内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路及其方法技术

根据本发明专利技术的一实施例，提供了一种具有内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路，在时钟与数据恢复电路回路内部的滤波器加载抖动，造成相位扰动干扰，以测试时钟与数据恢复电路的抖动容忍度。本发明专利技术只需增加少量面积，即可大幅降低IC测试成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及时钟与数据恢复电路(clock and data recovery circuit, CDR),尤其涉及一种内置抖动测试功能(build in jitter tolerance test)的时钟与数据恢复电路。
技术介绍
图I显示传统使用仪器测试时钟与数据恢复电路特性的一架构图。参考图1，传统上，进行抖动(jitter)测量时,通常利用一抖动源(jitter source) 104与一随机数据产生器(pattern generator) 106,来产生一带有抖动成分的数据流(data)Dj以传送至时钟与数据恢复电路102及产生一原始数据流Dc以传送至误码率测试仪(bit error ratetester) 108o时钟与数据恢复电路102接收该带有抖动成分的数据(data)Dj后，进行时钟与数据恢复处理，产生一恢复数据流Dk及一恢复时钟信号CK。最后，误码率测试仪(biterror rate tester) 108比较该恢复数据流Dk及一原始数据流Dc,只要有一位遗失或错误发生，即显示一误码率BER。其中，误码率的定义是接收端接收到错误位元的数目除以发射端(Transmitter)传送位元的总数目，而抖动的定义是一个信号在转态时,相对其理想时间位置的偏移量。上述方法需要昂贵的仪器来产生带有抖动成分的数据流Dj，因此陆续有许多抖动测量方法被提出，例如利用同一颗IC中的发射端与接收端(Receiver)相连，利用发射端来产生带有抖动成分的数据,用来测试接收端的特性。但在许多已知方法中,往往为了要加载抖动，新增了许多电路，增加了很多额外的面积。同时，加载抖动的电路大多由模拟电路来达成，然而，模拟电路往往会随着电压、温度、制程而变化，无法准确地预估所加载的抖动量。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路，以解决已知技术中的问题。根据本专利技术的一实施例，提供一种内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路，包含一取样器，根据一恢复时钟信号对一输入数据作取样，以产生一边缘值及一取样值；一相位检测器，根据该边缘值及该取样值，进行相位检测，以产生一检测值；一滤波器，根据该检测值，产生一控制字；以及，一相位数字模拟转换器，根据该控制字，调整一参考时钟信号的相位，以产生具有一对应相位的该恢复时钟信号；其中，当该滤波器运作于一般模式时，该控制字不带有抖动成分，而当该滤波器运作于一测量模式时，该控制字带有抖动成分。根据本专利技术的一实施例，另披露一种内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路，包含一取样器，根据一恢复时钟信号对一输入数据作取样，以产生一取样值；一相位检测器，检测该输入数据及该恢复时钟信号之间的相位差，产生一第一电压信号及一第二电压信号；一电荷泵，用以将该第一电压信号及该第二电压信号转换成一相位差电流信号；一、抖动产生器，当运作于一测量模式时，根据一控制信号产生一抖动电流信号，而当运作于一般模式时，该抖动产生器在一禁能状态；一低通滤波器，对该相位差电流信号及该抖动电流信号进行低通滤波，并转换成一第三电压信号；以及，一压控振荡器，根据该第三电压信号，产生该恢复时钟信号。根据本专利技术的一实施例，另披露一种时钟与数据恢复方法，包含以下步骤根据一恢复时钟信号对一输入数据作取样，以得到一边缘值及一取样值；根据该边缘值及该取样值，进行相位检测，以得到一检测值；根据该检测值，得到一控制字；以及，根据该控制字调整一参考时钟信号的相位，以得到具有一对应相位的该恢复时钟信号；其中，当该时钟与数据恢复方法运作于一般模式时，该控制字不带有抖动成分，而当该时钟与数据恢复方法运作于一测量模式时，该控制字带有抖动成分。 根据本专利技术的一实施例，另披露一种时钟与数据恢复方法，包含以下步骤根据一恢复时钟信号对一输入数据作取样，以得到一取样值；检测该输入数据及该恢复时钟信号之间的相位差，以得到一第一电压信号及一第二电压信号；将该第一电压信号及该第二电压信号转换成一相位差电流信号；当运作于一测量模式时，根据一控制信号得到一抖动电流信号；当运作于该测量模式时，对该相位差电流信号及该抖动电流信号进行低通滤波，当运作于一般模式时，对该相位差电流信号进行低通滤波，进而转换成一第三电压信号；以及，根据该第三电压信号，得到该恢复时钟信号。附图说明图I显示传统使用仪器测试时钟与数据恢复电路特性的一架构图。图2显示本专利技术具内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路的一实施例的方块图。图3A是根据图2，显示本专利技术滤波器的第一实施例的方块图。图3B是根据图2，显示本专利技术滤波器的第二实施例的方块图。图3C是根据图2，显示本专利技术滤波器的第三实施例的方块图。图3D是根据图2，显示本专利技术滤波器的第四实施例的方块图。图4A显示本专利技术具内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路的另一实施例的方块图。图4B显示本专利技术具内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路的另一实施例的方块图。主要元件符号说明102时钟与数据恢复电路104抖动源106随机数据产生器108误码率测试仪200、400A、400B具内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路210、410 取样器220相位检测器230、230A 230D 滤波器240相位数字模拟转换器310比例单元320积分单元322乘法器340、460抖动产生器321、350积分器376多工器371、372、378 加法器420相位检测器430电荷泵440低通滤波器450压控振荡器具体实施例方式以下的说明将举出本专利技术的多个优选的示范实施例，例如，各种电子电路、元件以及相关方法。本领域普通技术人员应可理解，本专利技术可采用各种可能的方式实施，并不限于下列示范的实施例或实施例中的特征。另外，众所知悉的细节不再重复显示或赘述，以避免模糊本专利技术的重点。不同于已知技术是在CDR回路外部进行抖动测试，本专利技术对CDR回路内部加载抖动，来达成内置抖动测试的目标。一般而言，时钟与数据恢复电路分为数字的过取样型(oversampling) CDR及模拟的锁相回路型(PLL) CDR，本专利技术对数字的过取样型(oversampling) CDR进行相位扰动干扰，而对模拟的锁相回路型(PLL) CDR进行电流扰动干扰，来达成测试⑶R抖动容许量(jitter tolerance)的目标。图2显示本专利技术具内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路的一实施例的方块图。请参考图2，本专利技术具内置抖动测试功能的时钟与数据恢复电路200，应用于一接收器(receiver)中，包含一取样器(sampler) 210、一相位检测器(phase detector) 220、一滤波器(filter) 230 及一相位数字模拟转换器(phase digital-to-analog converter) 240。其中，依据一实施例，相位检测器220可由一砰砰相位检测器(bang-bang phase detector)所实现。取样器210接收一输入数据流Din后，根据一恢复时钟信号Ck对每一笔输入数据进行取样，而产生一边缘(edge)值及一取样值。相位检测器220接收这些边缘值及这些取样值，进行相位检测，产生两位的检测值UP/DN，而该检测值UP/DN大小可以表示时钟相位领先数据或者落后数据。例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.18 TW 1001053961.一种时钟与数据恢复电路,包含 一取样器，根据一恢复时钟信号对一输入数据作取样，以产生一边缘值及一取样值； 一相位检测器，根据所述边缘值及所述取样值进行相位检测，以产生一检测值； 一滤波器，根据所述检测值产生一控制字；以及 一相位数字模拟转换器，根据所述控制字调整一参考时钟信号的相位，以产生具有一对应相位的所述恢复时钟信号； 其中，当所述滤波器运作于一般模式时，所述控制字不带有抖动成分，而当所述滤波器运作于一测量模式时，所述控制字带有抖动成分。2.根据权利要求I所述的电路，其中，所述滤波器包含 一比例单元，将所述相位检测器的输出值乘以一比例常数后产生一比例值； 一积分单兀，将所述相位检测器的输出值积分后乘以一积分常数产生一积分值； 一抖动产生器，在所述测量模式时，所述抖动产生器根据一控制信号产生一抖动电压信号，而在一般模式时，所述抖动产生器在一禁能状态； 一加法器，将所述比例值与所述积分值相加；以及 一积分器，将所述加法器的输出值积分后产生所述控制字； 其中，所述抖动产生器的输出端耦接至所述相位检测器的输出端、所述加法器的输入端及所述积分器的输出端的其中之一。3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述抖动产生器根据所述控制信号调整所述抖动电压信号的振幅及频率。4.根据权利要求2所述的电路，其中，所述抖动电压信号为方波、三角波及正弦波的其中之一。5.根据权利要求I所述的电路，其中，所述滤波器包含 一比例单元，将所述检测值乘以一比例常数后产生一比例值； 一积分单元，将所述检测值积分后乘以一积分常数产生一积分值； 一抖动产生器，根据一控制信号产生一抖动电压信号； 一多工器，其两个输入端耦接所述积分单元及所述抖动产生器的输出端，在所述测量模式时，所述多工器选择输出所述抖动电压信号，而在一般模式时，所述多工器选择输出所述积分值； 一加法器，将所述比例值与所述多工器的输出相加；以及一积分器，将所述加法器的输出值积分后产生所述控制字。6.根据权利要求5所述的电路，其中，所述抖动产生器根据所述控制信号调整所述抖动电压信号的振幅及频率。7.根据权利要求5所述的电路，其中，所述抖动电压信号为方波、三角波及正弦波的其中之一。8.根据权利要求I所述的电路，其中，所述相位数字模拟转换器能够以一相位旋转器及一相位内插器的其中之一来替代。9.一种时钟与数据恢复电路,包含 一取样器，根据一恢复时钟信号对一输入数据作取样，以产生一取样值； 一相位检测器，检测所述输入数据及所述恢复时钟信号之间的相位差，产生一第一电压信号及一第二电压信号； 一电荷泵，用以将所述第一电压信号及所述第二电压信号转换成一相位差电流信号；一抖动产生器，当运作于一测量模式时，根据一控制信号产生一抖动电流信号，而当运作于一般模式时，所述抖动产生器在一禁能状态； 一低通滤波器，对所述相位差电流信号及所述抖动电流信号进行低通滤波，并转换成一第三电压信号；以及 一压控振荡器，根据所述第三电压信号，产生所述恢复时钟信号。10.根据权利要求9述的电路，其中，所述抖动产生器包含 一可变电流源，其一端接地；以及 一电流控制单元，根据所述控制信号，调整所述可变电流源， 以改变所述抖动电流信号的频率与大小。11.根据权利要求9所述的电路，其中，所述抖动产生器位于所述电荷泵及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佩憙，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：