【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及集成電路，特別涉及一種用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路。
技術(shù)介紹
1、鎖相環(huán)(pll，phase?locked?loop)是一種利用外部輸入的參考信號(hào)來(lái)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)頻率和相位的電路，通過(guò)對(duì)輸出信號(hào)的反饋頻率和相位進(jìn)行響應(yīng)，而得到一個(gè)動(dòng)態(tài)鎖定的輸出時(shí)鐘信號(hào)。
2、鎖相環(huán)通常由鑒頻鑒相器（pfd，phasefrequency?detector）、電荷泵（cp，chargepump）、環(huán)路濾波器（lf，loop?filter）和壓控振蕩器（vco，voltage?controlledoscillator）這幾個(gè)主要模塊組成，其中鑒頻鑒相器的作用是檢測(cè)輸入信號(hào)和輸出反饋信號(hào)的頻率與相位差，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至電荷泵，從而進(jìn)一步調(diào)整壓控振蕩器工作的頻率和相位，當(dāng)輸入信號(hào)和輸出反饋信號(hào)存在頻率或相位差時(shí)，pfd和cp會(huì)調(diào)整vco的控制電壓vctrl，從而進(jìn)一步調(diào)整vco輸出時(shí)鐘vco_clk的頻率和相位。在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)中，通常會(huì)有在工作期間保持vco輸出時(shí)鐘vco_clk頻率穩(wěn)定的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，以解決
技術(shù)介紹
中的問(wèn)題。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，包括：鑒頻鑒相器-電荷泵、壓控振蕩器、過(guò)渡電路、反饋除頻器、開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第一與門(mén)、第二與門(mén)、或非門(mén)、第一觸發(fā)器和第二觸發(fā)器；
3、clk_ref、divider_out分別為鑒頻鑒相器-電荷泵檢測(cè)的輸入?yún)⒖夹盘?hào)和反饋信號(hào)；參考信號(hào)clk_ref同時(shí)接入第一觸發(fā)器的時(shí)鐘端和第二觸發(fā)器的時(shí)鐘端；ref_ready_flag代表檢測(cè)到clk_ref正常的指示信號(hào)，同時(shí)接入第一觸發(fā)器的d端、第一觸發(fā)器的使能端和第二觸發(fā)器的使能端；
4、第一觸發(fā)器的q端同時(shí)連接第二觸發(fā)器的d端和第一與門(mén)的第一輸入端；第二觸發(fā)器的q端通過(guò)第一反相器連接第一與門(mén)的第二輸入端；第一與門(mén)的輸出端連接第二與門(mén)的第一輸入端；
5、過(guò)渡電路的正輸入端連接壓控振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)的監(jiān)測(cè)到的信號(hào)值vctrl_monitor，輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)同時(shí)連接負(fù)輸入端和鑒頻鑒相器-電荷泵的輸出端；壓控振蕩器的輸入端同時(shí)連接鑒頻鑒相器-電荷泵的輸出端和過(guò)渡電路的輸出端，壓控振蕩器的輸出端同時(shí)連接反饋除頻器的輸入端、或非門(mén)的第一輸入端和第二反相器的輸入端，第二反相器的輸出端連接或非門(mén)的第二輸入端；或非門(mén)的輸出端連接第二與門(mén)的第二輸入端；
6、第二與門(mén)的輸出端產(chǎn)生反饋除頻器的重置信號(hào)reset_div，反饋除頻器輸出反饋時(shí)鐘divider_out至鑒頻鑒相器-電荷泵。
7、在一種實(shí)施方式中，當(dāng)輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref工作正常時(shí)，ref_ready_flag拉高，壓控振蕩器的控制電壓vctrl備用過(guò)渡電路輸出開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制電壓vctrl由鑒頻鑒相器-電荷泵決定；
8、當(dāng)輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)時(shí)，ref_ready_flag拉低，壓控振蕩器的控制電壓vctrl備用過(guò)渡電路輸出開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，控制電壓vctrl由過(guò)渡電路決定，過(guò)渡電路將壓控振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)的監(jiān)測(cè)到的信號(hào)值vctrl_monitor強(qiáng)制灌入控制電壓vctrl，輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)時(shí)壓控振蕩器繼續(xù)保持穩(wěn)定頻率工作；
9、當(dāng)輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)時(shí)，壓控振蕩器的控制電壓vctrl備用過(guò)渡電路輸出開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制電壓vctrl再度回到由鑒頻鑒相器-電荷泵決定。
10、在一種實(shí)施方式中，所述或非門(mén)的輸出信號(hào)vco_clk_falling_pulse由壓控振蕩器的輸出時(shí)鐘vco_clk經(jīng)過(guò)第二反相器和或非門(mén)產(chǎn)生，表現(xiàn)為在vco_clk下降沿產(chǎn)生的短脈沖；輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)的第一個(gè)上升沿作為t1時(shí)刻，輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)，經(jīng)過(guò)短暫延遲后外圍電路將檢測(cè)到clk_ref的恢復(fù)狀態(tài)并將ref_ready_flag拉高，而此時(shí)剛恢復(fù)的輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref與反饋信號(hào)divider_out存在很大相位差；輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)的第二個(gè)上升沿作為t2時(shí)刻，拉高的ref_ready_flag經(jīng)過(guò)觸發(fā)器在輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref上升沿經(jīng)過(guò)第一觸發(fā)器、第二觸發(fā)器、第一反相器、第一與門(mén)的邏輯控制將ref_ready_pulse拉至高電平信號(hào)，并使ref_ready_pulse的高電平信號(hào)保持至輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref的下一個(gè)上升沿，作為t3時(shí)刻，高電平的ref_ready_pulse與vco_clk_falling_pulse經(jīng)過(guò)第二與門(mén)產(chǎn)生反饋除頻器divider的重置信號(hào)reset_div，在t2至t3時(shí)刻的每一個(gè)vco_clk下降沿對(duì)反饋除頻器divider進(jìn)行重置；在t3時(shí)刻ref_ready_pulse回到低電平，不再產(chǎn)生reset_div的高電平脈沖，反饋除頻器divider會(huì)在重置信號(hào)reset_div最后一個(gè)高電平脈沖后的第一個(gè)vco_clk上升沿重新開(kāi)始除頻計(jì)數(shù)，而此時(shí)反饋除頻器divider產(chǎn)生的輸出反饋信號(hào)divider_out與輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref的最大相位差被縮小至vco_clk的一半周期。
11、本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，有效解決了傳統(tǒng)鎖相環(huán)在輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)及從異常恢復(fù)時(shí)所面臨的頻率漂移問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)所提出的電路結(jié)構(gòu)能夠在輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)期間使用備用過(guò)渡電路維持壓控振蕩器保持在穩(wěn)定頻率工作，并在輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref從異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)時(shí)利用對(duì)反饋除頻器的不斷重置來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出反饋時(shí)鐘信號(hào)divider_out與輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref的同步，從而大幅減小輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref從異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)時(shí)輸出反饋時(shí)鐘信號(hào)divider_out與輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref的最大相位差，使壓控振蕩器能在輸入?yún)⒖夹盘?hào)發(fā)生異常及恢復(fù)的過(guò)程中持續(xù)保持在穩(wěn)定的頻率維持系統(tǒng)正常工作。
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1.一種用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，其特征在于，包括：鑒頻鑒相器-電荷泵、壓控振蕩器、過(guò)渡電路、反饋除頻器、開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第一與門(mén)、第二與門(mén)、或非門(mén)、第一觸發(fā)器和第二觸發(fā)器；
2.如權(quán)利要求1所述的用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，其特征在于，當(dāng)輸入?yún)⒖夹盘?hào)CLK_REF工作正常時(shí)，REF_READY_FLAG拉高，壓控振蕩器的控制電壓VCTRL備用過(guò)渡電路輸出開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制電壓VCTRL由鑒頻鑒相器-電荷泵決定；
3.如權(quán)利要求2所述的用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，其特征在于，所述或非門(mén)的輸出信號(hào)VCO_CLK_FALLING_PULSE由壓控振蕩器的輸出時(shí)鐘VCO_CLK經(jīng)過(guò)第二反相器和或非門(mén)產(chǎn)生，表現(xiàn)為在VCO_CLK下降沿產(chǎn)生的短脈沖；輸入?yún)⒖夹盘?hào)CLK_REF異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)的第一個(gè)上升沿作為T(mén)1時(shí)刻，輸入?yún)⒖夹盘?hào)CLK_REF異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)，經(jīng)過(guò)短暫延遲后外圍電路將檢測(cè)到CLK_REF的恢復(fù)狀態(tài)并將REF_READY_FLAG拉高，而此時(shí)剛恢復(fù)的輸入?yún)⒖夹盘?hào)CLK_REF與反饋信號(hào)DIV
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，其特征在于，包括：鑒頻鑒相器-電荷泵、壓控振蕩器、過(guò)渡電路、反饋除頻器、開(kāi)關(guān)、第一反相器、第二反相器、第一與門(mén)、第二與門(mén)、或非門(mén)、第一觸發(fā)器和第二觸發(fā)器；
2.如權(quán)利要求1所述的用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，其特征在于，當(dāng)輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref工作正常時(shí)，ref_ready_flag拉高，壓控振蕩器的控制電壓vctrl備用過(guò)渡電路輸出開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制電壓vctrl由鑒頻鑒相器-電荷泵決定；
3.如權(quán)利要求2所述的用于鎖相環(huán)從過(guò)渡模式恢復(fù)的相位快速鎖定電路，其特征在于，所述或非門(mén)的輸出信號(hào)vco_clk_falling_pulse由壓控振蕩器的輸出時(shí)鐘vco_clk經(jīng)過(guò)第二反相器和或非門(mén)產(chǎn)生，表現(xiàn)為在vco_clk下降沿產(chǎn)生的短脈沖；輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)的第一個(gè)上升沿作為t1時(shí)刻，輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref異常斷開(kāi)狀態(tài)恢復(fù)，經(jīng)過(guò)短暫延遲后外圍電路將檢測(cè)到clk_ref的恢復(fù)狀態(tài)并將ref_ready_flag拉高，而此時(shí)剛恢復(fù)的輸入?yún)⒖夹盘?hào)clk_ref與反饋信號(hào)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李蘇杰，吳軍，程劍平，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海芯熾科技集團(tuán)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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