时脉数据回复装置、时脉数据回复方法及相位检测器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种时脉数据回复装置、时脉数据回复方法及相位检测器。时脉数据回复装置包含一振荡器、一相位检测器与一振荡器控制电路。该振荡器产生一原始时脉信号。该相位检测器包含第一取样电路、分频电路、第二取样电路与选择电路。第一取样电路利用该原始时脉信号对一数据信号进行取样，以产生一第一组取样结果。分频电路将该原始时脉信号分频，以产生一降频后时脉信号。第二取样电路利用该降频后时脉信号进行取样，以产生一第二组取样结果。该选择电路选择性地输出第一组取样结果与第二组取样结果两者之一，做为一最终取样结果。该振荡器控制电路根据该最终取样结果控制该振荡器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与相位检测器相关，并且尤其与能处理具有多种传输率的数据信号的相位检测器相关。
技术介绍
时脉数据回复装置是一种被广泛应用在电子信号接收系统中的电路。图1(A)为典型的时脉数据回复装置的功能方块图。相位检测器11负责利用时脉信号CLK对输入数据信号DIN进行取样，并根据其取样结果产生一控制信号，指出时脉信号CLK的频率应提高或降低。该控制信号用以调整充电泵12与低通滤波器13输出的控制电压大小。该控制电压随后被提供至压控振荡器14，以改变时脉信号CLK的频率。在某些时脉数据回复装置中，如图1(A)所示，相位检测器11对输入数据信号DIN进行取样所产生的取样结果的一部份可直接成为回复后信号DOUT。图1(B)以典型的亚历山大式(Alexander)相位检测器为例，呈现相位检测器11的一种局部功能方块图范例。配合此相位检测器架构，振荡器14输出的时脉信号CLK包含四个频率相同、相位不同的时脉信号。因时脉信号CLK的频率大致为输入数据信号DIN的传输率的一半，此相位检测器被称为具有半速(half-rate)架构。如图1(B)所示，相位检测器11中的正反器111A～111D分别利用相位为0度、90度、180度、270度的时脉信号CLK0、CLK180、CLK90、CLK270各自的上升沿对数据信号DIN进行取样，产生四个取样结果D0、D1、Q0、Q1。取样结果D0、D1对应于两笔前后相邻的数据，而取样结果Q0、Q1对应于两笔相邻数据间的交界处。如本专利技术所属
中具有通常知识者所知，对取样结果D0、D1、Q0、Q1进行适当的异或(exclusive-OR,XOR)逻辑运算，可产生令充电泵12充电或放电的控制信号，进而选择性地调整时脉信号CLK的频率。目前有许多通信规格的输入数据信号DIN被设计为在不同通信模式下具有不同传输率。以高解析度多媒体介面(highdefinitionmultimediainterface,HDMI)为例，其数据信号的传输率范围在250兆赫至3.4千兆赫之间。实务上，若欲令压控振荡器产生的时脉信号的频率范围与数据信号的传输率范围同等宽广，是难度极高的挑战。为此，如图1(C)所示，针对具有多重传输率的通信规格，可在时脉数据回复装置的压控振荡器14与相位检测器11之间增设分频器16与多工器17。利用分频器16将压控振荡器14输出的原始时脉信号CLKORG分频，便可得到多种不同频率的时脉信号。于此范例中，分频器16提供与原始时脉信号CLKORG频率相同的时脉信号CLK0、频率减半后的时脉信号CLK_DIV2，以及频率减为四分之一的时脉信号CLK_DIV4。若振荡器14输出的原始时脉信号CLKORG包含四个频率相同、相位不同的时脉信号，分频器16可分别将这四个时脉信号分频，以提供四种相位不同的降频后时脉信号给相位检测器11。相位检测器11通常被设计为固定采用单一种电路架构，例如全速(full-rate)架构或图1(B)呈现的半速架构。当输入数据信号DIN的传输率改变时，只要透过多工器17相对应改选一组频率较适当的时脉信号供相位检测器11使用即可。举例而言，当输入数据信号DIN的传输率减半时，可令多工器17由输出时脉信号CLK0的四种相位的时脉信号改为输出降频后时脉信号CLK_DIV2的四种相位的时脉信号，藉此保持数据信号传输率与时脉信号频率的相对关系不变。相较于令压控振荡器14产生的时脉频率涵盖数据信号的传输率范围，图1(C)呈现的时脉数据回复装置中与压控振荡器14相关的规格需求可较宽松，因而得以减少硬件的成本。抖动(jitter)量是一个评估时脉数据回复装置表现的重要指标，与可接收到的信号品质息息相关。一般而言，通过的路径愈长、其间贡献抖动的电路元件愈多，信号的抖动量就愈大。由此可知，图1(C)中增设的分频器16与多工器17会造成时脉信号CLK的抖动量增加。即使是频率与原始时脉信号CLKORG相同、可不需要经过分频器16处理的时脉信号CLK0，其抖动量也无可避免地会受到多工器17的负面影响。若欲抵销分频器16与多工器17造成的抖动量增加，以保持时脉信号CLK的抖动量在特定门槛值之下，压控振荡器14通常会被要求产生品质较佳的原始时脉信号CLKORG。如此一来，压控振荡器14的硬体成本又会再度上升。相对来说，若未在图1(C)中改采用信号品质较佳、成本较高的振荡器14，分频器16与多工器17会导致此时脉数据回复装置的表现降低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种新的时脉数据回复装置及相位检测器。根据本专利技术的一具体实施例为一种时脉数据回复装置，其中包含一振荡器、一相位检测器与一振荡器控制电路。该振荡器产生一原始时脉信号。该相位检测器包含一第一取样电路、一分频电路、一第二取样电路与一选择电路。该第一取样电路利用该原始时脉信号对一数据信号进行取样，以产生一第一组取样结果。该分频电路接收该原始时脉信号，并将该原始时脉信号分频，以产生一降频后时脉信号。该第二取样电路利用该降频后时脉信号进行取样，以产生一第二组取样结果。该选择电路选择性地输出该第一组取样结果与该第二组取样结果两者之一，做为一最终取样结果。该振荡器控制电路根据该最终取样结果控制该振荡器。根据本专利技术的另一具体实施例为一种相位检测器，其中包含一分频电路与N个取样电路(N为大于一的正整数)。该分频电路用以将一原始时脉信号分频，以产生(N-1)个不同频率的降频后时脉信号。该N个取样电路用以产生N组取样结果。该N个取样电路中的一第一取样电路耦接至该振荡器，用以接收该振荡器产生的该原始时脉信号，并利用该原始时脉信号对一数据信号进行取样，以产生该N组取样结果中的第一组取样结果。该N个取样电路中的一第i取样电路自该分频电路接收的第(i-1)降频后时脉信号，并利用该第(i-1)降频后时脉信号对该数据信号或该第(i-1)组取样结果进行取样，以产生一第i组取样结果，其中i为范围在2到N间的一整数指标。根据本专利技术的另一具体实施例为一种时脉数据回复方法。首先，一数据信号与一原始时脉信号被接收，且该原始时脉信号被用来对该数据信号进行取样，以产生一第一组取样结果。该原始时脉信号被分频，以产生一降频后时脉信号。接着，该降频后时脉信号被用来进行取样，以产生一第二组取样结果。随后，选择性地根据该第一组取样结果与该第二组取样结果两者之一，该原始时脉信号被调整。关于本专利技术的优点与精神可以藉由以下专利技术详述及附图得到进一步的了解。附图说明图1(A)为典型的时脉数据回复装置的功能方块图；图1(B)为典型的半速相位检测器的局部功能方块图；图1(C)为另一典型的时脉数据回复装置的功能方块图。图2为根据本专利技术的一实施例中的时脉数据回复装置的功能方块图。图3(A)呈现根据本专利技术的相位检测器的一种详细实施范例；图3(B)与图3(C)为该相位检测器对应于半速模式及全速模式的信号时序图。图3(D)呈现根据本专利技术的相位检测器的另一种详细实施范例；图3(E)为该相位检测器对应于半速模式的信号时序图。图4(A)呈现实现本专利技术概念且具有四种取样模式的一相位检测器的功能方块图；图4(B)呈现该相位检测器的局部详细电路；图4(C)与图4(D)为该相位检测器对应于两倍过取样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时脉数据回复装置，包含：一振荡器，产生一原始时脉信号；一相位检测器，包含：一第一取样电路，利用该原始时脉信号对一数据信号进行取样，以产生一第一组取样结果；一分频电路，接收该原始时脉信号，并将该原始时脉信号分频，以产生一降频后时脉信号；一第二取样电路，利用该降频后时脉信号进行取样，以产生一第二组取样结果；以及一选择电路，选择性地输出该第一组取样结果与该第二组取样结果两者之一，做为一最终取样结果；以及一振荡器控制电路，用以根据该最终取样结果控制该振荡器。

【技术特征摘要】
1.一种时脉数据回复装置，包含：一振荡器，产生一原始时脉信号；一相位检测器，包含：一第一取样电路，利用该原始时脉信号对一数据信号进行取样，以产生一第一组取样结果；一分频电路，接收该原始时脉信号，并将该原始时脉信号分频，以产生一降频后时脉信号；一第二取样电路，利用该降频后时脉信号进行取样，以产生一第二组取样结果；以及一选择电路，选择性地输出该第一组取样结果与该第二组取样结果两者之一，做为一最终取样结果；以及一振荡器控制电路，用以根据该最终取样结果控制该振荡器。2.如权利要求1所述的时脉数据回复装置，其特征在于，该第二取样电路利用该降频后时脉信号对根据该数据信号产生的一组取样结果进行取样，以产生该第二组取样结果。3.如权利要求1所述的时脉数据回复装置，其特征在于，该第二取样电路利用该降频后时脉信号对该第一组取样结果进行取样，以产生该第二组取样结果。4.如权利要求1所述的时脉数据回复装置，其特征在于，该第二取样电路利用该降频后时脉信号对该数据信号进行取样，以产生该第二组取样结果。5.如权利要求1所述的时脉数据回复装置，其特征在于，该选择电路根据该数据信号的一传输率决定输出该第一组取样结果或该第二组取样结果。6.如权利要求1所述的时脉数据回复装置，其特征在于，该第一取样电路包含四个取样子电路，分别利用该原始时脉信号的四种状态转换点对该数据信号进行取样，以产生四种取样结果做为该第一组取样结果；该四种状态转换点中的任一个状态转换点与其他三种状态转换点的相位差分别为九十度、一百八十度、二百七十度；当该数据信号的一传输率两倍于该原始时脉信号的频率，该选择电路输出该第一组取样结果。7.如权利要求1所述的时脉数据回复装置，其特征在于，当该选择电路选择输出该第一组取样结果，至少该分频电路与该第二取样电路的一可被停用。8.如权利要求1所述的时脉数据回复装置，其特征在于，该第二取样电路包含：一第一取样子电路，利用该降频后时脉信号的多个上升沿进行取样，以产生一中间取样结果；一第二取样子电路，利用该降频后时脉信号的多个下降沿对该中间取样结果进行取样，以产生该第二组取样结果中的一第一部份；以及一第三取样子电路，利用该降频后时脉信号的多个下降沿进行取样，以产生该第二组取样结果中的一第二部份。9.一种相位检测器，包含：一分频电路，将一原始时脉信号分频，以产生(N-1)个不同频率的降频后时脉信号，其中N为大于一的正整数；以及N个取样电路，产生N组取样结果，该N个取样电路中的一第一取样电路利用该原始时脉信号对一数据信号进行取样，以产生该N组取样结果中的第一组取样结果；该N个取样电路中的一第i取样电路自该分频电路接收一第(i-1)降频后时脉信号，并利用该第(i-1)降频后时脉信号对该数据信号或该第(i-1)组取样结果进行取样，以产生一第i组取样结果，其中i为范围在2到N间的一整数指标。10.如权利要求9所述的相位检测器，其特征在于，进一步包含：一选择电路，根据该数据信号的一传输率选择性地输出该N组取样结果中的一组取样结果。11.如权利要求10所述的相位检测器，其特征在于，该第一取样电路包含四个取样子电路，分别利用该原始时脉信号的四种状态转换点对该数据信号进行取样，以产生四种第一取样结果做为该第一组取样结果；该四种状态转换点中的任一个状态转换点与其他三个状态转换点的相位差分别为九十度、一百八十...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁孟泽，叶俊文，李俊毅，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71