專利名稱：時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(Clock and Data Recovery Circuit,Q)RCircuit),尤其涉及可降低位元錯誤率(Bit Error Rate, BER)的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。
背景技術(shù)：
在光纖網(wǎng)路通信的領(lǐng)域中，接收端需要一時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(Clock andData Recovery Circuit,Q)R Circuit)以還原接收信號。一般而言，時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路都包括一鎖相回路電路(Phase Locked Loop Circuit, PLLCircuit),其用以提供一控制電位給振蕩器。時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路主要用以根據(jù)接收信號，產(chǎn)生一還原數(shù)據(jù)和一還原時鐘脈沖。在傳統(tǒng)技術(shù)當(dāng)中，由于工藝上的變異，時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路常會產(chǎn)生還原數(shù)據(jù)和還原時鐘脈沖之間的相位誤差，而增加了位元錯誤率(Bit Error Rate，BER)。為了解決上述問題，需要設(shè)計一種新的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路來改善相位對齊(Phase Alignment)并降低位元錯誤率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，包括:一鎖相回路電路，提供一參考電位；一第一延遲器，根據(jù)一控制信號，延遲一輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一第一延遲信號；一邊緣檢測器，根據(jù)該第一延遲信號和該輸入數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一邊緣信號；一第二延遲器，延遲該邊緣信號以產(chǎn)生一第二延遲信號；一門式壓控振蕩器，根據(jù)該第二延遲信號和該參考電位，產(chǎn)生一輸出恢復(fù)時鐘脈沖；一相位檢測器，檢測該第一延遲信號和該輸出恢復(fù)時鐘脈沖之間的相位差，以產(chǎn)生一相位信號和一輸出恢復(fù)數(shù)據(jù)；以及一增益放大器，放大該相位信號一放大倍率，以產(chǎn)生該控制信號。另外，本發(fā)明提供一種時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，包括:一鎖相回路電路，提供一參考電位；一第一延遲器，延遲一輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一第一延遲信號；一邊緣檢測器，根據(jù)該第一延遲信號和該輸入數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一邊緣信號；一第二延遲器，根據(jù)一控制信號，延遲該邊緣信號以產(chǎn)生一第二延遲信號；一門式壓控振蕩器，根據(jù)該第二延遲信號和該參考電位，產(chǎn)生一輸出恢復(fù)時鐘脈沖；一相位檢測器，檢測該第一延遲信號和該輸出恢復(fù)時鐘脈沖之間的相位差，以產(chǎn)生一相位信號和一輸出恢復(fù)數(shù)據(jù)；以及一增益放大器，放大該相位信號一放大倍率，以產(chǎn)生該控制信號。本發(fā)明所提供的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以改善相位對齊，并且能降低位元錯誤率。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路因工藝變異而造成輸出不穩(wěn)定的問題。


圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的示意圖；圖2A為顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的邊緣檢測器的示意圖2B為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的邊緣檢測器的示意圖；圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的示意圖；圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下:100、300、400 時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路；110、120 延遲器；130 邊緣檢測器；140、178 門式壓控振蕩器；150 相位檢測器；160、180 增益放大器；170 鎖相回路電路；172 相位頻率檢測器；174 電荷幫浦；176 低通濾波器；179 除頻器；210 與非門；220 異或門；CLKD 除頻時鐘脈沖；CLKO 輸出恢復(fù)時鐘脈沖；CLKR 參考時鐘脈沖；DATAIN 輸入數(shù)據(jù)；DATA0UT 輸出恢復(fù)數(shù)據(jù)；K1、K2 放大倍率；SC1、SC2 控制信號；SD1、SD2 延遲信號；SE 邊緣信號；SPH 相位信號；SPF 相位頻率信號；SCR 電流信號；SSC 振蕩信號；VDD 工作電位；VREF 參考電位
具體實(shí)施例方式圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路100的示意圖。如圖1所示，時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路100包括:延遲器110、120、邊緣檢測器(EdgeDetector) 130、門式壓控振蕩器(Gated Voltage-Controlled Oscillator,GVCO) 140、相位檢測器(Phase Detector,PD) 150、增益放大器160,以及鎖相回路電路(Phase Locked LoopCircuit, PLL Circuit) 170。
鎖相回路電路170提供一參考電位VREF以控制門式壓控振蕩器140。延遲器110根據(jù)控制信號SCl，延遲輸入數(shù)據(jù)DATAIN以產(chǎn)生延遲信號SDl，其中控制信號SCl用以調(diào)整延遲器110的延遲時間。邊緣檢測器130根據(jù)延遲信號SDl和輸入數(shù)據(jù)DATAIN，產(chǎn)生一邊緣信號SE。更詳細(xì)地說，邊緣檢測器130用以檢測延遲信號SDl和輸入數(shù)據(jù)DATAIN的上升邊緣(Rising Edge)或(且)下降邊緣(Falling Edge),并據(jù)以產(chǎn)生邊緣信號SE。延遲器120用以延遲邊緣信號SE，以產(chǎn)生延遲信號SD2。門式壓控振蕩器140根據(jù)延遲信號SD2和參考電位VREF，產(chǎn)生一輸出恢復(fù)時鐘脈沖CLK0。相位檢測器150系用以檢測延遲信號SDl和輸出恢復(fù)時鐘脈沖CLKO之間的相位差，以產(chǎn)生一相位信號SPH和一輸出恢復(fù)數(shù)據(jù)DATAOUTo增益放大器160用以放大相位信號SPH —放大倍率Kl，以產(chǎn)生控制信號SCI。值得注意的是，放大倍率Kl可以是一正數(shù)或一負(fù)數(shù)，但不可以等于O?？刂菩盘朣Cl可以用方程式I表不如下。方程式1:SCI = K1*SPH，其中，SPH代表相位信號，而Kl代表增益放大器160的放大倍率。在本發(fā)明一實(shí)施例中，鎖相回路電路170包括:相位頻率檢測器(PhaseFrequency Detector, PFD)172、電荷幫浦(Charge Pump, CP) 174、低通濾波器(Low PassFilter，LPF) 176、門式壓控振蕩器178，以及除頻器(Divider) 179。相位頻率檢測器172根據(jù)一參考時鐘脈沖CLKR和一除頻時鐘脈沖CLKD產(chǎn)生一相位頻率信號SPF。電荷幫浦174根據(jù)相位頻率信號SPF，產(chǎn)生一電流信號SCR。低通濾波器176用以過濾電流信號SCR以產(chǎn)生參考電位VREF。門式壓控振蕩器178根據(jù)參考電位VREF和工作電位VDD，產(chǎn)生一振蕩信號SSC。除頻器179根據(jù)振蕩信號SSC，產(chǎn)生除頻時鐘脈沖CLKD，其中除頻時鐘脈沖CLKD的頻率為振蕩信號SSC的頻率的1/N倍(N為一正數(shù))。值得注意的是，鎖相回路電路170僅為一舉例，本發(fā)明亦可使用其他種類的鎖相回路電路。圖2A為顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的邊緣檢測器130的示意圖。如圖2A所示，邊緣檢測器130可以是一與非門(NAND Gate) 210，其根據(jù)延遲信號SDl和輸入數(shù)據(jù)DATAIN，
產(chǎn)生邊緣信號SE。圖2B為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的邊緣檢測器130的示意圖。如圖2B所示，邊緣檢測器130亦可以是一異或門(XOR Gate) 220，其根據(jù)延遲信號SDl和輸入數(shù)據(jù)DATAIN，產(chǎn)生邊緣信號SE。圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路300的示意圖。圖3所示的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路300和圖1所示的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路100相似，而差異處僅為下列所述。增益放大器160和其回授路徑皆被移除，而加入另一增益放大器180。增益放大器180用以放大相位信號SPH —放大倍率K2，以產(chǎn)生控制信號SC2。值得注意的是，放大倍率K2可以是一正數(shù)或一負(fù)數(shù)，但不可以等于O。控制信號SC2可以用方程式2表示如下。方程式2:SC2 = K2*SPH，其中，SPH代表相位信號，而K2代表增益放大器180的放大倍率。在本實(shí)施例中，延遲器120根據(jù)控制信號SC2，延遲邊緣信號SE以產(chǎn)生延遲信號SD2，其中控制信號SC2用以調(diào)整延遲器120之延遲時間。圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路400的示意圖。圖4所示的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路400和圖1所示的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路100相似，而差異處僅為下列所述。時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路400包括兩個增益放大器160、180，其中，增益放大器160用以放大相位信號SPH —放大倍率Kl，以產(chǎn)生控制信號SCl ;而增益放大器180用以放大相位信號SPH —放大倍率K2，以產(chǎn)生控制信號SC2。放大倍率K1、K2可以分別為一正數(shù)、一負(fù)數(shù)，或是O ;然而，必須注意的是，放大倍率K1、K2不可以同時為O。本發(fā)明所提供的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以改善相位對齊，并且能降低位元錯誤率。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路因工藝變異而造成輸出不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路,包括: 一鎖相回路電路，提供一參考電位； 一第一延遲器，根據(jù)一控制信號，延遲一輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一第一延遲信號； 一邊緣檢測器，根據(jù)該第一延遲信號和該輸入數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一邊緣信號； 一第二延遲器，延遲該邊緣信號以產(chǎn)生一第二延遲信號； 一第一門式壓控振蕩器，根據(jù)該第二延遲信號和該參考電位，產(chǎn)生一輸出恢復(fù)時鐘脈沖； 一相位檢測器，檢測該第一延遲信號和該輸出恢復(fù)時鐘脈沖之間的相位差，以產(chǎn)生一相位信號和一輸出恢復(fù)數(shù)據(jù)；以及 一增益放大器，放大該相位信號一放大倍率，以產(chǎn)生該控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路,其中該鎖相回路電路包括: 一相位頻率檢測器，根據(jù)一參考時鐘脈沖和一除頻時鐘脈沖產(chǎn)生一相位頻率信號； 一電荷幫浦，根據(jù)該相位頻率信號，產(chǎn)生一電流信號； 一低通濾波器，過濾該電流信號以產(chǎn)生該參考電位； 一第二門式壓控振蕩器，根據(jù)該參考電位和一工作電位，產(chǎn)生一振蕩信號；以及 一除頻器，根據(jù)該振蕩信號，產(chǎn)生該除頻時鐘脈沖。
3.如權(quán)利要求1所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其中該邊緣檢測器為一與非門。
4.如權(quán)利要求1所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其中該邊緣檢測器為一異或門。
5.如權(quán)利要求1所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其中該放大倍率不等于O。
6.—種時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，包括: 一鎖相回路電路，提供一參考電位； 一第一延遲器，延遲一輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一第一延遲信號； 一邊緣檢測器，根據(jù)該第一延遲信號和該輸入數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一邊緣信號； 一第二延遲器，根據(jù)一控制信號，延遲該邊緣信號以產(chǎn)生一第二延遲信號； 一第一門式壓控振蕩器，根據(jù)該第二延遲信號和該參考電位，產(chǎn)生一輸出恢復(fù)時鐘脈沖； 一相位檢測器，檢測該第一延遲信號和該輸出恢復(fù)時鐘脈沖之間的相位差，以產(chǎn)生一相位信號和一輸出恢復(fù)數(shù)據(jù)；以及 一增益放大器，放大該相位信號一放大倍率，以產(chǎn)生該控制信號。
7.如權(quán)利要求6所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其中該鎖相回路電路包括: 一相位頻率檢測器，根據(jù)一參考時鐘脈沖和一除頻時鐘脈沖產(chǎn)生一相位頻率信號； 一電荷幫浦，根據(jù)該相位頻率信號，產(chǎn)生一電流信號； 一低通濾波器，過濾該電流信號以產(chǎn)生該參考電位； 一第二門式壓控振蕩器，根據(jù)該參考電位和一工作電位，產(chǎn)生一振蕩信號；以及 一除頻器，根據(jù)該振蕩信號，產(chǎn)生該除頻時鐘脈沖。
8.如權(quán)利要求6所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其中該邊緣檢測器為一與非門。
9.如權(quán)利要求6所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其中該邊緣檢測器為一異或門。
10.如權(quán)利要求6所述的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其中該放大倍率不等于O。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，包括鎖相回路電路、第一延遲器、第二延遲器、邊緣檢測器、門式壓控振蕩器、相位檢測器，以及增益放大器。鎖相回路電路提供參考電位。第一延遲器根據(jù)控制信號，延遲輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第一延遲信號。邊緣檢測器根據(jù)第一延遲信號和輸入數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一邊緣信號。第二延遲器延遲邊緣信號以產(chǎn)生第二延遲信號。門式壓控振蕩器根據(jù)第二延遲信號和參考電位，產(chǎn)生輸出恢復(fù)時鐘脈沖。相位檢測器檢測第一延遲信號和輸出恢復(fù)時鐘脈沖之間的相位差，以產(chǎn)生相位信號和輸出恢復(fù)數(shù)據(jù)。增益放大器放大相位信號一放大倍率，以產(chǎn)生控制信號。本發(fā)明所提供的時鐘脈沖數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以改善相位對齊，并且能降低位元錯誤率。
文檔編號H03L7/085GK103138750SQ20121012831
公開日2013年6月5日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者喻柏莘, 張家祥, 汪鼎豪 申請人:創(chuàng)意電子股份有限公司, 臺灣積體電路制造股份有限公司