مبدلهای زمان به دیجیتال یکی از اصلی ترین بلوکهای موردنیاز برای ورود به دنیای مدرن و نوین پردازش در حوزه زمان می باشد. پردازش در حوزه زمان که اخیراً سیر به شدت صعودی در مسیر تقابل با تکنیکهای پردازش در حوزه دامنه را به خود گرفته است، از اطلاعات نهفته شده در فاز و یا زمان به جای اطلاعات موجود در دامنه برای عملیات پردازش خود بهره می گیرد. در این پایان نامه یک مبدل زمان به دیجیتال، مناسب برای سینتی سایزرهای مبتنی بر حلقه های قفل فاز تمام دیجیتال طراحی و شبیه سازی شده است. عمده هدف در این پایان نامه طراحی یک مبدل با رزولوشن بالا، خطسانی خوب، نویز کم و مصرف توان معقول می باشد. ساختار ارائه شده، یک ساختار مبتنی بر یک تقویت کننده زمان می باشد. علاوه بر تقویت کننده زمان که هسته اصلی عملکردی ساختار پیشنهادی می باشد، این ساختار دارای یک مبدل پالس به لبه، دو عدد اسیلاتور کنترل شونده با ولتاژ با فرکانسهای کاری مختلف، یک نمونه بردار دولبه، یک فیلتر دیجیتال برای کاهش نویز و یک بلوک مبدل کد سری به کد موازی می باشد. در این ساختار برخلاف اکثر ساختارهای متداول، هیچ گونه خط تاخیر وجود ندارد لذا نیازی به حلقه قفل تاخیر برای جبران سازی احساس نمی شود. مضافاً اینکه در این ساختار سیگنال ساعت در درون خود سیستم تولید می شود و نیاز به یک منبع سیگنال خارجی نمی باشد. نشان داده شده است که به دلیل استفاده از فیلتر دیجیتال در خروجی سیستم، طیف سیگنال مطلوب یک طیف نسبتاً تمیزی می باشد. این ساختار در تکنولوژی 0.18um cmos طراحی و با نرم-افزارهای ads2009 و cadence شبیه سازی شده است. لی اوت کل ساختار و زیربلوکهای به کاررفته در آن با استفاده از نرم افزار virtuoso رسم شده است. رزولوشن زمانی به دست آمده برای ساختار پیشنهادی برابر با 5 psec ، توان مصرفی کل بدون احتساب بخش مولد ساعت برابر با 3 mw ، محدوده دینامیکی بدون علائم غیرخطسانی برابر با 350 psec و همچنین کل سطح اشغالی ساختار پیشنهادی تقریباً برابر با 0.9*0.7 mm2 می باشد