[发明专利]半导体装置和操作半导体装置的方法

说明书

公开了一种半导体装置和操作半导体装置的方法。所述半导体装置包括：数字‑时间转换器(TDC)，接收参考频率信号和反馈频率信号，并输出指示参考频率信号与反馈频率信号之间的时间差的第一数字信号；数字环路滤波器(DLF)，输出通过对第一数字信号进行滤波生成的第二数字信号；乘法器电路，输出第三数字信号和最终测试信号中的一个，第三数字信号通过使用乘法系数对第二数字信号执行乘法运算被生成；数控振荡器(DCO)，基于第三数字信号和最终测试信号的中的输出的所述一个来生成具有频率的振荡信号；环路增益校准器(LGC)，接收振荡信号，生成测试信号对，并使用测试信号对确定乘法系数。

本申请要求于2018年1月8日提交至韩国知识产权局的第10-2018-0002203号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

一些示例实施例涉及半导体装置以及操作该半导体装置的方法，更具体地讲，涉及一种包括数字锁相环(DPLL)的半导体装置以及操作该半导体装置的方法。

背景技术

数字锁相环(DPLL)接收参考频率信号和通过反馈环路提供的反馈频率信号，并通过转换接收到的参考频率信号和反馈频率信号，使得两个信号的频率变得相同且它们之间的相位差能变得始终不变，来生成被设置为与时钟信号具有相同的期望频率的振荡信号。

与作为模拟类型的锁相环(PLL)不同的DPLL不使用诸如电荷泵电路、模拟低通滤波器等的元件。因此，DPLL占用空间小且能以低电压运行。

然而，DPLL可能受到工艺-电压-温度(PVT)变化的影响。例如，DPLL的时间-数字转换器(TDC)或数控振荡器(DCO)可能受到PVT变化的影响。特别地，诸如TDC的分辨率(Δ_TDC)和DCO的增益(K_DCO)的因素可能受到PVT变化的影响，从而可能改变DPLL的环路增益。因此，可能不能始终不变地保持DPLL的环路带宽。

发明内容

一些示例实施例提供能够通过补偿由工艺-电压-温度(PVT)变化引起的数控振荡器(DCO)的特性的变化，来提供始终不变的环路增益和始终不变的环路带宽的半导体装置。

一些示例实施例还提供操作能够通过补偿由PVT变化引起的DCO的特性的变化，来提供始终不变的环路增益和始终不变的环路带宽的半导体装置的方法。

然而，一些示例实施例不限于此处阐述的那些。通过参考以下给出的本公开的具体实施方式，一些示例实施例对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更清楚。

根据一些示例实施例，一种半导体装置包括：时间-数字转换器(TDC)，被配置为接收参考频率信号和反馈频率信号，输出指示参考频率信号与反馈频率信号之间的时间差的第一数字信号；数字环路滤波器(DLF)，被配置为输出通过对第一数字信号进行滤波生成的第二数字信号；乘法器电路，被配置为输出第三数字信号和最终测试信号中的一个，第三数字信号通过使用乘法系数对第二数字信号执行乘法运算被生成；数控振荡器(DCO)，被配置为基于第三数字信号和最终测试信号中的输出的所述一个来生成具有振荡信号频率的振荡信号；环路增益校准器(LGC)，被配置为接收振荡信号，生成测试信号对，使用测试信号对确定乘法系数。

测试信号对包括：第一测试信号和第二测试信号，第一测试信号的频率比振荡信号频率低出第一频率那么多，第二测试信号的频率比振荡信号频率高出第一频率那么多。

乘法器电路包括：多路复用器，被配置为输出第三数字信号和最终测试信号中的所述一个，到DCO的最终测试信号从测试信号对被生成。

LGC还被配置为接收第一参数和第二参数，第一参数用于确定测试信号对的频率，第二参数用于确定测试信号对的输出持续时间，LGC包括：控制器，被配置为将最终测试信号输出到乘法器电路，最终测试信号基于第一参数和第二参数被生成。