專利名稱：四通道無失配時(shí)鐘控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時(shí)鐘控制電路，尤其是涉及一種四通道無失配時(shí)鐘控制電路。
背景技術(shù)：
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，應(yīng)用廣泛。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，需要高速高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，而模數(shù)轉(zhuǎn)換器的速度受到工藝的限制。為了提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的速度可以采用時(shí)鐘交叉(time interleaving)技術(shù)，即多通道技術(shù)。然而在多通道電路的設(shè)計(jì)中，各通道之間存在時(shí)鐘失配，這會(huì)產(chǎn)生鏡像頻譜，嚴(yán)重影響模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能，降低模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度。雖然可以用校準(zhǔn)電路對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)，使時(shí)鐘間的失配最小化，但通常只是在片外用軟件來實(shí)現(xiàn)，很難將電路設(shè)計(jì)在片內(nèi)，這是因?yàn)闀r(shí)鐘校準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中，由于校準(zhǔn)電路本身就會(huì)存在一定的誤差，很難精確的檢測(cè)通道間的時(shí)鐘失配，并對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。因此很難達(dá)到高速高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能夠消除各通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器通道間的時(shí)鐘失配四通道無失配時(shí)鐘控制電路。
本發(fā)明的上述目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種四通道無失配時(shí)鐘控制電路，包含有一個(gè)四相時(shí)鐘電路100和兩個(gè)雙相非交疊時(shí)鐘電路300、400，時(shí)鐘輸入信號(hào)IN連接到四相時(shí)鐘電路100，四相時(shí)鐘電路100產(chǎn)生相位均差90°的四個(gè)四相時(shí)鐘信號(hào)(0)、(90)、(180)、(270)，四相時(shí)鐘信號(hào)中的0相位信號(hào)(0)和180°相位信號(hào)(180)輸出到第一雙相非交疊時(shí)鐘電路(300)，四相時(shí)鐘信號(hào)中的90°相位信號(hào)(90)和270°相位信號(hào)(270)輸出到第二雙相非交疊時(shí)鐘電路400，第一雙相非交疊時(shí)鐘電路300輸出第一和第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)1、3和第一和第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)1p、3p，第二雙相非交疊時(shí)鐘電路400輸出第二和第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)2、4和第二和第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)2p、4p，時(shí)鐘輸入信號(hào)IN連接全局時(shí)鐘電路200，四相時(shí)鐘電路100輸出時(shí)鐘輸入信號(hào)IN的二分頻信號(hào)2FP到全局時(shí)鐘電路200，全局時(shí)鐘電路200產(chǎn)生全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)S輸出到兩個(gè)雙相非交疊時(shí)鐘電路300、400，全局時(shí)鐘電路200還產(chǎn)生兩個(gè)相位差180°的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)、p(180)，相位為180°的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)輸出到第一雙相非交疊時(shí)鐘電路300，相位為0的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)輸出到第二雙相非交疊時(shí)鐘電路400。
所述的全局時(shí)鐘電路由兩個(gè)倒相器INV2、INV3、一個(gè)與非門NAND1和一個(gè)D觸發(fā)器DFF6組成，時(shí)鐘輸入信號(hào)IN連接到第一倒相器INV2和與非門NAND1的一個(gè)輸入端，第一倒相器INV2的輸出連接到與非門NAND1的另一輸入端，與非門NAND1的輸出端連接到第二倒相器INV3的輸入端，第二倒相器INV3的輸出端為全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)IN，D觸發(fā)器DFF6的時(shí)鐘輸入端CK和數(shù)據(jù)輸入端D分別連接第一倒相器INV2的輸出端和由四相時(shí)鐘電路100來的二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP，其同相輸出端Q和反相輸出端QZ分別是相位為0和180°的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)、p(180)。
所述的四相時(shí)鐘電路100由5個(gè)D觸發(fā)器DFF1、DFF2、DFF3、DFF4、DFF5和一個(gè)倒相器INV1組成，第一D觸發(fā)器DFF1的時(shí)鐘輸入端CK接輸入時(shí)鐘信號(hào)IN，反相輸出端QZ與數(shù)據(jù)輸入端D相連，同相輸出端Q為二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP，其連接第四D觸發(fā)器DFF4的時(shí)鐘輸入端CK和第二D觸發(fā)器DFF2的數(shù)據(jù)輸入端D，第二觸發(fā)器DFF2的時(shí)鐘輸入端CK連接輸入時(shí)鐘信號(hào)IN，其同相輸出端Q連接第五D觸發(fā)器DFF5的時(shí)鐘輸入端CK，其反相輸出端QZ連接倒相器INV1的輸入端，倒相器INV1的輸出連接第三D觸發(fā)器DFF3的時(shí)鐘輸入端CK，第三D觸發(fā)器DFF3的反相輸出端QZ與數(shù)據(jù)輸入端D相連，其同相輸出端Q連接第四D觸發(fā)器DFF4和第五D觸發(fā)器DFF5的數(shù)據(jù)輸入端D，第四D觸發(fā)器DFF4的同相輸出端Q與反相輸出端QZ分別為0和180°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)(0)、(180)，第五D觸發(fā)器DFF5的同相輸出端Q與反相輸出端QZ分別為90°和270°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)(90)、(270)；所述的兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路300、400的輸入連接來自全局時(shí)鐘電路200的全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)S，第一兩相非交疊時(shí)鐘電路300的輸入還連接來自四相時(shí)鐘電路100中的第四D觸發(fā)器DFF4的同相輸出端Q、反相輸出端QZ的0和180°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)(0)、(180)，第二兩相非交疊時(shí)鐘電路400的輸入還連接來自四相時(shí)鐘電路100中的第五D觸發(fā)器DFF5的同相輸出端Q、反相輸出端QZ的90°和270°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)(90)、(270)，第一兩相非交疊時(shí)鐘電路300輸出相位差為180°的第一和第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)1、3和相位差為180°的第一和第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)1p、3p，第二兩相非交疊時(shí)鐘電路400輸出相位差為180°的第二和第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)2、4和相位差為180°的第二和第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)2p、4p，兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路的輸出組成，相位均差90°的四個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)和90°的四個(gè)底板采樣時(shí)鐘信號(hào)，兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路結(jié)構(gòu)相同，各含有兩個(gè)單元電路，兩個(gè)單元電路交叉連接，每個(gè)單元電路結(jié)相同，均由一個(gè)與非門、七個(gè)倒相器、兩個(gè)NMOS管和一個(gè)PMOS管組成；第一兩相非交疊時(shí)鐘電路300的第一單元電路的與非門NAND11的兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路100的0相位四相時(shí)鐘信號(hào)(0)，另一輸入端接第二單元電路的反饋端，與非門NAND11輸出接第一倒相器INV11的輸入端和PMOS管P11的柵極，第一倒相器INV11的輸出端接第二倒相器INV12的輸入端和第一NMOS管N11的漏極以及第六倒相器INV16的輸入端，第一NMOS管N11的柵極連接來自全局時(shí)鐘電路200輸出的全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)S，第一NMOS管N11的源極接第二NMOS管N12的漏極，第二NMOS管N12的柵極接來自全局時(shí)鐘電路200輸出的180°相位的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)，第二NMOS管N12的源極接地，第二倒相器INV12的輸出端接第三倒相器INV13的輸入端，第三倒相器INV13的輸出端接第四倒相器INV14的輸入端和PMOS管P11的漏極，PMOS管P11的源極接電源，第四倒相器INV14的輸出端為第一單元電路的反饋端，其連接到第二單元電路的與非門NAND31的一個(gè)輸入端，同時(shí)第四倒相器INV14的輸出端還連接到第五倒相器INV15的輸入端，第六倒相器INV16的輸出端接第七倒相器INV17的輸入端，第七倒相器INV17的輸出端輸出第一通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)1p，第五倒相器INV15的輸出端輸出第一通道采樣時(shí)鐘信號(hào)1；第一兩相非交疊時(shí)鐘電路300的第二單元電路的與非門NAND31兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路100的180°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)(180)，另一個(gè)輸入端接第一單元電路的反饋端，第二單元電路輸出第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)3p和第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)3；第二兩相非交疊時(shí)鐘電路400的第一單元電路的與非門NAND21兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路100的90°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)(90)，另一個(gè)輸入端接第二單元電路的反饋端，第一單元電路輸出第二通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)2p和第二通道采樣時(shí)鐘信號(hào)2；第二兩相非交疊時(shí)鐘電路400的第二單元電路的與非門NAND41兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路100的270°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)(270)，另一個(gè)輸入端接第一單元電路的反饋端，第二單元電路輸出第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)4p和第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)4；兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路300、400產(chǎn)生相位差依次為90°的第一、第二、第三和第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)1p、2p、3p、4p以及相位差依次為90°的第一、第二、第三和第四通通道采樣時(shí)鐘信號(hào)1、2、3、4。
所述的在兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路的單元電路中第一NMOS管N11、N31、N21、N41和第二NMOS管N12、N32、22、N42的驅(qū)動(dòng)能力大于第一倒相器INV11、INV31、INV21、INV41的驅(qū)動(dòng)能力。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果消除各通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器通道間的時(shí)鐘失配。本發(fā)明的四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘控制電路加入一全局時(shí)鐘，通過與各通道的時(shí)鐘信號(hào)相或，使各通道時(shí)鐘信號(hào)的下降沿與全局時(shí)鐘相一致，從而消除了各通道時(shí)鐘信號(hào)間的失配。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過一全局時(shí)鐘處理后，各通道間的時(shí)鐘信號(hào)匹配的非常好，時(shí)鐘信號(hào)完全能滿足四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器的要求。
圖1是本發(fā)明的四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣保持電路。
圖2是本發(fā)明的四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘控制電路原理框圖。
圖3是本發(fā)明的四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘控制電路圖磁化電流曲線圖。
圖4是本發(fā)明的無失配時(shí)鐘的波形圖。
其中300為兩相非交疊時(shí)鐘電路1，400為兩相非交疊時(shí)鐘電路具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1為四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣保持電路，電路由四路采樣保持電路并聯(lián)而成，因此采樣速率為單個(gè)采樣保持電路的4倍。該采樣保持電路采用底板采樣技術(shù)，采樣值由底板開關(guān)控制信號(hào)1p，2p，3p，4p決定，圖中C1，C2，C3，C4為采樣電容，開關(guān)控制信號(hào)2，3，4的相位與1分別相差90°，180°，270°。1p與1相位相同，但比1提前關(guān)斷一小段時(shí)間。
圖2為本發(fā)明的原理框圖，電路由一個(gè)四相時(shí)鐘100、一個(gè)全局時(shí)鐘200和兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路300和400組成。四相時(shí)鐘電路100的輸入端接時(shí)鐘輸入信號(hào)IN，輸出為四相時(shí)鐘信號(hào)(0)、四相時(shí)鐘信號(hào)(180)、四相時(shí)鐘信號(hào)(90)和四相時(shí)鐘信號(hào)(270)，以及二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP。全局時(shí)鐘電路200的兩個(gè)輸入端分別連時(shí)鐘輸入信號(hào)IN和二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP，輸出為全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s、屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)和屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)。兩相非交疊時(shí)鐘電路300的四個(gè)輸入分別接0相位四相時(shí)鐘信號(hào)(0)、180°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(180)、全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s和180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)，輸出分別為第一通道采樣時(shí)鐘信號(hào)1、第一通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)1p、第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)3和第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)3p。兩相非交疊時(shí)鐘電路400的四個(gè)輸入分別接90°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(90)、270°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(270)、全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s和0相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)，輸出分別為第二通道采樣時(shí)鐘信號(hào)2、第二通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)2p、第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)4和第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)4p。四相時(shí)鐘電路100將輸入信號(hào)4分頻，并產(chǎn)生相位分別相差0，90°，180°，270°的4路四相時(shí)鐘信號(hào)((0)、(90)、(180)、(270))并且產(chǎn)生了一個(gè)二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP。兩相非交疊時(shí)鐘電路產(chǎn)生兩路非交疊時(shí)鐘信號(hào)和相應(yīng)的底板采樣時(shí)鐘信號(hào)，輸出信號(hào)頻率與輸入信號(hào)頻率相同。全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s為占空比很小的小脈沖時(shí)鐘信號(hào)，信號(hào)頻率與輸入時(shí)鐘信號(hào)頻率相同，其與兩相非交疊時(shí)鐘的底板采樣時(shí)鐘相或，所有的底板采樣時(shí)鐘信號(hào)的下降沿由同一時(shí)鐘信號(hào)決定，消除了通道間的時(shí)鐘失配。
圖3為本發(fā)明的四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器的無失配時(shí)鐘控制電路，由四相時(shí)鐘電路、全局時(shí)鐘電路和兩相非交疊時(shí)鐘電路組成。四相時(shí)鐘的輸入為時(shí)鐘輸入信號(hào)IN，輸出為0相位四相時(shí)鐘信號(hào)(0)、180°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(180)、90°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(90)和270°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(270)，以及二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP。D觸發(fā)器DFF1的CK端接輸入時(shí)鐘信號(hào)IN，輸出QZ與輸入D相連，輸出Q為二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP，其連接D觸發(fā)器DFF4的CK端和D觸發(fā)器DFF2的D端，觸發(fā)器DFF2的CK端接輸入時(shí)鐘信號(hào)IN，同相輸出端Q連D觸發(fā)器DFF5的CK端，反相輸出端QZ連倒相器INV1的輸入端，倒相器INV1的輸出連D觸發(fā)器DFF3的CK端，D觸發(fā)器DFF3的反相輸出端QZ端與輸入端D相連，同相輸出端Q連接D觸發(fā)器DFF4和D觸發(fā)器DFF5的D端，D觸發(fā)器DFF4的輸出端Q與QZ分別為0相位四相時(shí)鐘信號(hào)(0)和180°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(180)，D觸發(fā)器DFF5的輸出端Q與QZ分別為90°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(90)和270°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(270)。全局時(shí)鐘電路的輸入接輸入時(shí)鐘信號(hào)IN和二分頻時(shí)鐘信號(hào)2FP，輸出為全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s，0相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)和180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)。倒相器INV2輸入接輸入時(shí)鐘信號(hào)IN，輸出接與非門NAND1的一端輸入和D觸發(fā)器DFF6的CK端，與非門NAND1的另一個(gè)輸入端接輸入時(shí)鐘信號(hào)IN，輸出接倒相器INV3的輸入端，倒相器INV3的輸出為全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s。D觸發(fā)器DFF6的D端連接D觸發(fā)器DFF1的輸出端Q，輸出端Q、QZ分別為0相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)和180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)。兩相非交疊時(shí)鐘電路1的輸入為0相位四相時(shí)鐘信號(hào)(0)、180°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(180)、全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s和180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)，輸出為第一通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)1p、第一通道采樣時(shí)鐘信號(hào)1、第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)3p和第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)3。與非門NAND11的一個(gè)輸入端連接0相位四相時(shí)鐘信號(hào)(0)，輸出連接倒相器INV11的輸入端和PMOS管P11的柵，倒相器INV11輸出連接倒相器INV12的輸入，倒相器INV12的輸出連接倒相器INV13的輸入，倒相器INV13的輸出連接PMOS管P11的漏和倒相器INV14的輸入，PMOS管P11的源接電源，倒相器INV14的輸出連接與非門NAND31的另一個(gè)輸入端和倒相器INV15的輸入端，倒相器INV15的輸出為第一通道采樣時(shí)鐘信號(hào)1。NMOS管N12的柵連180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)，源接地，漏接NMOS管N11的源，NMOS管N11的柵連全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s，漏連接倒相器INV11的輸出端和倒相器INV16的輸入端，倒相器INV16的輸出端連接倒相器INV17的輸入端，倒相器INV17的輸出為第一通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)1p。與非門NAND31的另一個(gè)輸入端連180°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(180)，輸出連接倒相器INV31的輸入端和PMOS管P31的柵，倒相器INV31輸出端連接倒相器INV32的輸入端，倒相器INV32的輸出端連接倒相器INV33的輸入端，倒相器INV33的輸出端連接PMOS管P31的漏和倒相器INV34的輸入端，PMOS管P31的源接電源，倒相器INV34的輸出端連接與非門NAND11的另一個(gè)輸入端和倒相器INV35的輸入端，倒相器INV35的輸出為第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)3。NMOS管N32的柵連接180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)，源接地，漏連接NMOS管N31的源，NMOS管N31的柵連接全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s，漏連接倒相器INV31的輸出端和倒相器INV36的輸入端，倒相器INV36的輸出端連接倒相器INV37的輸入段，倒相器INV37的輸出為第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)3p。兩相非交疊時(shí)鐘電路2的輸入為90°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(90)、270°相位四相時(shí)鐘信號(hào)(270)、全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s和0相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)，輸出為第二通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)2p和第二通道采樣時(shí)鐘信號(hào)2、第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)4p和第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)4，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與非交疊兩相時(shí)鐘電路1的結(jié)構(gòu)完全相同。
四相時(shí)鐘電路由5個(gè)D觸發(fā)器和一個(gè)倒相器組成。D觸發(fā)器DFF1將輸入信號(hào)IN2分頻，D觸發(fā)器DFF2將D觸發(fā)器DFF1的Q端輸出信號(hào)延遲1/4個(gè)周期。D觸發(fā)器DFF4和D觸發(fā)器DFF5分別對(duì)D觸發(fā)器DFF1和D觸發(fā)器DFF2的輸出信號(hào)2分頻。倒相器INV1與D觸發(fā)器DFF3的作用是使D觸發(fā)器DFF4和D觸發(fā)器DFF5的輸出信號(hào)一致。全局時(shí)鐘電路由兩個(gè)倒相器，一個(gè)與非門和一個(gè)D觸發(fā)器組成，時(shí)鐘輸入信號(hào)IN通過倒相器INV2、倒相器INV3和與非門NAND1后產(chǎn)生頻率與時(shí)鐘輸入信號(hào)IN相同的小脈沖全局時(shí)鐘信號(hào)s，D觸發(fā)器DFF6產(chǎn)生周期為全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s2倍的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)和p(180)，然后將全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s、0相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)和180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)作用于兩相非交疊時(shí)鐘電路，使得各通道輸出時(shí)鐘無失配。具體波形圖如圖4。0相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(0)，180°相位屏蔽時(shí)鐘信號(hào)p(180)對(duì)全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s某些周期屏蔽掉，從波形圖可以看出，1p，2p，3p，4p的下降沿由全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)s的上升沿決定，這樣時(shí)鐘信號(hào)1p，2p，3p，4p就不存在失配。兩相非交疊時(shí)鐘電路將互補(bǔ)的時(shí)鐘信號(hào)0相位時(shí)鐘(0)和180°相位(180)生成兩相非交疊時(shí)鐘，為了得到較好的無失配時(shí)鐘，圖中NMOS管N11、N12、N31、N32、N21、N22、N41、N42的驅(qū)動(dòng)能力要比倒相器INV11、INV31、INV21、INV41大。
權(quán)利要求
1.一種四通道無失配時(shí)鐘控制電路，包含有一個(gè)四相時(shí)鐘電路(100)和兩個(gè)雙相非交疊時(shí)鐘電路(300、400)，時(shí)鐘輸入信號(hào)(IN)連接到四相時(shí)鐘電路(100)，四相時(shí)鐘電路(100)產(chǎn)生相位均差90°的四個(gè)四相時(shí)鐘信號(hào)((0)、(90)、(180)、(270))，四相時(shí)鐘信號(hào)中的0相位信號(hào)((0))和180°相位信號(hào)((180))輸出到第一雙相非交疊時(shí)鐘電路(300)，四相時(shí)鐘信號(hào)中的90°相位信號(hào)((90))和270°相位信號(hào)((270))輸出到第二雙相非交疊時(shí)鐘電路(400)，第一雙相非交疊時(shí)鐘電路(300)輸出第一和第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(1、3)和第一和第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(1p、3p)，第二雙相非交疊時(shí)鐘電路(400)輸出第二和第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(2、4)和第二和第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(2p、4p)；其特征在于時(shí)鐘輸入信號(hào)(IN)連接全局時(shí)鐘電路(200)，四相時(shí)鐘電路(100)輸出時(shí)鐘輸入信號(hào)(IN)的二分頻信號(hào)(2FP)到全局時(shí)鐘電路(200)，全局時(shí)鐘電路(200)產(chǎn)生全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)(s)輸出到兩個(gè)雙相非交疊時(shí)鐘電路(300、400)，全局時(shí)鐘電路(200)還產(chǎn)生兩個(gè)相位差180°的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)(p(0)、p(180))，相位為180°的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)(p(180))輸出到第一雙相非交疊時(shí)鐘電路(300)，相位為0的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)(p(0))輸出到第二雙相非交疊時(shí)鐘電路(400)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四通道無失配時(shí)鐘控制電路，其特征是所述的全局時(shí)鐘電路由兩個(gè)倒相器(INV2、INV3)、一個(gè)與非門(NAND1)和一個(gè)D觸發(fā)器(DFF6)組成，時(shí)鐘輸入信號(hào)(IN)連接到第一倒相器(INV2)和與非門(NAND1)的一個(gè)輸入端，第一倒相器(INV2)的輸出連接到與非門(NAND1)的另一輸入端，與非門(NAND1)的輸出端連接到第二倒相器(INV3)的輸入端，第二倒相器(INV3)的輸出端為全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)(IN)，D觸發(fā)器(DFF6)的時(shí)鐘輸入端(CK)和數(shù)據(jù)輸入端(D)分別連接第一倒相器(INV2)的輸出端和由四相時(shí)鐘電路(100)來的二分頻時(shí)鐘信號(hào)(2FP)，其同相輸出端(Q)和反相輸出端(Qz)分別是相位為0和180°的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)(p(0)、p(180))。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四通道無失配時(shí)鐘控制電路，其特征是所述的四相時(shí)鐘電路(100)由5個(gè)D觸發(fā)器(DFF1、DFF2、DFF3、DFF4、DFF5)和一個(gè)倒相器(INV1)組成，第一D觸發(fā)器(DFF1)的時(shí)鐘輸入端(CK)接輸入時(shí)鐘信號(hào)(IN)，反相輸出端(Qz)與數(shù)據(jù)輸入端(D)相連，同相輸出端(Q)為二分頻時(shí)鐘信號(hào)(2FP)，其連接第四D觸發(fā)器(DFF4)的時(shí)鐘輸入端(CK)和第二D觸發(fā)器(DFF2)的數(shù)據(jù)輸入端(D)，第二觸發(fā)器(DFF2)的時(shí)鐘輸入端(CK)連接輸入時(shí)鐘信號(hào)(IN)，其同相輸出端(Q)連接第五D觸發(fā)器(DFF5)的時(shí)鐘輸入端(CK)，其反相輸出端(Qz)連接倒相器(INV1)的輸入端，倒相器(INV1)的輸出連接第三D觸發(fā)器(DFF3)的時(shí)鐘輸入端(CK)，第三D觸發(fā)器(DFF3)的反相輸出端(Qz)與數(shù)據(jù)輸入端(D)相連，其同相輸出端(Q)連接第四D觸發(fā)器(DFF4)和第五D觸發(fā)器(DFF5)的數(shù)據(jù)輸入端(D)，第四D觸發(fā)器(DFF4)的同相輸出端(Q)與反相輸出端(Qz)分別為0和180°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)((0)、(180))，第五D觸發(fā)器(DFF5)的同相輸出端(Q)與反相輸出端(Qz)分別為90°和270°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)((90)、(270))；所述的兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路(300、400)的輸入連接來自全局時(shí)鐘電路(200)的全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)(s)，第一兩相非交疊時(shí)鐘電路(300)的輸入還連接來自四相時(shí)鐘電路(100)中的第四D觸發(fā)器(DFF4)的同相輸出端(Q)、反相輸出端(Qz)的0和180°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)((0)、(180))，第二兩相非交疊時(shí)鐘電路(400)的輸入還連接來自四相時(shí)鐘電路(100)中的第五D觸發(fā)器(DFF5)的同相輸出端(Q)、反相輸出端(Qz)的90°和270°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)((90)、(270))，第一兩相非交疊時(shí)鐘電路(300)輸出相位差為180°的第一和第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(1、3)和相位差為180°的第一和第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(1p、3p)，第二兩相非交疊時(shí)鐘電路(400)輸出相位差為180°的第二和第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(2、4)和相位差為180°的第二和第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(2p、4p)，兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路的輸出組成，相位均差90°的四個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)和90°的四個(gè)底板采樣時(shí)鐘信號(hào)，兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路結(jié)構(gòu)相同，各含有兩個(gè)單元電路，兩個(gè)單元電路交叉連接，每個(gè)單元電路結(jié)相同，均由一個(gè)與非門、七個(gè)倒相器、兩個(gè)NMOS管和一個(gè)PMOS管組成；第一兩相非交疊時(shí)鐘電路(300)的第一單元電路的與非門(NAND11)的兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路(100)的0相位四相時(shí)鐘信號(hào)((0))，另一輸入端接第二單元電路的反饋端，與非門(NAND11)輸出接第一倒相器(INV11)的輸入端和PMOS管(P11)的柵極，第一倒相器(INV11)的輸出端接第二倒相器(INV12)的輸入端和第一NMOS管(N11)的漏極以及第六倒相器(INV16)的輸入端，第一NMOS管(N11)的柵極連接來自全局時(shí)鐘電路(200)輸出的全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)(s)，第一NMOS管(N11)的源極接第二NMOS管(N12)的漏極，第二NMOS管(N12)的柵極接來自全局時(shí)鐘電路(200)輸出的180°相位的屏蔽時(shí)鐘信號(hào)(p(180))，第二NMOS管(N12)的源極接地，第二倒相器(INV12)的輸出端接第三倒相器(INV13)的輸入端，第三倒相器(INV13)的輸出端接第四倒相器(INV14)的輸入端和PMOS管(P11)的漏極，PMOS管(P11)的源極接電源，第四倒相器(INV14)的輸出端為第一單元電路的反饋端，其連接到第二單元電路的與非門(NAND31)的一個(gè)輸入端，同時(shí)第四倒相器(INV14)的輸出端還連接到第五倒相器(INV15)的輸入端，第六倒相器(INV16)的輸出端接第七倒相器(INV17)的輸入端，第七倒相器(INV17)的輸出端輸出第一通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(1p)，第五倒相器(INV15)的輸出端輸出第一通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(1)；第一兩相非交疊時(shí)鐘電路(300)的第二單元電路的與非門(NAND31)兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路(100)的180°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)((180))，另一個(gè)輸入端接第一單元電路的反饋端，第二單元電路輸出第三通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(3p)和第三通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(3)；第二兩相非交疊時(shí)鐘電路(400)的第一單元電路的與非門(NAND21)兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路(100)的90°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)((90))，另一個(gè)輸入端接第二單元電路的反饋端，第一單元電路輸出第二通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(2p)和第二通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(2)；第二兩相非交疊時(shí)鐘電路(400)的第二單元電路的與非門(NAND41)兩個(gè)輸入端一個(gè)接來自四相時(shí)鐘電路(100)的270°相位的四相時(shí)鐘信號(hào)((270))，另一個(gè)輸入端接第一單元電路的反饋端，第二單元電路輸出第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(4p)和第四通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(4)；兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路(300、400)產(chǎn)生相位差依次為90°的第一、第二、第三和第四通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)(1p、2p、3p、4p)以及相位差依次為90°的第一、第二、第三和第四通通道采樣時(shí)鐘信號(hào)(1、2、3、4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四通道無失配時(shí)鐘控制電路，其特征是所述的在兩個(gè)兩相非交疊時(shí)鐘電路的單元電路中第一NMOS管(N11、N31、N21、N41)和第二NMOS管(N12、N32、22、N42)的驅(qū)動(dòng)能力大于第一倒相器(INV11、INV31、INV21、INV41)的驅(qū)動(dòng)能力。
全文摘要
一種四通道無失配時(shí)鐘控制電路，包含有全局時(shí)鐘電路，四相時(shí)鐘電路，兩個(gè)雙相非交疊時(shí)鐘電路，四相時(shí)鐘電路對(duì)時(shí)鐘輸入信號(hào)進(jìn)行分頻和產(chǎn)生四相時(shí)鐘信號(hào)，全局時(shí)鐘電路產(chǎn)生一個(gè)全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)和屏蔽時(shí)鐘信號(hào)用于雙相非交疊時(shí)鐘電路產(chǎn)生相位差為180的一對(duì)通道采樣時(shí)鐘信號(hào)和一對(duì)通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)，兩個(gè)雙相非交疊時(shí)鐘電路共產(chǎn)生四個(gè)通道采樣時(shí)鐘信號(hào)和四個(gè)通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)，各通道采樣時(shí)鐘信號(hào)相位差均分，各通道底板采樣時(shí)鐘信號(hào)相位差均分，且同步與全局小脈沖時(shí)鐘信號(hào)。由于有一全局時(shí)鐘電路，從而消除了各通道時(shí)鐘信號(hào)間的失配。輸出的時(shí)鐘信號(hào)完全能滿足多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器的要求。
文檔編號(hào)H03L7/00GK1777032SQ20051012283
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者吳建輝, 張耀忠, 殷勤, 吳光林, 時(shí)龍興 申請(qǐng)人:東南大學(xué)