專利名稱：基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超高速突發(fā)模式的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)與電路設(shè)計(jì)，尤其適用于萬兆以太無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的突發(fā)模式光接收機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著全球信息化浪潮的不斷推進(jìn)，用戶對帶寬的需求與日俱增?；跓o源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光纖接入技術(shù)兼有容量與成本的巨大優(yōu)勢，被列為各國國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。2009年9月，IEEE 802. 3av標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，即萬兆以太無源光網(wǎng)絡(luò)(10Gb/s Ethernet Passive Optical Network, IOG- EPON)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,成為最受關(guān)注的未來網(wǎng)絡(luò)寬帶接入技術(shù)。IOG EPON系統(tǒng)采用了點(diǎn)到多點(diǎn)的樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，單個(gè)光線路終端通過無源光分路器/光耦合器與N個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元相連接，所有的光網(wǎng)絡(luò)單元以時(shí)分復(fù)用的方式共享同一條上行信道，每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元只能在指定的時(shí)間窗口內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。由于各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元到達(dá)光線路終端的距離不同，信道衰減與延時(shí)亦各不相同，在接收端所收到的來自不同光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)據(jù)相位差在
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，使之可用于10G-EP0N上行信道中的光突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，要求能夠接收數(shù)據(jù)速率為lOGbit/s，突發(fā)時(shí)鐘恢復(fù)時(shí)間〈40比特。技術(shù)方案為解決前述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)技術(shù)與電路，所述電路包括門控振蕩器、4分頻器、鑒頻器、電荷泵、低通濾波器、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器和半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路
其中，門控振蕩器兩個(gè)輸入端為輸入數(shù)據(jù)信號和電壓控制信號，生成相位與輸入數(shù)據(jù)信號對齊的時(shí)鐘信號，并連接至內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器的輸入端，內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器具有比門控振蕩器更強(qiáng)的驅(qū)動能力，它的輸出即為恢復(fù)出的時(shí)鐘信號；恢復(fù)出的時(shí)鐘信號同時(shí)也作為4分頻器的輸入信號與半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的輸入時(shí)鐘；
4分頻器對恢復(fù)的時(shí)鐘信號CR，進(jìn)行4分頻處理，輸出為正交的分頻信號，接鑒頻器的輸入端；
鑒頻器的作用是將4分頻器生成的正交信號與參考時(shí)鐘信號進(jìn)行頻率比較，輸出上升指示信號與下降指示信號；
電荷泵的輸入為輸出上升指示信號與下降指示信號，輸出接低通濾波器的輸入；低通濾波器的輸出為門控振蕩器的控制信號；
半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的數(shù)據(jù)輸入為整個(gè)電路的輸入數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過重定時(shí)與整形放大操作，輸出恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號。門控振蕩器是由第一至第四共計(jì)四個(gè)門單元電路環(huán)形連接實(shí)現(xiàn)，此四個(gè)門單元電路的結(jié)構(gòu)基于同或/異或門，具體連接方式是
第一門單元電路連接成同或門形式，它的一個(gè)輸入為前端光接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，另一個(gè)輸入為第四單元電路的輸出；
第二門單元電路連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入為前端光接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，另一個(gè)輸入為第一單兀電路的輸出；
第三門單元電路連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入接地，另一個(gè)輸入為第二單元電路的輸出；
第四門單元電路連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入接地，另一個(gè)輸入為第三單元電路的輸出；
所有四個(gè)門單元電路的控制端都連接到控制電壓，在控制電壓的調(diào)節(jié)下，所有四個(gè)門單元電路的電路延時(shí)都相等；
當(dāng)數(shù)據(jù)為連續(xù)的‘0’時(shí)，第二、第三、第四門單元電路工作在反相器模式而第一門單元電路工作在緩沖模式；此門控振蕩器的工作方式相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形振蕩器，當(dāng)數(shù)據(jù)為連續(xù)的 ‘I’時(shí)，第一、第三、第四門單元電路工作在反相器模式而第二門單元電路工作在緩沖模式； 此門控振蕩器的工作方式也相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形振蕩器；而當(dāng)數(shù)據(jù)在‘0’和‘I’之間翻轉(zhuǎn)時(shí)，此門控振蕩器的輸出波形的相位將在數(shù)據(jù)的牽引作用下迅速對齊數(shù)據(jù)相位；
本發(fā)明中所設(shè)計(jì)的門控振蕩器結(jié)構(gòu)不存在停止振蕩與起振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，振蕩器的中心頻率為數(shù)據(jù)速率的一半，即5GHZ，使得改進(jìn)后的振蕩器更適用于高速數(shù)字信號傳輸。門控振蕩器、4分頻器、鑒頻器、電荷泵、低通濾波器、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器構(gòu)成一僅對頻率誤差敏感，而對相位誤差不敏感的鎖頻環(huán)路，使得門控振蕩器的振蕩頻率與實(shí)際數(shù)據(jù)頻率偏差必須在允許的范圍之內(nèi)
I ZgKff —/o K Jo ^ 。鑒頻器包括第一 D觸發(fā)器，第二 D觸發(fā)器，第三D觸發(fā)器，第一與門，以及第二與門，具體連接方式是
第一 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端連接I路輸入信號，時(shí)鐘輸入端連接參考時(shí)鐘，同向輸出端連接第三D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端，反向輸出端可懸空；第二 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端連接Q 路輸入信號，時(shí)鐘輸入端連接參考時(shí)鐘，同向輸出端連接第三D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端；第一與門的兩個(gè)輸入端分別連接第三D觸發(fā)器的同相輸出端與第二觸發(fā)器的反向輸出端,輸出為上升指示信號；第二與門的兩個(gè)輸入端分別連接第三D觸發(fā)器的反相輸出端與第二觸發(fā)器的反向輸出端，輸出為下降指示信號。電荷泵的負(fù)載為電流鏡結(jié)構(gòu)，通過折疊鏡像處理，可以有效展寬電荷泵的輸出電壓變化范圍，電荷泵采用了單端輸出；
低通濾波器則采用了二階H型RC低通濾波器，使用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)單片集成。根據(jù)恢復(fù)出的時(shí)鐘信號，半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路對數(shù)據(jù)進(jìn)行重定時(shí)，生成恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號。有益效果本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，可以在〈5比特的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)出與接收數(shù)據(jù)同步的時(shí)鐘信號，所述電路可以在CMOS工藝上實(shí)現(xiàn)單片集成，實(shí)際的流片驗(yàn)證證明可以工作在lOGbit/s的數(shù)據(jù)速率上；與背景技術(shù)中所述的其它相同功能的電路相比，所述電路具有低成本、低功耗、高速率等優(yōu)點(diǎn)。


圖I為傳統(tǒng)的突發(fā)模式恢復(fù)法I過采樣法恢復(fù)電路結(jié)構(gòu)；
圖2為傳統(tǒng)的突發(fā)模式恢復(fù)法2門控振蕩器法時(shí)鐘恢復(fù)電路結(jié)構(gòu)；
圖3為本發(fā)明所述超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路結(jié)構(gòu)；
圖4為本發(fā)明所述的門控振蕩器；
圖5a為時(shí)鐘相位滯后于數(shù)據(jù)時(shí)所述振蕩器的輸出波形；
圖5b為時(shí)鐘相位超前于數(shù)據(jù)時(shí)所述振蕩器的輸出波形，
圖6為所述門控振蕩器中采用的基于同或/異或門的門單元電路的一種實(shí)現(xiàn)方法；
圖7為本發(fā)明所述的鑒頻器電路結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)技術(shù)與電路。下面結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明，改進(jìn)的高速突發(fā)時(shí)鐘恢復(fù)電路如圖3所示，包括門控振蕩器Xl、4分頻器X2、鑒頻器X3、電荷泵X4、低通濾波器X5、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器X6 和半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路X7。與圖2所示的門控振蕩器法時(shí)鐘恢復(fù)電路相比，本發(fā)明所述的電路只含有一個(gè)基于異或/同或門的門控振蕩器XI。此改進(jìn)后的門控振蕩器Xl不存在停止與振蕩狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，振蕩頻率為數(shù)據(jù)速率的一半，即5GHz，使得改進(jìn)后的振蕩器更適用于高速數(shù)字信號傳輸；由改進(jìn)后的門控振蕩器XI、4分頻器X2、鑒頻器X3、電荷泵X4、低通濾波器X5、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器X6取代了參考鎖相環(huán)，避免了振蕩器失配所引入的頻率誤差。
門控振蕩器Xl結(jié)構(gòu)如圖4所示，由四個(gè)基于XN0R/X0R單元的門單元電路， Celll-4環(huán)形連接構(gòu)成，門單元電路應(yīng)該采用全差分形式的結(jié)構(gòu)，使得在相同的控制電壓 Vctrl下，每個(gè)門單元電路的延時(shí)完全相等，圖5改出了門單元電路的一種實(shí)現(xiàn)方式，此時(shí)門單元電路連接成異或門形式，僅僅交換兩個(gè)輸出端口，此門門單元電路就連接成了同或門形式。門控振蕩器Xl的具體連接方式為
第一門單元電路Celll連接成同或門形式，它的一個(gè)輸入為前端光接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，另一個(gè)輸入為第四單兀電路Cell4的輸出，輸出信號命名為A ；
第二門單元電路Cell2連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入為前端光接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，另一個(gè)輸入為第一單兀電路Celll的輸出，輸出信號命名為B ；
第三門單元電路Cell3連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入接地，另一個(gè)輸入為第二單元電路Cell2的輸出，輸出信號命名為C ；
第四門單元電路Cell4連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入接地，另一個(gè)輸入為第三單元電路Cell3的輸出，輸出信號命名為D ;
當(dāng)數(shù)據(jù)為連續(xù)的‘0’時(shí)，第二、第三、第四門單元電路，Cell2, Cell3, Cell4工作在反相器模式而第一門單元電路Celll工作在緩沖模式；此門控振蕩器Xl的工作方式相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形振蕩器，當(dāng)數(shù)據(jù)為連續(xù)的‘I’時(shí)，第一、第三、第四門單元電路，Celll，Cell3，Cell4工作在反相器模式而第二門單元電路Cel 12工作在緩沖模式；此門控振蕩器Xl的工作方式也相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形振蕩器；
當(dāng)輸入數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)，從‘0’變?yōu)椤甀’或者從‘I’變?yōu)椤?’時(shí)，第一門單元電路Celll的輸出信號A的極性發(fā)生變化(由充電變成放電或反之)。若信號A在數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)時(shí)刻電平位于中心電平處，則信號A僅發(fā)生180°的相移，而充放電時(shí)間不變；由于第二門單元電路Cell2的兩個(gè)輸入同時(shí)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，信號B保持相位的連續(xù)，信號C、信號D也同樣保持相位連續(xù)。若輸出時(shí)鐘滯后于輸入數(shù)據(jù)(圖5a),信號A發(fā)生極性翻轉(zhuǎn)時(shí)其電平尚未到達(dá)中心電平，這就使得在A點(diǎn)接下來發(fā)生的充電或者放電時(shí)間變短，信號B的充放電時(shí)間同樣會變短，振蕩器相位變化被加速，追上輸入數(shù)據(jù)。反之，若輸出時(shí)鐘超前于輸入數(shù)據(jù)(圖5a)，信號A在時(shí)鐘極性翻轉(zhuǎn)前，其電平已經(jīng)越過了中心電平，這就使得在信號A與信號B接下來發(fā)生的充電或者放電時(shí)間變長，振蕩速度變緩直至鎖定于輸入數(shù)據(jù)。
門控振蕩器Xl、4分頻器X2、鑒頻器X3、電荷泵X4、低通濾波器X5、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器 X6構(gòu)成一僅對頻率誤差敏感，而對相位誤差不敏感的鎖頻環(huán)路，用于保證門控振蕩器Xl的振蕩頻率與實(shí)際數(shù)據(jù)頻率偏差必須在允許的范圍之內(nèi)
式中，/d為實(shí)際傳輸信號的半速率，即10. 3125GHz/2, Ncm為被傳輸?shù)姆菤w零NRZ碼中允許的最長連續(xù)相同數(shù)字,/μ 為門控振蕩器Xl的振蕩頻率。鑒頻器X3的電路結(jié)構(gòu)如附圖7所示，包括第一 D觸發(fā)器D-FF1，第二 D觸發(fā)器 D-FF2,第三D觸發(fā)器D-FF3，第一與門AND1，以及第二與門AND2。具體連接方式是
第一 D觸發(fā)器D-FFl的數(shù)據(jù)輸入端連接I路輸入信號DivI，時(shí)鐘輸入端連接參考時(shí)鐘RefClk,同向輸出端連接第三D觸發(fā)器D-FF3的數(shù)據(jù)輸入端，反向輸出端可懸空；第二 D觸發(fā)器D-FF2的數(shù)據(jù)輸入端連接Q路輸入信號DivQ，時(shí)鐘輸入端連接參考時(shí)鐘RefClk，同向輸出端連接第三D觸發(fā)器D-FF3的時(shí)鐘輸入端；第一與門ANDl的兩個(gè)輸入端分別連接第三 D觸發(fā)器D-FF3的同相輸出端與第二觸發(fā)器的反向輸出端,輸出為上升指不信號UP ;第二與門AND2的兩個(gè)輸入端分別連接第三D觸發(fā)器D-FF3的反相輸出端與第二觸發(fā)器的反向輸出端，輸出為下降指示信號DN。當(dāng)分頻后的正交信號DivI與DivQ的頻率高于參考頻率時(shí)，上升指示信號UP為占空比接近50%的方波，而下降指示信號DN為低電平；當(dāng)分頻后的正交信號的頻率低于參考頻率時(shí)，上升指示信號UP為低電平，DN為占空比接近50%的方波；而當(dāng)下降指示信號DN為低電平；而當(dāng)正交信號的頻率與參考頻率相等時(shí)，UP信號與DN信號均為低電平。電荷泵X4的負(fù)載采用電流鏡結(jié)構(gòu)；通過折疊鏡像處理，可以有效展寬CP的輸出電壓變化范圍，電荷泵X4的輸出采用單端形式；低通濾波器X5則采用了二階P型RC低通濾波器，基于CMOS工藝實(shí)現(xiàn)了單片集成，為了節(jié)約芯片面積，可以使用NMOS晶體管等效電容。 當(dāng)且僅當(dāng)UP信號為高時(shí)，電荷泵X4提供一充電電流，低通濾波器X5的輸出電壓即門控振蕩器的控制電壓升高，恢復(fù)出的時(shí)鐘頻率下降；反之，當(dāng)且僅當(dāng)DN信號為高時(shí)，電荷泵X4提供一放電電流，低通濾波器X5的輸出電壓即門控振蕩器的控制電壓降代，恢復(fù)出的時(shí)鐘頻率升高。根據(jù)恢復(fù)出的時(shí)鐘信號,半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路X7對數(shù)據(jù)進(jìn)行重定時(shí)，生成恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號。
權(quán)利要求
1.一種基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，用于從突發(fā)的初始時(shí)鐘相位未知的數(shù)字信號中恢復(fù)出時(shí)鐘信號并且重生出恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號，所述電路包括門控振蕩器(Xl)、4分頻器(X2)、鑒頻器(X3)、電荷泵(X4)、低通濾波器(X5)、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器 (X6)和半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(X7)其中，門控振蕩器(Xl)兩個(gè)輸入端為輸入數(shù)據(jù)信號(Data)和電壓控制信號(Vctrl )， 生成相位與輸入數(shù)據(jù)信號(Data)對齊的時(shí)鐘信號，并連接至內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器(X6)的輸入端，內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器(X6)具有比門控振蕩器(Xl)更強(qiáng)的驅(qū)動能力，它的輸出即為恢復(fù)出的時(shí)鐘信號(ClkOut);恢復(fù)出的時(shí)鐘信號(ClkOut)同時(shí)也作為4分頻器的輸入信號與半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(X7)的輸入時(shí)鐘；4分頻器(X2)對恢復(fù)的時(shí)鐘信號CR，進(jìn)行4分頻處理，輸出為正交的分頻信號，接鑒頻器(X3)的輸入端；鑒頻器(X3)的作用是將4分頻器生成的正交信號與參考時(shí)鐘信號(RefClk)進(jìn)行頻率比較，輸出上升指示信號(UP)與下降指示信號(DN)到電荷泵(X4)；電荷泵(X4)的輸入為輸出上升指示信號(UP)與下降指示信號(DN)，輸出接低通濾波器(X5)的輸入；低通濾波器(X5)的輸出為門控振蕩器(Xl)的控制信號(Vctrl)；半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(X7)中的數(shù)據(jù)輸入為整個(gè)電路的輸入數(shù)據(jù)信號(Data)，經(jīng)過重定時(shí)與整形放大操作，輸出恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(DataOut)。
2.如權(quán)利要求I所述的基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，其特征在于門控振蕩器(Xl)是由四個(gè)門單元電路環(huán)形連接實(shí)現(xiàn)，此四個(gè)門單元電路的結(jié)構(gòu)基于同或 /異或門，具體連接方式是第一門單元電路(Celll)連接成同或門形式，它的一個(gè)輸入為前端光接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，另一個(gè)輸入為第四單元電路(Cell4)的輸出；第二門單元電路(Cell2)連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入為前端光接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，另一個(gè)輸入為第一單兀電路(Celll)的輸出；第三門單元電路(Cell3)連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入接地，另一個(gè)輸入為第二單元電路(Cel 12)的輸出；第四門單元電路(Cell4)連接成異或門形式，它的一個(gè)輸入接地，另一個(gè)輸入為第三單元電路(Cel 13)的輸出；以上四個(gè)門單元電路的控制端都連接到控制電壓Vctrl，在控制電壓Vctrl的調(diào)節(jié)下， 所有四個(gè)門單元電路的電路延時(shí)都相等；當(dāng)數(shù)據(jù)為連續(xù)的‘0’時(shí)，第二、第三、第四門單元電路工作在反相器模式而第一門單元電路(Celll)工作在緩沖模式；此門控振蕩器(Xl)的工作方式相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形振蕩器， 當(dāng)數(shù)據(jù)為連續(xù)的‘I’時(shí)，第一、第三、第四門單元電路工作在反相器模式而第二門單元電路 (Cell2)工作在緩沖模式；門控振蕩器(Xl)的工作方式也相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形振蕩器；而當(dāng)數(shù)據(jù)在‘0’和‘I’之間翻轉(zhuǎn)時(shí)，門控振蕩器(Xl)的輸出波形的相位將在數(shù)據(jù)的牽引作用下迅速對齊數(shù)據(jù)相位。
3.如權(quán)利要求2所述的基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，其特征在于所述門控振蕩器(Xl)的中心振蕩頻率為數(shù)入數(shù)據(jù)速率的一半。
4.如權(quán)利要求I所述的基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，其特征是門控振蕩器(Xl)、4分頻器(X2)、鑒頻器(X3)、電荷泵(X4)、低通濾波器(X5)、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器(X6)構(gòu)成一僅對頻率誤差敏感，而對相位誤差不敏感的鎖頻環(huán)路(BI)，用于保證門控振蕩器(Xl)的振蕩頻率與實(shí)際數(shù)據(jù)頻率偏差必須在允許的范圍之內(nèi)I Jwao — Jo Jo ^ 2os式中，/d為實(shí)際傳輸信號的半速率，即10. 3125GHz/2, Ncm為被傳輸?shù)姆菤w零NRZ碼中允許的最長連續(xù)相同數(shù)字，/sm 為門控振蕩器(Xl)的振蕩頻率。
5.如權(quán)利要求I或4所述的基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，其特征是鑒頻器(X3)包括第一 D觸發(fā)器(D-FFl )，第二 D觸發(fā)器(D-FF2)，第三D觸發(fā)器(D-FF3)， 第一與門(ANDl)，以及第二與門(AND2)，具體連接方式是第一 D觸發(fā)器(D-FFl)的數(shù)據(jù)輸入端連接I路輸入信號(DivI )，時(shí)鐘輸入端連接參考時(shí)鐘(RefClk)，同向輸出端連接第三D觸發(fā)器(D-FF3)的數(shù)據(jù)輸入端，反向輸出端可懸空； 第二 D觸發(fā)器(D-FF2)的數(shù)據(jù)輸入端連接Q路輸入信號(DivQ)，時(shí)鐘輸入端連接參考時(shí)鐘 (RefClk)，同向輸出端連接第三D觸發(fā)器(D-FF3)的時(shí)鐘輸入端；第一與門(AND1)的兩個(gè)輸入端分別連接第三D觸發(fā)器(D-FF3)的同相輸出端與第二觸發(fā)器的反向輸出端，輸出為上升指示信號(UP);第二與門(AND2)的兩個(gè)輸 入端分別連接第三D觸發(fā)器(D-FF3)的反相輸出端與第二觸發(fā)器的反向輸出端，輸出為下降指不信號(DN)。
6.如權(quán)利要求I或4所述的基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，其特征是電荷泵(X4)的負(fù)載為電流鏡結(jié)構(gòu)，通過折疊鏡像處理，展寬電荷泵的輸出電壓變化范圍， 電荷泵(X4)的輸出采用單端形式。
7.如權(quán)利要求I和4所述的基于門控振蕩器的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，其特征是低通濾波器(X5)采用二階型RC低通濾波器，基于CMOS工藝實(shí)現(xiàn)單片集成，使用NMOS 晶體管等效電容以節(jié)省芯片面積。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路，所述的超高速突發(fā)模式時(shí)鐘恢復(fù)電路包括門控振蕩器、4分頻器、鑒頻器、電荷泵、低通濾波器、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器和半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，其特征是門控振蕩器的輸出時(shí)鐘受到輸入數(shù)據(jù)的牽引作用，當(dāng)有數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)時(shí)，可在數(shù)個(gè)比特時(shí)間內(nèi)從任意相位的輸入數(shù)據(jù)中恢復(fù)出相位對齊于數(shù)據(jù)相位的時(shí)鐘信號；4分頻器、鑒頻器、電荷泵、低通濾波器、內(nèi)部時(shí)鐘緩沖器器分析輸出時(shí)鐘信號頻率與參考頻率的關(guān)系，為門控振蕩器提供控制信號，半速率數(shù)據(jù)恢復(fù)電路根據(jù)恢復(fù)后時(shí)鐘信號對數(shù)據(jù)進(jìn)行重定時(shí)，生成恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號。所述電路適用于光纖通信系統(tǒng)，特別是以萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的突發(fā)模式光通信系統(tǒng)。
文檔編號H03L7/08GK102611440SQ201210063200
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者單錫城, 宋立桃, 朱恩, 林葉, 顧皋蔚 申請人:東南大學(xué)