專利名稱：一種應(yīng)用于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的鑒相器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到對(duì)隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒相的電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特指一種應(yīng)用于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的鑒相器電路。
背景技術(shù)：
對(duì)高數(shù)據(jù)帶寬的需求驅(qū)動(dòng)著高速串行鏈路的發(fā)展，一個(gè)典型的鏈路通常包括三個(gè)部分發(fā)送器、信道以及接收器，在一般的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，通常將發(fā)送器和接收器組合在一起，稱為收發(fā)器，收發(fā)器在高速串行傳輸技術(shù)中起著非常重要的作用，其帶寬決定了高速鏈路的性能，而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高性能的收發(fā)器的主要困難集中于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(Clock Data Recovery, CDR)電路的設(shè)計(jì)。在高速串行傳輸技術(shù)中，數(shù)據(jù)發(fā)送方在將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后向接收方傳送，發(fā)送方與接收方?jīng)]有共享的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步，接收方在收到數(shù)據(jù)后，需要從接收到的嵌入在不歸零(Non-return to zero，NI^)格式的數(shù)據(jù)流中恢復(fù)出時(shí)鐘信號(hào)以實(shí)現(xiàn)同步操作， 實(shí)現(xiàn)這一功能的電路就稱為時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路接收的數(shù)據(jù)是隨機(jī)數(shù)據(jù)，因此，其中的鑒相器也必須能夠?qū)﹄S機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒相，這一點(diǎn)與針對(duì)頻率綜合的PLL中的鑒相器有所不同，CDR中鑒相器要能對(duì)隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒相，它必須具有兩個(gè)方面的功能其一，能夠檢測(cè)數(shù)據(jù)跳變；其二，能夠檢測(cè)相位差，根據(jù)鑒相器的輸出與相位差之間的關(guān)系，可將鑒相器分為線性鑒相器和二進(jìn)制鑒相器兩種，大部分的線性鑒相器基于的是Hogge結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)輸出一個(gè)寬度與相位差成正比的Up或Dn信號(hào)，而二進(jìn)制鑒相器基于的是Alexander結(jié)構(gòu)，它根據(jù)輸入數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)之間超前或滯后的關(guān)系，輸出一個(gè)等寬度的UP或DN信號(hào)，而常見(jiàn)的線性鑒相器和二進(jìn)制鑒相器都有鑒相精度和鑒相器增益不足的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種與工藝無(wú)關(guān)的、應(yīng)用于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的鑒相器電路。本發(fā)明提出的解決方案為利用時(shí)鐘信號(hào)分別對(duì)隨機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)、隨機(jī)數(shù)據(jù)延遲后的信號(hào)進(jìn)行鑒相，判斷時(shí)鐘信號(hào)的上升沿是否處于隨機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)，隨機(jī)數(shù)據(jù)延遲信號(hào)上升沿的中點(diǎn)，從而輸出相位超前或者滯后的標(biāo)志信號(hào)，最終使得時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路恢復(fù)后的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)恢復(fù)后的數(shù)據(jù)信號(hào)處于最佳采樣點(diǎn)，另外此鑒相器利用時(shí)鐘沿同時(shí)對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)沿進(jìn)行鑒相，其鑒相器增益是普通鑒相器增益的兩倍，從而增大了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的環(huán)路增益，拓寬了鎖定捕獲范圍，減小了鎖定時(shí)間，提高了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于
1、性能優(yōu)異利用時(shí)鐘沿同時(shí)對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)沿進(jìn)行鑒相，其鑒相器增益是普通鑒相器增益的兩倍，提高了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的環(huán)路增益，拓寬了鎖定捕獲范圍，減小了鎖定時(shí)間， 提高了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的性能。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單本發(fā)明中提出的電路結(jié)構(gòu)都是采用的一些常見(jiàn)的、簡(jiǎn)單的數(shù)字電路， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無(wú)須依賴于特定工藝。


圖1是本發(fā)明的電路原理示意圖； 圖2是本發(fā)明的電路信號(hào)波形示意具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明是一種應(yīng)用于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的鑒相器電路，由4個(gè)延遲緩沖器 BUF1、BUF2、BUF3、BUF4和4個(gè)三輸入或非門U1、U2、U3、U4以及2個(gè)兩輸入或非門U5、U6組成，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。Clk_P、Clk_N是差分時(shí)鐘信號(hào)，Data_P、Data_N是差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，DR_P、 DR_N 是 Data_P、Data_N 經(jīng)過(guò)延遲緩沖器 BUF1、BUF2 后的信號(hào)，Dd_P、Dd_N 是 DR_P、DR_N 經(jīng)過(guò)延遲緩沖器BUF3、BUF4后的信號(hào)，DR_P、DR_N即是CDR恢復(fù)出的數(shù)據(jù)信號(hào)，Clk_P、Clk_N 即是CDR恢復(fù)出的時(shí)鐘信號(hào)，CDR的目標(biāo)是使Clk_P、Clk_N的采樣邊沿處于DR_P、DR_N的中心，即最佳采樣點(diǎn)；U5的輸出端UP以及U6的輸出端DN分別表示相位超前和相位滯后信號(hào)，用以控制CDR環(huán)路中電荷泵充放電，從而控制壓控振蕩器的頻率，最終使得Clk_P、Clk_ N的上升沿處于Data_P、Data_N和Dd_P、Dd_N上升沿的中間位置。如圖2所示是本發(fā)明電路的信號(hào)波形示意圖，為了便于分析，該圖只畫出了單端信號(hào)，tl是Data_P的上升沿所在位置，t2是Clk_P的上升沿所在位置，t3是Dd_P的上升沿所在位置，t4是CDR恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)Clk_P對(duì)CDR恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)Dd_P進(jìn)行采樣的位置，t3-tl是4個(gè)延遲緩沖器BUF1、BUF2、BUF3、BUF4的延遲總和，此延遲時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)鑒相器沒(méi)有影響，由于BUF1、BUF2、BUF3、BUF4完全相同，故DR_P的上升沿一定是處于tl+( t3-tl)/2時(shí)刻，即處于Data_P的上升沿與Dd_P的上升沿的中間位置，而⑶R環(huán)路最終也會(huì)使得Clk_P的上升沿處于Data_P和Dd_P、上升沿的中間位置，即使得Clk_P與DR_P的數(shù)據(jù)邊沿對(duì)齊，從而保證的采樣點(diǎn)t4時(shí)刻處于DR_P數(shù)據(jù)中心，即最佳采樣點(diǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種應(yīng)用于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的鑒相器電路，其特征在于八、由4個(gè)延遲緩沖器(8皿1)、(8皿2)、(8皿3)、(8皿4)和4個(gè)三輸入或非門(肌)、(似)、 (U3)、(U4)以及2個(gè)兩輸入或非門(U5)、(U6)組成；B、Clk_P、Clk_N是差分時(shí)鐘信號(hào)，Clk_P接到(U1)、(U2)的輸入端，Clk_N接到(U3)、 (U4)的輸入端，Data_P、Data_N是差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；C、Data_P接到(U1)、(U3)和(BUFl)的輸入端，Data_N 接到(U2)、(U4)和(BUF1)的輸入端；D、(BUFl)的兩個(gè)差分輸出端分別接到(BUF2)的差分輸入端，(BUF2)的兩個(gè)差分輸出端分別接到(BUF3)的兩個(gè)差分輸入端，(BUF3)的兩個(gè)差分輸出端分別接到(BUF4)的兩個(gè)差分輸入端，(BUF4)的兩個(gè)差分輸出端分別接到(U1)、(U3)和(U2)、(U4)的輸入端；E、(U1)、(U2)的輸出端分別接到(U5)的兩個(gè)輸入端，(U3)、(U4)的輸出端分別接到 (U6)的兩個(gè)輸入端，(U5)的輸出端UP以及(U6)的輸出端DN分別表示相位超前和相位滯后信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的鑒相器電路，本電路利用時(shí)鐘信號(hào)分別對(duì)隨機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)、隨機(jī)數(shù)據(jù)延遲后的信號(hào)進(jìn)行鑒相，判斷時(shí)鐘信號(hào)的上升沿是否處于隨機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)、隨機(jī)數(shù)據(jù)延遲信號(hào)上升沿的中點(diǎn)，從而輸出相位超前或者滯后的標(biāo)志信號(hào)，最終使得時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)，電路恢復(fù)后的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)恢復(fù)后的數(shù)據(jù)信號(hào)處于最佳采樣點(diǎn)，另外此鑒相器利用時(shí)鐘沿同時(shí)對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)沿進(jìn)行鑒相，其鑒相器增益是普通鑒相器增益的兩倍，從而增大了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的環(huán)路增益，拓寬了鎖定捕獲范圍，減小了鎖定時(shí)間，提高了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的性能。
文檔編號(hào)H03L7/18GK102281060SQ20111008346
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者蔣仁杰, 郭斌, 陳怒興 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙景嘉微電子有限公司