使用环形振荡器vco的小数分频器的制造方法_3

文档序号:9566855阅读:来源:国知局
为出现在分接头320上的信号。假定波形512表示当前反馈时钟(即,反馈时钟信号210),可见:反馈时钟信号210的相位比时钟信号208的相位领先了时间2Δ,或可被视为比时钟信号208的相位滞后了 3 Δ,这取决于围绕由五个延迟组件302到310形成的环路行进的方向。
[0052]在操作中,环形振荡器202在图4的总线206和总线406上产生波形502到526。从时序图500可见:对于按所展示次序布置的波形,任何波形为延迟了一个分接头延迟Δ的先前波形。切换组件404能够保持在分接头(或反相分接头)上或从一个分接头切换到另一个分接头。
[0053]重要的是应注意:如果切换组件404保持在分接头中的任一者处,那么反馈时钟信号210将与时钟信号208频率相同,但是归因于其之间的延迟组件而具有相移。例如,假定时钟信号208在分接头320处,如果切换组件保持在分接头316处,其比分接头320滞后三个延迟组件(延迟组件302、延迟组件304和延迟组件306),那么将存在三分接头相位延迟,即,反馈时钟信号210比时钟信号208滞后3 Δ。在通过时序图500说明的情况下,切换组件404指向当前分接头,其为产生当前分接头波形512的分接头316。实例A (反馈时钟522)展示切换组件404保持在这个分接头处的情况,且反馈时钟522还展示反馈时钟信号210与时钟信号208频率相同。
[0054]可通过将切换组件404从当前分接头移动到另一个分接头而实现频率的改变。如较早所陈述,为了论述操作的目的,时序图500实例考虑切换组件404的移动是一次一个分接头的情况。虽然切换可在任何时间进行,但是最好在切换区536期间进行,这是因为这将赋予具有最小抖动的最平稳转变。切换区536在后置分接头的下降缘与前置分接头的下一个上升缘之间。对于所描述的所有切换实例,假设切换总是在适当的切换区期间进行。切换动作由切换控制组件402控制。
[0055]通过将切换组件404移动到前置分接头而实现频率的增加。这种情况在图5中通过实例B来说明。实例B展示反馈时钟波形524,其为如在切换区536期间通过从当前分接头切换到前置分接头产生的反馈时钟信号210。从反馈时钟波形524和虚线530可见,在从当前分接头切换之后,下一个上升缘已变为较早出现的前置分接头的上升缘。这导致所述时钟循环的波长的缩短(与切换组件尚未移动的情况相比较)及因此频率的增大。
[0056]实例C展示通过将切换组件404从当前分接头移动到后置分接头而实现频率的减小的情况。从反馈时钟波形526和虚线532可见,在从当前分接头切换之后,下一个上升缘已变为稍后出现的后置分接头的上升缘。这导致对于所述时钟循环的反馈时钟526和因此的反馈时钟信号210的波长的延长(与切换组件尚未移动的情况相比较)及因此的频率的减小。
[0057]上文使用单个时钟周期描述小数分频器200的操作,但是在连续操作中,通过切换控制组件402在每个时钟周期作出切换决策。切换控制组件402不仅确保切换在时钟循环中的适当时间进行,而且能够按次序应用任何序列的切换动作以便实现反馈时钟信号210的小数频率调整。
[0058]在极限处,切换控制组件402按每个时钟循环进行切换。对于实例B,这与以下情形等效:按每个时钟循环将切换组件404的指针逆时针移动一个分接头。将针对图B描述的情况扩展到按每个循环切换,每个时钟循环将被减少一个分接头延迟且邻近分接头切换的最大频率变为:
[0059]fnax= 2n/(2n-l)*f CLK, (1)
[0060]其中η为环形振荡器中的级(分接头延迟)数目且faK为时钟信号的当前频率。
[0061]类似地,实例C等效于按每个时钟循环将切换组件404的指针顺时针移动一个分接头。扩展通过实例C描述的情况,邻近分接头切换的最小频率变为:
[0062]fmin= 2n/ (2n+l)*f CLK (2)
[0063]为了实现f_与f_之间的小数频率改变,切换组件404可在数个循环内保持在当前分接头上,而不是每个循环一个分接头地切换。例如,如果在十个循环内,切换组件404在所有十个循环内顺时针移动一个分接头,那么反馈时钟信号210的波周期增大10△,所述情形产生特定频率。然而,如果在十个循环内,切换组件在所述循环中的九个循环内顺时针移动,但在所述循环中的一个循环内保持在适当位置中,那么反馈时钟信号210的波周期仅增大9 Δ,所述情形产生较高频率。
[0064]还有可能在两个非邻近分接头之间切换。例如,切换组件404可从分接头316 (波形512)切换两个分接头到分接头312 (波形508)或到分接头320 (波形516)。在此类情况下,且假设针对每一移动跳过相同数目个分接头,最大频率变为:
[0065]fnax= 2n/(2n-N)*f CLK, (3)
[0066]其中N为大于或等于1的整数且为每一循环移动的分接头的数目。最小频率变为:
[0067]fnin= 2n/(2n+N)*f CLK (4)
[0068]上述论述描述非邻近分接头之间的切换。如果在这种模式中操作,切换区536变窄。将切换区536定义为以下时间周期:在其期间,可切换到的所有可能的分接头具有相同值(在此实例中为零)。
[0069]上述描述已详细说明本发明的前三个主要方面。已展示:可充分利用VC0(已存在于常规系统中的常规组件)来在总线上提供额外信号,其相位和相位关系以独特方式用于导出到主时钟的小数频率,包含通过小增量与主时钟相关的小数频率。还展示由切换控制组件控制的切换组件可如何在相位之间选择以便导出所要的频率。接下来,将使用图6描述本发明的第四个主要方面。
[0070]图6为根据本发明的方面的实施例,其表示图4的小数分频器,但具有用于环形振荡器级的可变延迟组件。
[0071]已针对图4列出及描述图6的大多数组件。
[0072]对于图6,环形振荡器602替换图4的环形振荡器202。图6的所有其它组件与图4的组件相同且,为简明起见,这些将不再加以描述。环形振荡器602包含可变延迟组件604、可变延迟组件606、可变延迟组件608、可变延迟组件610、可变延迟组件612、延迟控制组件614、控制器输入616、线路603、线路605、线路607、线路609和线路611。
[0073]可变延迟组件606布置在可变延迟组件604与可变延迟组件608之间。可变延迟组件608布置在可变延迟组件606与可变延迟组件610之间。可变延迟组件610布置在可变延迟组件608与可变延迟组件612之间。可变延迟组件612布置在可变延迟组件610与可变延迟组件604之间。可变延迟组件612还经布置以提供时钟信号208。延迟控制组件614经布置以经由线路603连接到可变延迟组件604,经由线路605连接到可变延迟组件606,经由线路607连接到可变延迟组件608,经由线路609连接到可变延迟组件610,且经由线路611连接到可变延迟组件612。分接头312经布置为连接于可变延迟组件604与可变延迟组件606之间,分接头314经布置为连接于可变延迟组件606与可变延迟组件608之间,分接头316经布置为连接于可变延迟组件608与可变延迟组件610之间,分接头318经布置为连接于可变延迟组件610与可变延迟组件612之间,且分接头320经布置为连接于可变延迟组件612与可变延迟组件604之间。
[0074]可变延迟组件604、可变延迟组件606、可变延迟组件608、可变延迟组件610和可
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