[發明專利]一種無參考時鐘輸入的時鐘和數據恢復電路

在審

• 申請號: 201810036978.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108322214A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 李全利;時飛;邊強;李建成
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術研究所
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/099
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

1.一種無參考時鐘輸入的時鐘和數據恢復電路，其特征在于，包括粗調鎖頻模塊和精調相位模塊；

所述粗調鎖頻模塊對以壓控振蕩器VCO(170)輸出時鐘作為時鐘采集的輸入的數據DATA和輸入的數據DATA分別計數，比較計數值的大小，如果小于，則調高壓控振蕩器VCO的輸出時鐘的頻率，如果相同，則降低壓控振蕩器VCO的輸出時鐘的頻率，直至壓控振蕩器VCO的輸出時鐘的頻率變化值小于設定閾值，鎖定輸出時鐘的頻率；

所述精調相位模塊采用壓控振蕩器VCO(170)輸出的四相時鐘作為時鐘信號，采集輸入的數據DATA，對采集的數據進行相位關系判別，調整壓控振蕩器VCO的輸出時鐘的的相位。

2.根據權利要求1所述的無參考時鐘輸入的時鐘和數據恢復電路，其特征在于：所述粗調鎖頻模塊包括第一高速采樣器(150)，緩沖器(110)、第一計數器電路(120)、第二計數器電路(160)、比較器(130)、偽二進制搜索算法模塊(140)、電壓調整器(180)、電流舵DAC(190)和壓控振蕩器VCO(170)；

第一高速采樣器(150)的時鐘端連接壓控振蕩器VCO(170)輸出的四相時鐘之一，采集輸入的數據DATA；

緩沖器(110)對輸入的數據DATA進行緩沖；

第一計數器電路(120)對緩沖器(110)中的數據DATA進行計數；

第二計數器電路(160)對高速采樣器(150)采樣后的數據進行計數；

比較器(130)比較第一計數器電路(120)和第二計數器電路(160)的計數值大小，當大于時，輸出DN有效；當等于時，輸出UP有效；

偽二進制搜索算法模塊(140)包括加法器(450)、第一寄存器(410)，第二寄存器(420)和一個移位寄存器(430)；移位寄存器(430)的值為第一寄存器(410)和第二寄存器(420)的值相加后右移一位，輸出至電流舵DAC(190)；當DN有效時，移位寄存器(430)的值賦給第二寄存器(420)；當UP有效時，移位寄存器(430)的值賦給第一寄存器(410)；當第一寄存器(410)和第二寄存器(420)的值之差≤1，不再更新移位寄存器(430)的值；

電流舵DAC(190)基于移位寄存器(430)的值調節輸出電壓V_CTRL的大?。?/p>

電壓調整器(180)對電壓V_CTRL進行穩壓處理后輸出V_DDVCO至壓控振蕩器VCO(170)；

壓控振蕩器VCO(170)基于輸入電壓V_DDVCO的大小調整振蕩頻率和輸出四相時鐘的相位。

3.根據權利要求2所述的無參考時鐘輸入的時鐘和數據恢復電路，其特征在于：所述精調相位模塊包括第二高速采樣器(210)、數字濾波模塊(230)和二進制鑒相器(220)

第二高速采樣器(210)包括四個采樣器，四個采樣器分別采用壓控振蕩器VCO(170)輸出的四相時鐘作為時鐘信號，采集輸入的數據DATA，并將四個采樣器采集的數據發送給二進制鑒相器(220)；

二進制鑒相器(220)判斷四相時鐘相位與數據DATA的相位關系為超前或滯后；

數字濾波模塊(230)對二進制鑒相器(220)輸出的相位關系進行累加濾波，并生成濾波信號至電流舵DAC(190)；

電流舵DAC(190)還基于數字濾波器(230)輸出的濾波信號調節輸出電壓V_CTRL的大小。

4.根據權利要求3所述的無參考時鐘輸入的時鐘和數據恢復電路，其特征在于：壓控振蕩器VCO(170)相位劃分為n個調整區間，當相位關系為超前時，數字濾波模塊(230)輸出值控制壓控振蕩器VCO(170)向后調整一個區間；當相位關系為為滯后時，數字濾波模塊(230)輸出值控制壓控振蕩器VCO(170)向前調整一個區間。

5.根據權利要求2或3所述的無參考時鐘輸入的時鐘和數據恢復電路，其特征在于：第一高速采樣器(150)和第二高速采樣器(210)的采樣速率大于10Gbps。