用于时钟和数据恢复的偏置开关式相位检测器制造技术

本发明专利技术涉及用于时钟和数据恢复的偏置开关式相位检测器。设备包含多个相位检测器电路和求和电路。多个相位检测器电路的每个可以配置为响应于相应的数据采样和中间过渡采样的对，产生相位上升信号和相位下降信号。求和电路可以配置为响应于多个相位检测器电路的相位上升和相位下降信号，产生调节信号。相位上升信号的总和以及相位下降信号的总和被加权，以向相位调节提供偏置。

【技术实现步骤摘要】
本申请涉及2013年3月15日提交的美国临时申请（申请号为61/790046），其全文在此以引用方式并入本文。
本专利技术一般涉及数据恢复，更具体而言，涉及实现用于时钟和数据恢复的偏置开关式（bang-bang）相位检测器的方法和/或设备。
技术介绍
时钟和数据恢复（CDR）电路形成串行器-并行器（SerDes）通信信道中接收器的关键部分。基于一些标准，比如最小均方误差（MSE），CDR电路被用于来追踪采样时钟的相位。重要的是CDR电路操作足够好，从而以1e-12或者1e-15的数量级实现非常低的目标比特误码率（BER）。常用的CDR电路可以大致分类为2个类别、即波特率CDR和开关式CDR。每个类别存在相关的优点和缺点。在开关式（或者Alexander式）CDR中，接收的信号在每个符号周期、也称作单位间隔（UI）被采样两次。理想地，一个采样是位于交叉边界，另一个采样是位于接收器数据眼（data eye）的中心。两个连续数据采样（V[K-1]和V[K]）和两个数据采样之间的过渡（或者交叉）采样（V[K-1/2]）被用来决定当前采样是滞后还是超前于理想的采样点。然后采样相位被相应地校正。在使用常规开关式相位检测器（BBPD）的CDR电路中，在收敛之后，过渡采样时钟的相位处于抖动分布（jitter distribution）的中值。
技术实现思路
本专利技术涉及包含多个相位检测器电路和求和电路的设备。多个相位检测器电路的每个可以被配置为响应于相应的数据采样和中间（intervening）过渡采样对，产生相位上升（phase up）信号和相位下降（phase down）信号。求和电路可以被配置为响应于多个相位检测器电路的相位上升信号和相位下降信号而产生调节信号。相位上升信号的总和以及相位下降信号的总和被加权，以向相位调节提供偏置。本专利技术包括的一个方面涉及一种设备，包括多个相位检测器电路和求和电路。多个相位检测器电路中的每个被配置为响应于相应的数据采样和中间过渡采样对，产生相位上升信号和相位下降信号。求和电路被配置为响应于所述多个相位检测器电路的所述相位上升信号和相位下降信号，产生调节信号，其中，所述相位向上信号的总和以及所述相位下降信号的总和被加权，以向相位调节提供偏置。在上述方面的设备的一些实施方式中，所述偏置是基于内眼的目标比特误码率来设定的。在上述方面的设备的一些实施方式中，所述调节信号基于以第一控制参数加权的所述相位向上信号的所述总和与以第二控制参数加权的所述相位下降的信号的所述总和之间的差异。在上述方面的设备的一些实施方式中，所述相位上升信号以第一控制参数加权，所述相位下降信号以第二控制参数加权，并且所述第一控制参数和所述第二控制参数的比率是基于内眼的目标比特误码率设定的。在一些实施方式中，上述方面的设备还包括：回路滤波器和时钟产生电路，被配置为根据所述调节信号来调节过渡采样时钟的相位。在一些实施方式中，上述方面的设备还包括：至少一个数据检测器，被配置为响应于接收的信号和数据采样时钟，产生所述数据采样；以及至少一个过渡检测器，被配置为响应于所述接收的信号和过渡采样时钟，产生所述过渡采样，其中，所述过渡采样时钟的相位根据所述调节信号来调节。在一些实施方式中，上述方面的设备还包括：至少一个数据检测器，被配置为响应于接收的信号和数据采样时钟，产生所述数据采样；至少一个过渡检测器，被配置为响应于所述接收的信号和过渡采样时钟，产生所述过渡采样；以及回路滤波器和时钟产生电路，被配置为根据所述调节信号，调节所述过渡采样时钟的相位。本专利技术包括的一个方面涉及第二设备，包括第一采样电路、第二采样电路和相位检测器电路。第一采样电路被配置为响应于数据采样时钟，产生检测的数据。第二采样电路被配置为响应于过渡采样时钟，产生过渡数据。相位检测器电路被配置为响应于所述检测的数据、所述过渡数据、第一控制参数和第二控制参数，产生第一相位调节信号和第二相位调节信号，其中，所述过渡采样时钟的相位在收敛之后处于的点基于内眼的目标误码率而从接收器眼抖动分布的中值偏置。在上述方面的第二设备的一些实施方式中，偏置的量基于目标比特误码率（BER）来选择。在上述方面的第二设备的一些实施方式中，所述第一控制参数和所述第二控制参数是可编程的。在上述方面的第二设备的一些实施方式中，所述第一控制参数设定用于增加所述过渡采样时钟的所述相位的阈值限制；以及所述第二控制参数设定用于减少所述过渡采样时钟的所述相位的阈值限制。在上述方面的第二设备的一些实施方式中，所述相位检测器电路包括：过采样的相位检测器，被配置为产生用于增加所述过渡采样时钟的所述相位的第一控制信号、和用于减少所述过渡采样时钟的所述相位的第二控制信号；第一累加器，被配置为响应于所述第一控制信号，产生第一滤波的控制信号；第二累加器，被配置为响应于所述第二控制信号，产生第二滤波的控制信号；第一比较器，被配置为响应于所述第一滤波的控制信号和所述第一控制参数，产生第一相位调节信号；第二比较器，被配置为响应于所述第二滤波的控制信号和所述第二控制参数，产生第二相位调节信号。本专利技术包括的一个方面涉及一种偏置接收器的时钟和数据恢复模块的相位检测器的方法，包括如下步骤：(i)响应于数据采样时钟，产生检测的数据；(ii)响应于过渡采样时钟，产生过渡数据；和(iii)响应于所述检测的数据、所述过渡数据、第一控制参数和第二控制参数，产生相位调节信号，其中，所述过渡采样时钟的相位在收敛之后处于的点基于内眼的目标比特误码率而从接收器眼抖动分布的中值偏置。在上述方面的方法的一些实施方式中，所述第一控制参数和所述第二控制参数的比率基于所述内眼的所述目标比特误码率来设定。在上述方面的方法的一些实施方式中，所述第一控制参数和所述第二控制参数的比率基于符号间隔内的目标设定点而任意设定。附图说明从下面的详细说明、添附的权利要求和附图可以理解本专利技术的实施例，其中：图1是例示实现本专利技术的实施例的通信信道的图；图2是例示依据本专利技术的实施例实现的开关式相位检测器（BBPD）的示例的图；图3是例示图2的BBPD的输入/输出关系的表格；图4是例示依据本专利技术的实施例实现的开关式相位检测器（BBPD），并被配置为将过渡采样时钟的相位锁定至接收器数据眼的右本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：多个相位检测器电路，每个被配置为响应于相应的数据采样和中间过渡采样对，产生相位上升信号和相位下降信号；以及求和电路，被配置为响应于所述多个相位检测器电路的所述相位上升信号和相位下降信号，产生调节信号，其中，所述相位向上信号的总和以及所述相位下降信号的总和被加权，以向相位调节提供偏置。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/790,046;2013.04.19 US 13/866,8881.一种设备，包括：
多个相位检测器电路，每个被配置为响应于相应的数据采样和中
间过渡采样对，产生相位上升信号和相位下降信号；以及
求和电路，被配置为响应于所述多个相位检测器电路的所述相位
上升信号和相位下降信号，产生调节信号，其中，所述相位向上信号
的总和以及所述相位下降信号的总和被加权，以向相位调节提供偏
置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述偏置是基于内眼的
目标比特误码率来设定的。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述调节信号基于以第
一控制参数加权的所述相位向上信号的所述总和与以第二控制参数
加权的所述相位下降的信号的所述总和之间的差异。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述相位上升信号以第
一控制参数加权，所述相位下降信号以第二控制参数加权，并且所述
第一控制参数和所述第二控制参数的比率是基于内眼的目标比特误
码率设定的。
5.根据权利要求1所述的设备，还包括：
回路滤波器和时钟产生电路，被配置为根据所述调节信号来调节
过渡采样时钟的相位。
6.根据权利要求1所述的设备，还包括：
至少一个数据检测器，被配置为响应于接收的信号和数据采样时
钟，产生所述数据采样；以及
至少一个过渡检测器，被配置为响应于所述接收的信号和过渡采
样时钟，产生所述过渡采样，其中，所述过渡采样时钟的相位根据所
述调节信号来调节。
7.根据权利要求1所述的设备，还包括：
至少一个数据检测器，被配置为响应于接收的信号和数据采样时

\t钟，产生所述数据采样；
至少一个过渡检测器，被配置为响应于所述接收的信号和过渡采
样时钟，产生所述过渡采样；以及
回路滤波器和时钟产生电路，被配置为根据所述调节信号，调节
所述过渡采样时钟的相位。
8.一种设备，包括：
第一采样电路，被配置为响应于数据采样时钟，产生检测的数据；
第二采样电路，被配置为响应于过渡采样时钟，产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·V·玛丽帕蒂尔，S·斯瑞尼瓦萨，A·B·赫阿雷，P·M·阿泽兹，
申请(专利权)人：LSI公司，
类型：发明
国别省市：美国;US