鉴频鉴相器的制作方法

本发明涉及时钟芯片领域，具体涉及一种鉴频鉴相器。

背景技术：

1、鉴频鉴相器（phase frequency detector, pfd）是抗偏斜锁相环（phase lockedloop，pll）的重要组成部分，而抗偏斜锁相环则是寄存时钟驱动器（register clockdriver，rcd）芯片的重要组成部分，rcd芯片又是内存模组的重要部件。

2、此外，在全数字锁相环（all digital phase locked loop，adpll）领域中，鉴频鉴相器也是adpll的重要的组成部件之一。

3、图1是现有技术中pfd电路图，其包括2个d触发器（data flip flop，dff）和一个与门。pfd的主要作用是比较参考时钟clkref和反馈时钟clkfb之间的相位关系，并输出正电流控制信号up和负电流控制信号dn至后级的电荷泵（charge pump，cp）。

4、当参考时钟clkref和反馈时钟clkfb之间的相位差很小的时候，正电流控制信号up还没来得及完全开启电荷泵时，负电流控制信号dn已经到来。通过与门输出的复位信号rst使得正电流控制信号up和负电流控制信号dn清零，这会导致整个锁相环路出现较大误差，存在鉴相死区。

5、为了消除鉴相死区，图2展示了现有技术中的一种改进的pfd电路图。与门输出的复位信号rst后，再经过延迟单元，通过延迟复位信号rst_d去对dff清零，这会使得正电流控制信号up和负电流控制信号dn可以同时保持一段时间的高电平，使得电荷泵有足够的建立时间。

6、但是该方案存在一个严重缺陷：引入额外的鉴相盲区，使得pfd鉴相范围变小，增大抗偏斜锁相环的锁定时间，甚至无法锁定。图3展示了现有技术中改进的pfd的工作时序图，其中t2和t4是延迟单元引入的延迟时间区间，t1和t3为dff自身引入的延迟时间。当参考时钟clkref和反馈时钟clkfb的下一个上升沿到来，但如果延迟复位信号rst_d仍然为高电平，dff仍处于复位状态，无法做出正确响应，pfd的边沿信息丢失，从而无法鉴相，存在鉴相盲区。

7、当参考时钟clkref的频率较低时，复位通路上的延迟（=t1+t2+t3+t4）远小于参考时钟clkref周期，鉴相盲区可以忽略。但当参考时钟clkref的频率较高时，则鉴相盲区不可忽略，否则会严重影响抗偏斜锁相环的锁定能力。

8、如何消除鉴相盲区，支持较高时钟频率，是pfd领域技术难题。

技术实现思路

1、为了缓解或部分缓解上述技术问题，本发明的解决方案如下所述：

2、一种鉴频鉴相器，包括：第一dff，用于接收参考时钟并输出第一触发信号；第二dff，用于接收反馈时钟并输出第二触发信号；与门，用于接收第一触发信号和第二触发信号，并输出复位信号至第一dff的复位端和第二dff的复位端；延迟控制电路，用于接收复位信号并生成延迟控制信号；第一与非门，接收第一触发信号经过反相后获得的第一触发反相信号为第一输入，接收延迟控制信号为第二输入，并输出正电流控制信号；第二与非门，接收第二触发信号经过反相后获得的第二触发反相信号为第二输入，接收延迟控制信号为第一输入，并输出负电流控制信号。

3、进一步地，延迟控制电路包括第一复用器；延迟控制电路接收复位信号，并作为第一复用器的第一输入，恒定低电平作为第一复用器的第二输入，鉴频鉴相器的外部复位信号作为第一复用器的选择控制信号。

4、进一步地，延迟控制电路还包括第二复用器；第一复用器的输出信号经过延迟单元后的延迟信号，作为第二复用器的第一输入，恒定高电平作为第二复用器的第二输入，鉴频鉴相器的外部复位信号作为第二复用器的选择控制信号。

5、进一步地，第二复用器的输出信号是延迟复位信号。

6、进一步地，第一复用器的输出信号作为第一nmos管的栅极控制信号；第二复用器的输出信号作为第二nmos管的栅极控制信号；第一nmos管的源极接地，第二nmos管的源极接地。

7、进一步地，第一nmos管的漏极连接第一反相器的输入端和第二反相器的输出端；第二nmos管的漏极连接第一反相器的输出端和第二反相器的输入端。

8、进一步地，第二反相器的输出端输出延迟控制信号，延迟控制信号是延迟控制电路的输出信号；延迟控制信号作为第一与非门的第二输入，延迟控制信号作为第二与非门的第一输入。

9、本发明技术方案，具有如下有益的技术效果之一或多个：

10、（1）将传统pfd的复位通路和延迟通路分离，消除了鉴相盲区，本发明支持输入的时钟频率远远大于传统pfd支持输入的时钟频率。

11、（2）由于消除了鉴相盲区，鉴相范围增大，保证了锁相环的正常工作，同时提高了锁定速度，提升了锁相环性能。

12、此外，本发明还具有的其它有益效果将在具体实施例中提及。

技术特征：

1.一种鉴频鉴相器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的鉴频鉴相器，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的鉴频鉴相器，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的鉴频鉴相器，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的鉴频鉴相器，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的鉴频鉴相器，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的鉴频鉴相器，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种鉴频鉴相器。为了消除鉴相盲区，本发明的鉴频鉴相器包括：第一DFF，用于接收参考时钟并输出第一触发信号；第二DFF，用于接收反馈时钟并输出第二触发信号；与门，用于接收第一触发信号和第二触发信号，并输出复位信号至第一DFF的复位端和第二DFF的复位端；延迟控制电路，用于接收复位信号并生成延迟控制信号；第一与非门，接收第一触发信号经过反相后获得的第一触发反相信号为第一输入，接收延迟控制信号为第二输入，并输出正电流控制信号；第二与非门，接收第二触发信号经过反相后获得的第二触发反相信号为第二输入，接收延迟控制信号为第一输入，并输出负电流控制信号。本发明消除了鉴相盲区，扩大了鉴相范围。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：成都电科星拓科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23