用于执行相位误差校正的系统和方法技术方案

提供了用于执行相位误差校正的系统和方法。接收参考时钟信号和目标时钟信号。基于参考时钟信号的第一边沿和目标时钟信号的对应第一边沿之间的第一时间量来生成第一值。基于使用第一值计算出的给定量来第一次调节目标时钟信号的相位。在目标时钟信号的相位被调节之后，基于参考时钟信号的第二边沿和目标时钟信号的对应第二边沿之间的第二时间量来生成第二值。基于给定量、第一值和第二值来第二次调节目标时钟信号的相位。

Systems and methods used to perform phase error correction

A system and method for performing phase error correction are provided. The reference clock signal and the target clock signal are received. The first value is generated based on the first time between the first edge of the reference clock signal and the target clock signal corresponding to the first edge. The phase of the first adjustment of the target clock signal based on the first value calculated using the first value. After the phase of the target clock signal is adjusted, the second value is generated based on the second time between the corresponding second edges of the second edge and the target clock signal of the reference clock signal. The phase of the clock signal of the target is adjusted second times based on the quantity, the first value and the second value.

【技术实现步骤摘要】
用于执行相位误差校正的系统和方法相关申请的交叉引用本公开要求于2016年9月27日提交的第62/400,289号美国临时专利申请的权益，其以整体内容通过引用并入本文。
本公开大体涉及锁相环(PLL)，并且更具体地涉及在PLL中使用的相位校准技术。
技术介绍
出于总体上呈现本公开上下文的目的而提供本
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描述。这里专利技术人的工作，到在本
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章节中描述的工作的程度以及可能在提交的时间不会以其他方式认为是现有技术的本说明书的各方面，并非明确地也非隐含地被承认为针对本公开的现有技术。PLL广泛用于无线应用、远程通信应用、计算机应用以及电子应用中。PLL被用于生成稳定的频率(频率合成)，执行从高速串行数据流的时钟和数据恢复(CDR)，并且被用于将准确的时钟脉冲(时钟树)分布在数字逻辑电路中。在PLL被启动之后或者在PLL偏离稳定状态之后，执行PLL锁定花费相当大量的时间(锁定时间)，其负面地影响总体系统的性能。传统系统试图通过在过大的锁定阶段期间创建一个环路带宽并且随后创建被减小以获取更期望性能的另一环路带宽来减少锁定时间。然而，即使在这样的系统中，PLL的锁定时间通常仍然过长以至于不能满足某些应用要求。在这样的传统系统中锁定PLL的性能还由于对用于在频率已经被锁定时校准相位误差压控振荡器(VCO)频率变化的依赖性而被降低。
技术实现思路
提供了用于执行相位误差校正的系统和方法。在一些实施例中，接收参考时钟信号和目标时钟信号。基于参考时钟信号的第一边沿和目标时钟信号的对应第一边沿之间的第一时间量来生成第一值。基于使用第一值计算出的给定量来第一次调节目标时钟信号的相位。在目标时钟信号的相位被调节之后，基于参考时钟信号的第二边沿和目标时钟信号的对应第二边沿之间的第二时间量来生成第二值。基于给定量、第一值和第二值来第二次调节目标时钟信号的相位。在一些实现方式中，相位在参考时钟的第二时钟周期期间被第一次调节，并且相位在参考时钟的第四时钟周期期间被第二次调节。在一些实现方式中，第一时间量在参考时钟的第一时钟周期期间被测量，并且第二时间量在参考时钟的第三时钟周期期间被测量。在一些实现方式中，通过基于给定量来修改反馈除法器的增益来调节相位。在一些实现方式中，反馈除法器的增益对应于常数和变量之和的倒数。在一些实现方式中，变量在第一时间量被测量时被设置为零，变量被设置为给定值以第一次调节相位，变量在相位被第一次调节之后被设置为零，并且变量基于给定量、第一值以及第二值而被设置为第二量以第二次调节相位。在一些实现方式中，给定量根据下式来计算：Nx2＝round(OT1/g_tdc_est/Tdco/2)其中Nx2是给定量，OT1是第一值，g_tdc_est是第一常数，并且Tdco是第二常数。在一些实现方式中，第二量根据下式来计算：Nx4＝round(Nx2*OT3/(OT1-OT3))其中Nx4是第二量，Nx2是给定量，OT1是第一值，并且OT3是第二值。在一些实现方式中，目标时钟信号对应于数控振荡器的输出。在一些实现方式中，目标时钟信号对应于压控振荡器的输出。附图说明在附图和下面的描述中阐述一个或多个实现方式的细节。其他特征和各种优点在考虑结合附图进行的以下详细描述后将变得更显而易见，在附图中：图1示出了根据各种实施例的示例性数字相位误差校正系统；图2示出了根据各种实施例的用于执行数字相位误差校正的示例性时序图；图3示出了根据各种实施例的示例性模拟相位误差校正系统；图4示出了根据各种实施例的用于执行模拟相位误差校正的示例性时序图；以及图5是根据各种实施例的用于执行相位误差校正的说明性过程。具体实施方式提供了用于执行相位误差校正的系统和方法。特别地，在两个步骤中执行相位校正，其显著减少了锁定时间。通过计算并补偿在分频器处的相位误差而代替依靠VCO和反馈环路来执行相位校正。在一些实施例中，在四个时钟周期中执行相位校正和锁定时间。图1示出了根据各种实施例的示例性数字相位误差校正系统100。系统100包括时间测量电路110、环路滤波器电路120、振荡器电路130、反馈除法器电路140以及控制电路150。振荡器电路130可以为能够生成时钟信号的任何电路，诸如压控振荡器和/或数字控制的振荡器。时间测量电路110可以包括时间到数字转换器电路(TDC)。时间测量电路110可以接收参考频率时钟信号(Fref)和目标频率时钟信号(Ftarget)。Fref信号可以为Ftarget信号与其同步的恒定时钟信号。反馈除法器电路140可以被耦合到振荡器电路130并且可以将Ftarget信号输出到时间测量电路110。如下面所讨论的，可以在Fref信号的四个时钟周期中执行相位误差校正。最初，当相位误差校正被启动时，开关160可以被控制为将环路滤波器电路120耦合到值‘0’。在第一时钟周期期间，反馈除法器电路140的相除比率被设置为常数，并且在Fref信号的上升沿与Ftarget信号的上升沿之间的第一时间差被测量。该第一时间差被用于生成用于在第二时钟周期中调节反馈除法器电路140的相除比率的第一值。在Fref信号的第二时钟周期期间，反馈除法器电路140的相除比率基于使用第一时间差生成的第一值而被设置为给定量。在第二时钟周期期间测量在Fref信号的上升沿与Ftarget信号的上升沿之间的第二时间差。在Fref信号的第三时钟周期期间，反馈除法器电路140的相除比率被设置回常数，并且在Fref信号的上升沿与Ftarget信号的上升沿之间的第三时间差被测量。该第三时间差被用于生成用于在第四时钟周期中调节反馈除法器电路140的相除比率的第二值。在Fref信号的第四时钟周期期间，反馈除法器电路140的相除比率基于第一值、第二值和给定值而被设置。在Fref信号的上升沿和Ftarget信号的上升沿之间的第四时间差被测量。在此时，相位误差校正结束(例如，在Fref信号的四个时钟周期之后)，并且开关160可以被控制以将环路滤波器电路120耦合到时间测量电路110的输出部TM112。在一些实施例中，反馈除法器电路140从振荡器电路130接收时钟信号，并且可以执行对时钟信号的相位调节以生成Ftarget信号。在一些实现方式中，可以根据函数1/(Ndiv+Nx)来执行相位调节，其中Ndiv是相位调节常数并且Nx是相位调节变量。控制电路150可以向反馈除法器电路140指示在每个时钟周期期间Nx要被设置的值。例如，在Fref的第一时钟周期期间，控制电路150可以指令反馈除法器电路140将Nx设置为值‘0’。这可以在一些实施例中被执行在信号Ftarget的下降沿上。在Fref信号的每个时钟周期期间，时间测量电路110可以测量Fref信号领先或滞后Ftarget信号的时间量。例如，时间测量电路110可以检测Fref信号的上升沿。响应于检测到Fref信号的上升沿，时间测量电路110可以重置并启动计时器并且可以监测Ftarget信号的边沿。响应于检测到Ftarget信号的上升沿，时间测量电路110可以使计时器停止并且可以确定Fref信号的上升沿与Ftarget信号的上升沿之间的时间量。时间测量电路110可以基于所测量的时间量和常数(例如，g_tdc)的数学函数来输出值TM112。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行相位误差校正的方法，所述方法包括：接收参考时钟信号和目标时钟信号；基于所述参考时钟信号的第一边沿和所述目标时钟信号的对应第一边沿之间的第一时间量来生成第一值；基于使用所述第一值计算出的给定量来第一次调节所述目标时钟信号的相位；在所述目标时钟信号的所述相位被调节之后，基于所述参考时钟信号的第二边沿和所述目标时钟信号的对应第二边沿之间的第二时间量来生成第二值；以及基于所述给定量、所述第一值和所述第二值来第二次调节所述目标时钟信号的所述相位。

【技术特征摘要】
2016.09.27 US 62/400,2891.一种用于执行相位误差校正的方法，所述方法包括：接收参考时钟信号和目标时钟信号；基于所述参考时钟信号的第一边沿和所述目标时钟信号的对应第一边沿之间的第一时间量来生成第一值；基于使用所述第一值计算出的给定量来第一次调节所述目标时钟信号的相位；在所述目标时钟信号的所述相位被调节之后，基于所述参考时钟信号的第二边沿和所述目标时钟信号的对应第二边沿之间的第二时间量来生成第二值；以及基于所述给定量、所述第一值和所述第二值来第二次调节所述目标时钟信号的所述相位。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述相位在所述参考时钟的第二时钟周期期间被第一次调节，并且所述相位在所述参考时钟的第四时钟周期期间被第二次调节。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一时间量在所述参考时钟的第一时钟周期期间被测量，并且所述第二时间量在所述参考时钟的第三时钟周期期间被测量。4.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述相位包括基于所述给定量来修改反馈除法器的增益。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述反馈除法器的所述增益对应于一个常数和一个变量之和的倒数。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述变量在所述第一时间量被测量时被设置为零，所述变量被设置为所述给定量以第一次调节所述相位，所述变量在所述相位被第一次调节之后被设置为零，并且所述变量基于所述给定量、所述第一值以及所述第二值而被设置为第二量以第二次调节所述相位。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述给定量根据下式来计算：Nx2＝round(OT1/g_tdc_est/Tdco/2)其中Nx2是所述给定量，OT1是所述第一值，g_tdc_est是第一常数，并且Tdco是第二常数。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二量根据下式来计算：Nx4＝round(Nx2*OT3/(OT1-OT3))其中Nx4是所述第二量，Nx2是所述给定量，OT1是所述第一值，并且OT3是所述第二值。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标时钟信号对应于数控振荡器的输出。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标时钟信号对应于压控振荡器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钊，颜文，熊振华，袁亮，韩洪征，吕远，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯,BB