یک مبدل زمان به دیجیتال سیستمی است که ورودی آن یک بازه زمانی بوده و خروجی آن برابر با کد دیجیتال متناسب با طول بازه زمانی می باشد. با توجه به پیشرفت های شگرف تکنولوژی ساخت مدارات مجتمع، ایده ها و روش های گوناگونی جهت پیاده سازی اینگونه مدارات ارائه شده است. در این پایان نامه ساختاری نوین برای یک مبدل زمان به دیجیتال با رزولوشن بالا و با قابلیت شکل دهی نویز کوانتیزیشن پیشنهاد شده است. در این ساختار، برای اولین بار، ایده ترکیب تقویت کننده بازه زمانی با نوسان کننده روشن و خاموش شونده استفاده گردیده است. با استفاده از ایده مذکور، طراحی بقیه قسمتهای مبدل زمان به دیجیتال بسیار ساده می شود. همچنین، برای کاهش زمان پاسخ دهی مدار تقویت کننده زمان، روشی جدید تحت عنوان مقایسه با آفست پیشنهاد گردیده که زمان پاسخ دهی مدار تقویت کننده زمان را به اندازه 5.6 برابر بهبود می بخشد. در ساختار مبدل زمان به دیجیتال پیشنهادی، از یک عدد تقویت کننده زمان، یک عدد حلقه نوسان کننده روشن و خاموش شونده، دو عدد مقایسه کننده آفست دار، سه عدد شمارنده و دو عدد جمع کننده به همراه بافرهای مورد نیاز برای قسمتهای مختلف مدار، بهره برده شده است. ساختار پیشنهادی در تکنولوژی 0.18 میکرومتر cmos طراحی شده و با استفاده از نرم افزار ads شبیه سازی گردیده است. رزولوشن زمانی بدست آمده برای ساختار مذکور در حالتی که به صورت مبدل زمان به دیجیتال تک اندازه گیر بکار رود، برابر با 5 پیکوثانیه و در حالتی که به صورت مبدل زمان به دیجیتال با قابلیت شکل دهی نویز کوانتیزیشن بکار رود، برابر با 1.25 پیکو ثانیه بدست آمده است. این مبدل زمان به دیجیتال با محدوده دینامیکی بدون علائم غیرخطسانی 525 پیکوثانیه ای و فرکانس اندازه گیری متوالی ms/s 5، مصرف توانی برابر با 3.4 میلی وات دارد. کلید واژه: تقویت کننده بازه زمانی، شکل دهی نویز کوانتیزیشن،مبدل زمان به دیجیتال، مقایسه با آفست، نوسان کننده روشن و خاموش شونده.