時間-デジタル変換回路(ＴＤＣ：Time-to-Digital　Converter)の基礎と設計方法および効果的な使い方

講師の言葉

　ナノ秒からピコ秒精度の時間計測は、従来は主に放射線計測等の科学分野においてのみ行われてきましたが、近年は、車間等の距離計測からイオン飛行時間による表面分析、さらにはアナログ回路方式の代替として等多方面で応用が広がっています。
　時間計測では、時間ーデジタル変換デバイス(ＴＤＣ: Time-to-Digital Converter)がキーデバイスとなりますが、ＡＤＣに比べ設計方法も使い方もあまりよく知られておらず、教科書もほとんどありません。また市販品もあまりありません。その主な理由は、これまでは需要が少なく、目的に応じてカスタム設計が必要となる事が多かった為だと思われます。しかしながら近年ではFPGAでも、かなり良い精度のＴＤＣが実現出来るようになってきました。
　講義ではＴＤＣ回路の歴史から各種ＴＤＣ回路の実例の紹介を行うと共に、それぞれの方式の特徴および性能の限界を示し、各自の応用に合ったＴＤＣの設計方法や使い方をマスターしていただこうと思います。
　また最近はＬＳＩの動作電圧が低下した事から、従来の振幅方向のアナログ回路の実現が難しくなり、時間方向の特性を利用したアナログ回路の実現方法が注目を浴びています。ここでキーデバイスとなるのはやはりＴＤＣです。　応用例としてＡＤＰＬＬ(All-Digital PLL)回路や、時間領域ＡＤＣ、 時間差増幅回路等出来るだけ多くのものを紹介したいと思います。

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