[发明专利]用于产生具有任意宽度的高分辨率脉冲的定时发生器

说明书

示例性定时发生器包括：粗延迟电路，被配置为从参考定时信号产生粗延迟上升沿信号和粗延迟下降沿信号；精细延迟电路，被配置为从所述粗延迟上升沿信号产生精细延迟上升沿信号，并且从所述粗延迟下降沿信号产生精细延迟下降沿信号；边缘组合器，被配置为基于所述精细延迟上升沿信号和所述精细延迟下降沿信号生成所述定时信号；和掩蔽电路，被配置为产生上升沿掩蔽信号和下降沿掩蔽信号，用于控制何时产生所述定时信号的上升沿和下降沿。

技术领域

本公开一般涉及定时发生器和用于生成定时信号的相关方法。

背景技术

定时发生器广泛用于各种应用，例如深度成像设备。通常，深度成像装置以三维(例如，x方向，y方向和z方向)生成图像，允许深度成像装置检测用于手势控制和/或其他三维视觉应用的移动。时光(TOF)感测是深度成像设备采用的一种技术。TOF感测测量由深度成像装置发射的光到达目标并且作为反射光返回到深度成像装置所需的行进时间。行程时间(通常称为时间延迟)被测量为发射光和反射光之间的相移，其可用于计算距离。深度成像装置包括图像传感器，用于感测反射光并产生表示成像信息的模拟信号。定时发生器通常需要用于产生用于操作图像传感器的定时信号以及深度成像装置的其他部件。尽管现有的定时发生器和用于产生定时信号的相关方法通常已经足够用于它们的预期目的，但它们在所有方面都不是完全令人满意的。

发明内容

本文描述了定时发生器和用于产生定时信号的相关方法。公开的定时发生器产生具有任意脉冲宽度的高分辨率脉冲。例如，定时发生器可以在定时信号中放置脉冲的上升沿和下降沿，其分辨率比参考定时信号的时钟周期更精细。在一些实施方式中，定时发生器可以达到30皮秒(ps)的分辨率，用于在定时信号中放置脉冲的上升沿和/或下降沿。定时发生器实现一种掩蔽机制，用于实现小于和大于参考定时信号的时钟周期的脉冲宽度。

示例性定时发生器包括：粗延迟电路，被配置为从参考定时信号产生粗延迟上升沿信号和粗延迟下降沿信号；精细延迟电路，被配置为从所述粗延迟上升沿信号产生精细延迟上升沿信号，并且从所述粗延迟下降沿信号产生精细延迟下降沿信号；边缘组合器，被配置为基于所述精细延迟上升沿信号和所述精细延迟下降沿信号生成所述定时信号；和掩蔽电路，被配置为产生上升沿掩蔽信号和下降沿掩蔽信号，用于控制何时产生所述定时信号的上升沿和下降沿。在一些实施方式中，掩蔽电路被配置为控制何时精细延迟电路接收粗延迟上升沿信号和粗延迟下降沿信号。在一些实施方式中，掩蔽电路被配置为控制何时边缘组合器接收精细延迟上升沿信号和精细延迟下降沿信号。在一些实施方式中，精细延迟电路具有最大精细延迟间隔，其与所述粗延迟电路的粗延迟间隔重叠。在一些实施方式中，精细延迟电路被配置为校准所述粗延迟电路。

精细延迟电路包括：精细延迟上升沿电路，被配置为通过上升沿精细延迟间隔来移位所述粗延迟上升沿信号的边沿；和精细延迟下降沿电路，被配置为通过下降沿精细延迟间隔来移位所述粗延迟下降沿信号的边沿。在一些实施方式中，精细延迟上升沿电路包括至少两个串联的精细延迟级。每个精细延迟级包括：第一延迟路径，用于通过精细延迟间隔延迟所述粗延迟上升沿信号；第二延迟路径，用于传递所述粗延迟上升沿信号而没有任何故意延迟；和选择电路，用于为所述粗延迟上升沿信号选择所述第一延迟路径或所述第二延迟路径。在一些实施方式中，精细延迟下降沿电路包括至少两个串联的精细延迟级。每个精细延迟级包括：第一延迟路径，用于通过精细延迟间隔延迟所述粗延迟下降沿信号；第二延迟路径，用于传递所述粗延迟下降沿信号而没有任何故意延迟；和选择电路，用于为所述粗延迟下降沿信号选择所述第一延迟路径或所述第二延迟路径。在一些实施方式中，对于精细延迟上升沿电路和精细延迟下降沿电路，选择电路被配置为通过设置晶体管的状态来选择所述第一延迟路径或所述第二延迟路径。