[發(fā)明專利]延遲鎖定回路以及延遲鎖定回路檢測(cè)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810133718.2
• 申請(qǐng)日: 2008-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN101540605A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃志豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇景光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H03L7/08
• 分類號(hào): H03L7/08;H03L7/085;H03L7/06;H03K5/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 蒲邁文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種延遲鎖定回路，且特別涉及一種包含數(shù)字電路的延遲 鎖定回路。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體制程的進(jìn)步，VLSI電路的操作頻率已大幅增加。因此，電 子設(shè)備需要升級(jí)他們的操作頻率，以跟上不斷進(jìn)步的半導(dǎo)體制程。舉例來(lái) 說(shuō)，超高速系統(tǒng)電路，如無(wú)線手機(jī)、光纖鏈接、微處理器以及系統(tǒng)級(jí)芯片 (SoC)等，均已達(dá)到GHz的水平。

由于需要將大量的電路整合在一個(gè)芯片上，故時(shí)鐘信號(hào)需要廣泛地分 布在整個(gè)芯片的各個(gè)電路，如此一來(lái)將會(huì)產(chǎn)生時(shí)鐘偏移的現(xiàn)象。例如，當(dāng) 一輸入時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)芯片，由于時(shí)鐘信號(hào)所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)短不一，因此輸 入時(shí)鐘信號(hào)與芯片內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)之間，以及芯片內(nèi)部數(shù)個(gè)時(shí)鐘信號(hào)之間會(huì) 存在一個(gè)不確定的延遲時(shí)間，稱為時(shí)鐘偏移(clock?skew)，此一時(shí)鐘偏移現(xiàn) 象會(huì)導(dǎo)致芯片的工作不正確。

為了使系統(tǒng)芯片上的所有時(shí)鐘同步化以解決此一時(shí)鐘偏移問(wèn)題，鎖相 回路(PLL)與延遲鎖定回路(DLL)中已應(yīng)用在許多超高速電路與系統(tǒng)。

圖1繪示一傳統(tǒng)延遲鎖定回路方塊圖。延遲鎖定回路包括一個(gè)電壓控 制延遲線107、相位檢測(cè)器101、回路濾波器105，以及電荷泵(Charge pump)103。相位檢測(cè)器101檢測(cè)輸入時(shí)鐘信號(hào)與內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)之間的相位 差?；芈窞V波器105通常包括一電容，此一電容由電荷泵103來(lái)控制充放 電。回路濾波器105的功能用來(lái)減少高頻噪音，并提供一個(gè)直流信號(hào)給電 壓控制延遲線107。相位檢測(cè)器101輸出的遲滯信號(hào)UP和領(lǐng)先信號(hào)DN輸 入至電荷泵103，提供電荷泵103以及回路濾波器105依據(jù)來(lái)產(chǎn)生控制電壓 VCTL，此控制電壓VCTL被用來(lái)控制延遲線107。

當(dāng)輸出時(shí)鐘信號(hào)被鎖定，VCTL會(huì)是常數(shù)且電壓控制延遲線107具有 最佳延遲時(shí)間以及最佳路徑，來(lái)使輸入時(shí)鐘信號(hào)與數(shù)個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)同步。

然而在這傳統(tǒng)的延遲鎖定回路當(dāng)中，過(guò)高的供應(yīng)電壓或時(shí)鐘信號(hào)不正 常的抖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致控制電壓VCTL超過(guò)合理電壓值，且此一超過(guò)合理值的控 制電壓VCTL無(wú)法重回正常電壓范圍，使得延遲鎖定回路會(huì)死鎖在錯(cuò)誤頻 率，也就是說(shuō)延遲鎖定回路無(wú)法產(chǎn)生正確頻率的時(shí)鐘信號(hào)，這將導(dǎo)致整體 電路無(wú)法正確工作。

因此，需要一個(gè)新的延遲鎖定回路和一檢測(cè)電路，能夠辨識(shí)延遲鎖定 回路是否死鎖，并改正這個(gè)死鎖狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的一方面提供一種延遲鎖定回路檢測(cè)器，此一檢測(cè)器能夠 辨識(shí)延遲鎖定回路是否死鎖，并改正這個(gè)死鎖狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，延遲鎖定回路檢測(cè)器檢測(cè)延遲鎖定回路的控 制電壓，此一控制電壓為延遲鎖定回路產(chǎn)生輸出時(shí)鐘信號(hào)的依據(jù)。此檢測(cè) 器包括電壓檢測(cè)器、開關(guān)以及計(jì)數(shù)器。電壓檢測(cè)器檢測(cè)控制電壓，開關(guān)將 控制電壓傳遞至電壓檢測(cè)器，計(jì)數(shù)器則計(jì)數(shù)一預(yù)定時(shí)間，并在預(yù)定時(shí)間之 后導(dǎo)通開關(guān)，以將控制電壓傳遞至電壓檢測(cè)器。

本發(fā)明的另一方面提供一種延遲鎖定回路，此一延遲鎖定回路能夠辨 識(shí)是否發(fā)生死鎖，并改正這個(gè)死鎖狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，延遲鎖定回路包括一延遲電路、電壓檢測(cè) 器、一開關(guān)以及一計(jì)數(shù)器。電壓檢測(cè)器檢測(cè)控制電壓，延遲電路依據(jù)此控 制電壓所控制的延遲時(shí)間產(chǎn)生一輸出時(shí)鐘信號(hào)。開關(guān)將控制電壓傳遞至電 壓檢測(cè)器，計(jì)數(shù)器則計(jì)數(shù)一預(yù)定時(shí)間，并在預(yù)定時(shí)間之后導(dǎo)通開關(guān)，以將 控制電壓傳遞至電壓檢測(cè)器。

上述實(shí)施例的延遲鎖定回路以及延遲鎖定回路檢測(cè)器，能夠辨識(shí)延遲 鎖定回路是否死鎖，如果死鎖發(fā)生時(shí)，則重置延遲鎖定回路來(lái)重新鎖定時(shí) 鐘信號(hào)，因此可避免延遲鎖定回路因死鎖而無(wú)法正確地鎖定時(shí)鐘信號(hào)。

附圖說(shuō)明

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂， 所附圖式的詳細(xì)說(shuō)明如下：

圖1繪示一傳統(tǒng)延遲鎖定回路方塊圖。

圖2繪示本發(fā)明一實(shí)施例的延遲鎖定回路(Delay-Locked?Loop)及其檢 測(cè)器方塊圖。

圖3繪示本發(fā)明一實(shí)施例的延遲鎖定回路的電壓檢測(cè)器。

圖4A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的第一電壓電平檢測(cè)器電路圖。

圖4B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的第二電壓電平檢測(cè)器電路圖。

圖5繪示本發(fā)明一實(shí)施例的延遲鎖定回路方塊圖。

【主要元件符號(hào)說(shuō)明】

101：相位檢測(cè)器103：電荷泵