[發(fā)明專利]用于時鐘數(shù)據(jù)恢復的多相位鎖相環(huán)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210535904.5
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103873050A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱紅衛(wèi);王旭;楊光華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/18;H03L7/093
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種用于時鐘數(shù)據(jù)恢復的多相位鎖相環(huán)電路，其特征在于，包括依次連接的鑒頻鑒相器、電荷泵、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器，所述壓控振蕩器為一個由多級差分延遲子單元串聯(lián)而成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，各級差分延遲子單元的結(jié)構(gòu)相同且都包括：

差分增益電路，包括第一CMOS反相器和第二CMOS反相器，所述第一CMOS反相器和所述第二CMOS反相器的PMOS管的源極相連并接所述環(huán)路濾波器輸出的控制電壓，所述第一CMOS反相器和所述第二CMOS反相器的NMOS管的源極相連并接地；所述第一CMOS反相器和所述第二CMOS反相器的柵極作為差分信號的輸入端、漏極作為差分信號的輸出端；

工作區(qū)域選擇電路，用于選擇所述各級差分延遲子單元的工作頻率區(qū)域，包括第一檔位電容和第二檔位電容，所述第一檔位電容通過由第一檔位信號控制的第一NMOS管開關(guān)實現(xiàn)與所述第一CMOS反相器和所述第二CMOS反相器的輸出端連接，所述第二檔位電容通過由所述第一檔位信號控制的第一NMOS管開關(guān)和第二檔位信號控制的第二NMOS管開關(guān)實現(xiàn)和所述第一CMOS反相器和所述第二CMOS反相器的輸出端連接；

檔位時序產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生所述第一檔位信號和所述第二檔位信號，所述檔位時序產(chǎn)生電路通過將所述環(huán)路濾波器輸出的控制電壓和兩個閾值電壓進行比較來得到所述第一檔位信號和所述第二檔位信號；當所述控制電壓大于較大的第一閾值電壓時，所述第一檔位信號和所述第二檔位信號都為0，所述各級差分延遲子單元的工作頻率區(qū)域的頻率值最大；當所述控制電壓小于較小的第二閾值電壓時，所述第一檔位信號和所述第二檔位信號都為1，所述各級差分延遲子單元的工作頻率區(qū)域的頻率值最小；當所述控制電壓小于所述第一閾值電壓且大于所述第二閾值電壓時，所述第一檔位信號為1、所述第二檔位信號為0，所述各級差分延遲子單元的工作頻率區(qū)域的頻率值處于中間。

2.如權(quán)利要求所述的用于時鐘數(shù)據(jù)恢復的多相位鎖相環(huán)電路，其特征在于：所述電荷泵包括上拉電流源和下泄電流源；

所述上拉電流源用于對所述環(huán)路濾波器的電容進行充電，并使所述環(huán)路濾波器輸出的控制電壓增加；所述下泄電流源用于對所述環(huán)路濾波器的電容進行放電，并使所述環(huán)路濾波器輸出的控制電壓降低；所述上拉電流源和所述環(huán)路濾波器的連接通過由所述鑒頻鑒相器輸出的上升控制信號控制的開關(guān)進行切換，所述下泄電流源和所述環(huán)路濾波器的連接通過由所述鑒頻鑒相器輸出的下降控制信號控制的開關(guān)進行切換；

所述上拉電流源包括三個具有鏡像關(guān)系的上拉支路，每一個上拉支路分別連接一個PMOS管作為開關(guān)控制，第一個上拉支路的PMOS管的柵極連接低電位并保持常開，第二個上拉支路的PMOS管的柵極連接第二控制信號，所述第二控制信號為所述第一檔位信號的同相信號；第三個上拉支路的PMOS管的柵極連接第三控制信號，所述第三控制信號為所述第二檔位信號的同相信號；

所述下泄電流源包括三個具有鏡像關(guān)系的下泄支路，每一個下泄支路分別連接一個NMOS管作為開關(guān)控制，第一個下泄支路的NMOS管的柵極連接高電位并保持常開，第二個下泄支路的NMOS管的柵極連接第四控制信號，所述第四控制信號為所述第二控制信號的反相信號；第三個下泄支路的NMOS管的柵極連接第五控制信號，所述第五控制信號為所述第三控制信號的反相信號；通過所述第一檔位信號和所述第二檔位信號動態(tài)實現(xiàn)對所述上拉電流源和所述下泄電流源的電流大小選擇。

3.如權(quán)利要求所述的用于時鐘數(shù)據(jù)恢復的多相位鎖相環(huán)電路，其特征在于：所述環(huán)路濾波器的輸出端輸出控制電壓，所述環(huán)路濾波器包括第一電容、第二電容和多個串聯(lián)起來的第一電阻；所述多個串聯(lián)起來的第一電阻和所述第一電容串接在所述控制電壓端和地之間，所述第二電容連接于所述控制電壓端和地之間；

所述環(huán)路濾波器還包括兩個開關(guān)，第一開關(guān)通過由互為反相的第二控制信號和第四控制信號組成的差分對控制信號進行控制，所述第二控制信號為所述第一檔位信號的同相信號，所述第一開關(guān)導通時實現(xiàn)將第一部分的所述第一電阻短路，使整個串聯(lián)起來的所述第一電阻的電阻降低；

第二開關(guān)通過由互為反相的第三控制信號和第五控制信號組成的差分對控制信號進行控制，所述第三控制信號為所述第二檔位信號的同相信號，所述第二開關(guān)導通時實現(xiàn)將第二部分的所述第一電阻短路，使整個串聯(lián)起來的所述第一電阻的電阻降低；通過所述第一檔位信號和所述第二檔位信號動態(tài)實現(xiàn)對所述所述環(huán)路濾波器的串聯(lián)的電阻大小進行調(diào)整。