[發明專利]一種時鐘恢復電路及其工作方法與應用

無效

• 申請號: 200710058874.2
• 申請日: 2007-08-20
• 公開（公告）號: CN101373969A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 張小興;戴宇杰;呂英杰;楊俊炎;樊勃
• 申請（專利權）人: 天津南大強芯半導體芯片設計有限公司
• 主分類號: H03L7/06
• 分類號: H03L7/06;H03L7/08;H03L7/085
• 代理公司: 國嘉律師事務所
• 代理人: 盧楓

(一)技術領域：

本發明涉及一種時鐘恢復電路，特別是一種對接受到的數據進行時鐘恢復的時鐘恢復電路及其工作方法與應用。

(二)背景技術：

目前，在通信系統中，常常采用基于載波的數據傳送方法。在接受端，根據同頻率的時鐘信號對接收到的數據采樣而得到發送的數據信號。然而，為了節約所占用的頻率資源，降低通信成本。通常僅僅發送數據，所需的時鐘由接收端根據輸入數據得到。

現有的技術通常采用圖5所示的結構。由于鑒相電路有可能使系統鎖定在錯誤的頻率上，現有的技術主要是采用了頻率捕獲電路與鑒相電路結合來控制VCO的方法。頻率捕獲電路的作用是保證電路鎖定在正確的頻率上。最初，當有數據輸入時，由于輸入頻率的變化超出了鑒相電路的捕獲范圍，鑒相電路不能正常工作，這時頻率捕獲電路開始工作，將VCO的頻率調節到鑒相電路的捕獲范圍內，這時，鑒相電路開始工作，而頻率捕獲電路停止工作。從而完成時鐘恢復的功能。然而，由于結構的復雜性，使得電路不容易實現且可靠性不容易保證。

(三)發明內容：

本發明提出了一種時鐘恢復電路，它結構簡單，可靠性高，易于電路實現。

本發明的技術方案：一種時鐘恢復電路，其特征在于它是由時鐘狀態檢測電路、鑒頻鑒相器電路、電荷泵電路、低通濾波電路與振蕩器電路所組成，所說的輸入的時鐘信號作為時鐘狀態檢測電路與鑒頻鑒相器電路的輸入；時鐘狀態檢測電路的輸出信號加入到鑒頻鑒相器電路；鑒頻鑒相器電路輸出作為電荷泵電路的輸入；電荷泵電路的輸出作為低通濾波電路的輸入；低通濾波電路的輸出作為振蕩器電路的輸入；振蕩器電路的輸出作為整體恢復出的時鐘，且作為鑒頻鑒相器電路的輸入。

一種上述時鐘恢復電路的工作方法，其特征在于它包括以下工作步驟：

(1)用時鐘狀態檢測電路檢測輸入時鐘的狀態以輸出時鐘狀態信號；

(2)用鑒頻鑒相器電路根據所述輸入時鐘狀態檢測電路輸出信號來決定是否比較輸入信號CLK1與輸出信號CLK的頻率相位關系以輸出輸出信號；電荷泵電路，用于將所述鑒頻鑒相器電路的輸出頻率相位信息，轉換為電流信號；

(3)用低通濾波電路濾除所述電荷泵電路輸出信號的高頻分量以輸出輸出信號VCONT；

(4)用振蕩器電路響應所述低通濾波電路的輸出信號VCONT，而輸出輸出時鐘信號CLK；

(5)當輸入時鐘信號加入到電路的輸入端且滿足時鐘狀態檢測電路要求時，時鐘檢測電路使得鑒頻鑒相器電路正常工作，比較輸入時鐘信號CLK1與輸出時鐘信號CLK的頻率相位關系，并將比較結果輸出到電荷泵電路；

(6)電荷泵電路將鑒頻鑒相器電路的輸出頻率相位信息，轉換為電流信號；

(7)經過低通濾波電路濾除電荷泵電路輸出信號的高頻分量，從而為振蕩器電路提供穩定的控制電壓；

(8)振蕩器電路的輸出又加入到鑒頻鑒相器電路輸入端，此時，鑒頻鑒相器電路、電荷泵電路、低通濾波電路、振蕩器電路構成一個負反饋系統，使得輸出時鐘頻率等于輸入時鐘頻率；

(9)當輸入時鐘不滿足時鐘檢測電路要求時，時鐘檢測電路使得鑒頻鑒相器電路停止工作，從而使得電荷泵電路停止工作，低通濾波電路輸出電壓不變，使得振蕩器的控制電壓不變，從而輸出時鐘頻率保持不變。

一種上述時鐘恢復電路的應用，其特征在于它應用于工作環境為射頻領域中的時鐘恢復模塊和工作環境為光通信接收機時鐘恢復模塊。

本發明的優越性和技術效果：由于采用了通過時鐘狀態檢測電路控制鑒頻鑒相器電路是否工作來恢復時鐘，故與傳統的采用鑒相電路與頻率捕獲電路的時鐘恢復電路相比，本時鐘恢復電路結構簡單，可靠性高，易于電路實現。

(四)附圖說明：

圖1本發明所涉一種時鐘恢復電路及其工作方法與應用中的電路框圖。

圖2為本發明所涉一種時鐘恢復電路及其工作方法與應用中當沒有時鐘輸入時的時鐘恢復電路的輸入與輸出波形(其中：1為被恢復的時鐘信號)。

圖3為發明所涉一種時鐘恢復電路及其工作方法與應用的工作環境為在射頻領域中時鐘恢復模塊的應用電路圖例1。

圖4為發明所涉一種時鐘恢復電路的工作環境為在光通信接收機時鐘恢復模塊的應用電路圖例2。

圖5常規電路的配置框圖。

(五)具體實施方式：