时钟匹配调谐电路制造技术

本申请题为“时钟匹配调谐电路”。在示例中，一种系统(200)包括位于隔离屏障(106)的第一侧(102)的电路系统和位于隔离屏障(106)的第二侧(104)的电路系统，其中，隔离屏障(106)能够操作以将第一侧(102)与第二侧(104)电隔离。系统(200)还包括位于第一侧(102)的微调振荡器(112)、第一发射器(114)和第一接收器(116)，微调振荡器(112)耦合至第一发射器(114)。系统(200)包括位于第二侧(104)的可调谐振荡器(120)、第二发射器(122)和第二接收器(124)，可调谐振荡器(120)耦合至第二接收器(124)和第二发射器(122)。在系统(200)中，第一侧(102)被配置为向第二侧(104)发送训练序列(206)，并且第二侧(104)被配置为基于训练序列(206)来对可调谐振荡器(120)进行调谐。(206)来对可调谐振荡器(120)进行调谐。(206)来对可调谐振荡器(120)进行调谐。

【技术实现步骤摘要】
时钟匹配调谐电路

技术介绍

[0001]隔离器(或隔离屏障)是将一个电路与另一个电路电隔离的器件。这两个被隔离的电路可以在不同的电压域中操作并且可以具有不同的“接地”电势。隔离屏障可以包括光耦合器、电容电桥、隔离变压器、电流隔离等。通常，隔离屏障准许将数据从一个电路(例如，发射器)转移到另一电路(例如，接收器)，同时允许电路在不同的电压域(以不同的接地电势)中操作。数据可以通过以下方式来跨越隔离屏障进行传输：由“发送”电路对数据进行调制，使调制后的信号通过隔离屏障，然后由“接收”电路对信号进行解调，从而得到原始数据。位于隔离屏障两侧的振荡器是匹配的以允许对跨越屏障传输的数据进行正确的编码和解码。可以通过例如用熔丝对振荡器进行微调来实现振荡器匹配。

技术实现思路

[0002]根据本文的至少一个示例，一种方法包括将训练序列信号从位于隔离屏障的第一侧的第一振荡器发送到位于该隔离屏障的第二侧的接收器。该方法还包括基于训练序列信号来对位于隔离屏障的第二侧的第二振荡器进行调谐。该方法包括：响应于第二振荡器的频率达到预定范围，将数据信号从隔离屏障的第二侧发送到隔离屏障的第一侧。该方法还包括：响应于第一侧成功解码数据信号，向第二侧发送数据序列。
[0003]根据本文的至少一个示例，一种系统包括位于隔离屏障的第一侧的电路系统和位于该隔离屏障的第二侧的电路系统，其中，该隔离屏障能够操作以将第一侧与第二侧电隔离。该系统还包括位于第一侧的微调振荡器、第一发射器和第一接收器，该微调振荡器耦合至第一发射器。该系统包括位于第二侧的可调谐振荡器、第二发射器和第二接收器，该可调谐振荡器耦合至第二接收器和第二发射器。在该系统中，第一侧被配置为向第二侧发送训练序列，并且第二侧被配置为基于训练序列来对可调谐振荡器进行调谐。
[0004]根据本文的至少一个示例，一种系统的操作方法，该系统具有位于隔离屏障的第一侧的电路系统和位于该隔离屏障的第二侧的电路系统，该方法包括在第一侧接收来自第二侧的数据，其中，第一侧包括微调振荡器，并且第二侧包括可调谐振荡器。该方法还包括对第一侧的数据中的故障数量进行计数。该方法包括：响应于故障数量达到预定阈值，将训练序列从第一侧发送到第二侧。该方法还包括基于训练序列来对可调谐振荡器进行调谐。该方法包括将数据信号从隔离屏障的第二侧发送到隔离屏障的第一侧。该方法包括：响应于第一侧成功解码数据信号，向第二侧发送数据序列。
附图说明
[0005]图1是根据各种示例的用于跨越隔离屏障进行振荡器调谐的系统的框图。
[0006]图2是根据各种示例的用于跨越隔离屏障进行振荡器调谐的系统的框图。
[0007]图3是根据各种示例的用于发射器侧的状态机的图。
[0008]图4是根据各种示例的用于接收器侧的状态机的图。
[0009]图5是根据各种示例的用于时钟匹配调谐电路的系统的框图。
[0010]图6是根据各种示例的用于跨越隔离屏障对振荡器进行调谐的方法的流程图。
[0011]图7是根据各种示例的用于跨越隔离屏障对振荡器进行调谐的方法的流程图。
[0012]在附图中使用相同的附图标记或其他附图标号来表示(在功能上和/或结构上)相同或相似的特征。
具体实施方式
[0013]数据信道用于跨越隔离屏障来传输时钟信号和数据信号。为了跨越隔离屏障进行有效通信，位于第一侧(例如，初级侧)的振荡器的频率应该与位于第二侧(例如，次级侧)的振荡器的频率相匹配。这两个振荡器的相位也可以相匹配。振荡器的频率可能略微不匹配，但在一些系统中仍然可以运行。例如，可以使用双相符号编码。在双相符号编码中，每个时钟周期传输一位。另外，在信道上，每个逻辑1或0之间发生至少一次转变(例如，高电平转变到低电平或低电平转变到高电平)。该编码防止出现只有1或0而没有任何转变的长字符串，这可能使同步变得困难。这两个振荡器可能需要在频率和/或相位上接近同步才能使用双相符号编码。一种用于振荡器同步的方法是使用熔丝对振荡器进行微调(例如，在器件制造、晶圆级测试、封装前器件测试和/或封装后器件测试期间进行)以使振荡器相匹配。一次性可编程(OTP)器件可以使用熔丝以允许通过微调来对该器件进行一次性编程。然而，OTP电路系统占据了过多的器件空间、增加了成本并且仅可以用于对振荡器编程一次。
[0014]在本文的示例中，可以消除位于隔离屏障的一侧(比如位于次级侧)的OTP电路系统，并且可以使用训练序列来调整位于次级侧的振荡器。初级侧可以基于位于初级侧的振荡器的频率向次级侧发送训练序列。次级侧基于训练序列来对位于次级侧的振荡器进行调谐。然后，次级侧向初级侧发送消息，并且如果初级侧成功解码消息，则初级侧确定次级侧被成功训练。此时，初级侧可以向次级侧发送常规数据(例如，数据序列)。在一些示例中，调谐序列可以以数字方式来实施。本文所述的自动调谐过程消除了器件一侧的OTP，从而降低了复杂性、成本以及器件空间。
[0015]在本文的示例中，如果初级振荡器的频率发生改变或被调整为新频率，则可以对位于接收侧的振荡器的频率进行动态调谐。可以使用任何合适的技术来对位于次级侧的振荡器进行调谐。例如，振荡器可以是压控振荡器，其电压由数模转换器(DAC)设置。在一个示例中，可以通过改变DAC代码来对振荡器的频率进行调谐。
[0016]本文的示例可以在各种系统或产品中实施。作为一个示例，用于电表、断路器或电池系统的模拟前端可以包含本文所述的任何示例。使用通过隔离屏障的双向通信的其他系统或器件可以采用本文所述的示例。作为一个示例，基于分流的电流测量器件(比如隔离放大器)可以实施本文所述的技术。在一些示例中，初级电路系统、次级电路系统和隔离屏障中的全部(或一部分)被实施在集成电路上/被实施在集成电路中。在其他示例中，初级电路系统、次级电路系统和/或隔离屏障中的每一个被实施在不同的集成电路上/被实施在不同的集成电路中。
[0017]图1是根据本文各种示例的用于跨越隔离屏障106进行振荡器调谐的系统100的框图。系统100包括初级侧102、次级侧104和隔离屏障106。初级侧102可以是第一管芯，并且次级侧104可以是第二管芯。在一些示例中，初级侧102和次级侧104因此可以位于分开的管芯上。初级侧102包括初级控制器110、初级振荡器112、初级发射器114和初级接收器116。次级
侧104包括输入端108、次级控制器118、次级振荡器120、次级发射器122和次级接收器124。通信信道126A和126B(统称为通信信道126)可以用于跨越隔离屏障106进行通信。
[0018]虽然通信信道126A和126B在图1中被示为直线，但是在一些示例中，隔离屏障106包括电容器、变压器、光耦合器或其他部件以将初级侧102与次级侧104隔离开。隔离信道可以包括能够经由通信信道126跨越隔离屏障106来传送信号(例如，携带数字信息的数字信号或调制信号)的模拟电路系统。在其他示例中，可以存在多于两个通信信道126。在其他示例中，初级侧102和/或次级侧10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：将训练序列信号从位于隔离屏障的第一侧的第一振荡器发送到位于所述隔离屏障的第二侧的接收器；基于所述训练序列信号来对位于所述隔离屏障的所述第二侧的第二振荡器进行调谐；响应于所述第二振荡器的频率达到预定范围，将数据信号从所述隔离屏障的第二侧发送到所述第一侧；以及响应于所述第一侧成功解码所述数据信号，向所述第二侧发送数据序列。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用一次性可编程电路系统来对所述第一振荡器进行调谐。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：利用多路复用器来选择所述训练序列信号。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述训练序列信号的所述频率来检测位于所述隔离屏障的所述第二侧的所述训练序列信号。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：利用多路复用器来选择所述数据序列。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于所述第一侧成功解码所述数据信号，向多路复用器提供成功消息。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述训练序列信号的频率不同于所述数据序列的频率。8.一种系统，其具有位于隔离屏障的第一侧的电路系统和位于所述隔离屏障的第二侧的电路系统，所述系统包括：所述隔离屏障，所述隔离屏障能够操作以将所述第一侧与所述第二侧电隔离；位于所述第一侧的微调振荡器、第一发射器和第一接收器，所述微调振荡器耦合至所述第一发射器；位于所述第二侧的可调谐振荡器、第二发射器和第二接收器，所述可调谐振荡器耦合至所述第二接收器和所述第二发射器；并且其中，所述第一侧被配置为向所述第二侧发送训练序列，并且所述第二侧被配置为基于所述训练序列来对所述可调谐振荡器进行调谐。9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：位于所述第一侧的多路复用器，其中，所述多路复用器被配置为在所述训练序列与数据序...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：