[發明專利]基于周期-周期增益校正的開環小數分頻器和時鐘系統

有效

• 申請號: 202210618386.7
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN114696821B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 許長喜;史明甫;楊錦城
• 申請（專利權）人: 紹興圓方半導體有限公司
• 主分類號: H03L7/193
• 分類號: H03L7/193
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

1.一種基于周期-周期增益校正的開環小數分頻器，其特征在于，包括：調制模塊、分頻模塊、數字時間轉換器和增益校準模塊；

所述調制模塊用于根據小數分頻系數產生輸出比特位和量化誤差，并通過將所述輸出比特位與整數分頻系數相加產生分頻控制信號；

所述分頻模塊連接所述調制模塊的輸出端，用于根據所述分頻控制信號在N/N+1分頻比之間進行切換，并對輸入時鐘進行分頻輸出分頻時鐘；

所述數字時間轉換器連接所述調制模塊的輸出端和所述分頻模塊的輸出端，用于根據所述量化誤差對所述分頻時鐘進行延遲生成輸出時鐘；

所述增益校準模塊連接所述數字時間轉換器的輸出端，用于根據所述輸出時鐘中相鄰時鐘周期的差值、以及該相鄰時鐘周期對應的所述輸出比特位的格式產生增益調節量，并根據所述增益調節量對當前時刻的增益進行增益校準來得到下一時刻的增益，以基于下一時刻的量化誤差和增益對所述數字時間轉換器進行控制；

其中，N為所述整數分頻系數，且為大于或等于1的正整數；

所述增益校準模塊包括：相位分離模塊、比較模塊和數字矯正模塊；

所述相位分離模塊的輸入端連接所述數字時間轉換器的輸出端和所述調制模塊的輸出端，用于對所述輸出時鐘進行二分頻產生正、負差分時鐘信號，并對所述正、負差分時鐘信號周期截取得到同一組正、負差分時鐘周期中的高電平脈沖，形成脈沖對；確定所述脈沖對所對應的所述輸出比特位的格式以及根據所述脈沖對同步輸出采樣時鐘信號和復位信號；

所述比較模塊的輸入端連接所述相位分離模塊的輸出端，用于根據所述采樣時鐘信號和復位信號，對所述脈沖對中的兩個高電平脈沖進行比較，確定比較值；

所述數字矯正模塊的輸入端連接所述比較模塊的輸出端和所述相位分離模塊的輸出端，用于根據所述采樣時鐘信號、所述比較值、以及生成所述比較值的所述脈沖對所對應的所述輸出比特位的格式產生失配調節量和所述增益調節量；所述失配調節量用于對所述脈沖對進行失配校準；

其中，所述增益校準和所述失配校準的目標為所述比較值的統計平均值向預設中間值收斂。

2.根據權利要求1所述的基于周期-周期增益校正的開環小數分頻器，其特征在于，所述調制模塊包括：ΔΣ調制器及第一加法器；

所述ΔΣ調制器的輸入端接入所述小數分頻系數，第一輸出端產生所述輸出比特位，第二輸出端產生所述量化誤差；

所述第一加法器的第一輸入端接入所述整數分頻系數，第二輸入端連接所述ΔΣ調制器的第一輸出端，輸出端產生所述分頻控制信號。

3.根據權利要求2所述的基于周期-周期增益校正的開環小數分頻器，其特征在于，所述ΔΣ調制器為一階ΔΣ調制器。

4.根據權利要求1所述的基于周期-周期增益校正的開環小數分頻器，其特征在于，所述分頻模塊采用多模分頻器實現。

5.根據權利要求1所述的基于周期-周期增益校正的開環小數分頻器，其特征在于，所述相位分離模塊，包括：二分頻器和脈沖選擇器；

所述二分頻器連接所述數字時間轉換器的輸出端，用于對所述輸出時鐘進行二分頻，產生所述正、負差分時鐘信號；

所述脈沖選擇器連接所述二分頻器的輸出端和所述調制模塊的輸出端，用于分別對所述正、負差分時鐘信號進行脈沖周期截取，得到同一組正、負差分時鐘信號中的高電平脈沖，形成所述脈沖對；確定所述脈沖對所對應的所述輸出比特位的格式以及根據所述脈沖對同步輸出所述采樣時鐘信號和復位信號。

6.根據權利要求5所述的基于周期-周期增益校正的開環小數分頻器，其特征在于，所述比較模塊包括：積分器和比較器；

所述積分器連接所述脈沖選擇器的輸出端，用于根據所述復位信號分別對所述脈沖對中的兩個高電平脈沖進行電壓積分，生成兩個積分信號后復位，以進入下一次電壓積分過程；

所述比較器連接所述脈沖選擇器的輸出端和所述積分器的輸出端，用于根據所述采樣時鐘信號對所述兩個積分信號進行比較，確定所述比較值。