號(hào)。通過檢測(cè)第二脈沖信號(hào) 的上升邊緣及下降邊緣，分別據(jù)以產(chǎn)生第一指示信號(hào)及第二指示信號(hào)。之后， 依據(jù)第一指示信號(hào)及第二指示信號(hào)，將時(shí)域上第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換為數(shù) 字信號(hào)，以獲得待測(cè)信號(hào)的抖動(dòng)值。
本發(fā)明提供一種抖動(dòng)測(cè)量裝置及其方法，其能放大第一脈沖信號(hào)的脈寬 來提高測(cè)量抖動(dòng)值的分辨率。通過調(diào)整不同的放大倍率，便可以采用多分辨 率來量化待測(cè)信號(hào)的抖動(dòng)值。第二脈沖信號(hào)為經(jīng)放大第一脈沖信號(hào)所獲得 的，且第 一及第二指示信號(hào)為通過分別檢測(cè)第二脈沖信號(hào)的上升邊緣及下降 邊緣所獲得的。時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊依據(jù)第一及第二指示信號(hào)，將時(shí)域上第二 脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，藉以獲得待測(cè)信號(hào)的抖動(dòng)值。
為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并 結(jié)合詳細(xì)說明如下。


圖1為傳統(tǒng)抖動(dòng)測(cè)量架講的電路圖。
圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的抖動(dòng)測(cè)量裝置的方塊圖。
圖3A為本發(fā)明實(shí)施例圖2中信號(hào)擷取模塊的電路圖。
圖3B為本發(fā)明實(shí)施例圖3A中信號(hào)擷取模塊的時(shí)序圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例圖2中信號(hào)放大模塊的電路圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例圖2中邊緣檢測(cè)模塊的電路圖。
圖6A為本發(fā)明實(shí)施例圖2中時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。
圖6B為本發(fā)明實(shí)施例圖6A中取樣單元的時(shí)序圖。
圖7A為本發(fā)明實(shí)施例圖2中時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。
圖7B為本發(fā)明實(shí)施例圖7A中時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的時(shí)序圖。 圖8為本發(fā)明的一實(shí)施例的抖動(dòng)測(cè)量方法的流程圖。
附圖符號(hào)說明
100、 200:抖動(dòng)測(cè)量裝置
130、 140:環(huán)形振蕩器
150:相位比較器
160:計(jì)數(shù)器
210:信號(hào)擷取模塊
220:信號(hào)放大模塊
230:邊緣檢測(cè)模塊
240:時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊
110、 120、 211、 212、 231、 232:邊緣才企測(cè)器
213:異或門
214、 222a、 222b、 224、 234、 241a:反相器
Cl:電容
221:充電泵浦
222:緩沖單元
223:或門
Ml、 M2:開關(guān)
II、 12:電源源
241、 741:環(huán)形振蕩單元
242、 742:取樣單元
243、 743:解碼單元 241b、 741a、 741b:與非門 242a、 742a:觸發(fā)器 243a:異或非門
742b:延遲單元
S801-S805:本發(fā)明的一實(shí)施例所述的測(cè)量抖動(dòng)方法的檢查方法的各步
具體實(shí)施例方式
圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的抖動(dòng)測(cè)量裝置的方塊圖。請(qǐng)參考圖2，抖動(dòng)
測(cè)量裝置200包括信號(hào)擷取模塊210、信號(hào)放大模塊220、邊緣檢測(cè)模塊230 以及時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊240。信號(hào)擷取模塊210接收待測(cè)信號(hào)TS并擷取第一 脈沖信號(hào)PS1,其中第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬相同于待測(cè)信號(hào)TS的一周期寬 度。信號(hào)放大模塊220放大第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬，以產(chǎn)生第二脈沖信號(hào) PS2。由于第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬在時(shí)域上為待測(cè)信號(hào)TS的一個(gè)周期寬度， 因此將第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬進(jìn)行放大，可以等效地提高第一脈沖信號(hào) PS1的分辨率。邊纟i^r測(cè)模塊230檢測(cè)第二脈沖信號(hào)PS2的上升邊緣以及下 降邊緣，藉以分別產(chǎn)生第一指示信號(hào)IS1及第二指示信號(hào)IS2。時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn) 換模塊240依據(jù)第一指示信號(hào)IS1及第二指示信號(hào)IS2,將時(shí)域上第二脈沖 信號(hào)PS2的脈寬轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以獲得待測(cè)信號(hào)TS的抖動(dòng)值Dout。以下 將詳述說明各模塊的運(yùn)作。
圖3A為本發(fā)明實(shí)施例圖2中信號(hào)擷取模塊210的電路圖。請(qǐng)參考圖3A, 信號(hào)擷取模塊210包括邊緣檢測(cè)器211及212 、異或(XOR)門213以及反相器 214。邊緣檢測(cè)器211的數(shù)據(jù)端耦接電壓VDD,其控制端及重置端分別接收待 測(cè)信號(hào)TS及重置信號(hào)RESET,且其輸出端產(chǎn)生第一信號(hào)Fl。邊纟彖;險(xiǎn)測(cè)器 的數(shù)據(jù)端耦接電壓VDD,其控制端接收待測(cè)信號(hào)TS，且其輸出端產(chǎn)生第二信 號(hào)F2。反相器241的輸入端及輸出端分別耦接邊緣檢測(cè)器211的輸出端及邊 緣檢測(cè)器212的重置端。異或門213接收第一信號(hào)F1及第二信號(hào)F2，并據(jù) 以產(chǎn)生第一脈沖信號(hào)PS1。
圖3B為本發(fā)明實(shí)施例圖3A中信號(hào)擷取模塊210的時(shí)序圖。請(qǐng)參考圖 3A及圖犯，在此假設(shè)邊緣檢測(cè)器211及212為正緣觸發(fā)。當(dāng)重置信號(hào)RESET 為邏輯高電平('T')時(shí)，邊緣檢測(cè)器211及212處于重置狀態(tài)，且二者分 別產(chǎn)生邏輯低電平("0")的第一信號(hào)F1及第二信號(hào)F2。當(dāng)重置信號(hào)RESET 為邏輯低電平("0")時(shí)，邊緣檢測(cè)器211便會(huì)檢測(cè)待測(cè)信號(hào)TS的第一個(gè)上 升邊緣，并且產(chǎn)生邏輯高電平("1")的第一信號(hào)Fl,亦即邊緣檢測(cè)器211 的數(shù)據(jù)端的電壓電平。此時(shí)，反相器214輸出反相的第一信號(hào)至邊緣檢測(cè)器 212的重置端，以啟動(dòng)邊緣檢測(cè)器212運(yùn)作，此反相的第一信號(hào)具有邏輯低 電平("0")。邊緣檢測(cè)器212便可檢測(cè)待測(cè)信號(hào)TS的第二個(gè)上升邊緣，并 產(chǎn)生邏輯高電平("1")的第二信號(hào)F2。邊緣;險(xiǎn)測(cè)器211及212在重置信號(hào)RESET再度回到邏輯高電平("1")之前，會(huì)維持在正常狀態(tài)。異或門213 將第一信號(hào)F1及第二信號(hào)F2進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以產(chǎn)生第一脈沖信號(hào)PS1，此 第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬相同于待測(cè)信號(hào)TS的一周期寬度。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例圖2中信號(hào)放大模塊220的電路圖。請(qǐng)參考圖4, 信號(hào)放大模塊220包括電容C1、充電泵浦221、緩沖單元222、反相器224 以及或門223。電容C1的第一端產(chǎn)生第二脈沖信號(hào)PS2,且電容C1的第二 端耦接接地電壓GND。緩沖單元222為由反相器222a-222b串聯(lián)所組成的， 緩沖單元222可以增強(qiáng)電容Cl的第一端信號(hào)OUT的傳輸強(qiáng)度，而信號(hào)OUT 與第二脈沖信號(hào)PS2相關(guān)。反相器224的輸入端通過緩沖單元2"而耦接電 容C1的第一端，且反相器224的輸出端輸出第二脈沖信號(hào)PS2。充電泵浦 221耦接于信號(hào)擷取模塊210與電容Cl的第一端之間，其依據(jù)第一脈沖信號(hào) PS1對(duì)電容C1進(jìn)行充電或放電，且通過調(diào)整充電電流或》文電電流的大小來放 大第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬。
充電泵浦221包括開關(guān)M1及M2，以及電流源11及12。在本實(shí)施例中， 假設(shè)開關(guān)M1為P型晶體管，且開關(guān)M2為N型晶體管，開關(guān)M1的控制端接 收上拉信號(hào)P-叩，且其第一端及第二端分別耦接電壓VDD及電流源II的第 一端。而電流源II的第二端則耦接電容C1的第一端。電流源12的第一端 及第二端分別耦接到電流源II的第二端及開關(guān)M2的第一端。開關(guān)M2的控 制端接收下拉信號(hào)P—down,且開關(guān)M2的第二端耦接接地電壓GND?；蜷T223 將第一脈沖信號(hào)PS1及緩沖單元222的輸出信號(hào)0UTD進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并且 據(jù)以產(chǎn)生上拉信號(hào)P—up。在本實(shí)施例中，下拉信號(hào)P—down即為第一脈沖信 號(hào)PS1。
請(qǐng)參考圖4,初始時(shí)，輸出信號(hào)OUTD為反相器"孔的輸出，因此緩沖 單元222的輸出信號(hào)0UTD可以是邏輯高電平("1")或者邏輯低電平 ("0")。假設(shè)一開始緩沖單元222的輸出信號(hào)0UTD為邏輯低電平("0"), 且第一脈沖信號(hào)PS1為邏輯低電平("0"),則開關(guān)Ml會(huì)導(dǎo)通，使電容Cl 的第一端信號(hào)OUT充電至反相器222a的閾值電壓，因此緩沖單元222的輸 出信號(hào)OUTD改變?yōu)檫壿嫺唠娖?"1")。此結(jié)果會(huì)與上述假設(shè)相異。相反地， 倘若緩沖單元222的輸出信號(hào)OUTD為邏輯高電平("1"),則上拉信號(hào)P-叩 為邏輯高電平("1"),進(jìn)而使開關(guān)M1不導(dǎo)通，且電容C1的第一端信號(hào)OUT 維持在先前的狀態(tài)。在此假設(shè)緩沖單元222的輸出信號(hào)0UTD為邏輯高電平
("1")是較為適當(dāng)?shù)?。因此，在信?hào)放大模塊220為預(yù)設(shè)狀態(tài)的情況下， 輸出信號(hào)0UTD為邏輯高電平("1"),且第一脈沖信號(hào)PS1為邏輯低電平
("0")以使開關(guān)Ml及M2不導(dǎo)通。在第一脈沖信號(hào)PS1的上升邊緣發(fā)生之 前，信號(hào)放大模塊220會(huì)維持在預(yù)設(shè)狀態(tài)。
在第一脈沖信號(hào)PS1提升至邏輯高電平("1")后，開關(guān)M2會(huì)導(dǎo)通。此 時(shí)，電容C1會(huì)通過電流源12及導(dǎo)通的開關(guān)M2而進(jìn)行放電，直到第一脈沖 信號(hào)PS1降至邏輯低電平("0")。然后，緩沖單元222的輸出信號(hào)0UTD會(huì) 降至邏輯低電平("0")，并通過反相器224產(chǎn)生第二脈沖信號(hào)PS2的上升 邊緣。在第一脈沖信號(hào)PS1降至邏輯低電平("0")后，上拉信號(hào)P-up控制 開關(guān)M1導(dǎo)通，而開關(guān)M2不導(dǎo)通。此時(shí)，電容C1通過導(dǎo)通的開關(guān)M1及電流 源II而充電至反相器222a的閾值電壓，接著緩沖單元222的輸出信號(hào)OUTD 便改變?yōu)檫壿嫺唠娖?"1")，并且通過反相器224產(chǎn)生第二脈沖信號(hào)PS2 的下降邊緣。第二脈沖信號(hào)PS2的脈寬與電容C1的第一端充放電過程的持 續(xù)時(shí)間相同。通過調(diào)整充電泵浦221的充電電流及放電電流大小，便能放大 第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬。舉例來說，如果充電電流對(duì);j文電電流的比例為 l:k,則第二脈沖信號(hào)PS2的脈寬對(duì)第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬的比例為
(k+l):l。接著，第二脈沖信號(hào)PS2便傳送至邊緣檢測(cè)模塊230。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例圖2中邊緣檢測(cè)模塊230的電路圖。請(qǐng)參考圖5, 邊緣檢測(cè)模塊230包括邊緣檢測(cè)器231及232,以及反相器234。邊緣檢測(cè) 器231的數(shù)據(jù)端耦接電壓VDD,其控制端及重置端分別接收第二脈沖信號(hào)PS2 及重置信號(hào)RST，且其輸出端產(chǎn)生第一指示信號(hào)IS1。在本實(shí)施例中，重置 信號(hào)RST可以是實(shí)施例圖3A中的重置信號(hào)RESET。邊緣一企測(cè)器232的數(shù)據(jù)端 耦接電壓VDD,其控制端接收反相的第二脈沖信號(hào)，其重置端接收重置信號(hào) RST,且其輸出端產(chǎn)生第二指示信號(hào)IS2。反相器234的輸入端接收第二脈沖 信號(hào)PS2,且反相器234的輸出端產(chǎn)生反相的第二脈沖信號(hào)。在本實(shí)施例中， 第一指示信號(hào)IS1及第二指示信號(hào)IS2 —開始因重置信號(hào)RST而重設(shè)為邏輯 低電平("0")。在正常操作下，第二脈沖信號(hào)PS2的上升邊緣觸發(fā)邊緣檢 測(cè)器231，而第二脈沖信號(hào)PS2的下降邊緣則觸發(fā)邊緣;險(xiǎn)測(cè)器232。因此， 當(dāng)邊緣檢測(cè)器231檢測(cè)到第二脈沖信號(hào)PS2的上升邊緣時(shí)，邊緣檢測(cè)器231 便會(huì)改變第一指示信號(hào)IS1為邏輯高電平("1")。當(dāng)邊緣檢測(cè)器232檢測(cè) 到第二脈沖信號(hào)PS2的下降邊緣時(shí)，邊緣檢測(cè)器便會(huì)改變第二指示信號(hào)IS2
為邏輯高電平("1")。
圖6A為本發(fā)明實(shí)施例圖2中時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換;溪塊240的電路圖。請(qǐng)參考 圖6A,時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊240包括環(huán)形振蕩單元241、取樣單元242以及解 碼單元M3。環(huán)形振蕩單元241包括反相器241a及與非(NAND)門241b。在 此假設(shè)反相器241a的數(shù)量為N。第(i+l)個(gè)反相器241a的輸入端耦接第i 個(gè)反相器241a的輸出端，其中i為正整數(shù)，且l《i^(N-l)。與非門241b 將第一指示信號(hào)IS1及第N個(gè)反相器2"a所輸出的第三信號(hào)QN+!進(jìn)行邏輯 運(yùn)算，并產(chǎn)生第四信號(hào)Qi至第1個(gè)反相器241a的輸入端。
取樣單元242耦接環(huán)形振蕩單元Ml。取樣單元242依據(jù)第二指示信號(hào) ISL將反相器Mla的輸入端及輸出端信號(hào)進(jìn)行取樣，以產(chǎn)生第1個(gè)至第(N+l) 個(gè)取樣信號(hào)S廣SN+1。取樣單元242包括多個(gè)觸發(fā)器242a。在此假設(shè)有N+l 個(gè)觸發(fā)器242a。第j個(gè)觸發(fā)器242a的數(shù)據(jù)端耦接第j個(gè)反相器241a的輸入 端，其控制端接收第二指示信號(hào)IS2,且其輸出端輸出第j個(gè)取樣信號(hào)Sj， 其中1 S j S N。第(N+l)個(gè)觸發(fā)器242a的數(shù)據(jù)端耦接第N個(gè)反相器214a 的輸出端，其控制端接收第二指示信號(hào)IS2,且其輸出端輸出第(N+l)個(gè)取樣 化"T S冊(cè)。
圖6B為本發(fā)明實(shí)施例圖6A中取樣單元242的時(shí)序圖。請(qǐng)參考圖6A及 圖6B，假設(shè)反相器241a的延遲時(shí)間為T3秒，例如20微微秒(picosecond)。 第一指示信號(hào)IS1及第二指示信號(hào)IS2可分別視為開始信號(hào)及結(jié)束信號(hào)。當(dāng) 第一指示信號(hào)IS1初始為邏輯低電平("0")時(shí)，第1個(gè)反相器241a的輸入 端信號(hào)Qi為邏輯高電平("1")，且第2個(gè)反相器241a的輸入端信號(hào)Q2為 邏輯低電平("0")，依此類推。當(dāng)?shù)谝恢甘拘盘?hào)IS1為邏輯高電平("1") 時(shí)，反相器241a便開始周期性地改變其邏輯狀態(tài)，也就是說，第1個(gè)反相 器241a的輸入端信號(hào)Qi變成邏輯低電平("0"),且第2個(gè)反相器241a的 輸入端信號(hào)Q2變成邏輯高電平("1")，以此類推。當(dāng)?shù)诙甘拘盘?hào)IS2的 上升邊緣觸發(fā)觸發(fā)器242a之后，取樣單元242便讀取反相器241a的端信號(hào) Q廣QN+1。在反相器241a的這些端點(diǎn)中，會(huì)有連續(xù)兩個(gè)端點(diǎn)具有相同的邏輯 電平，例如圖6B中所示端信號(hào)Q3及Q4，這是因?yàn)榈?個(gè)反相器241a沒有 足夠時(shí)間改變其邏輯狀態(tài)。
請(qǐng)參考圖6A,取樣單元依據(jù)第二指示信號(hào)IS2,將環(huán)形振蕩單元 241的輸出信號(hào)進(jìn)行取樣，并據(jù)以產(chǎn)生第1個(gè)至第N+l個(gè)取樣信號(hào)S「SN+1。 在正常的情況下，反相器241a的輸入端及輸出端應(yīng)該具有不同的邏輯電平。 當(dāng)其一反相器241a的輸入端及輸出端具有相同的邏輯電平時(shí)，則表示在取 樣瞬間，此一反相器241a正處于轉(zhuǎn)換邏輯狀態(tài)的過程中。如圖6B中箭頭A 所示，當(dāng)?shù)诙甘拘盘?hào)IS2提升到邏輯高電平('T')時(shí)，取樣信號(hào)S!至S, 的邏輯電平分別為T ， "0" , T , T ， "0" ， T , "0" , 'T', "0" , "1",以此類推。解碼單元243分析第1個(gè)至第N+l個(gè)取樣信號(hào) S廣Snw,并且通過判斷兩相鄰取樣信號(hào)是否具有相同的邏輯電平方式，產(chǎn)生 二進(jìn)制或者其它數(shù)字形式的數(shù)字信號(hào)Ck來表示第二脈沖信號(hào)PS2的脈寬。兩 相鄰取樣信號(hào)為第k個(gè)取樣信號(hào)Sk及第(k+l)個(gè)取樣信號(hào)Sk+1，或是第(N+l) 個(gè)取樣信號(hào)Snm及第1個(gè)取樣信號(hào)S"其中k為正整數(shù)，且1 S N。
請(qǐng)參考圖6A，解碼單元240可采用多個(gè)異或非(XNOR)門243a來加以實(shí) 現(xiàn)的，其中解碼單元240包括N+1個(gè)異或非門243a。第k個(gè)異或非門243a 將第k個(gè)取樣信號(hào)Sk及第(k+l)個(gè)取樣信號(hào)Skw進(jìn)行邏輯運(yùn)算。而第(N+l) 個(gè)異或非門243a將第1個(gè)取樣信號(hào)Si及第(N+l)個(gè)取樣信號(hào)SNw進(jìn)行邏輯運(yùn) 算。當(dāng)解碼單元243的第k個(gè)異或非門243a輸出邏輯高電平("1")的信號(hào) 時(shí)，意味著第k個(gè)反相器241a的輸入端及輸出端具有相同的邏輯電平。以 下舉例說明如何獲得待測(cè)信號(hào)TS的抖動(dòng)值Dout。
舉例來說，在第一次轉(zhuǎn)換時(shí)，第二指示信號(hào)IS2的上升邊緣檢測(cè)到環(huán)形 振蕩單元241中第k個(gè)反相器241a的輸入端及輸出端具有相同的邏輯電平。 倘若待測(cè)信號(hào)TS沒有抖動(dòng)的話，則在第二次轉(zhuǎn)換時(shí)也會(huì)檢測(cè)到第k個(gè)反相 器241a的輸入端及輸出端具有相同的邏輯電平。當(dāng)檢測(cè)到第k個(gè)反相器241a 時(shí)，解碼單元243輸出數(shù)字信號(hào)"k",例如當(dāng)檢測(cè)到為第5個(gè)反相器241a 時(shí)，解碼單元243以二進(jìn)制的形式輸出"0101"。而數(shù)字信號(hào)"k"及"k+l" 之間的差值便為時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊240的分辨率。也就是說解碼單元243可 計(jì)算所輸出的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)的時(shí)間差，例如C5(0101)及C6(0110),來作為抖 動(dòng)值Dout。此時(shí)間差例如是第5個(gè)反相器241a及第6個(gè)反相器241a之間的 延遲時(shí)間。
在本實(shí)施例中，信號(hào)擷取模塊210擷取對(duì)應(yīng)待測(cè)信號(hào)TS的周期寬度的 第一脈沖信號(hào)PSl,并經(jīng)由信號(hào)放大模塊220來放大第一脈沖信號(hào)PS1，接 著邊緣檢測(cè)模塊230檢測(cè)經(jīng)放大的第一脈沖信號(hào)PS1 (亦即第二脈沖信號(hào)PS2) 的上升邊緣及下降邊緣，最后由時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊240將第二脈沖信號(hào)PS2
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的脈寬數(shù)字化，并輸出對(duì)應(yīng)待測(cè)信號(hào)TS的周期寬度的數(shù)字信號(hào)。在經(jīng)一次
轉(zhuǎn)換之后，抖動(dòng)測(cè)量裝置200便會(huì)經(jīng)圖3A所示的重置信號(hào)REST及圖5所示 的重置信號(hào)RST重置，而進(jìn)行新的轉(zhuǎn)換。
如上所述，反相器241a的延遲時(shí)間定義為測(cè)量抖動(dòng)的分辨率。而放大 第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬等效地增加測(cè)量抖動(dòng)值的分辨率。為了使本發(fā)明領(lǐng) 域技術(shù)人員能輕易地實(shí)施本發(fā)明，以下將舉另一實(shí)施例。圖7A為本發(fā)明實(shí) 施例圖2中時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊240的電路圖。請(qǐng)參考圖7A，環(huán)形振蕩單元 741采用多個(gè)與非門741a來取代實(shí)施例圖6A中的反相器241a，且加入了多 個(gè)延遲單元742b于取樣單元742之中。在本實(shí)施例中，延遲單元742b的數(shù) 量為N個(gè)，且第j個(gè)取樣單元742b耦接于第j個(gè)觸發(fā)器242a的控制端與第 (j+l)個(gè)觸發(fā)器242a的控制端之間，其中1《j S N。
請(qǐng)參考圖7A,假設(shè)與非門741a的延遲時(shí)間為T5秒，且延遲單元7"b 的延遲時(shí)間為T6秒，其中延遲單元742b的延遲時(shí)間小于與非門741a的延 遲時(shí)間，例如T5為30微微秒且T6為20微微秒。因此，第二指示信號(hào)IS2 的上升邊緣傳送至第2個(gè)觸發(fā)器742a的控制端的時(shí)間會(huì)較其傳送至第一個(gè) 觸發(fā)器742a的時(shí)間慢T6秒，以此類推。如圖7B中箭頭B所示，當(dāng)?shù)诙?示信號(hào)IS2的上升邊緣依序地觸發(fā)觸發(fā)器742a,取樣信號(hào)S,至SN+1的邏輯 電平分別為T ， "0" ， T ， "0" ， T ， "0" , T , "1" , "0", 'T',以此類推。對(duì)相同的待測(cè)信號(hào)TS而言，實(shí)施例圖6B及圖7B轉(zhuǎn)換所 得的數(shù)字信號(hào)以十進(jìn)制表示則分別為"3"及"7"。由此比較結(jié)果可知，增 加數(shù)字信號(hào)的表示值可提升分辨率。此時(shí)測(cè)量抖動(dòng)值Dout的分辨率為與非 門741a的延遲時(shí)間T5與延遲單元742b的延遲時(shí)間T6之間的時(shí)間差，例如 是10微微秒。在本實(shí)施例中，解碼單元分析第1個(gè)至第N+l個(gè)取樣信號(hào) S廣SN+1,藉以將第二脈沖信號(hào)PS2的脈寬轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)。而解碼單元743采 集每次轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字信號(hào)，并且計(jì)算這些數(shù)字信號(hào)的均方根值，以作為抖 動(dòng)值Dout。
如上述實(shí)施例所述，在此可歸納為下列的方法流程。圖8為本發(fā)明的一 實(shí)施例的抖動(dòng)測(cè)量方法的流程圖。請(qǐng)參考圖2及圖8，首先，接收待測(cè)信號(hào) TS(步驟S801),接著，從待測(cè)信號(hào)TS1中擷取第一脈沖信號(hào)PS1 (步驟S802), 其中第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬相同于待測(cè)信號(hào)TS的一周期寬度。接著，將 第一脈沖信號(hào)PS1的脈寬進(jìn)行放大以增加其分辨率，并據(jù)以產(chǎn)生第二脈沖信
號(hào)PS2 (步驟S803)。接下來，檢測(cè)第二脈沖信號(hào)PS2的上升邊緣及下降邊緣, 并據(jù)以分別產(chǎn)生第一指示信號(hào)IS1及第二指示信號(hào)IS2 (步驟S804)。而依據(jù) 第一指示信號(hào)IS1及第二指示信號(hào)IS2,將時(shí)域上第二脈沖信號(hào)PS2的脈寬 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以獲得待測(cè)信號(hào)TS的抖動(dòng)值Dout。
綜上所述，上述實(shí)施例中，信號(hào)放大模塊通過調(diào)整充電泵浦的充電電流 及放電電流的大小，來放大第一脈沖信號(hào)的脈寬，藉以等效地提高時(shí)間數(shù)字 轉(zhuǎn)換模塊的分辨率，以及提供多分辨率的功能。也因此可以釆用多分辨率來 定量待測(cè)信號(hào)的抖動(dòng)值。第一指示信號(hào)及第二指示信號(hào)為經(jīng)由檢測(cè)第二脈沖 信號(hào)的上升邊緣及下降邊緣所得的。在第一指示信號(hào)的控制下，時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn) 換模塊中的環(huán)形振蕩單元開始振蕩，且依據(jù)第二指示信號(hào)，時(shí)間#:字轉(zhuǎn)換模 塊中的取樣單元將環(huán)形振蕩單元內(nèi)反相器的輸入端及輸出端信號(hào)進(jìn)行取樣， 其中這些反相器串聯(lián)成環(huán)形。時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊為建構(gòu)在環(huán)形振蕩單元的基 礎(chǔ)上，其不受待測(cè)信號(hào)的周期寬度影響可以量化細(xì)微的時(shí)間間距。因此，上 述實(shí)施例無(wú)須考慮待測(cè)信號(hào)的頻率，便可測(cè)量信號(hào)的抖動(dòng)。而且，結(jié)合延遲 單元及脈寬放大技術(shù)也可獲得較佳的分辨率，時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊中的解碼單 元可以將第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以獲得待測(cè)信號(hào)的抖動(dòng)值。
眾所皆知，采用外部測(cè)試設(shè)備來對(duì)高速信號(hào)進(jìn)行高質(zhì)測(cè)量試是相當(dāng)昂 貴，而且不能量產(chǎn)。另外，為達(dá)到測(cè)試目的，傳統(tǒng)芯片外部測(cè)試方法的實(shí)施 必需使用到緩沖器、多路復(fù)用器、控制單元以及其它額外的電路，藉以將待 測(cè)信號(hào)傳送到芯片輸入/輸出接腳(input/output pins, I/O pins)。本發(fā)明 上述的實(shí)施例為內(nèi)建自我測(cè)試抖動(dòng)測(cè)量，可以減少額外的測(cè)試成本，并且降 低電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。除此之外，本發(fā)明的實(shí)施例無(wú)需參考信號(hào)來與待測(cè)信 號(hào)進(jìn)行比較，也因此可以在不受參考信號(hào)的抖動(dòng)影響下，正確地測(cè)量待測(cè)信 號(hào)的抖動(dòng)值。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但其并非用以限定本發(fā)明，本， 怒技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，當(dāng)可作若干的更改與 修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種抖動(dòng)測(cè)量裝置，包括一信號(hào)擷取模塊，接收一待測(cè)信號(hào)，并輸出一第一脈沖信號(hào)，其中該第一脈沖信號(hào)的脈寬相同于該待測(cè)信號(hào)的一周期寬度；一信號(hào)放大模塊，放大該第一脈沖信號(hào)的脈寬，并據(jù)以產(chǎn)生一第二脈沖信號(hào)；一邊緣檢測(cè)模塊，依據(jù)所檢測(cè)的該第二脈沖信號(hào)的上升邊緣及下降邊緣，分別產(chǎn)生一第一指示信號(hào)及一第二指示信號(hào)；以及一時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，依據(jù)該第一指示信號(hào)及第二指示信號(hào)，轉(zhuǎn)換時(shí)域上第二脈沖信號(hào)的脈寬為一數(shù)字信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該信號(hào)擷取模塊包括 一第一邊緣檢測(cè)器，其數(shù)據(jù)端耦接一第一電壓，其控制端接收該待測(cè)信號(hào)，其重置端接收一第一重置信號(hào)，且其輸出端產(chǎn)生一第一信號(hào)；一第二邊緣檢測(cè)器，其數(shù)據(jù)端耦接該第一電壓，其控制端接收該待測(cè)信 號(hào)，其重置端耦接該第一邊緣^r測(cè)器的輸出端，且其輸出端產(chǎn)生一第二信號(hào)； 以及一第一邏輯門，將該第一信號(hào)及該第二信號(hào)進(jìn)行一第一邏輯運(yùn)算，以產(chǎn) 生該第一脈沖信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該信號(hào)擷取模塊還包括 一第一反相器，其輸入端耦接該第一邊緣檢測(cè)器的輸出端，且其輸出端耦接該第二邊緣;險(xiǎn)測(cè)器的重置端。
4. 如權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該信號(hào)放大模塊包括 一第一電容，其第一端產(chǎn)生該第二脈沖信號(hào)，且其第二端耦接一第一電壓；以及一充電泵浦，耦接于該信號(hào)擷取模塊與該第一電容的第一端之間，用以 依據(jù)該第一脈沖信號(hào)，將該第一電容進(jìn)行充電或放電，其中通過控制充電電 流或放電電流的大小來放大該第 一脈沖信號(hào)的脈寬。
5. 如權(quán)利要求4所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該信號(hào)放大模塊還包括 一緩沖單元，其輸入端耦接該第一電容的第一端，以增強(qiáng)信號(hào)傳輸強(qiáng)度；以及 一第二反相器，其第一端耦接該緩沖單元的輸出端，且其輸出端輸出該 第二脈沖信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求5所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該緩沖單元包括 一第三反相器，其輸入端耦接該第一電容的第一端；以及 一第四反相器，其輸入端耦接該第三反相器的輸出端，且其輸出端作為該緩沖單元的輸出端。
7. 如權(quán)利要求4所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該充電泵浦包括 一第一開關(guān)，其第一端耦接一第二電壓，且其控制端接收一上拉信號(hào)； 一第一電流源，其第一端耦接該第一開關(guān)的第二端，且其第二端耦接該第一電容的第一 端；一第二電流源，其第一端耦接該第一電流源的第二端；以及 一第二開關(guān)，其第一端耦接該第二電流源的第二端，其第二端耦接該第一電壓，且其控制端接收一下拉信號(hào)；其中，該上拉信號(hào)及下拉信號(hào)為依據(jù)該第一脈沖信號(hào)所產(chǎn)生的。
8. 如權(quán)利要求7所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該信號(hào)放大模塊還包括 一第二邏輯門，將該第一脈沖信號(hào)及該第一電容的第一端信號(hào)進(jìn)行一第二邏輯運(yùn)算，以產(chǎn)生該上拉信號(hào)，其中該下拉信號(hào)為該第一脈沖信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該邊緣檢測(cè)模塊包括 一第三邊緣檢測(cè)器，其數(shù)據(jù)端耦接一第一電壓，其控制端接收該第二脈沖信號(hào)，其重置端接收一第二重置信號(hào)，且其輸出端產(chǎn)生該第一指示信號(hào)； 以及一第四邊緣檢測(cè)器，其數(shù)據(jù)端耦接至該第一電壓，其控制端接收該第二脈沖信號(hào)的一反相信號(hào)，其重置端接收該第二重置信號(hào)，且其輸出端產(chǎn)生該 第二指示信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該邊緣檢測(cè)模塊還包括 一第五反相器，其輸入端接收該第二脈沖信號(hào)，且其輸出端耦接該第四邊緣檢測(cè)器的控制端。
11. 如權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊包括 一環(huán)形振蕩單元，包括多個(gè)反相器，第(i+l)個(gè)反相器的輸入端耦接第i個(gè)反相器的輸出端， 其中i為正整數(shù)，1 S i S (N-l),且N為所述反相器的數(shù)量；以及一第三邏輯門，耦接于第N個(gè)反相器的輸出端與第1個(gè)反相器的輸入 端之間，將該第一指示信號(hào)及第N個(gè)反相器所輸出的一第三信號(hào)進(jìn)行一第三 邏輯運(yùn)算，以產(chǎn)生一第四信號(hào)至第一反相器的輸入端；一取樣單元，耦接該環(huán)形振蕩器，將所述反相器的輸入端及輸出端的信號(hào)進(jìn)行取樣，并依據(jù)該第二指示信號(hào)產(chǎn)生第1個(gè)至第(N+1)個(gè)取樣信號(hào)；以 及一解碼單元，將第1個(gè)至第(N+l)個(gè)取樣信號(hào)進(jìn)行解碼，以獲得該待測(cè) 信號(hào)的一抖動(dòng)值。
12. 如權(quán)利要求11項(xiàng)所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該取樣單元包括 多個(gè)觸發(fā)器，第j個(gè)反相器的數(shù)據(jù)端耦接第j個(gè)反相器的輸入端，其控制端接收該第二指示信號(hào)，且其輸出端輸出第j個(gè)取樣信號(hào)，而第(N+1)個(gè) 觸發(fā)器的數(shù)據(jù)端耦接第N個(gè)反相器的輸出端，其控制端接收該第二指示信號(hào)， 且其輸出端輸出第(N+l)個(gè)取樣信號(hào)，其中j為正整數(shù)，且l S j《N。
13. 如權(quán)利要求12所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該取樣單元還包括 多個(gè)延遲單元，第j個(gè)延遲單元耦接于第j個(gè)觸發(fā)器的控制端與第(j+l)個(gè)觸發(fā)器的控制端之間，以延遲該第二指示信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求11所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該解碼單元分析第1個(gè)至 第(N+1)個(gè)取樣信號(hào)，以找出第k個(gè)反相器并據(jù)以轉(zhuǎn)換第二脈沖信號(hào)的脈寬 為該數(shù)字信號(hào)，其中第k個(gè)取樣信號(hào)及第(k+l)個(gè)取樣信號(hào)具有相同的邏輯 電平，且該解碼單元計(jì)算一次轉(zhuǎn)換所得的該數(shù)字信號(hào)與另一次轉(zhuǎn)換所得的該 數(shù)字信號(hào)之間的一時(shí)間差作為該抖動(dòng)值。
15. 如權(quán)利要求11所述的抖動(dòng)測(cè)量裝置，其中該解碼單元分析第1個(gè)至 第(N+l)個(gè)取樣信號(hào)以轉(zhuǎn)換該第二脈沖信號(hào)的脈寬為該數(shù)字信號(hào)，并且記錄 每一次轉(zhuǎn)換所得的該數(shù)字信號(hào)以計(jì)算一均方根值作為該抖動(dòng)值。
16. —種抖動(dòng)測(cè)量方法，包括 接收一待測(cè)信號(hào)；擷取一第一脈沖信號(hào)，其中該第一脈沖信號(hào)的脈寬相同于該待測(cè)信號(hào)的 一周期寬度；放大該第一脈沖信號(hào)的脈寬，以產(chǎn)生一第二脈沖信號(hào)； 依據(jù)所檢測(cè)的該第二脈沖信號(hào)的上升邊緣及下降邊緣，分別產(chǎn)生 一第一 指示信號(hào)及一第二指示信號(hào)；以及 依據(jù)該第一指示信號(hào)及該第二指示信號(hào)，將時(shí)域上該第二脈沖信號(hào)的脈 寬轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號(hào)，以獲得該待測(cè)信號(hào)的一抖動(dòng)值。
17. 如權(quán)利要求16所述的抖動(dòng)測(cè)量方法，其中擷取該第一脈沖信號(hào)，其 脈寬相同于該待測(cè)信號(hào)的一周期寬度的步驟包括檢測(cè)該待測(cè)信號(hào)的一第一上升邊緣，并產(chǎn)生一第一信號(hào)，其中當(dāng)檢測(cè)到 該第一上升邊緣時(shí)，該第一信號(hào)提升至邏輯高電平；檢測(cè)該待測(cè)信號(hào)的一第二上升邊緣，并產(chǎn)生一第二信號(hào)，其中當(dāng)檢測(cè)到 該第二上升邊緣時(shí)，該第二信號(hào)提升至邏輯高電平；以及將第一信號(hào)及該第二信號(hào)進(jìn)行一異或門邏輯運(yùn)算，以產(chǎn)生該第一脈沖信號(hào)。
18. 如權(quán)利要求16所述的抖動(dòng)測(cè)量方法，其中放大該第一脈沖信號(hào)的脈 寬，以產(chǎn)生該第二脈沖信號(hào)的步驟包括利用該第一脈沖信號(hào)來控制一充電泵浦，藉以對(duì)一電容元件進(jìn)行充電或 放電；控制充電電流或放電電流的大小，以放大該第一脈沖信號(hào)的脈寬；以及 依據(jù)該電容元件的跨壓，產(chǎn)生該第二脈沖信號(hào)。
19. 如權(quán)利要求16所述的抖動(dòng)測(cè)量方法，其中依據(jù)所檢測(cè)的該第二脈沖 信號(hào)的上升邊緣及下降邊緣，分別產(chǎn)生該第一指示信號(hào)及該第二指示信號(hào)的 步驟包括當(dāng)檢測(cè)到該第二脈沖信號(hào)的上升邊緣時(shí)，產(chǎn)生該第一指示信號(hào)，其中該第一指示信號(hào)提升至邏輯高電平；以及當(dāng)檢測(cè)到該第二脈沖信號(hào)的下降邊緣時(shí)，產(chǎn)生該第二指示信號(hào)，其中該 第二指示信號(hào)提升至邏輯高電平。
20. 如權(quán)利要求16所述的抖動(dòng)測(cè)量方法，其中依據(jù)該第一指示信號(hào)及該 第二指示信號(hào)，將時(shí)域上該第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換為該數(shù)字信號(hào)，以獲得該待測(cè)信號(hào)的該抖動(dòng)值的步驟包括依據(jù)該第一指示信號(hào)，控制一環(huán)形振蕩單元運(yùn)作，其中該環(huán)形振蕩單元 為由多個(gè)反相器串聯(lián)成環(huán)形所組成的；依據(jù)該第二指示信號(hào)，將所述反相器的輸入端及輸出端進(jìn)行取樣，以產(chǎn)生多個(gè)取樣信號(hào)；分析所述取樣信號(hào)，并找出第k個(gè)反相器以將該第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn) 換成該數(shù)字信號(hào)，其中第k個(gè)取樣信號(hào)及第(k+l)個(gè)取樣信號(hào)具有相同的邏輯電平，k為正整數(shù)，1 S N，且N為所述反相器的數(shù)量；以及計(jì)算一次轉(zhuǎn)換所得的該數(shù)字信號(hào)及另一次轉(zhuǎn)換所得的該數(shù)字信號(hào)之間的一時(shí)間差，以作為該抖動(dòng)值。
21.如權(quán)利要求16所述的抖動(dòng)測(cè)量方法，其中依據(jù)該第一指示信號(hào)及該 第二指示信號(hào)，將時(shí)域上該第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換為該數(shù)字信號(hào)，以獲得 該待測(cè)信號(hào)的該抖動(dòng)值的步驟包括依據(jù)該第一指示信號(hào)，控制一環(huán)形振蕩單元運(yùn)作，其中該環(huán)型振蕩單元 為由多個(gè)反相器串聯(lián)成環(huán)形所組成的；依據(jù)該第二指示信號(hào)，將所述反相器的輸入端及輸出端進(jìn)行取樣，以產(chǎn) 生多個(gè)取樣信號(hào)；分析所述取樣信號(hào)，藉以將該第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換成該數(shù)字信號(hào)；以及記錄每一次轉(zhuǎn)換所得的該數(shù)字信號(hào)，以計(jì)算一均方根值作為該抖動(dòng)值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抖動(dòng)測(cè)量裝置及其方法。此抖動(dòng)測(cè)量裝置包括信號(hào)擷取模塊、信號(hào)放大模塊、邊緣檢測(cè)模塊以及時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊。信號(hào)擷取模塊接收待測(cè)信號(hào)，并且輸出第一脈沖信號(hào)，其中第一脈沖信號(hào)的脈寬相同于待測(cè)信號(hào)的一周期寬度。信號(hào)放大模塊放大第一脈沖信號(hào)的脈寬以產(chǎn)生第二脈沖信號(hào)。邊緣檢測(cè)模塊依據(jù)所檢測(cè)的第二脈沖信號(hào)的上升邊緣及下降邊緣，分別產(chǎn)生第一指示信號(hào)及第二指示信號(hào)。時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊依據(jù)第一及第二指示信號(hào)，將時(shí)域上第二脈沖信號(hào)的脈寬轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以獲得待測(cè)信號(hào)的抖動(dòng)值。
文檔編號(hào)G01R31/28GK101349717SQ20081013152
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者張順志, 羅世明, 趙安生, 黃國(guó)展, 黃志豪 申請(qǐng)人:奇景光電股份有限公司;財(cái)團(tuán)法人成大研究發(fā)展基金會(huì)