时间数字转换器校准对量化抖动影响的理论分析与实验评估

《IEEE Access》：Analysis of Calibration-Induced Effects on the Quantization Jitter of Time-to-Digital Converters

　　时间数字转换器（Time-to-Digital Converters）的校准众所周知是实现最佳性能的必要手段，尤其是在半导体制造工艺波动和运行条件影响所导致的非线性存在的情况下。这种校准通常通过随机过程来完成。在本研究中，我们提出了一种理论分析，探讨校准对量化抖动的影响，量化抖动是单次测量精度中的一个重要组成部分。为了展示其实际影响，我们开发了一种实验方法，使得理想随机校准与非理想的实际校准方法之间可以直接比较，后者通常采用周期性信号而非随机信号。此外，我们展示了从校准中分离抖动贡献的技术，并将这些结果与我们的理论分析进行了对比。我们还将使用时间密度测试的随机模型，量化了校准时间与附加量化抖动之间的折衷关系。我们的方法为校准方法的详细评估建立了一个框架，可用于优化时间数字转换器的校准。