用于提供分频时钟的设备及方法技术

技术编号:25128025 阅读:32 留言:0更新日期:2020-08-05 02:58
描述用于提供分频时钟的设备及方法。实例设备包含第一电路,其经配置以至少部分地响应于第一输入时钟而提供第一中间时钟,所述第一中间时钟的频率低于所述第一输入时钟的频率,并且所述设备进一步包含第二电路,其经配置以至少部分地响应于第二输入时钟而提供第二中间时钟及第三中间时钟,所述第二中间时钟与所述第三中间时钟互补并且所述第二中间时钟的频率低于所述第二输入时钟的频率。所述设备进一步包含第三电路,其经配置至少部分地响应于所述第一及第二中间时钟而选择及提供所述第二及第三中间时钟中的一者作为输出时钟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供分频时钟的设备及方法
技术介绍
周期性数字信号通常用于例如存储器装置的各种电子装置中。最常见的周期性数字信号可能是时钟,所述时钟通常用于建立数字信号的时序或对数字信号执行操作的时序。举例来说,数据信号通常与时钟或数据选通同步地耦合到存储器装置及从存储器装置耦合。包含在电子装置中的时钟电路提供用于对各种操作进行定时的内部时钟。内部时钟可基于提供给电子装置的外部时钟。实例时钟电路可包含延迟锁定环路(DLL)。典型DLL使用包含大量延迟级的延迟线。参考时钟施加到延迟线并通过延迟线传播到输出延迟时钟的最终延迟级。延迟时钟的相位与参考时钟的相位相比较以产生相位误差信号。相位误差信号用于调整由延迟线中的延迟级提供的延迟,直到延迟时钟的相位被锁定到参考时钟的相位。当出现此情况时,DLL被视为已获得锁定条件。随后可以将延迟时钟提供给电子装置的其它电路以进行定时操作。随着电子装置的操作速度增加,以这些较高速度操作电子装置所需的时钟信号的频率也增加。这些较高时钟速度遇到的一个难度是DLL的电路难以确定延迟时钟与参考时钟之间的相位关系以调整延迟。缓解此问题的方法是对较高频率时钟进行分频,以产生具有与更高频率时钟的时钟转换一致的时钟转换的较低频率时钟。然而,包含在DLL中的典型时钟分频器电路提供与较高频率时钟具有不可预测的相位关系的分频时钟,这可能导致DLL达到锁定条件的所需时间长于预期时间。因此,可能需要具有用于时钟分频器电路及DLL的替代设计。
技术实现思路
描述用于提供分频时钟的设备及方法。在本公开的方面中,设备包含第一电路、第二电路及第三电路。所述第一电路经配置以至少部分地响应于第一输入时钟而提供第一中间时钟,所述第一中间时钟的频率低于所述第一输入时钟的频率。所述第二电路经配置以至少部分地响应于第二输入时钟而提供第二中间时钟及第三中间时钟,所述第二中间时钟与所述第三中间时钟互补并且所述第二中间时钟的频率低于所述第二输入时钟的频率。所述第三电路经配置以至少部分地响应于第一及第二中间时钟而选择及提供所述第二及第三中间时钟中的一者作为输出时钟。在本公开的另一方面中,设备包含时钟分频器电路,其经配置以接收第一输入时钟及至少部分地响应于所述第一输入时钟而提供第一输出时钟。所述第一输出时钟具有低于所述第一输入时钟的频率。所述时钟分频器电路进一步经配置以接收第二输入时钟及至少部分地响应于所述第二输入时钟而提供第二输出时钟。所述第二输出时钟具有低于所述第二输入时钟的频率。所述第二输出时钟选自至少部分地响应于所述第二输入时钟而提供的第一及第二分频时钟。在本公开的另一方面中,方法包含对第一时钟的时钟频率进行分频以提供第一分频时钟及提供所述第一分频时钟作为第一输出时钟,并且包含对第二时钟的时钟频率进行分频以提供第二分频时钟及提供与所述第二分频时钟互补的第三分频时钟。至少部分地响应于所述第一时钟与所述第二时钟之间的第一相位关系而选择将所述第二分频时钟提供为第二输出时钟,并且至少部分地响应于所述第一时钟与所述第二时钟之间的第二相位关系而选择将所述第三分频时钟提供为所述第二输出时钟。提供所述第二输出时钟。附图说明图1是根据本公开的实施例的延迟锁定环路(DLL)的框图。图2是在图1的DLL的操作期间的各种时钟的时序图。图3是根据本公开的实施例的时钟分频器电路的框图。图4A及4B是根据本公开的实施例的在图3的时钟分频器电路的操作期间各种时钟及相位差信号的时序图。图5是根据本公开的实施例的时钟分频器电路的示意图。具体实施方式下文阐述某些细节以提供对本公开的实例的充分理解。然而,本领域技术人员将明白,可在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实例。此外,本文中所描述的本公开的特定实例不应解释为将本公开的范围限于这些特定实例。在其它情况下,尚未详细展示众所周知的电路、控制信号、时序协议及软件操作,以免不必要地混淆本公开的实施例。另外,术语例如“耦合(couples、coupled)”意指两个组件可直接或间接电耦合。间接耦合可暗指两个组件通过一或多个中间组件耦合。图1是根据本公开的实施例的延迟锁定环路(DLL)100的框图。DLL100接收输入时钟ICLK及响应于ICLK时钟而提供输出时钟LCLK。LCLK时钟具有相对于ICLK时钟的延迟并且LCLK时钟与ICLK时钟同步。DLL100包含设置有ICLK时钟作为参考时钟Ref的时钟分频器电路110。当启用时,时钟分频器电路110提供分频时钟RefDiv,其时钟频率小于Ref时钟(即,ICLK时钟)的时钟频率。举例来说,时钟分频器电路110可将ICLK时钟的时钟频率分成两半,以提供时钟频率为ICLK时钟的时钟频率一半的RefDiv时钟。当例如将由DLL100提供有效LCLK时钟时,时钟分频器电路110可由控制器电路(未展示)启用。还将ICLK时钟提供给占空比调整器(DCA)电路120。DCA电路120调整ICLK时钟的占空比以提供经占空比校正的时钟DCCLK。举例来说,可对DCCK时钟进行占空比校正以具有50%占空比。将DCCLK时钟提供给延迟调整电路130。在不需要占空比校正的应用中,可省略DCA电路120并且可将ICLK时钟提供给延迟调整电路130,而无需占空比校正。延迟调整电路130可包含可调整延迟电路及延迟控制电路,以将延迟添加到DCCLK时钟以提供LCLK时钟。将LCLK时钟提供给复制电路140,所述复制电路将延迟添加到LCLK时钟以提供反馈时钟Fb。复制电路140向LCLK时钟提供延迟,所述延迟对ICLK及LCLK时钟的时钟路径中的传播延迟进行建模。传播延迟可由传播通过时钟路径中的各种电路的ICLK及LCLK时钟产生。将Fb时钟提供给时钟分频器电路110,所述时钟分频器电路对Fb时钟的时钟频率进行分频以提供具有低于Fb时钟的时钟频率的分频时钟FbDiv。举例来说,如同RefDiv时钟的前述实例,时钟分频器电路110可提供具有Fb时钟的时钟频率一半的FbDiv时钟。将RefDiv及FbDiv时钟提供给相位检测器150,所述相位检测器相对于彼此比较RefDiv及FbDiv时钟的相位并提供具有指示RefDiv及FbDiv时钟之间的相位关系的值的相位差信号PD。举例来说,当RefDiv时钟领先于FbDiv时钟时,PD信号可具有第一逻辑电平,并且当RefDiv时钟落后于FbDiv时钟时,PD信号可具有第二逻辑电平。将PD信号提供给延迟调整电路130。延迟调整电路130的延迟控制电路可使用PD信号来确定如何调整延迟调整电路130的可调整延迟电路。改变延迟调整电路130的可调整延迟电路的延迟会相对于DCCLK时钟改变LCLK时钟的时序,这又会改变RefDiv及FbDiv时钟的相对相位。通常,延迟调整电路130的可调整延迟电路包含若干延迟单元,其中每个延迟单元在激活时增加增量延迟。可通过启用或停用延迟单元由延迟控制电路递增地改变延迟。调整可调整延迟,直到RefDiv及FbDiv时钟同相,此时DLL被视为锁定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备,其包括:/n第一电路,其经配置以至少部分地响应于第一输入时钟而提供第一中间时钟,所述第一中间时钟的频率低于所述第一输入时钟的频率;/n第二电路,其经配置以至少部分地响应于第二输入时钟而提供第二中间时钟及第三中间时钟,所述第二中间时钟与所述第三中间时钟互补并且所述第二中间时钟的频率低于所述第二输入时钟的频率;及/n第三电路,其经配置以至少部分地响应于所述第一及第二中间时钟而选择及提供所述第二及第三中间时钟中的一者作为输出时钟。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171221 US 15/851,1261.一种设备,其包括:
第一电路,其经配置以至少部分地响应于第一输入时钟而提供第一中间时钟,所述第一中间时钟的频率低于所述第一输入时钟的频率;
第二电路,其经配置以至少部分地响应于第二输入时钟而提供第二中间时钟及第三中间时钟,所述第二中间时钟与所述第三中间时钟互补并且所述第二中间时钟的频率低于所述第二输入时钟的频率;及
第三电路,其经配置以至少部分地响应于所述第一及第二中间时钟而选择及提供所述第二及第三中间时钟中的一者作为输出时钟。


2.根据权利要求1所述的设备,其中所述第三电路包括:
延迟电路,其经配置以延迟所述第一中间时钟以产生延迟的中间时钟,及
相位检测器,其经配置以比较所述延迟的中间时钟及所述第二中间时钟的相位。


3.根据权利要求2所述的设备,其中所述第三电路进一步包括:
多路复用器,其经耦合以接收所述第二及第三中间时钟,所述多路复用器经配置以至少部分地响应于来自相位检测器的输出而选择所述第二及第三中间时钟中的一者。


4.根据权利要求3所述的设备,
其中所述第一中间时钟的频率为所述第一输入时钟的频率的一半;
其中所述第二及第三中间时钟中的每一者的频率是所述第二输入时钟的频率的一半;及
其中所述延迟电路经配置以将所述第一中间时钟延迟所述第一输入时钟的一半时钟,以产生所述延迟的中间时钟。


5.根据权利要求3所述的设备,其中所述相位检测器进一步经配置以向所述多路复用器提供具有指示所述延迟的中间时钟与所述第二中间时钟之间的相位关系的值的输出,以控制所述第二及第三中间时钟中的一者的选择。


6.根据权利要求3所述的设备,其中所述多路复用器包括:
第一逻辑门,其包含经耦合以接收所述第二中间时钟的第一输入;
第一反相器电路,其包含耦合到所述第一逻辑门的第二输入的输出;
第二逻辑门,其包含经耦合以接收所述第三中间时钟的第一输入;
第二反相器电路,其包含耦合到所述第一反相器电路的输出的输入并且进一步包含耦合到所述第二逻辑门的第二输入的输出;及
第三逻辑门,其经耦合以接收所述第一及第二逻辑门的输出并且包含从其提供所述输出时钟的输出。


7.根据权利要求2所述的设备,其中所述延迟电路包括由基于所述第一输入时钟的互补时钟锁定的D锁存器及D触发器中的至少一者。


8.根据权利要求1所述的设备,其进一步包括:
第一分相器,其经耦合以接收所述第一输入时钟并且至少部分地响应于所述第一输入时钟而提供第一互补输入时钟;及
第二分相器,其经耦合以接收所述第二输入时钟并且至少部分地响应于所述第二输入时钟而提供第二互补时钟。


9.一种设备,其包括:
时钟分频器电路,其经配置以接收第一输入时钟并且至少部分地响应于所述第一输入时钟而提供第一输出时钟,所述第一输出时钟具有低于所述第一输入时钟的频率,并且进一步经配置以接收第二输入时钟并且至少部分地响应于所述第二输入时钟而提供第二输出时钟,所述第二输出时钟具有低于所述第二输入时钟的频率,
其中所述第二输出时钟选自至少部分地响应于所述第二输入时钟而提供的第一及第二分频时钟。


10.根据权利要求9所述的设备,其进一步包括:
相位检测器,其经耦合以接收所述第一及第二输出时钟,并且经配置以比较所述第一及第二时钟的相位并且提供具有指示所述第一及第二时钟的所述相位的值的相位差信号;
延迟调整电路,其经耦合以接收所述相位差信号及所述第一输入时钟,并且经配置以至少部分地基于所述相位差信号而延迟所述第一输入时钟以提供同步输出时钟;及
复制电路,其经耦合以接收所述同步输出时钟,并且经配置以延迟所述同步输出时钟以将所述第二输入时钟提供到所述时钟分频器电路。


11.根据权利要求10所述的设备,其进一步包括:
占空比调整器电路,其经耦合以接收所述第一输入时钟并且经配置以校正所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤康夫
申请(专利权)人:美光科技公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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