[發(fā)明專利]用于生成時鐘信號的電路和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680046381.0
• 申請日: 2006-12-06
• 公開（公告）號: CN101326716A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 羅伯特·施平德勒;羅蘭德·布蘭德爾;埃瓦爾德·貝格勒
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H03K5/13
• 分類號: H03K5/13;H03L7/081;H04L7/033
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳源;張?zhí)焓?/td>

技術領域

本發(fā)明涉及用于為采樣裝置生成時鐘信號的電路，該電路包括 時鐘發(fā)生器，該時鐘發(fā)生器用于生成多個具有相同循環(huán)周期并且彼此 具有相移的時鐘信號。本發(fā)明還涉及生成時鐘信號的相關方法。

背景技術

當在發(fā)送器和接收器之間傳輸數(shù)據(jù)時，一般會出現(xiàn)接收器的內 部時鐘必須與發(fā)送器的內部時鐘進行同步以提供令人滿意的數(shù)據(jù)傳 輸?shù)膯栴}。否則，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會被接收器的采樣裝置在不佳的時間 點采樣，從而導致傳輸錯誤。應當注意，該問題會在任何具有獨立內 部時鐘的發(fā)送器/接收器組合中出現(xiàn)，無論傳輸信道的物理性質如何。 這意味著該問題會同樣地出現(xiàn)在通過使用聲音、光、無線電波和任意 其它介質進行的數(shù)據(jù)傳輸中。

為了提供令人滿意的同步和數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)字輸入信號被采樣裝 置以顯著高于該數(shù)字信號頻率的采樣頻率進行采樣。于是，接收器包 括時鐘生成裝置，其生成具有適當頻率的時鐘信號。然而，生成具有 較高頻率的時鐘信號會導致較高的功耗。

在現(xiàn)有技術中已經發(fā)現(xiàn)數(shù)種方法可以提供具有這種高頻的時鐘 信號。其中一個例子是石英晶體振蕩器。另一個例子是美國專利 6,388,492B2，其公開了一種時鐘生成電路，該電路包括用于生成具 有預定頻率的多相時鐘的多相時鐘生成電路、用于通過使用多相時鐘 中的至少一部分來生成多個不重疊脈沖的脈沖生成電路、以及用于獲 得多個不重疊脈沖的“或”運算結果的電路，從而生成與多相時鐘的 頻率不具有簡單整體多重比關系的時鐘，或者具有更高的頻率而不導 致功耗增大和芯片面積變大的時鐘。這樣，可以生成具有與多相時鐘 的不同的頻率的時鐘。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供用于生成時鐘信號的電路和方法，該電路 和方法需要更少的能量并且保持數(shù)字信號的適當同步。

根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過用于為采樣裝置生成時鐘信號的電 路實現(xiàn)，該電路包括：時鐘發(fā)生器，用于生成多個時鐘信號，每個時 鐘信號具有相同的循環(huán)周期并且彼此具有相移；關聯(lián)裝置，用于使數(shù) 字信號的特征信號部分同多個時鐘信號相關聯(lián)；以及選擇裝置，用于 基于關聯(lián)裝置所做的關聯(lián)為采樣裝置選擇一個時鐘信號作為時鐘采 樣信號以采樣數(shù)字信號。時鐘發(fā)生器用于生成多個時鐘信號，每個時 鐘信號具有相同的循環(huán)周期但彼此具有相移。每個時鐘信號優(yōu)選地相 對其在前時鐘信號和在后時鐘信號具有相同的相移。例如，如果使用 8個時鐘信號，則每個時鐘信號比其在前時鐘信號滯后45°。這些時 鐘信號中的一個被選為時鐘采樣信號，即作為為采樣裝置提供時鐘的 時鐘信號。為了從多個時鐘信號中選擇適當?shù)臅r鐘采樣信號，通過關 聯(lián)裝置將多個時鐘信號與數(shù)字信號相關聯(lián)。具體來說，多個時鐘信號 同數(shù)字信號的特征信號部分相關聯(lián)。數(shù)字信號的特征信號部分可以特 定地是數(shù)字信號的上升沿或下降沿。特征信號部分也可以是數(shù)字信號 的最小值或最大值。

根據(jù)本發(fā)明的電路的一個優(yōu)點在于，可以通過為具有較低頻率 的采樣裝置使用一個時鐘信號來獲得較高的同步精度(即具有很小的 時間或相位誤差)。于是，功耗由于低頻而相對較低，這在接收裝置 必須應對有限電源時特別有利。示例如智能卡和RFID裝置。特別是 在使用無源裝置(沒有自帶電池)時，應答器的無線電范圍是功耗的 函數(shù)，即，功耗越低則無線電范圍越大，這明顯是應答器的基本特征。 于是，本發(fā)明對于無源應答器特別有利。

通常，時鐘信號是脈沖信號并且具有諸如上升沿或下降沿的特 征部分。這樣，關聯(lián)裝置可以被構造為通過確定多個時鐘信號的特征 部分與數(shù)字信號的特征信號部分之間的時間差或者相位差來執(zhí)行關 聯(lián)。在根據(jù)本發(fā)明的電路的一個優(yōu)選版本中，在其特征部分與數(shù)字信 號的特征信號部分之間具有最小時間差或者相位差的時鐘信號被選 作時鐘采樣信號。

時鐘發(fā)生器可以包括生成基準時鐘信號的振蕩器，和用于基于 基準時鐘信號生成多個時鐘信號的信號處理裝置。基準時鐘信號可以 用作多個時鐘信號中的一個。信號處理裝置可以被構造為通過對基準 時鐘信號進行適當時延來生成其余的時鐘信號。因此，不必通過首先 生成循環(huán)周期比時鐘信號的小的基準時鐘信號、然后使用分頻器來生 成各個時鐘信號。這使得降低電路功耗成為可能，因為可以避免生成 具有相對小的循環(huán)周期(或相對高的頻率)的時鐘信號。