相位侦测器及相关的相位侦测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及相位侦测技术领域，尤其涉及相位侦测器及相关的相位侦测方法。
【背景技术】
[0002] 在频率与数据回复电路（⑶R)的测试中，通常是测试其抖动性容忍度（Jitter Tolerance，JT0L)以判断频率与数据回复电路的能力，然而，频率与数据回复电路的抖动性 容忍度通常会受到某些因素的影响，例如数据的型样、电路反应时间、频率与数据回复电路 的带宽…等等。就数据的型样而言，传统频率与数据回复电路中的相位侦测器针对某些型 样的输入数据讯号，例如连续的多个"〇"或是多个" 1"，可能会无法立即产生出相对应的相 位领先指示讯号或是相位落后指示讯号，因此拖延到频率讯号相位校正的速度；另外，就电 路反应时间而言，由于电路之间所存在的延迟现象，目前频率讯号的相位调整方向有可能 与实际应该调整的方向相反，因此造成相位校正上的错误。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于提供一种相位侦测器，旨在解决相位校正错误的技术问 题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供一种相位侦测器，包含有：多个取样电路，分别使用 不同相位的多个频率讯号来对至少一数据讯号进行取样操作，以产生多个取样结果；一逻 辑电路，耦接于该多个取样电路，用以根据该多个取样结果来产生N个相位领先指示讯号 及N个相位落后指示讯号；多个解多任务器（demultiplexer)，耦接于该逻辑电路，用以分 别对该N个相位领先指示讯号及该N个相位落后指示讯号进行解多任务操作，以分别产生 M个输出相位领先指示讯号及M个输出相位落后指示讯号，其中M大于N，M为N的正整数 倍，且该M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号的频率低于该N个相 位领先指示讯号及该N个相位落后指示讯号的频率；以及一决定电路，耦接于该多个解多 任务器，用以根据该M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号来产生一 最终相位领先指示讯号及一最终相位落后指示讯号。
[0005] 优选地，该M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号的频率系 根据该至少一数据讯号中所能允许存在最多连续逻辑"1"或是最多连续逻辑"0"的个数所 决定。
[0006] 优选地，该M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号的频率为 该至少一数据讯号的频率的（1/M)，且当该至少一数据讯号中所能允许存在最多连续逻辑 "1"或是最多连续逻辑"〇"的个数为K时，M为大于（K/2)的任意正整数。
[0007] 优选地，该多个取样电路为四个取样电路，该多个频率讯号为四个具有不同相位 的频率讯号，该至少一数据讯号的频率为该多个频率讯号的两倍，N等于2, M等于4,且该 M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号的频率为该至少一数据讯号的 频率的四分之一。
[0008] 优选地，另包含有：一侦测电路，用以侦测该至少一数据讯号与该多个频率讯号中 一频率讯号的相位关系，以产生一侦测结果；以及其中该决定电路根据该侦测结果来判断 该至少一数据讯号的相位改变方向是否与该多个频率讯号中一频率讯号的相位改变方向 相反，并据以决定是否调整该最终相位领先指示讯号及一最终相位落后指示讯号。
[0009] 优选地，该侦测电路利用该至少一数据讯号来对该多个频率讯号中的两个频率讯 号进行取样，以产生该侦测结果。
[0010] 此外，为实现上述目的，本发明还提供一种相位侦测方法，包含有：分别使用不同 相位的多个频率讯号来对至少一数据讯号进行取样操作，以产生多个取样结果；根据该多 个取样结果来产生N个相位领先指示讯号及N个相位落后指示讯号；分别对该N个相位领 先指示讯号及该N个相位落后指示讯号进行解多任务操作，以分别产生M个输出相位领先 指示讯号及M个输出相位落后指示讯号，其中M大于N，M为N的正整数倍，且该M个输出相 位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号的频率低于该N个相位领先指示讯号及该 N个相位落后指示讯号的频率；以及根据该M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位 落后指示讯号来产生一最终相位领先指示讯号及一最终相位落后指示讯号。
[0011] 优选地，该M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号的频率系 根据该至少一数据讯号中所能允许存在最多连续逻辑"1"或是最多连续逻辑"0"的个数所 决定。
[0012] 优选地，该M个输出相位领先指示讯号及该M个输出相位落后指示讯号的频率为 该至少一数据讯号的频率的（1/M)，且当该至少一数据讯号中所能允许存在最多连续逻辑 "1"或是最多连续逻辑"〇"的个数为K时，M为大于（K/2)的任意正整数。
[0013] 优选地，该多个频率讯号为四个具有不同相位的频率讯号，该至少一数据讯号的 频率为该多个频率讯号的两倍，N等于2, M等于4,且该M个输出相位领先指示讯号及该M 个输出相位落后指示讯号的频率为该至少一数据讯号的频率的四分之一。
[0014] 优选地，另包含有：侦测该至少一数据讯号与该多个频率讯号中一频率讯号的相 位关系，以产生一侦测结果；以及根据该侦测结果来判断该至少一数据讯号的相位改变方 向是否与该多个频率讯号中一频率讯号的相位改变方向相反，并据以决定是否调整该最终 相位领先指示讯号及一最终相位落后指示讯号。
[0015] 优选地，产生该侦测结果的步骤包含有：该侦测电路利用该至少一数据讯号来对 该多个频率讯号中的两个频率讯号进行取样，以产生该侦测结果。
[0016] 此外，为实现上述目的，本发明还提供一种相位侦测方法，包含有：分别使用不同 相位的多个频率讯号来对至少一数据讯号进行取样操作，以产生多个取样结果；根据该多 个取样结果来产生多个相位领先指示讯号及多个相位落后指示讯号；根据该多个相位领先 指示讯号及该多个相位落后指示讯号来产生一最终相位领先指示讯号及一最终相位落后 指示讯号；侦测该至少一数据讯号与该多个频率讯号中一频率讯号的相位关系，以产生一 侦测结果；以及根据该侦测结果来判断该至少一数据讯号的相位改变方向是否与该多个频 率讯号中一频率讯号的相位改变方向相反，并据以决定是否调整该最终相位领先指示讯号 及一最终相位落后指示讯号。
[0017] 优选地，产生该侦测结果的步骤包含有：该侦测电路利用该至少一数据讯号来对 该多个频率讯号中的两个频率讯号进行取样，以产生该侦测结果。
[0018] 本发明的相位侦测器及相关的相位侦测方法，其不会因为输入数据讯号的型样而 无法实时产生出相对应的相位领先指示讯号或是相位落后指示讯号，且若是目前频率讯号 的相位调整方向错误，也可以立即修正以避免后续相位校正上的错误。
【附图说明】
[0019] 图1为依据本发明一实施例之频率与数据回复电路的示意图。
[0020] 图2为依据本发明一实施例之相位侦测器的示意图。
[0021] 图3,其为依据本发明一实施例之图2所示部分讯号的时序图。
[0022] 图4A为频率与数据回复电路在测试时所使用的测试讯号的示意图。
[0023] 图4B为相位抖动调变的示意图。
[0024] 图5为先前技术与本发明在频率讯号之相位追迹上的示意图。
[0025] 图6为实际上频率讯号与数据讯号之间的相位关系的示意图。
[0026] 图7为依据本发明一实施例之侦测电路的示意图。
[0027] 图8为当数据讯号的速度开始大于两倍频率讯号时，侦测电路的操作示意图。
[0028] 图9为当数据讯号的速度开始小于两倍频率讯号时，侦测电路的操作示意图。
[0029] 图10为依据本发明一实施例之相位侦测方法的流程图。
[0030] 图11为依据本发明另一实施例之相位侦测方法的流程图。
[0031] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0032] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033] 请参考图1，图1为依据本发明一实施例之频率与数据回复电路100的示意图。如 图1所示，频率与数据回复电路100包含有一除频器110、一相位频率侦测器112、一电荷栗 114、一相位侦测器120、一电荷栗122、一压控震荡器130、一解串器（Deserializer) 140、 一电阻R、两个电容CpC2、以及一开关SW。在本发明之实施例中，相位侦测器120为一数字 相位侦测器（Bang-Bang Phase Detector，BBF1D)，且频率与数据回复电路100系应用于通 用系列总线（Universal Serial Bus，USB)接收器中，但本发明不以此为限。
[0034] 频率与数据回复电路100的操作主要是接收数据讯号Din，并从数据讯号中取得 频率讯号，最后再藉由所取得的频率讯号对数据讯号Din进行取样等操作以产生回复后的 数据讯号。详细来说，在频率与数据回复电路100的操作中，主要可操作在两个模式，亦即 锁相回路（Phase-Locked L〇〇p，PLL)模式以及频率与数据回复（CDR)模式，首先，频率与数 据回复电路100会操作在PLL模式以使得压控震荡器130所产生的频率讯号CLK能够具有 所需的频率，此时图标的开关SW未导通，而除频器110接收来自压控震荡器130所产生的 频率讯号CLK并进行除频操作，相位频率侦测器112接着比较除频后的频率讯号与一参考 频率讯号Fref以产生比较结果至电荷栗114,而电荷栗114再根据此比较结果输出电流，经 由一电阻R、两个电容Cl、C2产生控制电压至压控震荡器130以调整压控震荡器130所产生 的频率讯号CLK的频率。透过这个回路，可以使得压控震荡器130产生的频率讯号CLK具 有所需的频率。
[0035] 接着，在完成频率锁定之后，除频器110、相位频率侦测器112及电荷栗114便不需 要再进行操作，而此时频率与数据回复电路100便会操作在CDR模式。在C