[发明专利]宽频带锁定电路和基于其的调节方法

说明书

本发明涉及一种宽频带锁定电路，包括：压控振荡器，其配置成在所述压控振荡器的模拟电压控制信号和数字频带控制信号的作用下输出时钟信号；信号调节电路，其与所述压控振荡器连接，并配置成循环执行以下操作：接收连续输入的高速信号和所述压控振荡器输出的时钟信号；以及根据所述高速信号和所述时钟信号的比对结果，调控所述模拟电压控制信号和所述数字频带控制信号，直至锁定所述高速信号和所述时钟信号相匹配。通过本发明的技术方案，可以有效提高整个电路的多标准兼容性，实现高效精准的信号锁定处理，从而提高电路的易用性。另外，本发明还提出了一种基于宽频带锁定电路的调节方法。

技术领域

本发明一般地涉及电路设计技术领域。更具体地，本发明涉及一种宽频带锁定电路和一种基于宽频带锁定电路的调节方法。

背景技术

为了提高数据传输能力，数据的传输速率要求不断提高。标准和产业的不断发展使得各个产品和标准下的数据速率要求有所不同。例如，高速传输应用中广泛分布24~28Gbps的多标准，其要求电路要有很高的带宽兼容特性。同时高速传输的数据在介质当中不可避免的遭受各种损失，使得数据质量越来越差甚至被完全破坏。基于此，通常需要在数据传输通路中插入时钟数据恢复电路以帮助挽救和恢复数据，完成长距离的传输。

目前，适应宽带速率的应用是对当前时钟数据恢复电路技术发展的一个要求。而适应宽带应用就面临着一个从宽频的时钟源中找到准确频率的问题。对此，相关技术中主要涉及两种解决方式。例如，方式一主要基于输入随机数据的边沿数量和数据速率数据传输速率的关系在较长的统计时间内相对固定来实现的。具体通过计数器Counter来统计一定时间内的上升沿数量，然后取计算器的最高比特位代表数据传输速率的一个谐波频率，再跟当前数控振荡器（Digital-Controlled Oscillator，DCO）的一个分频频率作比较来确定当前DCO频率的快慢。简而言之，就是在很长时间内统计边沿数量，然后对比两个统计量的大小即可判断DCO频率的高低。

方式一在边沿统计过程中，首先所统计边沿的数量与数据模式（Data Pattern）相关。在相同数据速率下数据模式的不同会导致计算器统计边沿数量的不同，由此会映射为频率的误差。其次频率准确性的依赖于计数器的统计时长，通常统计的时间越长则频率误差越小，进而导致锁定时间过长，无法满足实际需求。

又例如，方式二主要涉及在输入数据和数控振荡器的时钟速率差等于一个周期的时间内用计算器统计E/L的数量。其中，E表示时钟边沿和数据边沿之间的先后关系，L表示时钟边沿落后于数据边沿。所统计的E/L的数量反应了速率差导致的相位变化速度，也就频率误差。若计数器的统计值越小则代表当前的速率误差越大，若计数器的统计值越大则代表当前的速率误差越小。由此，当计数器的统计值超过某一个阈值时可以认定为频率锁定。这种方式一定程度上克服了数据模式对误差的影响，但是同时也存在因数据抖动对E/L的统计结果误判断而影响频率误差，因分数谐波（比如数据速率等于频率的三分之二）假锁定导致频率误差过大，使得后期相位锁定环路无法收敛，以及因需要从最低频率开始逐步扫描导致锁定速度较低等问题。由此可见，现有技术对信号的锁定处理效果不理想，无法满足实际需求。

发明内容

为了至少解决上述背景技术部分所描述的技术问题，本发明提出了一种宽频带锁定电路。利用本发明的方案，可以有效提高整个电路的多标准兼容性，实现高效精准的信号锁定处理，从而提高电路的易用性。鉴于此，本发明在如下的多个方面提供解决方案。

本发明的第一方面提供了一种宽频带锁定电路，包括：压控振荡器，其配置成在所述压控振荡器的模拟电压控制信号和数字频带控制信号的作用下输出时钟信号；信号调节电路，其与所述压控振荡器连接，并配置成循环执行以下操作：接收连续输入的高速信号和所述压控振荡器输出的时钟信号；以及根据所述高速信号和所述时钟信号的比对结果，调控所述模拟电压控制信号和所述数字频带控制信号，直至锁定所述高速信号和所述时钟信号相匹配。