[发明专利]高速全差分时钟占空比校准电路

权利要求书

1.一种高速全差分时钟占空比校准电路，其特征在于包括了第一调整级ADJ1，第一缓冲级BUF1、第二调整级ADJ2、第二缓冲级BUF2和占空比检测级DCD；

第一调整级ADJ1的左端第一、第二信号输入端接待校准的原始差分输入信号CLK+和CLK-)；

第一调整级ADJ1的第一、第二输出信号端的输出信号OUT1-和OUT1+接至缓冲级BUF1的第一、第二信号输入端；

第一缓冲级BUF1的第一、第二信号输出端的输出信号OUTB1+和OUTB1-接至第二调整级ADJ2的第一、第二信号输入端，继续对占空比进行校准；

第二调整级ADJ2的第一、第二信号输出端的输出信号OUT2-和OUT2+接至第二缓冲级BUF2的第一、第二信号输入端；

第二缓冲级BUF2的第一、第二信号输出端的输出信号CKO+和CKO-即为经过校准后的具有50％占空比的差分校准时钟信号；同时，第二缓冲级BUF2的第一、第二信号输出端输出的时钟信号CKO+和CKO-接至占空比检测级DCD的第一、第二信号输入端；

占空比检测级DCD的第一信号输出端的输出信号CP反馈接至第一调整级ADJ1的第三信号输入端和第二调整级ADJ2的第三信号输入端；

占空比检测级DCD的第二信号输出端的输出信号CN反馈接至第一调整级ADJ1的第四信号输入端和第二调整级ADJ2的第四信号输入端，对占空比进行调整；

所述CP、CN信号分别是正、负控制电压。

2.根据权利要求1所述的高速全差分时钟占空比校准电路，其特征在于所述第一调整级ADJ1和第二调整级ADJ2是相同的；

第一或第二调整级包括：第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3和第四晶体管M4，M1～M4是PMOS管；以及第五晶体管M5、第六晶体管M6和第七晶体管M7，M5～M7是NMOS管；

M1、M2、M3以及M4的源极和衬底同时接电源；

M1和M4的栅极分别接正负控制电压CP和CN；

M1的漏极、M2的栅极和漏极，以及M5的漏极相连，构成输出信号OUT1-的输出端；

M4的漏极、M3的栅极和漏极，以及M6的漏极相连，构成输出信号OUT1+的输出端；

M5和M6的衬底同时接地；M5的栅极接输入信号CLK+，M6的栅极接输入信号CLK-；M5和M6的源极相连，并接至M7的漏极；M7的栅极接偏置电压Vb，M7的源极和衬底同时接地。

3.根据权利要求2所述的高速全差分时钟占空比校准电路，其特征在于所述的第一缓冲级BUF1包括顺序级联的第一缓冲器(201)和第二缓冲器(202)；

第一缓冲器(201)的第一、第二信号输入端接第一调整级AD.J1的第一、第二输出端的输出信号OUT1+和OUT1-，第二缓冲器(202)的第一、第二输出端的即为经过一次占空比校准的差分时钟信号OUTB1+和OUTB1-。

4.根据权利要求3所述的高速全差分时钟占空比校准电路，其特征在于所述的第二缓冲级BUF2包括顺序级联的第一缓冲器(301)、第二缓冲器(302)、第三缓冲器(303)和第四缓冲器(304)；

第一缓冲器(301)的第一、第二信号输入端接第二调整级的第一、第二输出端的输出信号OUT2+和OUT2-，第四缓冲器(304)的第一、第二输出端的输出端即为经过两次校准后的具有50％占空比的差分时钟信号CKO+和CKO-。

5.根据权利要求4所述的高速全差分时钟占空比校准电路，其特征在于所述的占空比检测级DCD包括第一电阻(401)、第二电阻(402)、第一电容(403)、第二电容(404)和放大器(405)组成；

第一电阻(401)和第二电阻(402)的一端分别接第二缓冲级BUF2的第一、第二信号输出端的输出信号CKO+、CKO-；第一电阻(401)的另一端与第一电容(403)的一端相连并接至放大器(405)的负输入端；第二电阻(401)的另一端与第二电容(404)的一端相连并接至放大器(405)的正输入端；第一电容(403)的另一端接放大器(405)的正输出端，即为输出的控制电压CP；第二电容(404)的另一端接放大器(405)的负输出端，即为输出地控制电压CN。

6.根据权利要求5所述的高速全差分时钟占空比校准电路，其特征是占空比检测级DCD的检测方法是：

输入信号为CKO+，CKO-，输出信号为CP、CN，则：

ddt(CP)=ddt{1RC[∫0th(VDD-VSS)dt+∫thT(VSS-VDD)dt]}]]>

ddt(CN)=ddt{1RC[∫0th(VSS-VDD)dt+∫thT(VDD-VSS)dt]}]]>

设CKO+高电平持续时间为t_H，低电平持续时间为t_L，则：

ddt(CP)=ddt{1RC[VDD(tH-tL)+VSS(tL-tH)]}]]>

ddt(CN)=ddt{1RC[VSS(tH-tL)+VDD(tL-tH)]}]]>

当占空比为50％时，t_H＝t_L，则即CP和CN保持不变，结束占空比调整；

当占空比小于50％时，t_H＜t_L，则即CP继续减小，CN继续增大，继续调整占空比，直到50％为止；

当占空比大于50％时，t_H＞t_L，则即CP继续增大，CN继续减小，继续调整占空比，直到50％为止。