一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法及装置，其中方法包括以下步骤：通过通路控制将锁相环电路中的N个数字时间转换器以负反馈方式连接振荡；通过步进LDO电路输出最小的工作电压至数字时间转换器；在预设时间长度内对数字时间转换器的输出进行定时计数，得到在延迟控制关闭和打开时的计数器值；根据已知的参考时钟周期和两个计数器值计算步进精度；判断步进精度相比于预设值是偏大还是偏小，若偏大则按预设增量升高工作电压，若偏小则当前工作电压即为目标值；恢复默认通路并输出对应的工作电压至数字时间转换器，使其步进精度在预设范围内。本发明专利技术可将DTC步进精度的工艺波动的影响降低到允许范围内。精度的工艺波动的影响降低到允许范围内。精度的工艺波动的影响降低到允许范围内。

【技术实现步骤摘要】
一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法及装置


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法及装置。

技术介绍

[0002]在锁相环设计中，特别是数字锁相环设计中，会用到数字时间转换器(DTC，Digital to Time Converter)。
[0003]公开号为CN111900977B的专利技术专利公开了一种对锁相环的数字时间转换器进行快速增益校准的电路，属于模拟集成电路设计
本专利技术由数字时间转换器、误差测量模块、增益校准模块、数字控制器、鉴频鉴相器、电荷泵、压控振荡器以及分频器组成。本专利技术电路，其中的误差测量器可以给增益校准模块提供多比特的误差信号，将该时间数字转换器设定为输出4位二进制表示的误差信号，该误差信号一方面作为积分器的输入，另一方面又作为误差取出器的输出，误差信号不仅可以表示时间放大器的两个输入信号的领先/落后状态，还可以表示具体的领先/落后量的大小，相当于给LMS校准模块提供了更多的信息，从而加速了模拟锁相环的LMS校准过程，从而大大提升模拟锁相环的校准速度。
[0004]公开号为CN112803944A的专利技术专利申请公开了一种数字时间转换器校准方法、装置、数字锁相环及电子设备。本专利技术的数字时间转换器校准方法、装置、数字锁相环及电子设备，根据所述参考相位的小数部分和所述分数相位误差获取分辨率偏差；根据所述分辨率偏差获取增益因子；根据所述增益因子对所述参考相位的小数部分进行增益处理，生成所述延迟控制信号，将所述延迟控制信号输出至所述数字时间转换器；通过上述方式，在消除了数字锁相环其他器件的噪声的基础上，还进一步消除了时间数字转换器和数字时间转换器的噪声，提高了数字时间转换器的校准精度；实现了对数字时间转换器的高精度增益校准，大大降低了功耗。
[0005]公开号为CN112054800A的专利技术专利申请公开了一种数字时间转换方法、数字时间转换器以及数字锁相环，所述方法包括：利用动态元素匹配DEM技术随机选择所用到的数字时间转换器DTC的温度计编码结构中的延迟单元；在设计数字时间转换器DTC的延迟单元时，设定不同延迟单元的延迟。本专利技术提出的数字时间转换方法、数字时间转换器以及数字锁相环，可显著降低DTC非线性引入的分数杂散的同时降低面积开销及功耗开销，并且同时降低设计复杂度。
[0006]DTC的步进精度(T
step
)对锁相环的性能有影响，特别是初始值，设计值和实际值偏差太大的DTC的步进可能使环路失锁。半导体代工厂提供的工艺范围波动和典型值会使这个T
step
波动在
±
50％以上。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法及装置，可以在锁相环环路工作之前，精确调整DTC的步进精度(T
step
)，把步进精度的工艺波动
的影响降低到允许范围内，以目前的40nm CMOS工艺来看，这个误差可以从
±
50％降低到
±
5％以内。
[0008]本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法，包括以下步骤：
[0010]S1.通过通路控制将锁相环电路中的N个DTC即数字时间转换器以负反馈方式连接振荡，则所述数字时间转换器的延迟将在应用范围内随电压或电流单调变化；
[0011]S2.通过步进LDO电路输出最小的工作电压VDD至所述数字时间转换器，并通过改变所述数字时间转换器的延迟控制信号，得到延迟控制关闭和打开时的工作频率；
[0012]S3.将所述锁相环电路中已知频率的参考时钟作为定时器，在预设时间长度内对所述数字时间转换器的输出进行定时计数，得到当前工作电压VDD下所述数字时间转换器在延迟控制关闭和打开时的计数器值K1,K2；
[0013]S4.通过数据处理和计算电路根据已知的参考时钟周期T
ref
和所述计数器值K1,K2计算得到所述数字时间转换器的步进精度T
step
；
[0014]S5.通过快慢判断电路判断所述步进精度T
step
相比于预设值是偏大还是偏小，若偏大，则通过所述步进LDO电路按预设增量升高所述工作电压VDD，并跳转至步骤S4；若偏小，则当前工作电压VDD即为目标值；
[0015]S6.通过通路控制将所述数字时间转换器之间的负反馈连接断开，恢复默认通路，并通过所述步进LDO电路输出对应的工作电压VDD至所述数字时间转换器，使其步进精度T
step
在预设范围内。
[0016]进一步地，所述步进LDO电路包括参考电压产生电路和低压差线性稳压器，所述参考电压产生电路的信号输入端电连接所述快慢判断电路的信号输出端，所述参考电压产生电路的信号输出端电连接所述低压差线性稳压器的信号输入端，所述低压差线性稳压器的信号输出端电连接所述数字时间转换器的信号输入端。
[0017]进一步地，步骤S5中，若通过快慢判断电路判断出所述步进精度T
step
相比于预设值偏大，则通过所述参考电压产生电路控制所述低压差线性稳压器按预设增量升高所述工作电压VDD，并跳转至步骤S4；否则，说明当前工作电压VDD即为目标值，保存所述参考电压产生电路的控制值。
[0018]进一步地，步骤S6中，通过通路控制将所述数字时间转换器之间的负反馈连接断开，恢复默认通路后，利用所述参考电压产生电路的控制值控制所述低压差线性稳压器输出对应的工作电压VDD至所述数字时间转换器，使其步进精度T
step
在预设范围内。
[0019]进一步地，步骤S4中，所述步进精度T
step
的计算方法包括：
[0020]T
step
＝(T
delay1
‑
T
delay0
)/(2*N)
[0021]其中，T
delay0
＝(M*T
ref
)/K1，T
delay1
＝(M*T
ref
)/K2，M为计数期间的参考时钟周期个数。
[0022]一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的装置，包括N个数字时间转换器、定时器、数据处理和计算模块、快慢判断电路和步进LDO电路，所述数字时间转换器、定时器、数据处理和计算模块、快慢判断电路和步进LDO电路首尾连接；
[0023]所述N个数字时间转换器倍被配置为以负反馈方式连接振荡，延迟控制能够打开和关闭以得到不同的振荡频率；
[0024]所述步进LDO电路被配置为输出最小的工作电压VDD至所述数字时间转换器，并能够按预设增量升高所述工作电压VDD；
[0025]所述定时器被配置为锁相环电路中已知频率的的参考时钟，并在预设时间长度内对所述数字时间转换器的输出进行定时计数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.通过通路控制将锁相环电路中的N个DTC即数字时间转换器以负反馈方式连接振荡，则所述数字时间转换器的延迟将在应用范围内随电压或电流单调变化；S2.通过步进LDO电路输出最小的工作电压VDD至所述数字时间转换器，并通过改变所述数字时间转换器的延迟控制信号，得到延迟控制关闭和打开时的工作频率；S3.将所述锁相环电路中已知频率的参考时钟作为定时器，在预设时间长度内对所述数字时间转换器的输出进行定时计数，得到当前工作电压VDD下所述数字时间转换器在延迟控制关闭和打开时的计数器值K1,K2；S4.通过数据处理和计算电路根据已知的参考时钟周期T
ref
和所述计数器值K1,K2计算得到所述数字时间转换器的步进精度T
step
；S5.通过快慢判断电路判断所述步进精度T
step
相比于预设值是偏大还是偏小，若偏大，则通过所述步进LDO电路按预设增量升高所述工作电压VDD，并跳转至步骤S4；若偏小，则当前工作电压VDD即为目标值；S6.通过通路控制将所述数字时间转换器之间的负反馈连接断开，恢复默认通路，并通过所述步进LDO电路输出对应的工作电压VDD至所述数字时间转换器，使其步进精度T
step
在预设范围内。2.根据权利要求1所述的基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法，其特征在于，所述步进LDO电路包括参考电压产生电路和低压差线性稳压器，所述参考电压产生电路的信号输入端电连接所述快慢判断电路的信号输出端，所述参考电压产生电路的信号输出端电连接所述低压差线性稳压器的信号输入端，所述低压差线性稳压器的信号输出端电连接所述数字时间转换器的信号输入端。3.根据权利要求2所述的基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法，其特征在于，步骤S5中，若通过快慢判断电路判断出所述步进精度T
step
相比于预设值偏大，则通过所述参考电压产生电路控制所述低压差线性稳压器按预设增量升高所述工作电压VDD，并跳转至步骤S4；否则，说明当前工作电压VDD即为目标值，保存所述参考电压产生电路的控制值。4.根据权利要求3所述的基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法，其特征在于，步骤S6中，通过通路控制将所述数字时间转换器之间的负反馈连接断开，恢复默认通路后，利用所述参考电压产生电路的控制值控制所述低压差线性稳压器输出对应的工作电压VDD至所述数字时间转换器，使其步进精度T
step
在预设范围内。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的基于步进LDO校正DTC延迟步进的方法，其特征在于，步骤S4中，所述步进精度T
step
的计算方法包括：T
step
＝(T
delay1
‑
T
delay0
)/(2*N)其中，T
delay0
＝(M*T
ref
)/K1，T
delay1
＝(M*T

【专利技术属性】
技术研发人员：蹇俊杰，
申请(专利权)人：成都电科星拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：