[發(fā)明專利]使用電容性元件來改善相位內(nèi)插器的線性度

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580030438.7
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN106464239B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·孫;Z·朱;X·孔
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03K5/13
• 分類號: H03K5/13
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 李小芳

背景

領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相位內(nèi)插器，尤其涉及使用電容性元件來改善相位內(nèi)插器的線性度。

背景技術(shù)

接收機需要確定何時對從一個芯片傳送到另一芯片或者從單個芯片內(nèi)的一個核傳送到另一核的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行采樣。接收機使用與數(shù)據(jù)信號一起發(fā)送的時鐘信號來進(jìn)行該確定。然而，在具有較高的信號速率或者不存在顯式時鐘信號的系統(tǒng)中，接收機需要時鐘對準(zhǔn)電路，諸如鎖相環(huán)(PLL)。基于相位內(nèi)插器的時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(CDR)是一種替換系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過選擇參考相位對并在它們之間進(jìn)行內(nèi)插來生成精確對準(zhǔn)的時鐘，以從串行化的數(shù)據(jù)信號中恢復(fù)數(shù)據(jù)。

最常用的CDR架構(gòu)之一是由兩個環(huán)路(核心PLL和外圍CDR環(huán)路)的級聯(lián)構(gòu)成的雙環(huán)路結(jié)構(gòu)。PLL生成多個相位，這些相位由CDR環(huán)路中的相位內(nèi)插器用于在恢復(fù)出的時鐘中引入受控相移。CDR環(huán)路的負(fù)反饋迫使恢復(fù)出的時鐘相位處于所接收的數(shù)據(jù)的中間。

雖然CDR架構(gòu)的簡化已導(dǎo)致它的廣泛使用，但這種架構(gòu)的缺點之一包括由于相位內(nèi)插器的非線性造成的過度時鐘抖動。在一個示例中，在圖1示出的代表性傳遞函數(shù)中解說了相位內(nèi)插器的非線性。理想地，最小相位步進(jìn)等于φ_LSB，但內(nèi)插器非線性引入了大得多的相位跳變φ_MAX，這使恢復(fù)出的時鐘抖動嚴(yán)重降級。差分非線性(DNL)常常被用于衡量與理想步長的偏離。

概述

本發(fā)明提供了使用電容性元件來改善相位內(nèi)插器的線性度。

在一個實施例中，公開了一種相位內(nèi)插器。該相位內(nèi)插器包括：一對負(fù)載電阻器，其耦合至供電電壓并且包括第一負(fù)載電阻器和第二負(fù)載電阻器；耦合至該對負(fù)載電阻器的多個分支，每個分支包括具有第一晶體管和第二晶體管的差分源耦晶體管對，第一晶體管在第一柵極端子處接收第一差分輸入信號并且第二晶體管在第二柵極端子處接收與第一差分輸入信號在相位上互補的第二差分輸入信號，第一晶體管還具有第一漏極端子和第一源極端子并且第二晶體管還具有第二漏極端子和第二源極端子，第一源極端子連接至第二源極端子以形成源節(jié)點，該多個分支被配置成在第一輸出端子處產(chǎn)生第一差分輸出信號以及在第二輸出端子處產(chǎn)生與第一差分輸出信號互補的第二差分輸出信號，其中第一輸出端子連接至第一負(fù)載電阻器和第一漏極端子并且第二輸出端子連接至第二負(fù)載電阻器和第二漏極端子；多個尾電流源，每個尾電流源耦合至這些源節(jié)點之一；以及多個耦合電容器，每個耦合電容器耦合在該多個分支中的兩個毗鄰分支中的源節(jié)點之間。

在另一實施例中，公開了一種用于改善在多個分支中配置的相位內(nèi)插器的線性度的方法。該方法包括：在相應(yīng)的多個分支處接收多個差分輸入信號，每個分支包括差分源耦晶體管對，并且每個差分輸入信號具有所指派相位，其中源耦晶體管的源極端子被連接以形成源節(jié)點；通過控制流經(jīng)每個分支的源節(jié)點的電流量來在該多個差分輸入信號的所指派相位之間進(jìn)行內(nèi)插；以及在該多個分支中的毗鄰分支對的源節(jié)點之間耦合電容。

在另一實施例中，公開了一種用于改善在多個分支中配置的相位內(nèi)插器的線性度的裝備。該裝備包括：用于在相應(yīng)的多個分支處接收多個差分輸入信號的裝置，每個分支包括差分源耦晶體管對，并且每個差分輸入信號具有所指派相位，其中源耦晶體管的源極端子被連接以形成源節(jié)點；用于通過控制流經(jīng)每個分支的源節(jié)點的電流量來在該多個差分輸入信號的所指派相位之間進(jìn)行內(nèi)插的裝置；以及用于在該多個分支中的毗鄰分支對的源節(jié)點之間耦合電容的裝置。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將從通過示例解說本發(fā)明的諸方面的本描述而變得明了。

附圖簡述

本發(fā)明的細(xì)節(jié)(就其結(jié)構(gòu)和操作兩者而言)可通過研究所附的附圖來部分收集，其中類似的附圖標(biāo)記指代類似的部分，并且其中：

圖1在代表性傳遞函數(shù)中解說了相位內(nèi)插器的非線性；

圖2是示出具有彼此異相90度的四個輸入信號(In₁₊、In₂₊、In₃₊、In₄₊)的典型相位內(nèi)插器的功能框圖；

圖3是根據(jù)一個實施例的在電流編碼方案中配置的相位內(nèi)插器的示意圖；

圖4是被配置為具有數(shù)目n個開關(guān)和單位(unit)電流源的n位電流源的尾電流源；

圖5解說了電流編碼方案的輸出相位傳遞函數(shù)。

圖6是根據(jù)一個實施例的在使用電容性元件的電流編碼方案中配置的相位內(nèi)插器的示意圖；