基于数字锁相环的二倍频电路的制作方法

本发明涉及时钟芯片领域，具体涉及一种基于数字锁相环的二倍频电路。

背景技术：

1、时钟倍频电路是一种电子电路，用于将输入信号的频率增加到原始频率的倍数。这种电路在数字电路设计中尤为重要，因为它允许设计师通过调整时钟频率来优化电路性能，例如提高数据处理速度或满足特定的通信标准。倍频电路的核心在于使用非线性元件或器件来产生输入信号频率的倍数，这些非线性元件会导致非线性失真，从而产生新的频率成分。这些新的频率成分可以通过滤波器选择并放大，以得到所需的倍频输出。

2、常规倍频器可以利用锁相环实现，由于需要输出时钟频率范围可变且较大，可实现二倍频在内的多倍频器，导致芯片面积较大，功耗较高。

3、而模拟元件实现的二倍频电路，容易受到温度、工艺和电压的影响，性能不稳定，而对抗这种不稳定，往往需要大的芯片面积和功耗去校准和滤波。

4、对于仅仅需要二倍频的场景，如果能提供一种功耗低、性能稳定、不受工艺、电压和温度影响的基于数字电路的二倍频，对于电路系统而言，性能提升是巨大的。

5、基于此，本发明提供一种功耗低且稳定的基于数字锁相环的二倍频电路。

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、一种基于数字锁相环的二倍频电路，用于生成二倍频时钟，包括：

3、异或倍频器，用于接收并延迟参考时钟，获得第一时钟，并将参考时钟和第一时钟在异或门中执行逻辑运算后获得第二时钟；其中，第二时钟中的上升沿被划分为第一分组上升沿和第二分组上升沿，第一分组上升沿中的上升沿和第二分组上升沿中的上升沿依次交替出现；占空比校正模块，用于接收第二时钟和dtc码值，输出二倍频时钟；数字锁相环，用于接收二倍频时钟和延迟控制参数，输出锁相环输出时钟；鉴相器，用于接收二倍频时钟和锁相环输出时钟，输出相位误差信号；此外，占空比参数计算模块，用于根据相位误差信号生成dtc码值，用于控制占空比校正模块中的dtc，以调整第一分组上升沿中的上升沿和第二分组上升沿中的上升沿之间的延迟；延迟计算模块，用于根据相位误差信号生成延迟控制参数，用于控制数字锁相环对数字锁相环接收的二倍频时钟的延迟。

4、进一步地，所述dtc码值和模板序列相乘后，获得的乘积作为dtc的第一输入；第二时钟作为dtc的第二输入；所述dtc输出所述二倍频时钟；所述模板序列是通过识别第二时钟中的第一分组上升沿和第二分组上升沿而获得的数值序列。

5、进一步地，所述占空比参数计算模块，接收鉴相器输出的相位误差信号，输出dtc码值；所述模板序列和相位误差信号相乘后，将相乘的结果和第一增益系数相乘，获得第一结果；所述第一结果和dtc码值的先前值相加，获得dtc码值。

6、进一步地，所述延迟计算模块，接收鉴相器输出的相位误差信号，输出延迟控制参数；相位误差信号和第二增益系数相乘后，获得第二结果；相位误差信号和第三增益系数相乘后，获得第三结果；第三结果和第四结果的先前值相加，获得第四结果；将第四结果和第二结果相加，获得延迟控制参数。

7、进一步地，所述鉴相器，接收二倍频时钟、锁相环输出时钟和模板序列；在鉴相器中的延迟比较模块中比较二倍频时钟和锁相环输出时钟，输出表示超前关系信息或滞后关系信息；将表示超前关系信息或滞后关系信息编码为编码后的信息，并将编码后的信息和模板序列相乘，获得相位误差信号；其中，编码后的信息为1或-1。

8、进一步地，所述数字锁相环是全数字锁相环（all digital phase locked loop，adpll）。

9、本发明技术方案，具有如下有益的技术效果：

10、本发明的基于数字锁相环的二倍频电路具有功耗低、性能稳定、不受工艺、电压和温度影响的优势。

11、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：

1.一种基于数字锁相环的二倍频电路，用于生成二倍频时钟，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于数字锁相环的二倍频电路，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的基于数字锁相环的二倍频电路，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的基于数字锁相环的二倍频电路，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的基于数字锁相环的二倍频电路，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的基于数字锁相环的二倍频电路，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种基于数字锁相环的二倍频电路。为高效地实现二倍频功能，本发明通过异或倍频器获得第二时钟，并通过占空比校正模块调整第二时钟沿之间的延迟，获得二倍频时钟；并通过数字锁相环延迟二倍频时钟，通过鉴相器比较锁相环输出时钟和二倍频时钟，获得相位误差信号；根据相位误差信号生成DTC码值和延迟控制参数，以对第二时钟的占空比进行校正，获得理想的二倍频时钟。本发明通过反馈方案调整第二时钟的占空比，可以获得功耗低且稳定的二倍频时钟。

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