可调整分布式振荡器的制作方法

本公开涉及一种可调整分布式振荡器。更具体地，本公开涉及耦合传输线振荡器以向具有多个功能电路的集成电路设备(诸如多收发器网络交换设备)的所有功能电路递送同步、同相、锁相的时钟信号。

背景技术：

1、本文中提供的背景描述是为了概括介绍本公开的上下文的目的。在本背景技术部分描述的范围内的本发明人的工作、以及本说明书的在提交时可能不属于现有技术的方面既不明确也不隐含地被承认是针对本公开的主题的现有技术。

2、例如，用于联网的交换设备非常大，并且包括在单个集成电路设备上或在耦合到集成电路的多个芯片组中的多个收发器。这样的交换设备可能需要在集成电路设备上在物理上距离较远的位置处或者在分布在集成电路与耦合芯片组之间的位置处的同步低抖动高频时钟。这对于对必须保持相干的多个光学数据流进行电处理的一些光学联网设备来说可能特别重要。但是，即使在纯电开关的情况下，在单个集成电路设备上也可能有多达100个或更多个收发器。虽然时钟树技术(例如，h树)可以用于在整个设备中分配同步时钟，但是时钟信号必须经过长距离才能遍历h树，并且当前使用的设备具有高频率，这些增加了对设备的功率需求。此外，随着集成电路中管芯尺寸的增加，h树的复杂性和h树所需要的布线量也增加，这增加了设计挑战，并且可能减少设备上用于功能电路系统的可用面积。

技术实现思路

1、根据本公开的主题的实现，一种集成电路收发器设备包括多个功能电路和时钟电路系统，每个功能电路设置在集成电路收发器设备的不同空间位置处，时钟电路系统用于向多个收发器电路中的所有收发器电路分配同步、同相、锁相的时钟信号。时钟电路系统包括被配置为生成时钟信号的频率可控的分布式振荡器，分布式振荡器包括至少一个耦合的传输线振荡器对，每个传输线振荡器具有相应振荡器芯和至少一个相应传输线段；将传输线振荡器对中的第一传输线振荡器的至少一个相应传输线段耦合到传输线振荡器对中的第二传输线振荡器的至少一个相应传输线段的至少一个阻抗元件，至少一个阻抗元件的阻抗不同于至少一个相应传输线段中的每个相应传输线段的阻抗，以在至少一个阻抗元件处引起反射；以及与传输线振荡器中的每个相应传输线振荡器相对应的至少一个抽头，每个抽头被配置为在沿着分布式振荡器的点处针对功能电路输出同步、同相、锁相的时钟信号。

2、这样的集成电路收发器设备的第一实现还可以包括相应可控电容元件，相应可控电容元件被配置为将每个相应传输线段调整到与目标频率的四分之一波相对应的相应电长度。

3、根据该第一实现的第一方面，至少一个阻抗元件可以包括开关，该开关被配置为在闭合时可控地建立该开关的相应传输线振荡器的驻波中的零点，以控制该开关的相应传输线振荡器的振荡模式。

4、在第一方面的第一实例中，至少一个相应传输线段可以包括至少一个附加传输线段。集成电路收发器设备还可以包括将每个附加传输线段耦合到传输线振荡器对的相邻传输线段的相应附加阻抗元件。

5、在第一实例的变体中，每个耦合的传输线振荡器对还可以包括相应附加可控电容元件，相应附加可控电容元件被配置为将相应附加传输线段调整到与和目标频率相对应的波长的可选择分数部分相对应的电长度。

6、在第一方面的第二实例中，每个耦合的传输线振荡器对还可以包括中点开关，该中点开关位于耦合的传输线振荡器对中的传输线振荡器的相应振荡器芯之间的中点处，该中点开关被配置为在闭合时可控地建立耦合的传输线振荡器对的驻波中的零点，以控制耦合的传输线振荡器对的附加振荡模式。

7、在这样的集成电路收发器设备的第二实现中，至少一个阻抗元件可以包括位于传输线振荡器对中的每个传输线振荡器中的多个开关，多个开关中的每个相应开关被配置为在闭合时在该相应开关的相应位置处可控地建立该相应开关的相应传输线振荡器的驻波中的零点，以控制该相应开关的相应传输线振荡器的振荡模式。

8、根据第二实现的第一方面，传输线振荡器对中的每个传输线振荡器中的多个开关可以被配置为在多个开关中的两个相邻开关闭合时，在开关中的两个相邻开关之间的内插位置处可控地建立相应传输线振荡器的驻波中的零点。

9、在这样的集成电路收发器设备的第三实现中，分布式振荡器可以包括多个耦合的传输线振荡器对，每个耦合的传输线振荡器对在该耦合的传输线振荡器对的振荡器芯之一处链接到该耦合的传输线振荡器对的相邻的耦合的传输线振荡器对，并且抽头可以被配置在分布式振荡器中的振荡器芯处，以输出同步、同相、锁相的时钟信号。

10、根据第三实现的第一方面，每个相应的耦合的传输线振荡器对的输出可以被引导到集成电路收发器设备的相应通道。

11、根据第三实现的第二方面，位于第一耦合的传输线振荡器对的与第二耦合的传输线振荡器对的端部相邻的端部处的每个振荡器芯可以耦合到第二耦合的传输线振荡器对中的振荡器芯。

12、根据该第三实现的第三方面，位于第一耦合的传输线振荡器对的与第二耦合的传输线振荡器对的端部相邻的端部处的每个振荡器芯可以是第一耦合的传输线振荡器对和第二耦合的传输线振荡器对的一部分。

13、根据本公开的主题的实现，一种向集成电路收发器设备中的功能电路分配同步、同相、锁相的时钟信号的方法包括：在分布式振荡器中以可选择的目标频率生成驻波振荡，分布式振荡器包括至少一个耦合的传输线振荡器对，每个传输线振荡器具有相应振荡器芯和至少一个相应传输线，其中传输线振荡器对中的第一传输线振荡器的至少一个相应传输线耦合到传输线振荡器对中的第二传输线振荡器的至少一个相应传输线；使用可控电容元件将至少一个相应传输线调整到与目标频率的四分之一波相对应的电长度；控制阻抗元件以控制分布式振荡器的振荡模式；以及将收发器耦合到位于沿着分布式振荡器的点处的抽头。

14、这样的方法的第一实现还可以包括：将至少一个附加传输线段耦合在传输线振荡器对中的第一传输线振荡器的至少一个传输线段与传输线振荡器对中的第二传输线振荡器的至少一个传输线段之间；以及将传输线段调整到与和目标频率相对应的波长的可选择分数部分相对应的电长度。

15、在这样的方法的第二实现中，控制阻抗元件以控制分布式振荡器的振荡模式可以包括：闭合开关，以建立耦合的传输线振荡器对的驻波中的零点。

16、根据第二实现的第一方面，闭合开关可以包括：闭合多个开关中的一个开关，以在与多个开关中的该一个开关相对应的位置处建立耦合的传输线振荡器对的驻波中的零点。

17、根据第二实现的第二方面，闭合开关可以包括：闭合多个开关，以在与多个开关相对应的位置处建立耦合的传输线振荡器对的驻波中的多个零点。

18、根据第二实现的第三方面，闭合开关可以包括：闭合多个开关中的至少两个开关，以在多个开关中的两个开关的位置之间的内插位置处建立耦合的传输线振荡器对的驻波中的零点。

19、在本公开的主题的第三实现中，控制阻抗元件以建立阻抗元件的相应传输线振荡器的驻波中的零点以控制阻抗元件的相应传输线振荡器的振荡模式可以包括：闭合位于耦合的传输线振荡器对中的传输线振荡器的相应振荡器芯之间的中点处的开关，以建立耦合的传输线振荡器对的驻波中的零点，该零点位于中点处。

20、本公开的主题的第四实现还可以包括链接多个耦合的传输线振荡器对，每个耦合的传输线振荡器对在该耦合的传输线振荡器对的振荡器芯之一处链接到该耦合的传输线振荡器对的相邻的耦合的传输线振荡器对。

21、第四实现的第一方面还可以包括将每个相应的耦合的传输线振荡器对的输出引导到多收发器集成电路的相应通道。