时钟产生装置、用于时钟产生装置的方法以及分数型分频器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种时钟产生装置、用于时钟产生装置的方法以及分数型分频器。时钟产生装置包含振荡器与频率合成器，振荡器用以产生参考时钟信号，以及频率合成器耦接于振荡器，并用以根据参考时钟信号与已调整或补偿后的分频因子合成产生目标时钟信号，并输出目标时钟信号作为时钟产生装置的输出。本发明专利技术可同时达到高频率精确度及较佳的抗抖动效果。

【技术实现步骤摘要】
时钟产生装置、用于时钟产生装置的方法
本专利技术关于一种时钟产生机制，尤指一种时钟产生装置、分数型分频器、以及能够校正频率偏移的方法。
技术介绍
一般来说，传统的振荡器可利用多种类型的振荡器来实现，举例来说，实作上传统的振荡器可包含有电感电容式谐振器。不幸的是频率偏移通常起因于制程变异或温度变异，而为了调校此频率偏移，传统一般的方法是调整传统振荡器的谐振器(例如电感电容式谐振器)的电容阵列的值以获得精确的频率。然而由于模拟控制的方法对于制程、电压、温度等变异极为敏感，因而如果通过模拟控制的方法，将造成该传统振荡器的设计变得极度复杂，此一问题在先进制程的领域中更为明显。因此，提供一个通过数字调整可以同时达到高频率精确度以及易于实施的新颖机制，显然极为重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种分数型分频器、时钟产生装置以及用于时钟产生装置的方法，以解决上述问题。根据本专利技术的一实施例，揭露了一种时钟产生装置。时钟产生装置包含有振荡器与频率合成器，振荡器用以产生参考时钟信号，以及频率合成器耦接于振荡器，并用以根据该参考时钟信号与已调整或补偿后的分频因子合成产生目标时钟信号，并输出该目标时钟信号作为时钟产生装置的输出。根据本专利技术的一实施例，另揭露了一种用于时钟产生装置的方法。该方法包含有：提供振荡器以产生参考时钟信号；根据该参考时钟信号与已调整或补偿后的分频因子，合成产生目标时钟信号；以及输出该目标时钟信号作为时钟产生装置的输出。根据本专利技术的一实施例，另揭露了一种时钟产生装置。时钟产生装置包含有振荡器与相位控制电路，振荡器用以产生参考时钟信号，以及相位控制电路耦接于振荡器，并用以基于该参考时钟信号所产生的不同相位特性中选取出至少两个相位偏移，以及根据所选取出的这些相位偏移来插补出一相位偏移，以产生目标时钟信号。根据本专利技术的一实施例，另揭露了一种分数型分频器。分数型分频器包含有相位选择器、相位内插器及三角积分调变器，相位选择器用以基于振荡器所提供的参考时钟信号所产生的不同相位特性中选取出至少两个相位偏移，相位内插器耦接至相位选择器，并用以根据所选取出的这些相位偏移来插补出一相位偏移，以产生目标时钟信号，该目标时钟信号具有将该参考时钟信号的频率以分频因子进行分频所得到的频率，以及三角积分调变器耦接至相位选择器与相位内插器，并用以分别控制相位选择器与相位内插器，藉由调整或补偿该分频因子来调校该目标时钟信号的频率。上述时钟产生装置、用于时钟产生装置的方法以及分数型分频器可同时达到高频率精确度及较佳的抗抖动效果。【附图说明】图1为本专利技术第一实施例的时钟产生装置的方块示意图。图2为本专利技术第二实施例的时钟产生装置的方块示意图。图3为本专利技术第三实施例的时钟产生装置的方块示意图。【具体实施方式】请参照图1，其所绘示为本专利技术一实施例的时钟产生装置100的方块示意图。时钟产生装置100包含有振荡器105与频率合成器110，频率合成器110包含有分频器1101、分数型分频器1102与对照表1103，且该分数型分频器1102包含有相位选择器1104、相位内插器1105与数字处理区块1106。时钟产生装置100为内嵌式晶体系统单芯片(system-on-chip，SOC)电路，即，时钟产生装置100是设置在单一集成电路芯片上，对电子系统来说，如此可减去而不需要电路板上外接式的晶体振荡器，利用内嵌式的晶体振荡器来实现可在市面上具有低成本的优势。此外，时钟产生装置100可根据内部的参考时钟信号源(即振荡器105)来产生并输出目标时钟信号CLKTAR至后一级的系统(并未显示于图1中)。此外，时钟产生装置100可应用在多样化的应用中，例如是有线传输通信(例如串行ATA(SATA)介面传输规格、USB介面传输规格或是乙太网络的传输)，然此并非是本专利技术的限制。振荡器105可利用(但不限定)电感电容谐振器来实现，或是亦可利用例如环型振荡器等其他类型的谐振器来实现。振荡器105作为来源参考(sourcereference)谐振器并用以产生参考时钟信号CLKOSC作为来源时钟信号，频率合成器110用以接收参考时钟信号CLKOSC、依据参考时钟信号CLKOSC与已经被调整或补偿过的分频因子来进行频率合成产生目标时钟信号CLKTAR作为系统时钟，以及输出该目标时钟信号CLKTAR作为时钟产生装置100的输出。具体来说，频率合成器110根据制程变异信息与温度变异信息(储存在对照表1103中)的至少其中之一来调整该分频因子(例如，分数型分频器1102的分频因子)，并藉由调整该分频因子来调校目标时钟信号CLKTAR的频率，以补偿目标时钟信号CLKTAR。为了补偿振荡器105因制程偏移及/或温度偏移所输出的频率的偏移，分数型分频器1102用以基于储存于对照表1103中的信息来调整该分频因子，以便补偿分频器1101所输出的频率，获得具有精确频率的目标时钟信号CLKTAR。换句话说，即使振荡器105所产生的参考时钟信号CLKOSC的频率在不同的情况下可能会稍稍偏移或漂移，藉由调整频率合成器110的该分频因子，频率合成器110可适当地调校或补偿偏移或漂移后的频率，以获得具有精确频率的目标时钟信号CLKTAR作为时钟产生装置100的输出结果。此可达到高频率精确度以及低相位噪声与抖动(jitter)。需注意的是，在本实施例中，振荡器105的元件并未被改变来调整参考时钟信号CLKOSC的频率。举例来说，如果振荡器105是藉由电感电容谐振器来实现，则在本实施例中该电感电容谐振器内所包含的电容或电感元件并未被补偿来调整参考时钟信号CLKOSC的频率，或是该电感电容谐振器是具有固定、非切换式的电容阵列。也就是说，在本实施例中，是藉由调整频率合成器110的分频因子来实现调校目标时钟信号CLKTAR的频率的步骤，而并非是藉由调整参考时钟信号CLKOSC的来源产生方式。然而，这并非是本专利技术的限制，也可以利用对振荡器105的元件的调整来粗调参考时钟信号CLKOSC的频率，并以频率合成器110的分频因子的调整来微调参考时钟信号CLKOSC的频率。对照表1103用来记录制程变异信息及/或温度变异信息，制程变异信息包含有一组具有对应于不同制程变异的不同调整量的制程参数，以及温度变异信息包含有一组对应于不同温度变异条件的温度参数。该组制程参数是在芯片测试流程(chipprobingflow)或是最后测试流程时产生，其中该芯片测试流程是指在制程流程中进行封装之前检查时钟产生装置100的电路元件的测试流程，该最后测试流程是指在制程流程中进行封装之后检查时钟产生装置100的电路元件的测试流程。该组制程参数是在使用振荡器105来产生参考时钟信号CLKOSC之前所产生的，而产生该组制程参数的方式可以基于外部机器系统，该外部机器系统可产生精确频率。该外部机器系统可用来根据不同频率偏移与制程变异之间的关系来产生该组制程参数，而在该关系被决定以后，该组制程参数可被相应地决定，并被用以调校因为制程变异所产生的频率偏移，此确保了参考时钟信号CLKOSC的频率可变得更加精确。在产生该组制程参数之后，该组制程参数被对照表1103记录下来，该组制程参数可对应于多种变异信息，例如是五种不同的制程条件(pro本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时钟产生装置，其特征在于，包含有：振荡器，用以产生参考时钟信号；以及频率合成器，耦接于该振荡器，用以根据该参考时钟信号与已调整或补偿后的分频因子来合成产生目标时钟信号，并输出该目标时钟信号作为该时钟产生装置的输出。

【技术特征摘要】
2012.10.22 US 61/716,646;2013.10.07 US 14/048,0351.一种时钟产生装置，其特征在于，包含有：振荡器，用以产生参考时钟信号；以及频率合成器，耦接于该振荡器，用以根据该参考时钟信号与已调整或补偿后的分频因子来合成产生目标时钟信号，并输出该目标时钟信号作为该时钟产生装置的输出；其中，该频率合成器用以根据制程变异信息与温度变异信息的至少其中之一来调整或补偿该分频因子，并藉由调整或补偿该分频因子来调校该目标时钟信号的频率，且；其中，该制程变异信息包含对应于不同制程变异的一组制程参数，该温度变异信息包含对应于不同温度变异的一组温度参数；以及，该频率合成器藉由参照目前制程或目前温度，从该组制程参数选取出一制程参数，或是从该组温度参数选取出一温度参数，并使用所选取出的该制程参数或所选取出的该温度参数来调整或补偿该分频因子，以调校该目标时钟信号的该频率。2.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，该频率合成器包含有：分频器，具有分频因子，用以根据该参考时钟信号并使用该分频因子来产生第一时钟信号；以及锁相回路，耦接至该分频器，用以接收该第一时钟信号，并基于该第一时钟信号来合成产生该目标时钟信号；其中该分频器调整或补偿该分频因子来调整或补偿该第一时钟信号的频率，以调整或补偿该目标时钟信号的频率。3.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，该频率合成器包含有：锁相回路，在该锁相回路的反馈路径上具有分频器，该锁相回路用以根据该参考时钟信号合成产生该目标时钟信号；其中该分频器包含可被该锁相回路调整的分频因子；以及，该锁相回路调整或补偿该分频因子以调整或补偿该目标时钟信号的频率，并输出该目标时钟信号作为该时钟产生装置的该输出。4.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，另包含有：对照表，用以记录该组制程参数或该组温度参数。5.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，该时钟产生装置是设置在单一集成电路芯片上。6.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，该制程变异信息是在芯片测试流程或最后测试流程中得出。7.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，该频率合成器用以根据外接于该时钟产生装置的温度感应器所收集的该温度变异信息来调整或补偿该分频因子。8.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，所述频率合成器包含有：分数型分频器，耦接于该振荡器，用以从基于该参考时钟信号所产生的不同相位特性中选取出至少两个相位偏移，以及根据所选取出的这些相位偏移来插补出一相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜宇明，刘学欣，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71