專利名稱：一種相位旋轉(zhuǎn)器和時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種相位旋轉(zhuǎn)器和時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置。
背景技術(shù)：
在背板SERDES(串行并行轉(zhuǎn)換電路)應(yīng)用或者部分光口 SERDES應(yīng)用中，出于減小面積和降低功耗的考慮，SERDES中的CDR(時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù))不再采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，而是采用相位旋轉(zhuǎn)器的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)。相對(duì)于采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)的CDR，在SERDES中采用相位旋轉(zhuǎn)器的CDR有如下優(yōu)點(diǎn)可以使TX側(cè)與RX側(cè)共用一個(gè)PLL(鎖相環(huán))，可以在SERDES中只用一個(gè)clock slice時(shí)鐘段來(lái)驅(qū)動(dòng)多路data slice數(shù)據(jù)段，大大降低了 SERDES的功耗和減小了 SERDES的面積?，F(xiàn)有通用的相位旋轉(zhuǎn)器通常有如下兩種采用多相時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的相位旋轉(zhuǎn)器以及采用正交時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的相位旋轉(zhuǎn)器。如圖1所示，為采用多相時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的相位旋轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)輸入多相時(shí)鐘， 并利用得到的反饋信號(hào)進(jìn)行編碼控制，再進(jìn)行一種類似FIR的運(yùn)算，從而獲得需要的相位時(shí)鐘。該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于需要輸入多相時(shí)鐘，并且需要較多的SW(short for sum and weight)單元，增大了相位旋轉(zhuǎn)器功耗與面積，而且眾多SW的嚴(yán)格匹配實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。如圖2所示，為采用正交時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的相位旋轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)采用數(shù)字控制移相實(shí)現(xiàn)相位旋轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)在于相位旋轉(zhuǎn)器中需要PLL輸入正交時(shí)鐘，會(huì)增加相位旋轉(zhuǎn)器的面積和功耗，并且增加了相位旋轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種相位旋轉(zhuǎn)器和時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，只需要輸入一路時(shí)鐘信號(hào)，降低了相位旋轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)難度。一種相位旋轉(zhuǎn)器，包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M1)，漏極通過(guò)第一電阻(Rl)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_r0tate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M5)，漏極連接到第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；N個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)，每一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的漏極連接第一 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，源極接地Vss，N為大于0的整數(shù)；第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M2)，漏極通過(guò)第二電阻(R2)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKP_r0tate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極；第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)，漏極連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_rotate，柵極通過(guò)第一延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M6)，漏極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；M個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)，每一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的漏極連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極，源極接地Vss，M為大于0的整數(shù)；第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)，漏極連接到第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKP_rotate，柵極通過(guò)第二延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極；偏置電壓選擇模塊，第一輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二輸入端接收控制信息，并根據(jù)控制信息通過(guò)第一輸出端輸出一個(gè)N位控制信號(hào)，N位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的柵極，通過(guò)第二輸出端輸出一個(gè)M位控制信號(hào)，M位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的柵極。較佳地，M和N相等，且所述偏置電壓選擇模塊包括N個(gè)偏置電壓選擇子模塊，每一個(gè)偏置電壓選擇子模塊包括第一子輸入端、第二子輸入端、第一子輸出端和第二子輸出端，其中第一子輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二子輸入端連接控制信息輸入端；第一子輸出端輸出第一控制信號(hào)中的一位，第二子輸出端輸出第二控制信號(hào)中的一位；偏置電壓選擇子模塊用于根據(jù)控制信息，控制第一子輸出端和第二子輸出端中的一個(gè)輸出偏置電壓Vref，另一個(gè)輸出0。較佳地，所述第一延時(shí)電路包括第三電阻(R3)，一端連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管 (M3)的柵極；第一電容(Cl)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的柵極，另一端接地Vss ；較佳地，所述第二延時(shí)電路包括第四電阻(R4)，一端連接在第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)的柵極；第二電容(C2)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)的柵極，另一端接地Vss。較佳地，所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)阻值相等。一種時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，包括相位旋轉(zhuǎn)器，其中，所述相位旋轉(zhuǎn)器包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M1)，漏極通過(guò)第一電阻(Rl)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_r0tate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M5)，漏極連接到第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；N個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)，每一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的漏極連接第一 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，源極接地Vss，N為大于0的整數(shù)；第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M2)，漏極通過(guò)第二電阻(R2)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKP_r0tate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極；第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)，漏極連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_rotate，柵極通過(guò)第一延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；
第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M6)，漏極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；M個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)，每一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的漏極連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極，源極接地Vss，M為大于0的整數(shù)；第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)，漏極連接到第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKP_rotate，柵極通過(guò)第二延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極；偏置電壓選擇模塊，第一輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二輸入端接收控制信息，并根據(jù)控制信息通過(guò)第一輸出端輸出一個(gè)N位控制信號(hào)，N位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的柵極，通過(guò)第二輸出端輸出一個(gè)M位控制信號(hào)，M位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的柵極。較佳地，所述數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置還包括D觸發(fā)器，時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接相位旋轉(zhuǎn)器輸出端，用于接收相位旋轉(zhuǎn)器輸出的第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate，數(shù)據(jù)輸入端用于接收輸入數(shù)據(jù)，并根據(jù)第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate 采集輸入數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端輸出采集數(shù)據(jù)；分接器，其串行數(shù)據(jù)輸入端連接D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出端，其分頻時(shí)鐘輸入端連接相位旋轉(zhuǎn)器的輸出端，用于對(duì)相位旋轉(zhuǎn)器輸出的第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate進(jìn)行分頻并通過(guò)分頻時(shí)鐘輸出端輸出分頻第二時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)D觸發(fā)器輸出的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換并通過(guò)并行數(shù)據(jù)輸出端輸出并行采集數(shù)據(jù)；相位檢測(cè)單元，其并行數(shù)據(jù)輸入端連接分接器的并行數(shù)據(jù)輸出端，高速時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接分接器的分頻時(shí)鐘輸出端，其控制信息輸出端連接相位旋轉(zhuǎn)器的控制信息輸入端，用于接收分接器輸入的分頻第二時(shí)鐘信號(hào)以及并行采集數(shù)據(jù)，對(duì)并行采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后確定是否和輸入數(shù)據(jù)相同，若相同，則輸出的控制信息不變，若不同，則根據(jù)分頻第二時(shí)鐘信號(hào)和輸入數(shù)據(jù)的相位差調(diào)整控制信息并輸出。較佳地，M和N相等，且所述偏置電壓選擇模塊包括N個(gè)偏置電壓選擇子模塊，每一個(gè)偏置電壓選擇子模塊模塊包括第一子輸入端、第二子輸入端、第一子輸出端和第二子輸出端，其中第一子輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二子輸入端連接控制信息輸入端；第一子輸出端輸出第一控制信號(hào)中的一位，第二子輸出端輸出第二控制信號(hào)中的一位；偏置電壓選擇子模塊用于根據(jù)控制信息，控制第一子輸出端和第二子輸出端中的一個(gè)輸出偏置電壓Vref，另一個(gè)輸出0。較佳地，所述第一延時(shí)電路包括第三電阻(R3)，一端連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管 (M3)的柵極；第一電容(Cl)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的柵極，另一端接地Vss ；或者所述第二延時(shí)電路包括第四電阻(R4)，一端連接在第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)的柵極；
第二電容(C2)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)的柵極，另一端接地Vss。較佳地，所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)阻值相等。本發(fā)明實(shí)施例提供的相位旋轉(zhuǎn)器，只需要輸入一路時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)控制信息能夠控制輸入時(shí)鐘信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)。采用本發(fā)明的相位旋轉(zhuǎn)器，只需要一路輸入時(shí)鐘信號(hào)，不需要輸入多相時(shí)鐘或者正交時(shí)鐘，降低了相位旋轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)難度，相對(duì)現(xiàn)有的相位旋轉(zhuǎn)器， 功耗低且面積小。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)采用多相時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的相位旋轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)采用正交時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的相位旋轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的相位旋轉(zhuǎn)器的具體結(jié)構(gòu)圖；圖4為偏置電壓選擇模塊的具體結(jié)構(gòu)圖；圖5為偏置電壓選擇子模塊電路結(jié)構(gòu)圖；圖6為延時(shí)電路Delayl的電路結(jié)構(gòu)圖；圖7為延時(shí)電路Delay2的電路結(jié)構(gòu)圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式基于現(xiàn)有的相位旋轉(zhuǎn)器需要采用多相時(shí)鐘或者正交時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)，使得相位旋轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且設(shè)計(jì)難度大。本發(fā)明實(shí)施例提供的相位旋轉(zhuǎn)器，只需要一路輸入時(shí)鐘并采用控制信息控制時(shí)鐘信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)，不需要采用多相時(shí)鐘或者正交時(shí)鐘，降低了相位旋轉(zhuǎn)器的規(guī)模及設(shè)計(jì)難度，相對(duì)現(xiàn)有的相位旋轉(zhuǎn)器，較易實(shí)現(xiàn)，并且功耗低、面積小。本發(fā)明實(shí)施例提供一種相位旋轉(zhuǎn)器，如圖3所示，包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml，漏極通過(guò)第一電阻Rl連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_r0tate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5，漏極連接到第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；N個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7，每一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的漏極連接第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極，源極接地Vss，N為大于0的整數(shù)；第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2，漏極通過(guò)第二電阻R2連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKPjotate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第一 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極；第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3，漏極連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_rotate，柵極通過(guò)第一延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6，漏極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；M個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8，每一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的漏極連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管 M3的源極，源極接地Vss，M為大于0的整數(shù)；
第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4，漏極連接到第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKP_rotate，柵極通過(guò)第二延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極；偏置電壓選擇模塊，第一輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二輸入端接收控制信息，并根據(jù)控制信息通過(guò)第一輸出端輸出一個(gè)N位控制信號(hào)，N位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的柵極，通過(guò)第二輸出端輸出一個(gè)M位控制信號(hào)，M位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的柵極。其中控制信息可以用來(lái)控制M7及M8的導(dǎo)通個(gè)數(shù)，M7和M8的個(gè)數(shù)可以不同，導(dǎo)通個(gè)數(shù)也可以不同，具體的導(dǎo)通個(gè)數(shù)由控制信息確定。其中，第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP、負(fù)輸入端CLKN形成的差分信號(hào)即第一時(shí)鐘信號(hào)CLK ；第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKP_rotate、第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_rotate形成的差分信號(hào)即第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate。其中，電阻Rl、R2的阻值相等。因此，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的相位旋轉(zhuǎn)器，能夠接收第一時(shí)鐘信號(hào)CLK以及控制信息，并根據(jù)控制信息控制第一時(shí)鐘信號(hào)CLK的相位旋轉(zhuǎn)得到第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_ rotate,并輸出。較佳地，M和N相等，即M7和M8的個(gè)數(shù)相等，并且如圖4所示，偏置電壓選擇模塊具體包括N個(gè)偏置電壓選擇子模塊Vref_sel_i (0彡i彡N-1) 41，每一個(gè)子模塊的第一子輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二子輸入端接收控制信息，第一子輸出端輸出第一控制信號(hào)中的一位，第二子輸出端輸出第二控制信號(hào)中的一位；并且，偏置電壓選擇子模塊，用于根據(jù)控制信息控制第一子輸出端和第二子輸出端中的一個(gè)輸出偏置電壓Vref，另一個(gè)輸出0。其中，控制信息可以為N個(gè)bit位的并行數(shù)據(jù)，例如CtrKN-1:0>，并且每一個(gè)子模塊的第二子輸入端分別接收控制信息中控制該子模塊的一位控制信號(hào)；例如如果控制信息Ctrl<i> = 1，其中0 < i < N，則第一子輸出端的第一輸出信號(hào)Vrefl<i> = Vref,第二子輸出端的第二輸出信號(hào)Vref2<i> = 0 ；如果Ctrl<i> = 0，其中 0 彡 i 彡 N，則 Vrefl<i> = 0，Vref2<i> = Vref0其中，如圖5所示，偏置電壓選擇子模塊41具體包括第一反相器INV0，輸入端用于接收控制信息中控制該子模塊的信號(hào)，并對(duì)控制信息中控制該子模塊的信號(hào)進(jìn)行反相；第二反相器INVl，輸入端連接第一反相器INVO的輸出端；MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9，其源極連接偏置電壓Vref，漏極連接第一輸出端Vrefl，柵極連接第二反相器INVl的輸出端；MOS場(chǎng)效應(yīng)管M10，其源極接地Vss，漏極連接第一子輸出端Vrefl，柵極連接第一反相器INVO的輸出端；MOS場(chǎng)效應(yīng)管Mll，源極連接偏置電壓Vref，漏極連接第二子輸出端Vref 2，柵極連接第一反相器INVO的輸出端；MOS場(chǎng)效應(yīng)管M12，源極接地Vss，漏極連接第二輸出端Vref2，柵極連接第二反相器INVl的輸出端。
其中，對(duì)偏置電壓子模塊41的具體實(shí)現(xiàn)方法有多種，這里不再一一贅述。較佳地，如圖6所示，延時(shí)電路Delayl包括電阻R3，一端連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極；電容Cl，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極，另一端接地Vss。延時(shí)時(shí)間為η 7^7。如圖7所示，延時(shí)電路Delay2包括電阻R4，一端連接在第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的柵極；電容C2，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的柵極，另一端接地Vss。延時(shí)時(shí)間為ο
R4*C2延時(shí)電路Delayl、Delay2的具體實(shí)現(xiàn)方式可以有多種，這里不再一一贅述。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種應(yīng)用該相位旋轉(zhuǎn)器的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，如圖8所示， 包括相位旋轉(zhuǎn)器81，用于接收第一時(shí)鐘信號(hào)CLK以及控制信息Ctrl，并根據(jù)控制信息 Ctrl控制第一時(shí)鐘信號(hào)CLK的相位旋轉(zhuǎn)得到第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate，并輸出；其中，相位旋轉(zhuǎn)器的第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKP_r0tate、第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端 CLKN_rotate共同構(gòu)成相位旋轉(zhuǎn)器的輸出端；D觸發(fā)器82，時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接相位旋轉(zhuǎn)器輸出端，用于接收相位旋轉(zhuǎn)器輸出的第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate，數(shù)據(jù)輸入端用于接收輸入數(shù)據(jù)，并根據(jù)第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_ rotate采集輸入數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端輸出采集數(shù)據(jù)；分接器83，其串行數(shù)據(jù)輸入端連接D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出端，其分頻時(shí)鐘輸入端連接相位旋轉(zhuǎn)器的輸出端，用于對(duì)相位旋轉(zhuǎn)器輸出的第二時(shí)鐘信號(hào)CLK rotate進(jìn)行分頻并通過(guò)分頻時(shí)鐘輸出端輸出分頻第二時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)D觸發(fā)器輸出的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換并通過(guò)并行數(shù)據(jù)輸出端輸出并行采集數(shù)據(jù)；相位檢測(cè)單元84，其并行數(shù)據(jù)輸入端連接分接器的并行數(shù)據(jù)輸出端，高速時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接分接器的分頻時(shí)鐘輸出端，其控制信息輸出端連接相位旋轉(zhuǎn)器的控制信息輸入端，用于接收分接器輸入的分頻第二時(shí)鐘信號(hào)以及并行采集數(shù)據(jù)，對(duì)并行采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后確定是否和輸入數(shù)據(jù)相同，若相同，則輸出的控制信息不變，若不同，則根據(jù)分頻第二時(shí)鐘信號(hào)和輸入數(shù)據(jù)的相位差調(diào)整控制信息并輸出。其中，相位旋轉(zhuǎn)器接收的控制信息是由相位檢測(cè)單元根據(jù)D觸發(fā)器采集數(shù)據(jù)的正確性確定并調(diào)整的，若正確，則保持控制信息不變，若不正確，則根據(jù)分頻第二時(shí)鐘信號(hào)與輸入數(shù)據(jù)的相位差確定第一輸入時(shí)鐘信號(hào)CLK應(yīng)該旋轉(zhuǎn)的相位，并確定M7及M8的導(dǎo)通個(gè)數(shù)，輸出控制M7及M8導(dǎo)通個(gè)數(shù)的控制信息給相位旋轉(zhuǎn)器。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，只需要輸入一路時(shí)鐘信號(hào)，并且采用控制信息控制輸入時(shí)鐘信號(hào)的旋轉(zhuǎn)，利用相位旋轉(zhuǎn)后的時(shí)鐘信號(hào)采集數(shù)據(jù)，并經(jīng)相位檢測(cè)單元判斷采集的數(shù)據(jù)是否正確，若不正確，則相位檢測(cè)單元調(diào)整控制信息，直到采集的數(shù)據(jù)正確，即實(shí)現(xiàn)了輸入時(shí)鐘鎖定數(shù)據(jù)相位。且該裝置中的相位旋轉(zhuǎn)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要一路輸入時(shí)鐘信號(hào)，相對(duì)現(xiàn)有的相位旋轉(zhuǎn)器，功耗低，面積小且容易實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例中的所有MOS場(chǎng)效應(yīng)管一般選擇N型MOS場(chǎng)效應(yīng)管，如果選擇P型 MOS場(chǎng)效應(yīng)管，則只需要將偏置電壓選擇為Vref負(fù)的即可。下面結(jié)合具體電路圖3詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的相位旋轉(zhuǎn)器的數(shù)學(xué)原理，為了方便描述，在理論推導(dǎo)過(guò)程中以單端形式代替差分形式描述。假設(shè)輸入的CLKP為
權(quán)利要求
1.一種相位旋轉(zhuǎn)器，其特征在于，包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M1)，漏極通過(guò)第一電阻(Rl)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_r0tate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M5)，漏極連接到第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；N個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)，每一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的漏極連接第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，源極接地Vss，N為大于0的整數(shù)；第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M2)，漏極通過(guò)第二電阻(R2)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKPjotate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第一 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極；第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)，漏極連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKNjotate，柵極通過(guò)第一延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M6)，漏極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；M個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)，每一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的漏極連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管 (M3)的源極，源極接地Vss，M為大于0的整數(shù)；第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)，漏極連接到第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKPjotate，柵極通過(guò)第二延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極； 偏置電壓選擇模塊，第一輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二輸入端接收控制信息，并根據(jù)控制信息通過(guò)第一輸出端輸出一個(gè)N位控制信號(hào)，N位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的柵極，通過(guò)第二輸出端輸出一個(gè)M位控制信號(hào)，M位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的柵極。
2.如權(quán)利要求1所述的相位旋轉(zhuǎn)器，其特征在于，M和N相等，且所述偏置電壓選擇模塊包括N個(gè)偏置電壓選擇子模塊，每一個(gè)偏置電壓選擇子模塊包括第一子輸入端、第二子輸入端、第一子輸出端和第二子輸出端，其中第一子輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二子輸入端連接控制信息輸入端；第一子輸出端輸出第一控制信號(hào)中的一位，第二子輸出端輸出第二控制信號(hào)中的一位；偏置電壓選擇子模塊用于根據(jù)控制信息，控制第一子輸出端和第二子輸出端中的一個(gè)輸出偏置電壓Vref，另一個(gè)輸出0。
3.如權(quán)利要求1或2所述的相位旋轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述第一延時(shí)電路包括第三電阻(R3)，一端連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3) 的柵極；第一電容(Cl)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的柵極，另一端接地Vss。
4.如權(quán)利要求1或2所述的相位旋轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述第二延時(shí)電路包括第四電阻(R4)，一端連接在第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管 (M4)的柵極；第二電容(C2)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)的柵極，另一端接地Vss。
5.如權(quán)利要求1或2所述的相位旋轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)阻值相等。
6.一種時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，包括相位旋轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述相位旋轉(zhuǎn)器包括 第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M1)，漏極通過(guò)第一電阻(Rl)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKN_r0tate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M5)，漏極連接到第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；N個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)，每一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的漏極連接第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(Ml)的源極，源極接地Vss，N為大于0的整數(shù)；第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M2)，漏極通過(guò)第二電阻(R2)連接電源Vcc輸入端，并連接第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKPjotate，柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第一 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極；第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)，漏極連接第二時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸出端CLKNjotate，柵極通過(guò)第一延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP ；第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M6)，漏極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極，柵極連接到偏置電壓Vref輸入端，源極接地Vss ；M個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)，每一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的漏極連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管 (M3)的源極，源極接地Vss，M為大于0的整數(shù)；第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)，漏極連接到第二時(shí)鐘信號(hào)正輸出端CLKPjotate，柵極通過(guò)第二延時(shí)電路連接第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，源極連接到第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的源極； 偏置電壓選擇模塊，第一輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二輸入端接收控制信息，并根據(jù)控制信息通過(guò)第一輸出端輸出一個(gè)N位控制信號(hào)，N位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管(M7)的柵極，通過(guò)第二輸出端輸出一個(gè)M位控制信號(hào)，M位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M8)的柵極。
7.如權(quán)利要求6所述的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置還包括D觸發(fā)器，時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接相位旋轉(zhuǎn)器輸出端，用于接收相位旋轉(zhuǎn)器輸出的第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate，數(shù)據(jù)輸入端用于接收輸入數(shù)據(jù)，并根據(jù)第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate采集輸入數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端輸出采集數(shù)據(jù)；分接器，其串行數(shù)據(jù)輸入端連接D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出端，其分頻時(shí)鐘輸入端連接相位旋轉(zhuǎn)器的輸出端，用于對(duì)相位旋轉(zhuǎn)器輸出的第二時(shí)鐘信號(hào)CLK_r0tate進(jìn)行分頻并通過(guò)分頻時(shí)鐘輸出端輸出分頻第二時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)D觸發(fā)器輸出的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換并通過(guò)并行數(shù)據(jù)輸出端輸出并行采集數(shù)據(jù)；相位檢測(cè)單元，其并行數(shù)據(jù)輸入端連接分接器的并行數(shù)據(jù)輸出端，高速時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接分接器的分頻時(shí)鐘輸出端，其控制信息輸出端連接相位旋轉(zhuǎn)器的控制信息輸入端， 用于接收分接器輸入的分頻第二時(shí)鐘信號(hào)以及并行采集數(shù)據(jù)，對(duì)并行采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后確定是否和輸入數(shù)據(jù)相同，若相同，則輸出的控制信息不變，若不同，則根據(jù)分頻第二時(shí)鐘信號(hào)和輸入數(shù)據(jù)的相位差調(diào)整控制信息并輸出。
8.如權(quán)利要求6或7所述的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其特征在于，M和N相等，且所述偏置電壓選擇模塊包括N個(gè)偏置電壓選擇子模塊，每一個(gè)偏置電壓選擇子模塊模塊包括第一子輸入端、第二子輸入端、第一子輸出端和第二子輸出端，其中第一子輸入端連接偏置電壓Vref輸入端，第二子輸入端連接控制信息輸入端； 第一子輸出端輸出第一控制信號(hào)中的一位，第二子輸出端輸出第二控制信號(hào)中的一位；偏置電壓選擇子模塊用于根據(jù)控制信息，控制第一子輸出端和第二子輸出端中的一個(gè)輸出偏置電壓Vref，另一個(gè)輸出0。
9.如權(quán)利要求6或7所述的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其特征在于，所述第一延時(shí)電路包括 第三電阻(R3)，一端連接第一時(shí)鐘信號(hào)正輸入端CLKP，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的柵極；第一電容(Cl)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M3)的柵極，另一端接地Vss;或者所述第二延時(shí)電路包括第四電阻(R4)，一端連接在第一時(shí)鐘信號(hào)負(fù)輸入端CLKN，另一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管 (M4)的柵極；第二電容(C2)，一端連接MOS場(chǎng)效應(yīng)管(M4)的柵極，另一端接地Vss。
10.如權(quán)利要求9所述的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其特征在于，所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)阻值相等。
全文摘要
本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種相位旋轉(zhuǎn)器和時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，只需要輸入一路時(shí)鐘信號(hào)，降低了相位旋轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)難度。本發(fā)明提供的相位旋轉(zhuǎn)器包括MOS場(chǎng)效應(yīng)管M1至M8，偏置電壓選擇模塊，第一、第二延時(shí)電路，通過(guò)控制信息控制偏置電壓選擇模塊輸出一個(gè)N位控制信號(hào)，N位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)M7的柵極，通過(guò)第二輸出端輸出一個(gè)M位控制信號(hào)，M位控制信號(hào)的每一位分別連接一個(gè)M8的柵極，使得相位旋轉(zhuǎn)器能夠通過(guò)控制信息選擇M7以及M8的導(dǎo)通個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)相位旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)H03H11/02GK102340293SQ201010233569
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者丁學(xué)偉 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司