[发明专利]用于时钟和数据恢复的偏置开关式相位检测器

说明书

本申请涉及2013年3月15日提交的美国临时申请（申请号为61/790046），其全文在此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及数据恢复，更具体而言，涉及实现用于时钟和数据恢复的偏置开关式（bang-bang）相位检测器的方法和/或设备。

背景技术

时钟和数据恢复（CDR）电路形成串行器-并行器（SerDes）通信信道中接收器的关键部分。基于一些标准，比如最小均方误差（MSE），CDR电路被用于来追踪采样时钟的相位。重要的是CDR电路操作足够好，从而以1e-12或者1e-15的数量级实现非常低的目标比特误码率（BER）。常用的CDR电路可以大致分类为2个类别、即波特率CDR和开关式CDR。每个类别存在相关的优点和缺点。

在开关式（或者Alexander式）CDR中，接收的信号在每个符号周期、也称作单位间隔（UI）被采样两次。理想地，一个采样是位于交叉边界，另一个采样是位于接收器数据眼（data eye）的中心。两个连续数据采样（V[K-1]和V[K]）和两个数据采样之间的过渡（或者交叉）采样（V[K-1/2]）被用来决定当前采样是滞后还是超前于理想的采样点。然后采样相位被相应地校正。在使用常规开关式相位检测器（BBPD）的CDR电路中，在收敛之后，过渡采样时钟的相位处于抖动分布（jitter distribution）的中值。

发明内容

本发明涉及包含多个相位检测器电路和求和电路的设备。多个相位检测器电路的每个可以被配置为响应于相应的数据采样和中间（intervening）过渡采样对，产生相位上升（phase up）信号和相位下降（phase down）信号。求和电路可以被配置为响应于多个相位检测器电路的相位上升信号和相位下降信号而产生调节信号。相位上升信号的总和以及相位下降信号的总和被加权，以向相位调节提供偏置。

本发明包括的一个方面涉及一种设备，包括多个相位检测器电路和求和电路。多个相位检测器电路中的每个被配置为响应于相应的数据采样和中间过渡采样对，产生相位上升信号和相位下降信号。求和电路被配置为响应于所述多个相位检测器电路的所述相位上升信号和相位下降信号，产生调节信号，其中，所述相位向上信号的总和以及所述相位下降信号的总和被加权，以向相位调节提供偏置。

在上述方面的设备的一些实施方式中，所述偏置是基于内眼的目标比特误码率来设定的。

在上述方面的设备的一些实施方式中，所述调节信号基于以第一控制参数加权的所述相位向上信号的所述总和与以第二控制参数加权的所述相位下降的信号的所述总和之间的差异。

在上述方面的设备的一些实施方式中，所述相位上升信号以第一控制参数加权，所述相位下降信号以第二控制参数加权，并且所述第一控制参数和所述第二控制参数的比率是基于内眼的目标比特误码率设定的。

在一些实施方式中，上述方面的设备还包括：回路滤波器和时钟产生电路，被配置为根据所述调节信号来调节过渡采样时钟的相位。

在一些实施方式中，上述方面的设备还包括：至少一个数据检测器，被配置为响应于接收的信号和数据采样时钟，产生所述数据采样；以及至少一个过渡检测器，被配置为响应于所述接收的信号和过渡采样时钟，产生所述过渡采样，其中，所述过渡采样时钟的相位根据所述调节信号来调节。

在一些实施方式中，上述方面的设备还包括：至少一个数据检测器，被配置为响应于接收的信号和数据采样时钟，产生所述数据采样；至少一个过渡检测器，被配置为响应于所述接收的信号和过渡采样时钟，产生所述过渡采样；以及回路滤波器和时钟产生电路，被配置为根据所述调节信号，调节所述过渡采样时钟的相位。

本发明包括的一个方面涉及第二设备，包括第一采样电路、第二采样电路和相位检测器电路。第一采样电路被配置为响应于数据采样时钟，产生检测的数据。第二采样电路被配置为响应于过渡采样时钟，产生过渡数据。相位检测器电路被配置为响应于所述检测的数据、所述过渡数据、第一控制参数和第二控制参数，产生第一相位调节信号和第二相位调节信号，其中，所述过渡采样时钟的相位在收敛之后处于的点基于内眼的目标误码率而从接收器眼抖动分布的中值偏置。

在上述方面的第二设备的一些实施方式中，偏置的量基于目标比特误码率（BER）来选择。

在上述方面的第二设备的一些实施方式中，所述第一控制参数和所述第二控制参数是可编程的。