[發(fā)明專利]時(shí)脈倍頻、乘頻及數(shù)字脈沖產(chǎn)生電路、時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710965902.2
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN108445734B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 皮特·J·哈爾斯曼
• 申請（專利權(quán)）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: G04F10/00
• 分類號: G04F10/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;賈磊

本發(fā)明提供一種時(shí)脈倍頻、乘頻及數(shù)字脈沖產(chǎn)生電路、時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器。在時(shí)脈倍頻電路中，輸入時(shí)脈信號饋送至可編程延遲區(qū)塊，反輸入時(shí)脈信號饋送至另一個(gè)可編程延遲區(qū)塊。這些可編程延遲區(qū)塊的輸出與輸入時(shí)脈信號和反時(shí)脈信號通過與門組合，以便在時(shí)脈信號的上升沿和下降沿產(chǎn)生時(shí)脈脈沖。這些信號使用或門組合，以提供具有輸入時(shí)脈信號頻率的兩倍頻率的輸出時(shí)脈信號。用于可編程延遲區(qū)塊的控制位的值在包含逐次逼近式暫存器(SAR)的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換(TDC)電路中決定。對于每個(gè)時(shí)脈周期，連續(xù)設(shè)置可編程延遲控制位于SAR電路，并將延遲電路的輸出與輸入時(shí)脈信號進(jìn)行比較，以確定控制位的值。本發(fā)明可用于提供具有不同需求的工作周期的時(shí)脈倍頻器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體電路技術(shù)領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明的實(shí)施例涉及時(shí)脈倍頻、乘頻及數(shù)字脈沖產(chǎn)生電路、時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

印刷電路板(PCB)上的電子系統(tǒng)由于電磁干擾和信號耦合以及PCB連接的走線長度，而會對最大可允許的時(shí)脈頻率具有限制。然而，在電子系統(tǒng)中使用的集成電路需要越來越快的時(shí)脈以用于信號處理和計(jì)算。為了從系統(tǒng)時(shí)脈創(chuàng)建更快的時(shí)脈，經(jīng)常使用時(shí)脈倍頻器(clock doubler)。在其中一些系統(tǒng)中，例如使用SoundWire接口的系統(tǒng)，其時(shí)脈頻率可能與數(shù)據(jù)速率相同。在這種情況下，數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)需要使用時(shí)脈倍頻器。

傳統(tǒng)的時(shí)脈倍頻電路通常使用鎖相回路(phase locked loop，PLL)或鎖頻回路(frequency locked loop，F(xiàn)LL)電路。在輸入具有雙倍頻率時(shí)脈的替代常規(guī)設(shè)計(jì)是在輸入時(shí)脈的正向和負(fù)向邊緣上產(chǎn)生脈沖。然而，這些常規(guī)技術(shù)具有使它們不適合于某些應(yīng)用的限制，如下面將進(jìn)一步描述的。

因此，目前亟需要的是一種能夠解決常規(guī)電路的一些限制的改進(jìn)的時(shí)脈乘頻器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體電路技術(shù)領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明的實(shí)施例涉及時(shí)脈乘頻電路。傳統(tǒng)的時(shí)脈倍頻電路通常使用鎖相回路(PLL)或鎖頻回路(FLL)電路。然而，這些電路往往需要大的芯片面積并具有高功耗。在輸入具有雙倍頻率的時(shí)脈的替代常規(guī)設(shè)計(jì)是在輸入時(shí)脈的正向和負(fù)向邊緣上產(chǎn)生脈沖。然而，當(dāng)輸入頻率未知時(shí)，這些脈沖的寬度無法確定，因此難以控制產(chǎn)生的時(shí)脈脈沖信號的工作周期(duty cycle)。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了時(shí)脈倍頻、乘頻及數(shù)字脈沖產(chǎn)生電路、時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其可以在沒有鎖相回路(PLL)或鎖頻回路(FLL)電路的大芯片面積和高功耗等缺點(diǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)。為了滿足一些數(shù)字集成電路中的接近時(shí)序要求(close timing requirement)，使用具有接近50％工作周期的時(shí)脈是重要的。對于音頻系統(tǒng)，時(shí)脈的工作周期可能是重要的，并且具有不正確工作周期的時(shí)脈可能導(dǎo)致音頻失真。在一些實(shí)施例中，針對輸入頻率有較寬范圍時(shí)，使用時(shí)脈乘頻器或倍頻器以提供具有50％的工作周期的時(shí)脈。