[發(fā)明專利]多相位時(shí)鐘除頻器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210332189.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103684362A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳奕光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)詠科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K5/13
• 分類號(hào): H03K5/13
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多相位時(shí)鐘除頻器（multiphase?clock?divider），尤其涉及一種可通過(guò)產(chǎn)生參考時(shí)鐘并根據(jù)系統(tǒng)對(duì)時(shí)間余裕（timing?margin）的需求來(lái)設(shè)計(jì)的多相位時(shí)鐘除頻器，可確保取樣用的正反器至少都有二分之一乘以輸入時(shí)鐘周期的建立時(shí)間（set?up?time）。

背景技術(shù)

隨著制程的進(jìn)步，集成電路系統(tǒng)的復(fù)雜度愈來(lái)愈高，而系統(tǒng)對(duì)于時(shí)鐘的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確度要求也逐漸提升。多相位時(shí)鐘除頻器可同時(shí)產(chǎn)生一或多個(gè)具有相同頻率但不同相位的時(shí)鐘，已被廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng)，例如有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸、微處理器系統(tǒng)等。

請(qǐng)參考圖1A，圖1A為公知一多相位時(shí)鐘除頻器100的示意圖。多相位時(shí)鐘除頻器100可接收N個(gè)輸入時(shí)鐘Sin，并產(chǎn)生N個(gè)除k的輸出時(shí)鐘Sout。如圖1A所示，若輸入時(shí)鐘Sin的頻率為f_o，輸出時(shí)鐘Sout的頻率則為f_o/k，其N個(gè)輸入時(shí)鐘Sin具有N個(gè)不同相位，而N個(gè)輸出時(shí)鐘Sout也具有N個(gè)不同相位，且分別對(duì)應(yīng)于N個(gè)輸入時(shí)鐘Sin的相位。

然而，系統(tǒng)往往只需要少數(shù)時(shí)鐘即可運(yùn)作，因此公知技術(shù)還發(fā)展出N個(gè)輸入時(shí)鐘對(duì)應(yīng)至1個(gè)輸出時(shí)鐘的多相位時(shí)鐘除頻器。請(qǐng)參考圖1B，圖1B為公知一多相位時(shí)鐘除頻器102的示意圖。多相位時(shí)鐘除頻器102可接收N個(gè)輸入時(shí)鐘Sin，并產(chǎn)生1個(gè)除k的輸出時(shí)鐘Sout。如圖1B所示，若輸入時(shí)鐘Sin的頻率為f_o，輸出時(shí)鐘Sout的頻率則為f_o/k，其N個(gè)輸入時(shí)鐘Sin具有N個(gè)不同相位，輸出時(shí)鐘Sout則可能具有N*k種不同的相位。若系統(tǒng)需要大于1個(gè)輸出時(shí)鐘，則可復(fù)制圖1B的架構(gòu)，以產(chǎn)生多個(gè)不同相位的輸出時(shí)鐘。

一般而言，除頻器可通過(guò)除二的除頻電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)參考圖2A及圖2B，圖2A繪示一以D型正反器實(shí)現(xiàn)的除二電路20，而圖2B則為除二電路20的輸入時(shí)鐘Sin及輸出時(shí)鐘Sout的波形示意圖。如圖2B所示，當(dāng)輸入時(shí)鐘Sin由低準(zhǔn)位切換至高準(zhǔn)位時(shí)，輸出時(shí)鐘Sout可能由低準(zhǔn)位切換至高準(zhǔn)位，或由高準(zhǔn)位切換至低準(zhǔn)位。因此，輸入時(shí)鐘Sin及輸出時(shí)鐘Sout有兩種不同的相位關(guān)系。而當(dāng)除頻器的除數(shù)增加時(shí)，輸入時(shí)鐘Sin及輸出時(shí)鐘Sout可能有兩種以上的相位關(guān)系。舉例來(lái)說(shuō)，將T組除二電路串接起來(lái)，可得到一個(gè)除2^T的除頻電路，此除頻電路的輸出時(shí)鐘與輸入時(shí)鐘可能有2^T種不同的相位關(guān)系。

公知校準(zhǔn)輸出時(shí)鐘相位的方式是采用偵測(cè)并重設(shè)（detect?and?reset）的方式，針對(duì)除2^T的除頻電路來(lái)說(shuō)，T組除二電路具有各自的偵測(cè)電路，每一偵測(cè)電路利用三組不同相位的輸入時(shí)鐘來(lái)判斷各組除二電路的輸出時(shí)鐘為何種相位，進(jìn)而決定是否需要將目前狀態(tài)重設(shè)。舉例來(lái)說(shuō)，請(qǐng)參考圖3A，圖3A為公知偵測(cè)并重設(shè)的一多相位時(shí)鐘除頻器30的示意圖。多相位時(shí)鐘除頻器30可產(chǎn)生N個(gè)輸出時(shí)鐘PHO(360°*i/N)，其中i為1～N之間任意正整數(shù)。如圖3A所示，針對(duì)每一輸入時(shí)鐘PHI(360°*i/N)及其所對(duì)應(yīng)的輸出時(shí)鐘PHO(360°*i/N)，多相位時(shí)鐘除頻器30需要使用輸入時(shí)鐘PHI(360°*i/N)、PHI(360°*(i+1)/N)及PHI(360°*(i+2)/N)來(lái)進(jìn)行偵測(cè)并重設(shè)。進(jìn)一步地，以一除四的時(shí)鐘除頻器310為例，請(qǐng)參考圖3B，時(shí)鐘除頻器310包括有除二電路312、314以及偵測(cè)及重設(shè)控制電路316、318。如圖3B所示，輸入時(shí)鐘PHI(0°)經(jīng)由除二電路312除頻而產(chǎn)生中間時(shí)鐘PHM(0°)，中間時(shí)鐘PHM(0°)再經(jīng)由除二電路314除頻而產(chǎn)生輸出時(shí)鐘PHO(0°)。中間時(shí)鐘PHM(0°)與輸入時(shí)鐘PHI(0°)具有兩種相位關(guān)系，因此偵測(cè)及重設(shè)控制電路316必須利用三組不同相位的輸入時(shí)鐘PHI(0°)、PHI(360°*1/N)及PHI(360°*2/N)來(lái)判斷中間時(shí)鐘PHM(0°)為何種相位，進(jìn)而決定是否需要將目前狀態(tài)重設(shè)。另一方面，輸出時(shí)鐘PHO(0°)與中間時(shí)鐘PHM(0°)也具有兩種相位關(guān)系，因此偵測(cè)及重設(shè)控制電路318必須利用三組不同相位的中間時(shí)鐘PHM(0°)、PHM(360°*1/N)及PHM(360°*2/N)來(lái)判斷輸出時(shí)鐘PHO(0°)為何種相位，進(jìn)而決定是否需要將目前狀態(tài)重設(shè)。