[发明专利]一种基于低频参考信号的片上同步自修复系统

权利要求书

1.一种基于低频参考信号的片上同步自修复系统，其特征在于，所述的系统采用双输入型PLL星状耦合结构或双输入型PLL蝶形耦合结构，且PLL之间单线耦合，双输入型PLL星状耦合结构通过链式闭合连接n个双输入型PLL，互传四分之一的本振信号进行互锁实现片上本振信号同步；双输入型PLL蝶形耦合结构通过集总连接m个双输入型PLL，通过给定的参考信号使得片内各IC芯片上的本振信号同步；其中，n≥3，m≥3，所述的双输入型PLL间的互连采用基于左手材料的传输线。

2.根据权利要求1所述的基于低频参考信号的片上同步自修复系统，其特征在于，所述的双输入型PLL星状耦合结构，其双输入型PLL模块在IC芯片内，各个IC芯片依次通过一个公共IO端口互连，通过DLL模块补偿传输线产生的互连相移，所述的双输入型PLL星状耦合结构为：

双输入型PLL1的一公共IO端与双输入型PLL2的一公共IO端相连，双输入型PLL2的另一公共IO端与双输入型PLL3的一公共IO端相连，双输入型PLL3的另一公共IO端与双输入型PLL4的一公共IO端相连，以此类推，双输入型PLLn-1的一公共IO端与双输入型PLLn的一公共IO端相连，双输入型PLLn的另一公共IO端与双输入型PLL1的另一公共IO端相连，形成一个闭合环路。

3.根据权利要求1所述的基于低频参考信号的片上同步自修复系统，其特征在于，所述的双输入型PLL蝶形耦合结构，其LO以及PLL模块在IC芯片内，但其DLL模块处于IC芯片外，全部连接在一起，集总传输给定的参考信号，每个IC芯片与集总DLL模块通过一个公共IO端口相连，所述的双输入型PLL蝶形耦合结构为：

双输入型PLL1、PLL2直到PLLm的m个DLL彼此相连，经过DLL模块补偿传输相移，集总传输给定的参考信号，并通过公共IO端口分别与PLL1、PLL2直到PLLm相连，使片上各个IC芯片的LO信号同步。

4.根据权利要求2或3所述的基于低频参考信号的片上同步自修复系统，其特征在于，所述的双输入型PLL包括LC VCO振荡器、注入锁定二分频器、四分频器、单线连接块一、单线连接块二；鉴相器PD1、PD2；驱动器GM1、GM2、GM3、GM4、GM5、GM6、GM7、GM8；缓冲器BUF1、BUF2、BUF3、BUF4、BUF5、BUF6和低通滤波器LPF1、LPF2、LPF3，其中鉴相器PD1包括混频器Mixer1和Mixer2，鉴相器PD2包括混频器Mixer3和Mixer4；

双输入型PLL的连接如下：PLL一端连接的传输线与单线连接块一的一输入端相连；单线连接块一的输出端与缓冲器BUF3的输入端、缓冲器BUF4的输入端相连；单线连接块一的另一输入端与缓冲器BUF1的输出端相连；缓冲器BUF3的输出端与混频器Mixer1的一输入端相连；缓冲器BUF4的输出端与混频器Mixer2的一输入端相连；混频器Mixer1的输出端与驱动器GM1、GM7的输入端相连；混频器Mixer2的输出端与驱动器GM2、GM8的输入端相连；驱动器GM7、GM8的输出端均与单线连接块一的控制端和低通滤波器LPF3的输入端相连；混频器Mixer1的另一输入端、Mixer2的另一输入端与四分频器的输出端、缓冲器BUF1的输入端、缓冲器BUF2的输入端以及混频器Mixer3的一输入端、Mixer4的一输入端相连；四分频器的输入端与注入锁定二分频器的输出端相连；注入锁定二分频器的输入端与LC VCO振荡器的输出端相连；LC VCO振荡器的输入端与驱动器GM1、GM2、GM3、GM4的输出端以及低通滤波器LPF1的输入端相连；混频器Mixer3的另一输入端与缓冲器BUF5的输出端相连；混频器Mixer4的另一输入端与缓冲器BUF6的输出端相连；混频器Mixer3的输出端与驱动器GM3、GM5的输入端相连；混频器Mixer4的输出端与驱动器GM4、GM6的输入端相连；缓冲器BUF5、BUF6的输入端均与单线连接块二的输出端相连；驱动器GM5、GM6的输出端均与低通滤波器LPF2的输入端、单线连接块二的控制端相连；单线连接块二的一输入端与缓冲器BUF2的输出端相连；单线连接块二的另一输入端与PLL另一端的传输线相连。

5.根据权利要求2或3所述的基于低频参考信号的片上同步自修复系统，其特征在于，所述的双输入型PLL间的互连采用基于左手材料的集总单元梯形网络的传输线，该网络通过级联与无穷小电路模型相同的LC单元，在无损情况下其传输系数如下式所示

其中， C为传输线单位长度的电容值，L为传输线单位长度的电感值，为传输线的信号角速度。