[发明专利]占空比调节装置及方法

说明书

本发明提供一种占空比调节装置及方法，该装置包括：第一边沿提取单元，用于提取第一时钟信号的上升沿；锁定判别单元，其输入端连接第一时钟信号与时钟输出信号，用于根据判别电压与稳定电压的比较结果输出控制信号，按照控制信号选择连通第一时钟信号或时钟输出信号作为反馈信号；积分单元，用于将反馈信号转为稳定电压，放大稳定电压直到达到参考电压时，输出控制电压；电荷泵，用于根据控制电压输出第二时钟信号；第二边沿提取单元，用于提取第二时钟信号的下降沿；鉴相器，用于比较第一时钟信号的上升沿与第二时钟信号的下降沿的相位，生成时钟输出信号。本发明电路结构简单，在功耗基本相等的状态下，提高了占空比调节效率。

技术领域

本发明属于集成电路控制技术领域，特别是涉及一种具有快速锁定能力的占空比调节装置及方法，其被广泛应用于高速调节的时钟产生系统。

背景技术

在集成电路系统中，时钟信号用于同步和激励不同模块的工作，其主要的参数有频率、相位、幅度、抖动和占空比。其中，占空比的定位为高电平持续时间与整个时钟周期的比值。其中，占空比调节装置应用于高精度高速度系统中，如，高精度高速度模数转换器(Analog-to-Digital converter)，其核心指标有可调节范围、抖动大小以及锁定速度。

为了得到快速锁定的占空比调节装置，最直接的方法是增加多级驱动的环路增益，然而，大的环路增益会带来大的时钟抖动，这样会限制系统的整体性能。间接的方法有两大类，例如，文献《A 500-MHz-1.25-GHz fast-locking pulsewidth control loop withpresettable duty cycle》提出了一种快速锁定的电路实现，该方法需要增加一个转换器(voltage-difference-to-digital converter)模块来动态控制开关型电荷泵(SwitchedCharge Pump)。另一类方法如文献《A fast lock time pulsewidth control loop usingsecond order passive loop filters》所述，利用的是二阶滤波器，将锁定环路从原始的一阶系统变成三阶系统，从而利用零极点的位置得到更好的锁定时间。

虽然，第一类方法能够快速地锁定速度，但电路实现复杂，并增加了系统面积及功耗；第二类方法实现略简单，增加的面积及功耗小，但是提升的锁定速度能力有限。因此，在高精度高速系统中亟需一种电路实现简单、锁定速度与功耗面积适中的占空比调节装置。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种占空比调节装置及方法，用于解决现有技术中电路实现简单、锁定速度与功耗面积适中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种占空比调节装置，包括：第一边沿提取单元、锁定判别单元、积分单元、电荷泵、第二边沿提取单元、及鉴相器；

所述第一边沿提取单元，输入第一时钟信号，并用于提取所输入的第一时钟信号的上升沿；

所述锁定判别单元，输入所述第一时钟信号、及所述鉴相器输出的时钟输出信号，用于根据判别电压与稳定电压的比较结果输出对应控制信号，根据所述控制信号选择连通所述第一时钟信号或时钟输出信号作为反馈信号；

所述积分单元，用于将所述反馈信号转化为稳定电压，放大所述稳定电压直到其达到参考电压时，输出控制电压；

所述电荷泵，用于根据所述控制电压输出第二时钟信号；

所述第二边沿提取单元，用于提取所述第二时钟信号的下降沿；

所述鉴相器，用于比较所述第一时钟信号的上升沿与第二时钟信号的下降沿的相位，生成所需占空比对应的时钟输出信号。

本发明的另一目的在于提供一种占空比调节方法，包括：

提取所输入的第一时钟信号的上升沿；