时钟和数据恢复电路制造技术

一种时钟和数据恢复电路包含压控振荡器、频率检测器以及控制电路，该压控振荡器用以依据电压信号产生时钟信号，该频率检测器用以依据该输入数据信号的多个取样结果来检测是否需要提高该时钟信号的频率，并对应地产生第一上升控制信号，该控制电路耦接于该压控振荡器与该频率检测器，并且用以依据该第一上升控制信号以调整该电压信号，在检测到该时钟信号的频率被锁定后，该时钟和数据恢复电路操作在数据恢复模式，并且该频率检测器用以检测在该数据恢复模式下是否需要提高该时钟信号的该频率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
时钟和数据恢复电路


[0001]本专利技术关于一种时钟和数据恢复(clock and data recovery，CDR)电路，尤其关于一种在数据恢复模式下具有频率控制能力的CDR电路。

技术介绍

[0002]为了将数据从一装置传送到另一装置，接收装置必须知道何时对其从发送装置接收的数据信号进行取样。通常来说，相位锁定回路(phase lock loop，PLL)可用以产生必要的频率波形。接收装置需要时钟对齐和再生电路，诸如PLL及/或延迟锁定回路(delay locked loop，DLL)，以从参考时钟信号重新产生正确的时钟频率，并且同步时钟与输入数据。具备有PLL电路的时钟和数据恢复(clock and data recovery，CDR)电路是一种通常被使用于通过使用参考时钟信号以输出数据以及同步时钟的电路。
[0003]然而，提供给PLL电路及/或CDR电路的参考时钟信号的频率精确度是影响数据恢复正确性的关键因素。如果参考时钟的频率发生漂移，就会出现不希望发生的取样错误并且无法正确地恢复数据。当参考时钟信号由振荡器电路而非晶体振荡器(crystal oscillator)提供时，参考时钟的频率漂移问题会更加严重。
[0004]因此，迫切需要一种在数据恢复模式下具备频率控制能力(包含频率漂移检测以及调整)以补偿参考时钟频率漂移的创新CDR电路。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种在数据恢复模式下具备频率控制能力的创新CDR电路，以补偿参考时钟的频率漂移。r/>[0006]本专利技术一实施例揭示了一种时钟和数据恢复电路用以从输入数据信号恢复时钟以及数据信息，该时钟和数据恢复电路包含压控振荡器、频率检测器以及控制电路，该压控振荡器用以依据电压信号产生时钟信号，该频率检测器用以依据该输入数据信号的多个取样结果来检测是否需要提高该时钟信号的频率，并对应地产生第一上升控制信号，该控制电路耦接于该压控振荡器与该频率检测器，并且用以依据该第一上升控制信号调整该电压信号，其中在检测到该时钟信号的频率被锁定后，该时钟和数据恢复电路操作在数据恢复模式，并且该频率检测器用以检测在该数据恢复模式下是否需要提高该时钟信号的该频率。
[0007]本专利技术另一实施例揭示了一种时钟和数据恢复电路用以从输入数据信号恢复时钟以及数据信息，该时钟和数据恢复电路包含压控振荡器、频率检测器、相位检测器、电荷泵电路以及控制电路。该压控振荡器是用以依据电压信号产生时钟信号，该频率检测器是用以依据该输入数据信号的多个取样结果来检测是否需要提高该时钟信号的频率，并对应地产生第一上升控制信号，该相位检测器是用以接收该输入数据信号和该时钟信号，并依据该输入数据信号的取样结果以检测该时钟信号是相位超前或是相位落后，且进而产生第二上升控制信号和第一下降控制信号，该电荷泵电路耦接于该压控振荡器以及该相位检测
器，并且用以依据第二上升控制信号以及该第一下降控制信号调整该电压信号，该控制电路耦接于该压控振荡器与该频率检测器，并且用以依据该第一上升控制信号调整该电压信号。在检测到该时钟信号的频率被锁定后，该时钟和数据恢复电路操作在数据恢复模式，并且该频率检测器以及该相位检测器操作在该数据恢复模式。
[0008]本专利技术另一实施例揭示了一种时钟和数据恢复电路，用以从输入数据信号恢复时钟以及数据信息，该时钟和数据恢复电路包含时钟恢复模块以及数据恢复模块。该时钟恢复模块是用以操作在时钟恢复模式锁定时钟信号的频率，该数据恢复模块是用以操作在数据恢复模式，并依据该输入数据信号恢复数据信息。在检测到该时钟信号的频率被锁定后，该时钟和数据恢复电路从该时钟恢复模式切换到该数据恢复模式，以及该数据恢复模块包含压控振荡器、电荷泵电路、频率检测器以及控制电路，该压控振荡器是用以依据电压信号产生该时钟信，该电荷泵电路耦接于该压控振荡器，并且用以依据上升控制信号以及该下降控制信号调整该电压信号，该频率检测器是用以依据该输入数据信号的多个取样结果来检测是否需要提高该时钟信号的该频率，并对应地产生补充上升控制信号，该控制电路耦接于该压控振荡器与该频率检测器，并且用以依据该补充上升控制信号进一步调整该电压信号。
附图说明
[0009]图1为依据本专利技术一实施例的时钟和数据恢复(clock and data recovery，CDR)电路的示例性方块图。
[0010]图2为依据本专利技术一实施例的依据不同时钟相位的时钟信号对输入数据信号进行取样的示意图。
[0011]图3为依据本专利技术一实施例的在数据恢复模式下使用具备频率控制能力的时钟和数据恢复电路从输入数据信号中恢复时钟和数据信息的方法的流程图。
[0012]图4为依据本专利技术一实施例的时钟信号CLK_Sig的频率CLK_F在数据恢复模式的变化过程的示意图。
[0013]图中标号说明如下：
[0014]100:时钟和数据恢复电路(CDR)电路
[0015]110:相位频率检测器(PFD)
[0016]120:电荷泵电路
[0017]130:压控振荡器(VCO)
[0018]140:除频器
[0019]150:低通滤波器(LPF)
[0020]160:多工器
[0021]170:相位检测器(PD)
[0022]180:频率检测器(FD)
[0023]190:控制电路
[0024]200:锁定检测器
[0025]S302，S304，S306，S308:步骤
具体实施方式
[0026]图1为依据本专利技术一实施例的时钟和数据恢复(clock and data recovery，CDR)电路的示例性方块图。CDR电路100可以在时钟恢复模式以及数据恢复模式之间切换，并且用以从输入数据信号来恢复时钟和数据信息。CDR电路100最初可以被操作在时钟恢复模式以依据参考信号Ref_CLK来锁定时钟信号CLK_Sig的频率，并且在锁定指示信号PLL_LOCK指出时钟信号CLK_Sig的频率被锁定后，再切换到数据恢复模式以恢复数据信息。
[0027]CDR电路100可以包含时钟恢复模块以及数据恢复模块。该时钟恢复模块包含多个操作于时钟恢复模式的电路，用以锁定时钟信号CLK_Sig的频率，该数据恢复模块亦包含多个操作于数据恢复模式下的电路，用以根据输入数据信号恢复数据信息。值得注意的是，该时钟恢复模块和该数据恢复模块可以共享包含在CDR电路100中的一或多个电路。举例来说，CDR电路100的电荷泵(charge pump)电路120、压控振荡器(voltage controlled oscillator，VCO)130、低通滤波器(low pass filter，LPF)150及/或多工器160可以被时钟恢复模块和数据恢复模块共享。因此，电荷泵电路120、VCO 130、LPF 150以及多工器160可以是时钟恢复模块的一部分，也可以是数据恢复模块的一部分。
[0028]在本专利技术的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时钟和数据恢复电路，用以从输入数据信号恢复时钟以及数据信息，该时钟和数据恢复电路包含：压控振荡器，用以依据电压信号产生时钟信号；频率检测器，用以依据该输入数据信号的多个取样结果来检测是否需要提高该时钟信号的频率，并对应地产生第一上升控制信号；以及控制电路，耦接于该压控振荡器与该频率检测器，并且用以依据该第一上升控制信号调整该电压信号，其中在检测到该时钟信号的该频率被锁定后，该时钟和数据恢复电路操作在数据恢复模式，并且该频率检测器用以检测在该数据恢复模式下是否需要提高该时钟信号的该频率。2.如权利要求1所述的时钟和数据恢复电路，还包括：相位检测器，用以接收该输入数据信号和该时钟信号，并依据该输入数据信号的该多个取样结果检测该时钟信号是相位超前或是相位落后，且进而产生第二上升控制信号和第一下降控制信号；以及电荷泵电路，耦接于该压控振荡器以及该相位检测器，用以依据第二上升控制信号以及该第一下降控制信号以调整该电压信号。3.如权利要求2所述的时钟和数据恢复电路，其中该相位检测器用以在该数据恢复模式下检测该时钟信号是相位超前或是相位落后。4.如权利要求3所述的时钟和数据恢复电路，还包括：相位频率检测器，用以接收参考信号和反馈信号，检测该参考信号以及该反馈信号之间的相位差，并且对应地产生第三上升控制信号和第二下降控制信号，其中该相位频率检测器用以在时钟恢复模式下检测该相位差，以供该时钟和数据恢复电路锁定该时钟信号的该频率，以及该电荷泵电路还耦接于该相位频率检测器，并用以在该时钟恢复模式下依据该第三上升控制信号以及该第二下降控制信号调整该电压信号。5.如权利要求4所述的时钟和数据恢复电路，还包括：多工器，耦接于该相位检测器、该相位频率检测器以及该电荷泵电路，用以在该时钟恢复模式中输出该第三上升控制信号和该第二下降控制信号至该电荷泵电路，并且在该数据恢复模式中输出该第二上升控制信号和该第一下降控制信号至该电荷泵电路。6.如权利要求4所述的时钟和数据恢复电路，还包括：除频器，耦接于该压控振荡器与该相位频率检测器之间，并且用以依据该时钟信号及频率比例因子产生该反馈信号。7.如权利要求2所述的时钟和数据恢复电路，其中该频率检测器在该数据恢复模式开始时被启用，并在预定时段后被禁用。8.一种时钟和数据恢复电路，用以从输入数据信号恢复时钟以及数据信息，该时钟和数据恢复电路包含：压控振荡器，用以依据电压信号产生时钟信号；频率检测器，用以依据该输入数据信号的多个取样结果来检测是否需要提高该时钟信号的频率，并对应地产生第一上升控制信号；
相位检测器，用以接收该输入数据信号和该时钟信号，并依据该输入数据信号的该多个取样结果以检测该时钟信号是相位超前或是相位落后，且进而产生第二上升控制信号和...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁盟智，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：