时钟与数据恢复电路以及具有该电路的集成芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种时钟与数据恢复电路以及具有该电路的集成芯片，其中，时钟与数据恢复电路的频率调整环路包括：频率检测器，第一输入端用于输入数据；第一电荷泵，输入端与频率检测器的输出端连接，输出端形成控制节点；电阻，其一端连接至控制节点；压控振荡器，输入端与电阻的另一端连接，输出端连接有时钟输出端子，并与频率检测器的第二输入端连接；电容，一端与控制节点连接，另一端接地；电压跟随器，正极输入端连接至电压源，输出端与负极输入端连接后连接至控制节点。本发明专利技术使时钟与数据恢复电路无需外界提供参考时钟信号，降低了成本。同时，不需要在输入数据前必须通过发送时钟信号进行训练，使用较为灵活。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据传输领域，尤其涉及一种时钟与数据恢复电路以及具有该电路的 集成芯片。
技术介绍
显示端口(DisplayPort)是视频电子标准协会(VESA,Video Electronics StandardsAssociation)推动的接口规范，是一种针对所有显示设备(包括内部和外部接 口)的开放标准。但在应用DisplayPort进行数据传输的过程中，由于需要将待传输的音频视频数 据流从原本的信号传输率转换为特定的时钟，通常就需要在DisplayPort接口芯片中设置 数据和时钟恢复电路以实现将信号传输率的转换为特定的时钟。现有技术中，常用的数据和时钟恢复电路结构如图1所示，包括相位检测器PD、鉴 频鉴相器PFD、第一电荷泵CP1、第二电荷泵CP2、低通滤波器LPF、分频器DIV以及压控振荡 器VC0。其中，相位检测器PD、第一电荷泵CP1、低通滤波器LPF以及压控振荡器VCO形成第 一环路L00P1，鉴频鉴相器PFD、第二电荷泵CP2、低通滤波器LPF、分频器DIV以及压控振荡 器VCO形成第二环路L00P2。在DisplayPort进行数据传输之前，首先选通第二环路对DisplayPort接口芯 片进行训练，即在一段时间内通过数据和时钟恢复电路的参考时钟信号输入端参考时钟 CLKref,而不发送数据信号，从而使DisplayPort建立起接收状态，以将待传输信号的信号传 输率转换为使用的DisplayPort接口对应的时钟。在训练状态结束后，DisplayPort芯片 关闭第二环路，并选通第一环路，以对视频数据进行正确的恢复以及输出。在图1所示的电路结构中可以看出，为了对DisplayPort接口进行训练，就需要在 DisplayPort接口电路中增加晶振，为DisplayPort接口芯片上的数据和时钟恢复电路提 供参考时钟CLK&。但是，在DisplayPort接口芯片中增加晶振为时钟恢复电路提供参考时钟CLKref 会造成DisplayPort接口芯片上的电路器件增多，并且额外增加晶振会使电路的成本较 高。同时，也会造成集成芯片的体积增大。现有技术中还有一些DisplayPort接口芯片中的数据和时钟恢复电路不需要在 DisplayPort接口电路中增加晶振，但需要在数据传输时令信号发射端在一段时间内只发 送时钟信号，从而对DisplayPort接口芯片进行训练。即首先选通第二环路对DisplayPort 接口芯片进行训练，在一段时间内令发射机只发送时钟信号，而不发送数据信号，从而使 DisplayPort建立起接收状态，以将待传输信号的信号传输率转换为使用的DisplayPort 接口对应的时钟。在训练状态结束后，DisplayPort芯片关闭第二环路，并选通第一环路， 以对视频数据进行正确恢复以及输出。这种方式虽然无需另外提供时钟信号的，但是需要发送端在发送数据之前发送时 钟信号，使Di spIayPort芯片的应用场合受到限制，不够灵活。3因此，现有技术中DisplayPort接口芯片中的数据和时钟恢复电路无法同时满足 成本低以及应用灵活的要求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种时钟与数据恢复电路以及具有该电路的集成芯片，以解决现 有技术中现有技术中DisplayPort接口芯片中的数据和时钟恢复电路无法同时满足成本 低以及应用灵活的要求的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种时钟与数据恢复电路，包 括相位调整与数据恢复环路，用于建立预定的时钟与相位关系，并根据预定的时钟与相位 关系对数据进行恢复输出；频率调整环路，用于调整时钟与数据恢复电路的频率，使该频率 与输入数据的频率相匹配，频率调整环路包括频率检测器，第一输入端用于输入数据；第 一电荷泵，输入端与频率检测器的输出端连接，输出端形成控制节点；电阻，其一端连接至 控制节点；压控振荡器，输入端与电阻的另一端连接，输出端连接有时钟输出端子，并与频 率检测器的第二输入端连接；电容，一端与控制节点连接，另一端接地；电压跟随器，正极 输入端连接至电压源，输出端与负极输入端连接后连接至控制节点。进一步地，相位调整与数据恢复环路包括多路复用器，用于输出并行数据；相位 检测器，第一输入端用于输入数据，第一输出端与多路复用器的第一输入端连接；第二电荷 泵，输入端与相位检测器的第二输出端连接；与频率调整环路共用的电阻、电容以及压控振 荡器，其中，第二电荷泵的输出端与压控振荡器的输入端连接，压控振荡器的输出端分别与 相位检测器的第二输入端以及多路复用器的第二输入端连接。进一步地，电压跟随器的输出阻抗低于1500hm。进一步地，当频率调整环路选通时，相位检测器和第二电荷泵断电，使得相位调整 与数据恢复环路断开。进一步地，当相位调整与数据恢复环路选通时，频率检测器和第一电荷泵断电，使 得频率调整环路断开。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种集成电路芯片，具有上述时钟与数据恢 复电路。应用本专利技术的技术方案，当频率调整环路调整时钟与数据恢复电路的频率时，通 过电压跟随器将控制节点的电压快速提升至电压源的电压值，从而使电容两端具有压差， 使电容开始充电。随着电容充电的过程中，压控振荡器开始产生振荡频率，且随着电容上的 电压值的增大而增大。当压控振荡器产生的振荡频率稳定后，断开电压跟随器与电压源的 连接。此时，无论发送数据的发送端发送的是时钟训练信号还是仅包括数据的随机数据信 号，频率检测器均能获取到发送端发送的数据的频率值，同时频率检测器将从第二输入端 接收到的压控振荡器的振荡频率值与发送端发送的频率值进行比较，并输出比较信号，形 成反馈机制。根据该比较信号，第二电荷泵调整控制节点的电位，从而使压控振荡器的振荡 频率值发生改变，并最终将压控振荡器的振荡频率值调整至与输入端输入数据的频率相匹 配的频率值。从而，使时钟与数据恢复电路无需外界提供参考时钟信号，降低了成本。同时， 由于频率检测器可以直接获取输入数据的频率值，因此就不需要在输入数据前必须通过发 送时钟信号进行训练，因此使用较为灵活。从而解决了现有技术中DisplayPort接口芯片中的数据和时钟恢复电路无法同时满足成本低以及应用灵活的要求的问题。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实 施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1示出了现有技术中的时钟与数据恢复电路的原理示意图；图2示出了根据本专利技术实施例的时钟与数据恢复电路的原理示意图；以及图3示出了根据本专利技术实施例的时钟与数据恢复电路的电压跟随器的电路示意 图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。图2示出了根据本专利技术实施例的时钟与数据恢复电路的原理示意图。如图2所示， 时钟与数据恢复电路，包括相位调整与数据恢复环路以及频率调整环路。相位调整与数据 恢复环路用于建立预定的时钟与相位关系，并根据预定的时钟与相位关系对数据进行恢复 输出；频率调整环路用于调整时钟与数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时钟与数据恢复电路，包括：相位调整与数据恢复环路，用于建立预定的时钟与相位关系，并根据所述预定的时钟与相位关系对数据进行恢复输出；频率调整环路，用于调整所述时钟与数据恢复电路的频率，使该频率与输入数据的频率相匹配，其特征在于，所述频率调整环路包括：频率检测器（１１），第一输入端用于输入数据；第一电荷泵（１２），输入端与所述频率检测器（１１）的输出端连接，输出端形成控制节点（Ｖ↓［ｃｔｒｌ］）；电阻（１３），其一端连接至所述控制节点（Ｖ↓［ｃｔｒｌ］）；压控振荡器（１４），输入端与所述电阻（１３）的另一端连接，输出端连接有时钟输出端子，并与频率检测器（１１）的第二输入端连接；电容（１５），一端与所述控制节点（Ｖ↓［ｃｔｒｌ］）连接，另一端接地；电压跟随器（１６），正极输入端连接至电压源，输出端与负极输入端连接后连接至所述控制节点（Ｖ↓［ｃｔｒｌ］）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇，
申请(专利权)人：硅谷数模半导体北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]