본 논문에서는 시간-디지털 변환기의 성능 개선을 위하여, 높은 해상도의 2단 시간-디지털 변환기(TDC)를 설계하였다. TDC 중간에 2단 버니어 시간 증폭기(2-S VTA)를 사용하여 2단 구조를 갖도록 하였다. 2단 버니어 시간 증폭기는 기존의 시간 증폭기에 비해 이득이 64 이상으로 매우 크기 때문에 전체 2단 TDC의 해상도를 높인다. TDC는 버니어 구조를 사용하였기 때문에 고급 공정에 제한받지 않고, 높은 해상도를 얻을 수 있다. 제안하는 2단 TDC는 $0.18{mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였고, 전원 전압은 1.8V로 모의실험 하였다. 전체 입력 범위는 512ps이고 전체 해상도는 0.125ps이다.
For the performance improvement of a time-to-digital converter(TDC), a 2-stage high resolution TDC has been designed by using a 2-stage vernier time amplifier(2-S VTA). The two stage vernier time amplifier which has a gain over 64 of the resolution can enhance the resolution of the whole two stage TDC. Because of using a vernier TDC, the structure is not limited to advanced processes for achieving high resolution. The proposed TDC has been designed in a $0.18{mu}m$ CMOS process and simulated with a 1.8V supply voltage. The entire input range is 512ps, and the full resolution 0.125ps.
