用于时钟延迟调整的锁相环路以及方法技术

技术编号:9767997 阅读:158 留言:0更新日期:2014-03-15 22:15
本发明专利技术提供一种用于时钟延迟调整的锁相环路以及方法。所述方法包含以下步骤:产生参考时钟信号以及时钟信号。通过N分频器馈送参考时钟信号,以产生频率为参考时钟信号的1/N的输出时钟信号。在相位频率检测器中,根据输出时钟信号与耦接到相位频率检测器的压控振荡器所产生的反馈信号之间的相位差以及频率差而产生控制信号。接着,通过电荷泵以及环路滤波器馈送控制信号,以根据控制信号而产生电压控制信号。此外,在可调整延迟元件中,根据时钟信号以及电压控制信号而产生混合延迟信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锁相环路(phase-locked loop ;简称PLL),且更明确地说,涉及。
技术介绍
随着技术的发展,具有输入/输出(input-output ;简称I/O)电路的高速数字I/O系统成为诸如电信以及信息处理的应用中所使用的许多电子装置中的关键组件。一般来说,当需要测试诸如图形双倍数据速率版本5 (Graphics Double Data Rate, version 5 ;简称 GDDR5)同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory ;简称SDRAM)的电子装置的高速1/0电路时,需要能够产生具有大于6Gbps数据速率的数据形式的测试设备。然而,这些测试设备倾向于昂贵,且通常与被测装置分离。此外,测试电路的单位延迟单元通常与制程、电压和/或温度(process, voltage,and/or temperature ;简称PVT)相关。因此,可通过提供用于测试与PVT无关的高速1/0电路的改进的系统以及方法来实现多个益处。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于时钟延迟调整的锁相环路,包含N分频器、相位频率检测器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器,以及可调整延迟元件。N分频器接收参考时钟信号并产生频率为参考时钟信号的1/N的输出时钟信号。相位频率检测器根据输出时钟信号与反馈信号之间的相位差以及频率差而产生控制信号。电荷泵接收相位频率检测器的控制信号,且环路滤波器耦接到电荷泵,以用于根据相位频率检测器的控制信号而产生电压控制信号。压控振荡器耦接到相位频率检测器,以用于将反馈信号传输到相位频率检测器。此外,可调整延迟元件根据时钟信号以及电压控制信号而产生混合延迟信号。另一方面,本专利技术提供一种用于时钟延迟调整的方法,包含以下步骤。产生参考时钟信号以及时钟信号。通过N分频器馈送参考时钟信号,以产生频率为参考时钟信号的I/N的输出时钟信号。在相位频率检测器中,根据输出时钟信号与耦接到相位频率检测器的压控振荡器所产生的反馈信号之间的相位差以及频率差而产生控制信号。接着,通过电荷泵以及环路滤波器馈送控制信号,以根据控制信号而产生电压控制信号。此外,在可调整延迟元件中,根据时钟信号以及电压控制信号而产生混合延迟信号。总体来说,本专利技术的一些实施例提供用于时钟延迟调整的锁相环路以及其方法,使得除了锁相环路中所观察到的可忽略抖动(jitter)以外,实施例中所描述的锁相环路以及方法的可调整延迟仅与参考时钟信号相关。换句话说,本专利技术中的锁相环路与制程、电压和/或温度(即,PVT)无关。因此,因为可调整延迟与PVT无关,所以可通过本文所述的锁相环路以及方法来实现多种应用,诸如测试高速1/0电路。下文详细描述附有图的若干示范性实施例,以进一步详细描述本专利技术。【附图说明】图1是本专利技术的实施例提供的用于时钟延迟调整的锁相环路的示意性框图;图2是本专利技术的实施例提供的可调整延迟元件的示意图;图3A是本专利技术的实施例提供的可调整延迟元件中的延迟混合器(delayblender)的示意图;图3B是本专利技术的实施例提供的图3A所描绘的延迟混合器的时序图;图4是本专利技术的实施例提供的用于时钟延迟调整的方法的流程图。附图标记说明:10:N 分频器;11:相位频率检测器;12:电荷泵;13:环路滤波器;14:压控振荡器;15:可调整延迟元件;16:M 分频器;20:延迟阵列;21:延迟混合器;100:锁相环路;REF_CLK:参考时钟信号;fref/N:输出时钟信号;Ctrl:控制信号;fvco:反馈信号;Vctrl:电压控制信号;PLL_out:输出信号;CLKl:时钟信号;DB:混合延迟信号;Dl:延迟信号;Cp:电容器;UD:单位延迟单元;MUX:复用器;Select〈0:n+l>:选择信号;bl、bn:输入信号;S401、S402、S403、S404、S405、S405-1、S405-2、S405-3:步骤。【具体实施方式】图1是本专利技术的实施例提供的用于时钟延迟调整的锁相环路的示意性框图。参看图1,用于时钟延迟调整的锁相环路100包含N分频器10、相位频率检测器11、电荷泵12、环路滤波器13、压控振荡器14、可调整延迟元件15,以及M分频器16。在本实施例中,N分频器10接收参考时钟信号REF_CLK并产生频率为参考时钟信号REF_CLK的1/N的输出时钟信号fref/N。相位频率检测器11根据输出时钟信号fref/N与反馈信号fvco之间的相位差以及频率差而产生控制信号Ctrl。电荷泵12接收相位频率检测器11的控制信号Ctrl。此外,环路滤波器13耦接到电荷泵12,且环路滤波器13根据相位频率检测器11的控制信号Ctrl而产生电压控制信号Vctrl。举例来说,电压控制信号Vctrl耦接到可调整延迟元件15以及电容器Cp,所述电容器Cp连接到接地端子。压控振荡器14耦接到相位频率检测器11,且压控振荡器14将反馈信号fvco通过M分频器16传输到相位频率检测器11。然而,无论是N分频器10或是M分频器16,均不是锁相环路100中的必需元件。S卩,N以及M可均等于I,或者在锁相环路100中,可省略N分频器10以及M分频器16中的一者或两者。在图1中描绘N分频器10以及M分频器16以便于描述。压控振荡器14还可将输出信号PLL_out传输到另一电路块(未不出)。在本实施例中,反馈信号fvco的频率为来自压控振荡器14的输出信号PLL_out的频率的1/M。在本专利技术的一些实施例中,压控振荡器14可包含串联连接的至少一个单位延迟单元UD。举例来说,压控振荡器14中的单位延迟单元可以是反相器,但本专利技术不限于此。举例来说,根据本申请案,所属领域的技术人员可将压控振荡器14中的单位延迟单元调整为由电阻器以及电容器组成的RC延迟单元(未示出)。此外,单位延迟单元UD在图中绘示为反相器以便于描述,但不应解释为限制本专利技术的范围。可调整延迟元件15根据时钟信号CLKl以及电压控制信号Vctrl而产生混合延迟信号DB,以锁存数据队列(data queue ;简称DQ)回送数据。在本专利技术的一个实施例中,输入信号REF_CLK以及CLKl可具有适于使用存储器电路(未图示)中的锁相环路100的频率。举例来说,在图形双倍数据速率版本5 (GDDR5)同步动态随机存取存储器(SDRAM)电路中,时钟信号CLKl可在3.2GHz下操作。图2是本专利技术的实施例提供的可调整延迟元件的示意图。由图说明的实施例中的类似组件在下文描述中用相同数字来表示。参看图1以及图2,可调整延迟元件15包含延迟阵列20以及延迟混合器21。在本实施例中,延迟阵列20接收时钟信号CLKl且根据时钟信号CLKl以及电压控制信号Vctrl而产生延迟信号D1。延迟混合器21从延迟阵列20接收延迟信号D1,且根据时钟信号CLKl以及延迟信号Dl而产生混合延迟信号DB。在本专利技术的一个实施例中,延迟阵列20可包含压控振荡器14中串联连接的单位延迟单元UD中的至少一个。举例来说,如图2所示,延迟阵列20具有压控振荡器14中串联连接的单位延迟单元UD中的M个级,且用于时钟延迟调整的锁相环路100的最大可调整延迟表示为MxTU本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于时钟延迟调整的锁相环路,其特征在于,包括:N分频器,其接收参考时钟信号并产生频率为所述参考时钟信号的1/N的输出时钟信号;相位频率检测器,其根据所述输出时钟信号与反馈信号之间的相位差以及频率差而产生控制信号;电荷泵,其接收所述相位频率检测器的所述控制信号;环路滤波器,其耦接到所述电荷泵,以用于根据所述相位频率检测器的所述控制信号而产生电压控制信号;压控振荡器,其耦接到所述相位频率检测器且将所述反馈信号传输到所述相位频率检测器;以及可调整延迟元件,其根据时钟信号以及所述电压控制信号而产生混合延迟信号。

【技术特征摘要】
2012.08.20 US 13/590,1851.一种用于时钟延迟调整的锁相环路,其特征在于,包括: N分频器,其接收参考时钟信号并产生频率为所述参考时钟信号的1/N的输出时钟信号; 相位频率检测器,其根据所述输出时钟信号与反馈信号之间的相位差以及频率差而产生控制信号; 电荷泵,其接收所述相位频率检测器的所述控制信号; 环路滤波器,其耦接到所述电荷泵,以用于根据所述相位频率检测器的所述控制信号而产生电压控制信号; 压控振荡器,其耦接到所述相位频率检测器且将所述反馈信号传输到所述相位频率检测器;以及 可调整延迟元件,其根据时钟信号以及所述电压控制信号而产生混合延迟信号。2.根据权利要求1所述的锁相环路,其特征在于,所述压控振荡器包括串联连接的至少一个单位延迟单元。3.根据权利要求2所述的锁相环路,其特征在于,所述可调整延迟元件包括: 延迟阵列,其接收所述时钟信号且根据所述时钟信号以及所述电压控制信号而产生延迟信号;以及 延迟混合器,其从所述延迟阵列接收所述延迟信号,且根据所述时钟信号以及延迟信号而产生混合延 迟信号。4.根据权利要求3所述的锁相环路,其特征在于,所述延迟阵列包括所述压控振荡器中串联连接的所述单位延迟单元中的至少一个。5.根据权利要求3所述的锁相环路,其特征在于,由...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑文昌
申请(专利权)人:南亚科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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