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[發明專利]延時鏈控制碼自適應的快速延時鎖定環路有效

專利信息
申請號: 201310364179.4 申請日: 2013-08-20
公開(公告)號: CN103684437A 公開(公告)日: 2014-03-26
發明(設計)人: 張丹丹;楊海鋼;陳柱佳;朱文銳;高麗江 申請(專利權)人: 中國科學院電子學研究所
主分類號: H03L7/085 分類號: H03L7/085
代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021 代理人: 梁愛榮
地址: 100190 *** 國省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關鍵詞: 延時 控制 自適應 快速 鎖定 環路
【權利要求書】:

1.一種延時鏈控制碼自適應的延時鎖定環路,其特征在于,根據輸入時鐘周期大小自適應產生延時鏈控制碼以實現延時鎖定環路的快速鎖定;所述延時鎖定環路包括:

一數字控制延時鏈,接收輸入參考時鐘,并響應于粗調延時鏈控制碼和精調延時鏈控制碼共同調節的數字控制延時鏈的延時,從而產生相互間相位差為90°的四個時鐘信號clk90、clk180、clk270、反饋時鐘clk360;

一鑒相器,用于接收輸入參考時鐘和反饋時鐘,并檢測兩者的延時差,生成并輸出延時差指示信號的超前或滯后信號;

一粗調時間數字轉換器的輸入端接收輸入參考時鐘,通過初步估計輸入參考時鐘的周期大小,在一個時鐘周期內產生并輸出粗調延時鏈控制碼;

一粗調雙向移位寄存器鏈,用于接收粗調延時鏈控制碼、超前或滯后信號和啟動控制信號,根據超前或滯后信號對粗調延時鏈控制碼進行移位調節,生成并輸出粗調延時鏈控制碼;

一精調時間數字轉換器,用于接收超前或滯后信號、輸入參考時鐘和經數字控制延時鏈延時調節后的輸出反饋時鐘,根據參考時鐘和反饋時鐘的延時差在一個時鐘周期內自適應產生并輸出精調延時鏈控制碼;

一精調雙向移位寄存器鏈,用于接收精調延時鏈控制碼和超前或滯后信號,根據超前或滯后信號對精調延時鏈控制碼進行移位調節,產生并輸出精調延時鏈控制碼,如果精調延時鏈控制碼不能滿足延時調節,則產生啟動控制信號,控制粗調雙向移位寄存器鏈進行粗調延時鏈的重調節;如果精調延時鏈控制碼滿足延時調節,則通過精調時間數字轉換器和精調雙向移位寄存器鏈關閉啟動控制信號。

2.如權利要求1所述的延時鎖定環路,其特征在于,所述數字控制延時鏈由四級相同的延時單元構成,每級延時單元包括一粗調延時單元和一精調延時單元串聯連接;每級延時單元均由相同的控制碼來控制,因此每級延時單元有相同的延時量。

3.如權利要求2所述的延時鎖定環路,其特征在于,所述粗調延時單元由多路延時鏈級聯的方式實現;精調延時單元由鏡像電流源控制的緩沖器組成,通過改變充放電電流的大小實現精調延時的調節;所述精調延時單元的步長不隨負載的變化而變化,通過調節控制碼實現延時量的線性變化;粗調延時單元有m種不同延時,精調延時單元有n種不同延時,其中,m是[0,16]范圍內的整數,n是[0,11]范圍內的整數。

4.如權利要求1所述的延時鎖定環路,其特征在于,粗調時間數字轉換器包括脈沖產生器、本征延時鏈、時間數字轉換器延時鏈以及編碼器;粗調時間數字轉換器用于產生粗調延時鏈的控制碼;在第一個時鐘上升沿,信號開始在時間數字轉換器延時鏈中進行傳輸;在第二個時鐘上升沿,判斷信號在一個參考時鐘周期內傳輸的延時鏈個數,即能初步判定參考時鐘的周期;再經過編碼器,即產生粗調控制碼,把整個數字控制延時鏈的延時量初步控制在一個參考時鐘周期左右;由此可見,粗調延時鏈的控制碼是在一個時鐘周期內產生的,加速了延時鎖定環路的粗調鎖定過程。

5.如權利要求1所述的延時鎖定環路,其特征在于,精調時間數字轉換器由11個精調時間數字轉換模塊組成;精調時間數字轉換模塊包括一基準延時單元、一比較延時單元、兩個零建立時間的D觸發器和一邏輯或門;比較延時單元和基準延時單元的輸出分別作為同一D觸發器的數據輸入和時鐘輸入,該D觸發器的輸出同時作為另一D觸發器的時鐘輸入和邏輯或門的一個輸入,另一D觸發器的數據端接一固定高電平,同時這一D觸發器的輸出連接邏輯或門的另一輸入端;精調時間數字轉換器估計參考時鐘與反饋時鐘的延時差,自適應選擇延時量與這一延時差相同的比較延時單元,并將這一比較延時單元的控制碼作為精調延時鏈的控制碼。

6.如權利要求5所述的延時鎖定環路,其特征在于,所述基準延時單元和比較延時單元均由鏡像電流源控制的緩沖器組成,通過精調控制碼來改變充放電電流的大小,從而實現緩沖器的不同延時。

7.如權利要求6所述的延時鎖定環路,其特征在于,所述鏡像電流源的控制字都開啟時,鏡像電流源的充放電電流最大,緩沖器的延時最小。

8.如權利要求6所述的延時鎖定環路,其特征在于,所述鏡像電流源的控制碼不同,緩沖器的延時量不同;調節鏡像電流源的控制碼,使得比較延時單元的延時逐漸線性增加。

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