[發明專利]相位檢測器

有效

• 申請號: 201510215738.4
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN105024691B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: W.格羅利奇;R.諾尼斯
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085;H03L7/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 王洪斌,劉春元

技術領域

本申請涉及相位檢測器、鎖相環、時鐘和數據恢復電路以及相應的方法。

背景技術

對于數據傳輸（例如，對于經由串行數據接口的數據傳輸），在許多應用中，數據傳送無需發送時鐘信號。例如，數據可經由單線或差分線進行傳輸，以減少必要信號線的數目并降低功率。在這樣的應用中，發送器側上的數據時鐘在許多情況下通過使用數字或模擬鎖相環（PLL）來產生，這允許基于參考時鐘產生期望的時鐘信號。在接收器側，可以使用不同的方法。例如，在一些情況下，接收時鐘信號也可以使用例如可由本地石英振蕩器（XTAL）或其他設備進行計時的鎖相環來產生，這可在已發現相位對齊之后采樣輸入數據。用不同的方法，例如，在沒有像石英振蕩器一樣的參考時鐘信號在接收器是可用的情況下，使用所謂的時鐘和數據恢復電路，其提取并產生基于輸入數據流的接收時鐘信號。

附圖說明

圖1是圖示出依據實施例的時鐘恢復電路的示意框圖。

圖2是圖示出依據實施例的在操作模式下的數字相位檢測器的圖。

圖3是圖示出依據實施例的在另一種操作模式下的數字相位檢測器的示意圖。

圖4是圖示出依據實施例的時鐘恢復/鎖相環設備的框圖。

圖5是圖示出依據實施例的方法的流程圖。

圖6和7是圖示出一些實施例的操作的示例信號圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖詳細地描述各種實施例。應當指出的是，這些實施例僅作為示例并且不被視為限制。例如，雖然實施例可被描述為包括多個特征或元件，但在其他實施例中，這些特征或元件中的一些可被省略，和/或可由替代的特征或元件來代替。在其他實施例中，另外或替換地，可提供除了明確描述的那些之外的附加特征或元件。

此外，可把來自不同實施例的特征或元件結合以形成另外的特征或元件。

在附圖中所示的或在本文中所描述的連接或耦合可以是直接連接或耦合（即，沒有中間元件的連接或耦合），或間接連接或耦合（即，具有一個或多個中間元件的連接或耦合），只要連接或耦合的一般功能（例如發送某種信息或信號）基本上保持不變。此外，連接或耦合可實現為無線連接或耦合或者實現為基于導線的連接或耦合，除非另有說明。

在實施例中，可以提供從輸入數據中恢復時鐘的全數字時鐘恢復電路。在一些實施例中，計數器可以接收輸入數據信號，并計數由通過輸入數據信號控制（例如，在輸入數據信號的每個下降沿、上升沿或二者處復位）的振蕩器輸出的振蕩的數目。計數器的輸出在被饋送到相位檢測器之前可提供給模運算，這可實現為加法器。

在一些實施例中，相位檢測器被提供，該相位檢測器在其輸入包括模運算。

在其他實施例中，電路在時鐘恢復模式和鎖相環（PLL）模式之間可以是可切換的。

在其他實施例中，可使用其他技術。

現在回到圖1中的圖，可用于時鐘和數據恢復（CDR）的時鐘恢復電路10被示意性地示出。時鐘恢復電路10的組件的一些或全部可被提供在單芯片上，和/或可實現為全數字設備。時鐘恢復電路10的組件可以硬件、軟件、固件或其組合來實現。

在圖1的實施例中，可控振蕩器13產生一個或多個具有可控頻率的輸出信號。在實施例中，振蕩器13可以是數字控制振蕩器（DCO），例如，數字控制環形振蕩器。也可使用其他振蕩器實現方式。

在振蕩器13提供一個以上的輸出信號的情況下，振蕩器13的輸出信號可具有相同的頻率但不同的相位。例如，可提供三個在它們之間具有120°相位偏移的輸出信號或四個在它們之間具有90°相位偏移的輸出信號。

計數器14從振蕩器13接收一個或多個信號，并另外接收數據信號di。計數器14隨后在數據輸入信號di的邊沿之間（例如，在上升沿、下降沿、或二者之間）計數從振蕩器13接收的信號的周期（循環）。在一些實施例中，在提供一個以上的輸出信號的情況下，計數器14可另外采樣振蕩器13的輸出信號的不同相位。

在實施例中，振蕩器13的時鐘頻率高于數據輸入信號di所相關的時鐘信號的頻率（也簡稱為數據輸入信號di的頻率），例如，前者是后者的兩倍、三倍、四倍或更高。振蕩器13的時鐘頻率以其高于di的頻率的因子在下文中將被稱為N。