一种频率侦测电路与方法技术

本发明专利技术提供了一种频率侦测电路与方法，于频率侦测时，定电流源输出电流来对可变电容进行多周期的充电。于校准模式下，根据可变电容的跨压与参考电压的比较结果来调整所述可变电容的电容值，以得到所述可变电容的一目标电容值。于监测模式下，根据参考频率、可变电容的跨压来求得待测电路的待测操作频率。

【技术实现步骤摘要】
一种频率侦测电路与方法
本专利技术涉及一种频率侦测电路与方法，特别是一种可实时、动态侦测电路操作频率的适用于光纤收发器的频率侦测电路与方法。
技术介绍
数字数据在高速传输时可能容易出现噪声。因此，收发器通常需要频率数据恢复电路(ClockandDataRecoveryCircuit，CDR)，来重新产生低抖动频率以及回复出低噪声数据。所以，频率数据恢复电路对于数据和频率的传输与接收扮演重要角色。频率数据恢复电路所产生的频率最好能满足：1.频率频率必须和数据速率相同。2.频率和数据间必须要有正确的相位关系。3.频率本身必须要有小的抖动。在使用频率数据恢复电路时，如果能够侦测出频率数据恢复电路的操作频率，对于后续操作将会有帮助
技术实现思路
本专利技术提出一种频率侦测电路与方法，可实时、动态侦测电路的操作频率。根据本案一实施例，提出一种频率侦测电路，用以侦测一待测电路的一待测频率，该频率侦测电路包括：一误差放大器，用以比较一第一参考电压与一节点电压，并输出一第一比较结果；一电流镜，耦接于该误差放大器，根据该第一比较结果而输出一参考电流，其中，该参考电流用以产生该节点电压，且该电流镜更根据该参考电流而输出一输出电流；一可变电容，耦接至该电流镜，该电流镜的该输出电流对该可变电容进行充电；一比较器，耦接至该可变电容，用以比较一第二参考电压与该可变电容的一跨压以产生一第二比较结果；以及一控制电路，耦接至该比较器与该可变电容，该控制电路根据该比较器的该第二比较结果来输出一控制信号，以控制该可变电容的一电容值，该控制电路更重设该可变电容的该跨压，该控制电路接收一参考频率与该待测电路的该待测频率。于一校准模式下，该控制电路接收该参考频率，于多个校准周期内，该电流镜的该输出电流对该可变电容充电，于各该些校准周期结束时，该控制电路重设该可变电容的该跨压，于各该些校准周期结束时，该控制电路根据该比较器所输出的该第二比较结果来控制该控制信号以控制于一下一校准周期的该可变电容的该电容值。在该校准模式结束后，该控制电路决定该可变电容的一目标电容值。于一监测模式下，于一第一监测周期内，该控制电路接收该参考频率，于该第一监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第一跨压。于一第二监测周期内，该控制电路接收由该待测电路所提供的该待测频率，于该第二监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第二跨压，该控制电路根据该参考频率、该第一跨压与该第二跨压而决定该待测频率。根据本案另一实施例，提出一种频率侦测方法，用以侦测一待测电路的一待测频率。该频率侦测方法包括：比较一第一参考电压与一节点电压，并输出一第一比较结果；根据该第一比较结果而输出一参考电流，其中，该参考电流用以产生该节点电压，且更根据该参考电流而输出一输出电流；以该输出电流对该可变电容进行充电；比较一第二参考电压与该可变电容的一跨压以产生一第二比较结果；以及根据该第二比较结果来输出一控制信号，以控制该可变电容的一电容值，更重设该可变电容的该跨压。于一校准模式下，接收一参考频率，于多个校准周期内，该输出电流对该可变电容充电，于各该些校准周期结束时，重设该可变电容的该跨压，于各该些校准周期结束时，根据该第二比较结果来控制该控制信号以控制于一下一校准周期的该可变电容的该电容值。在该校准模式结束后，决定该可变电容的一目标电容值。于一监测模式下，于一第一监测周期内，接收该参考频率，于该第一监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第一跨压。于一第二监测周期内，接收该待测电路所提供的该待测频率，于该第二监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第二跨压，根据该参考频率、该第一跨压与该第二跨压而决定该待测频率。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明。附图说明图1显示根据本案一示范性实施例的频率侦测电路的功能方块图。图2显示根据本案一示范性实施例的频率侦测电路操作于校准(calibration)模式下的波形图。图3显示根据本案一示范性实施例的频率侦测电路操作于监测模式下的波形图。图4显示根据本案一示范性实施例的频率侦测方法的流程图。附图标记100：频率侦测电路50：待测电路110：误差放大器120：电流镜R：电阻C：可变电容130：比较器140：控制电路SW：开关N1：节点T1-T7：周期410-490：步骤具体实施方式本说明书的技术用语系参照本
的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。本揭露的各个实施例分别具有一或多个技术特征。在可能实施的前提下，本
具有通常知识者可选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地将这些实施例中部分或全部的技术特征加以组合。图1显示根据本案一示范性实施例的频率侦测电路的功能方块图。频率侦测电路100用以侦测待测电路50的操作频率。待测电路50例如可以是频率数据恢复电路(ClockandDataRecoveryCircuit，CDR)，但本案并不受限于此。频率侦测电路100包括：误差放大器(ErrorAmplifier，EA)110、电流镜120、电阻R、可变电容C、比较器130、控制电路140与开关SW。误差放大器110用以比较第一参考电压VREF1与节点N1的电压，其中，节点N1的电压可以表示为：VN1＝IREF*R，IREF代表由电流镜120所输出的参考电流，R代表电阻R的电阻值(其为既定值)。误差放大器110的比较结果(也可以称为「第一比较结果」)可以输入至电流镜120，以调整由电流镜120所输出的参考电流IREF，亦即调整节点N1的电压VN1。藉由误差放大器110的操作，节点N1的电压VN1可以接近于第一参考电压VREF1，亦即，VREF＝IREF*R，故而，由此可以推出，当节点N1的电压VN1接近于第一参考电压VREF1时，由电流镜120所输出的参考电流IREF可表示为：IREF＝VREF/R。电流镜120耦接于误差放大器110与电阻R。如上述般，当节点N1的电压VN1接近于第一参考电压VREF1时，由电流镜120所输出的参考电流IREF可表示为：IREF＝VREF/R。电流镜120更输出一输出电流IOUT，该输出电流IOUT可表示为：IOUT＝M*IREF，其中，参数M代表电流镜120的电流放大倍数。电流镜120的电路架构于此可不特别限定之。电流镜120亦可称为定电流源。电阻R耦接于误差放大器110与电流镜120，参考电流IREF流经电阻R。电阻R上的跨压即为节点N1的电压VN1。可变电容C耦接至电流镜120。可变电容C可以是电容矩阵。在一充电时期内，电流镜120的输出电流IOUT可以对可变电容C进行充电，以提高可变电容C的跨压VOUT。当充电时期愈长，可变电容C的跨压VOUT自然愈高，反之亦然。另外，如果可变电容C的电容愈大，则可变电容C的跨压VOU本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频率侦测电路，用以侦测一待测电路的一待测频率，该频率侦测电路包括：/n一误差放大器，用以比较一第一参考电压与一节点电压，并输出一第一比较结果；/n一电流镜，耦接于该误差放大器，根据该第一比较结果而输出一参考电流，其中，该参考电流用以产生该节点电压，且该电流镜更根据该参考电流而输出一输出电流；/n一可变电容，耦接至该电流镜，该电流镜的该输出电流对该可变电容进行充电；/n一比较器，耦接至该可变电容，用以比较一第二参考电压与该可变电容的一跨压以产生一第二比较结果；以及/n一控制电路，耦接至该比较器与该可变电容，该控制电路根据该比较器的该第二比较结果来输出一控制信号，以控制该可变电容的一电容值，该控制电路更重设该可变电容的该跨压，该控制电路接收一参考频率与该待测电路的该待测频率；/n其中，/n于一校准模式下，该控制电路接收该参考频率，于多个校准周期内，该电流镜的该输出电流对该可变电容充电，于各该些校准周期结束时，该控制电路重设该可变电容的该跨压，于各该些校准周期结束时，该控制电路根据该比较器所输出的该第二比较结果来控制该控制信号以控制于一下一校准周期的该可变电容的该电容值；/n在该校准模式结束后，该控制电路决定该可变电容的一目标电容值；/n于一监测模式下，于一第一监测周期内，该控制电路接收该参考频率，于该第一监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第一跨压；以及/n于一第二监测周期内，该控制电路接收由该待测电路所提供的该待测频率，于该第二监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第二跨压，该控制电路根据该参考频率、该第一跨压与该第二跨压而决定该待测频率。/n...

【技术特征摘要】
20191107 TW 1081405191.一种频率侦测电路，用以侦测一待测电路的一待测频率，该频率侦测电路包括：
一误差放大器，用以比较一第一参考电压与一节点电压，并输出一第一比较结果；
一电流镜，耦接于该误差放大器，根据该第一比较结果而输出一参考电流，其中，该参考电流用以产生该节点电压，且该电流镜更根据该参考电流而输出一输出电流；
一可变电容，耦接至该电流镜，该电流镜的该输出电流对该可变电容进行充电；
一比较器，耦接至该可变电容，用以比较一第二参考电压与该可变电容的一跨压以产生一第二比较结果；以及
一控制电路，耦接至该比较器与该可变电容，该控制电路根据该比较器的该第二比较结果来输出一控制信号，以控制该可变电容的一电容值，该控制电路更重设该可变电容的该跨压，该控制电路接收一参考频率与该待测电路的该待测频率；
其中，
于一校准模式下，该控制电路接收该参考频率，于多个校准周期内，该电流镜的该输出电流对该可变电容充电，于各该些校准周期结束时，该控制电路重设该可变电容的该跨压，于各该些校准周期结束时，该控制电路根据该比较器所输出的该第二比较结果来控制该控制信号以控制于一下一校准周期的该可变电容的该电容值；
在该校准模式结束后，该控制电路决定该可变电容的一目标电容值；
于一监测模式下，于一第一监测周期内，该控制电路接收该参考频率，于该第一监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第一跨压；以及
于一第二监测周期内，该控制电路接收由该待测电路所提供的该待测频率，于该第二监测周期结束时，测量该可变电容的该跨压为一第二跨压，该控制电路根据该参考频率、该第一跨压与该第二跨压而决定该待测频率。


2.如权利要求1所述的频率侦测电路，其特征在于，更包括：
一电阻，耦接至该电流镜，该参考电流流经该电阻，该电阻上的一跨压即为该节点电压；以及
一开关，耦接至该可变电容与该控制电路，于各该些校准周期结束时，该控制电路输出一重设信号给该开关，以重设该可变电容的该跨压。


3.如权利要求1所述的频率侦测电路，其特征在于，于该校准模式下，
于各该些校准周期结束时，如果该可变电容的该跨压高于该第二参考电压，该控制电路增加该控制信号以增加于该下一校准周期的该可变电容的该电容值；以及
于各该些校准周期结束时，如果该可变电容的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培炜，廖芳仁，
申请(专利权)人：连恩微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71