一种时钟相位检测装置以及相位差校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种时钟相位检测装置及相位差校准方法，包括：或电路、滤波单元以及模数转换单元；或电路的两个输入端用于接收两个时钟，输出端接至滤波单元，滤波单元输出端接至模数转换单元，模数转换单元输出两个时钟比较结果。本发明专利技术能够直观的显示两个时钟之间的相位差，并且不需要第三个时钟作为参考；快速的校准两个时钟之间的相位差。同时可以根据不同的精度要求，调整数模转换模块的精度进而节省功耗和面积。功耗和面积。功耗和面积。

【技术实现步骤摘要】
一种时钟相位检测装置以及相位差校准方法


[0001]本专利技术涉及数字电路领域，特别涉及一种时钟相位检测装置以及相位差校准方法。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及时钟相位校准用于控制两个同频率时钟之间的相位差。该方法包括：可控制的延迟单元，检测时钟之间相位差的装置，以及根据检测结果改变延迟单元的延迟时间以达到调整时钟之间相位差的目的。
[0003]参见图1为一种现有的相位检测电路，该电路由一组延迟单元2和D触发器组成，每个延迟单元配合一个触发器，start、stop分别为输入的待检测信号，触发器可以记录stop信号相对于start信号落后的时间。该传统方案由于受D触发器采样精度及输出亚稳态区间限制，故其时间差检测精度低，不适合于高精度时间差检测。同时，传统方案随着检测范围和精度的提高，所需的功耗和面积显著增加，不适合于低成本和低功耗应用。
[0004]参见图2为另一种相位检测电路，该方案将时钟与参考时钟进行与操作，其相位差决定该信号的高电平宽度。经过滤波电路，得到稳定的电压。再通过VCO(图中描述为环形震荡电路)震荡并通过数字计数器记录震荡频率，以得到相位差的值。但是，该方案同样存在以下问题：VCO的振荡频率和电压不是线性相关的关系，因此数字计数器的结果不能直观的反映相位差。为此，需要第三个时钟，通过调整时钟的延迟时间，让两个时钟相对第三个时钟的相位相同，再根据调整了多少延迟判断两个时钟的相位。该方案增加了电路的复杂程度，也增加了校准相位差需要的时间。
[0005]另外，VCO震荡的频率可能较快，此时数字计数器工作在较高的频率下，对工艺要求较高(工艺达不到要求，可能数字计数器在高频下不能满足建立/保持时间，从而导致不能正常工作)。由于VCO高频和低频差距较大，为了保证低频下采样的时间足够长，数字计数器需要的位数可能很多。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，提供了一种时钟相位检测装置以及相位差校准方法，能够在不依赖第三个时钟的情况下完成两个时钟的相位差校准。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：一种时钟相位检测装置，包括：或电路、滤波单元以及模数转换单元；或电路的两个输入端用于接收两个时钟，输出端接至滤波单元，滤波单元输出端接至模数转换单元，模数转换单元输出两个时钟比较结果。
[0008]作为一种优选方案，所述滤波单元为RC滤波电路。
[0009]作为一种优选方案，所述时钟相位检测装置还包括结果寄存器，用于存储模数转换单元输出的数字结果。
[0010]作为一种优选方案，所述模数转换单元根据所需检测精度进行精度调整。
[0011]本专利技术还提供了一种基于上述的时钟相位检测装置的相位差校准方法，将待校准
的两个时钟分别输入至或电路，再经滤波、模数转换后，读取最终结果，将最终结果与预期值进行比较，根据比较结果调整任一时钟的延迟时间，直至数模转换单元输出结果与预期值相符，完成相位差校准。
[0012]作为一种优选方案，所述预期值获取方法为：预先确定所需的时钟相位偏差，将两个具有所需时钟相位偏差的时钟输入至或电路中，模数转换单元输出的结果值即为预期值。
[0013]作为一种优选方案，在任一时钟之前添加可控制的延迟单元，通过该延迟单元进行时钟的延迟时间调整。
[0014]作为一种优选方案，在校准时，允许数模转换单元输出结果与预期值存在一定误差范围。
[0015]作为一种优选方法，在校准时，可以通过输出结果值和预期值的差值控制时钟的延迟单元调整的大小，从而快速接近目标值。
[0016]与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本专利技术能够直观的显示两个时钟之间的相位差，并且不需要第三个时钟作为参考；快速的校准两个时钟之间的相位差。同时可以根据不同的精度要求，调整数模转换模块的精度进而节省功耗和面积。
附图说明
[0017]图1为现有技术中一种相位检测电路示意图。
[0018]图2为现有技术中另一种相位检测电路示意图。
[0019]图3为本专利技术提出的相位检测装置示意图。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0021]为了实现两个时钟的相位差快速校准，本实施例提出了一种时钟相位检测装置，能够快速检测出两个时钟的相位差进而快速进行校准。具体的：
[0022]参见图3，一种时钟相位检测装置，包括：或电路、滤波单元以及模数转换单元；或电路的两个输入端用于接收两个时钟，输出端接至滤波单元，滤波单元输出端接至模数转换单元，模数转换单元输出两个时钟比较结果。
[0023]在本实施例中，滤波单元采用由电阻和电容组成的RC滤波电容实现。
[0024]相应的，本实施例还在时钟相位检测装置中设置了结果寄存器，能够存储模数转换单元输出的数字结果。
[0025]需要说明的是，本实施例提出的时钟相位检测装置的检测精度可以通过改变ADC的精度实现，相应的在检测精度需求高时，可以采用更高精度的模数转换单元，而在检测精度要求较低时，可以采用低精度的模数转换单元，以节省功耗和面积。
[0026]相应的，本实施例给出了基于提出的时钟相位检测装置的相位差校准方法，具体
的：
[0027]将待校准的两个时钟分别输入至或电路，再经滤波、模数转换后，读取最终结果，将最终结果与预期值进行比较，根据比较结果调整任一时钟的延迟时间，直至数模转换单元输出结果与预期值相符，完成相位差校准。
[0028]本实施例中，预期值获取方法为：预先确定所需的时钟相位偏差，将两个具有所需时钟相位偏差的时钟输入至或电路中，模数转换单元输出的结果值即为预期值。
[0029]作为一种优选方式，在任一时钟之前添加可控制的延迟单元，通过该延迟单元进行时钟的延迟时间调整。
[0030]需要说明的是，在校准时，可以根据校准需求，允许数模转换单元输出结果与预期值存在一定误差范围。
[0031]在本实施例中，在校准时，可以通过输出结果值和预期值的差值控制时钟的延迟单元调整的大小，从而快速接近目标值。
[0032]在实际应用中，还提供了一种延迟单元的快速调整方法，通过计算模数转换单元输出结果和预期值的差值，并将差值和原来的延迟单元控制码相加，来进行延迟调整，以快速达到接近目标值的延迟单元控制码。
[0033]同时以10bit的模数转换单元(ADC)为例对该校准过程进行进一步说明：
[0034]假设最高电压为1V，此时两个时钟相位完全相同，偏移为0％，则ADC输出结果为1023；最低电压为0V，此时两个时钟相位完全相反，偏移为50％，则ADC输出结果为0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时钟相位检测装置，其特征在于，包括：或电路、滤波单元以及模数转换单元；或电路的两个输入端用于接收两个时钟，输出端接至滤波单元，滤波单元输出端接至模数转换单元，模数转换单元输出两个时钟比较结果。2.根据权利要求1所述的时钟相位检测装置，其特征在于，所述滤波单元为RC滤波电路。3.根据权利要求1或2所述的时钟相位检测装置，其特征在于，还包括结果寄存器，用于存储模数转换单元输出的数字结果。4.根据权利要求1所述的时钟相位检测装置，其特征在于，所述模数转换单元根据所需检测精度进行精度调整。5.一种基于权利要求1
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4任一项所述时钟相位检测装置的相位差校准方法，其特征在于，将待校准的两个时钟分别输入至或电路，再经滤波、模数转换后，读取最终结果，将最终结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：周夏阳，
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：