[發明專利]時鐘數據復原裝置

有效

• 申請號: 201080032247.1
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN102474411A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 小沢誠一;山本周平
• 申請（專利權）人: 哉英電子股份有限公司
• 主分類號: H04L7/033
• 分類號: H04L7/033;H03L7/08;H03L7/093
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;朱麗娟

技術領域

本發明涉及根據所輸入的數字信號復原時鐘和數據的裝置。

背景技術

關于從發送器輸出的數字信號，在無法同時傳輸時鐘的情況下，需要在該接收器側對時鐘和數據復原。這種用于進行復原的時鐘數據復原裝置例如已在非專利文獻1中公開。該文獻所述的時鐘數據復原裝置具備取樣部、數字相位比較部、電荷泵、環路濾波器和電壓控制振蕩器，根據所使用的相位比較器的構成不同而具有Bung-Bung型或Alexander型PLL(Phase?lock?Loop，鎖相環)構成。

該時鐘數據復原裝置如下進行動作。在取樣部中，按照從電壓控制振蕩器輸出的時鐘所指示的定時對輸入數字信號的值進行取樣并保持而后輸出。相位比較部根據從取樣部輸出的值，對從電壓控制振蕩器輸出的時鐘與輸入數字信號的相位進行比較，輸出表示它們的相位差的相位差信號。從輸入該相位差信號的電荷泵輸出與該相位差信號表示的相位差對應的充放電電流。

該充放電電流被輸入到環路濾波器。從環路濾波器輸出的控制電壓值被輸入到電壓控制振蕩器。然后從電壓控制振蕩器輸出具有與該控制電壓值對應的頻率的時鐘，將該時鐘賦予給取樣部。于是，基于輸入數字信號而復原的時鐘從電壓控制振蕩器被輸出，而基于輸入數字信號而復原的數據從取樣部被輸出。

在先技術文獻

非專利文獻1：Rick?Walker，″Clock?and?Data?Recovery?for?Serial?DigitalCommunication?focusing?on?bang-bang?loop?CDR?design?methodology″，ISSCC?ShortCourse，February?2002

發明內容

發明所要解決的問題

通常環路濾波器具有電阻器和電容元件。電阻器的第1端與電荷泵的輸出端連接，而且與電壓控制振蕩器的輸入端連接。電阻器的第2端經由電容元件與基準電位連接。可通過下式表示這種具有環路濾波器的Bung-Bung型時鐘數據復原裝置的特性。

θ＝Kvco·Ip·R/fo…(1)

ζ＝2·R·C·fo…(2)

其中，Kvco[Hz/V]是電壓控制振蕩器的增益，Ip[A]是從電荷泵輸出的充放電電流的大小，R[Ω]是電阻器的電阻值，C[F]是電容元件的電容值，fo[bit/sec]是輸入數字信號的比特率。

θ表示由相位比較部的1次相位比較動作而導致的電壓控制振蕩器的相位位移量。該相位位移量θ大時，輸入數字信號相對于抖動的追隨性會提高，而另一方面由于存在自身抖動增大這一問題，因而將相位位移量θ設定為適當的值就很重要。ζ是表示2次性反饋與1次性反饋的比率的穩定指數(Stability?Factor)。該穩定指數ζ越大，則1次性反饋的比例就越大，穩定性越高。

因此優選在將相位位移量θ維持于某個值的情況下增大穩定指數ζ，因而希望增大環路濾波器的電容元件的電容值C。然而增大電容值C會招致電容元件面積增大，進而會產生成本上升的問題。這種問題在時鐘數據復原裝置內置于LSI中的情況下尤為顯著。

本發明就是為了消除上述問題點而完成的，其目的在于提供一種既能抑制環路濾波器的電容元件的面積增大，又具備良好特性的時鐘數據復原裝置。

解決問題的手段