一種參考時(shí)鐘檢測(cè)電路及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信射頻模擬芯片的信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種參考時(shí)鐘 信號(hào)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)線(xiàn)通信、導(dǎo)航應(yīng)用中射頻模擬芯片大多需要外部晶振提供一個(gè)相對(duì)精確的參考 時(shí)鐘信號(hào)，用以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的各種功能（例如：作為片內(nèi)頻率綜合器的參考時(shí)鐘、作為內(nèi)部模 數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘、作為內(nèi)部SPI模塊的參考時(shí)鐘等）。
[0003] 目前的無(wú)線(xiàn)通信射頻模擬芯片中，對(duì)片外晶振信號(hào)的處理基本上都是通過(guò)片外電 容交流耦合到芯片內(nèi)部，再通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)緩沖器分配給芯片內(nèi)部各功能模塊。對(duì)于很多噪 聲要求高的模塊，時(shí)鐘信號(hào)緩沖器必須保證信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器后，噪聲特性不能有明顯的惡 化。因此，為了滿(mǎn)足時(shí)鐘緩沖器的噪聲要求，導(dǎo)致大多數(shù)時(shí)鐘信號(hào)緩沖器增益較大，對(duì)電源 和地上的噪聲抑制不夠。這樣，當(dāng)沒(méi)有片外晶振信號(hào)輸入時(shí)（晶振上電慢或者突然掉電）， 會(huì)將電源或地上的噪聲放大輸出為錯(cuò)誤頻率的時(shí)鐘信號(hào)，從而導(dǎo)致內(nèi)部電路的誤操作。因 此為了避免時(shí)鐘信號(hào)緩沖器在沒(méi)有晶振信號(hào)輸入的情況下輸出錯(cuò)誤頻率的信號(hào)從而導(dǎo)致 芯片內(nèi)部模塊誤操作，需要引入峰值檢測(cè)電路以確保在晶振輸入信號(hào)幅度達(dá)到要求時(shí)使能 時(shí)鐘信號(hào)緩沖器。
[0004] 然而，傳統(tǒng)的峰值檢測(cè)電路一般占用較多的芯片資源（包括晶體管數(shù)量、芯片面 積、靜態(tài)功耗等）。具體地，如圖1所示，傳統(tǒng)峰值檢測(cè)電路中包含了一個(gè)用于比較輸入電壓 Vin和存儲(chǔ)在電容器14上的電壓Vh的模擬比較器12,電容器14耦合到峰值檢測(cè)電路的輸 出端OUT。為了保證輸出電壓的平滑，一般需要多級(jí)低通濾波器對(duì)其進(jìn)行濾波，而且需要對(duì) 其輸出電壓進(jìn)行比較判斷，這就意味著需要增加參考電壓產(chǎn)生電路、比較器電路等輔助電 路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種參考時(shí)鐘檢測(cè)電路及其方法，其可確保 在參考時(shí)鐘信號(hào)的幅度達(dá)到要求時(shí)才使能（打開(kāi)）芯片內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)緩沖器，從而避免 內(nèi)部誤操作，且該檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用的芯片資源極少。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 提供一種參考時(shí)鐘檢測(cè)電路，包括依次相互連接的偏置電壓產(chǎn)生模塊、檢測(cè)模塊、 緩沖輸出模塊及沿檢測(cè)模塊，參考時(shí)鐘信號(hào)耦合于檢測(cè)模塊的輸入端，偏置電壓產(chǎn)生模塊、 檢測(cè)模塊及緩沖輸出模塊均為CMOS反相器。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的參考時(shí)鐘檢測(cè)電路包括偏置電壓產(chǎn)生模塊、檢測(cè) 模塊、緩沖輸出模塊及沿檢測(cè)模塊，且偏置電壓產(chǎn)生模塊、檢測(cè)模塊及緩沖輸出模塊均為 CMOS反相器；即本發(fā)明利用了兩個(gè)CMOS反相器的電壓閾值之差檢測(cè)信號(hào)幅度的原理，具體 地，當(dāng)參考時(shí)鐘信號(hào)（輸入信號(hào)）的幅度小于偏置電壓產(chǎn)生模塊和檢測(cè)模塊的電壓閾值之 差時(shí)，檢測(cè)模塊的反相器輸出保持低電平，緩沖輸出模塊的反相器輸出保持高電平，沿檢測(cè) 模塊未檢測(cè)到輸入信號(hào)的翻轉(zhuǎn)而輸出保持低電平，表不此時(shí)沒(méi)有參考時(shí)鐘信號(hào)輸入，不會(huì) 打開(kāi)芯片內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)緩沖器；而當(dāng)參考時(shí)鐘信號(hào)（輸入信號(hào)）的幅度大于偏置電壓產(chǎn) 生模塊和檢測(cè)模塊的電壓閾值之差時(shí)，檢測(cè)模塊的反相器經(jīng)過(guò)緩沖輸出模塊整形后輸出方 波信號(hào)，沿檢測(cè)模塊檢測(cè)到輸入信號(hào)的翻轉(zhuǎn)而輸出保持高電平，表示此時(shí)有參考時(shí)鐘信號(hào) 輸入，打開(kāi)芯片內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)緩沖器。也就是說(shuō)，本發(fā)明利用參考時(shí)鐘檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)了對(duì) 是否有參考時(shí)鐘信號(hào)輸入芯片內(nèi)部的檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)鐘信號(hào)緩沖器， 避免了內(nèi)部誤操作，且該檢測(cè)電路是利用CMOS反相器實(shí)現(xiàn)的，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用了極少 的芯片資源（版圖面積小、工作電流?。?br>[0009] 具體地，偏置電壓產(chǎn)生模塊具有電壓閾值VM1，檢測(cè)模塊具有電壓閾值VM2，緩沖輸 出模塊具有電壓閾值VM3，且VM1大于VM2,VM3大于VM1。
[0010] 具體地，偏置電壓產(chǎn)生模塊中的反相器的輸入端與輸出端短接以產(chǎn)生一等于電壓 閾值vM1的偏置電壓。
[0011] 具體地，偏置電壓通過(guò)一電阻連接至檢測(cè)模塊的反相器的輸入端。
[0012] 具體地，沿檢測(cè)模塊用于檢測(cè)緩沖輸出模塊所輸出的輸出信號(hào)的沿，在檢測(cè)到沿 到來(lái)時(shí)輸出高電平信號(hào)。若所述沿檢測(cè)模塊輸出電平為高，則表示有參考時(shí)鐘輸入幅；反 之，表不沒(méi)有參考時(shí)鐘輸入。
[0013] 較佳地，預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)大于參考時(shí)鐘信號(hào)的周期。
[0014] 較佳地，參考時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)一電容交流耦合于檢測(cè)模塊的輸入端。
[0015] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了參考時(shí)鐘信號(hào)的檢測(cè)方法，用于無(wú)線(xiàn)通信射頻模擬芯片 中，芯片包括時(shí)鐘信號(hào)緩沖器。其中，該方法包括采用如前所述的電路檢測(cè)是否有參考時(shí)鐘 信號(hào)輸入，并根據(jù)判斷結(jié)果打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)鐘信號(hào)緩沖器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法利 用了兩個(gè)CMOS反相器的電壓閾值之差檢測(cè)信號(hào)幅度的原理，檢測(cè)是否有參考時(shí)鐘信號(hào)輸 入芯片內(nèi)部，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)鐘信號(hào)緩沖器，避免了內(nèi)部誤操作，且該方法簡(jiǎn) 單易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)具有良好的可靠性。
[0016] 通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中峰值檢測(cè)電路圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明參考時(shí)鐘檢測(cè)電路所涉及的CMOS反相器的電路圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明參考時(shí)鐘檢測(cè)電路的具體實(shí)現(xiàn)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類(lèi)似的元件標(biāo)號(hào)代表類(lèi)似的元件。
[0021] 本發(fā)明提供了一種參考時(shí)鐘信號(hào)的檢測(cè)方法，用于無(wú)線(xiàn)通信射頻模擬芯片中，芯 片包括時(shí)鐘信號(hào)緩沖器。其中，該方法包括：
[0022] (1)采用參考時(shí)鐘檢測(cè)電路檢測(cè)是否有參考時(shí)鐘信號(hào)輸入；
[0023] (2)并根據(jù)判斷結(jié)果打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)鐘信號(hào)緩沖器。
[0024] 具體地，本發(fā)明的方法是先是設(shè)定檢測(cè)電路內(nèi)部元件的電壓閾值，判斷參考時(shí)鐘 信號(hào)的幅度與電壓閾值差的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)是否有參考時(shí)鐘信號(hào)輸入的檢測(cè)。當(dāng)參考 時(shí)鐘信號(hào)的幅度小于電壓閾值時(shí)，表明此時(shí)無(wú)參考時(shí)鐘信號(hào)輸入，從而關(guān)閉時(shí)鐘信號(hào)緩沖 器；反之，則打開(kāi)時(shí)鐘信號(hào)緩沖器。
[0025] 下面，請(qǐng)參考圖2至圖3,以詳述該參考時(shí)鐘信號(hào)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)及其原理。
[0026] 需要說(shuō)明的是，為了更好地闡述本發(fā)明，先對(duì)其基本原理進(jìn)行解釋。請(qǐng)參考圖2及 圖3,本發(fā)明的基本原理是利用兩個(gè)CMOS反相器的電壓閾值之差檢測(cè)輸入信號(hào)幅度。其中， CMOS反相器的電壓閾值解釋如下：
[0027] 如圖2中所示，假設(shè)CMOS反相器的輸入電壓為Vin，輸出電壓為，反相器開(kāi)關(guān)閾 值VM定義為Vιη=V咖時(shí)Vιη的值。在這個(gè)直流工作點(diǎn)，對(duì)PMOS(Ρ型金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管）