[发明专利]一种基于鉴相器和电荷泵的模拟时延对齐装置及方法

权利要求书

1.一种基于鉴相器和电荷泵的模拟时延对齐装置，其特征在于，包括信号输入模块、鉴相模块、电荷泵模块、滤波器、逻辑判决模块和延时模块；

所述信号输入模块用于将两路输入信号进行限幅处理，然后输入至鉴相模块；

所述鉴相模块，包括鉴相单元和控制单元；鉴相单元由两路钟控D触发器组成，每个钟控D触发器提取两路限幅输入信号从上升沿开始时至两路信号同时上升为高电平时的时间差，时间差对应合路后高或低电平维持的占空比；所述控制单元用于控制鉴相单元停止鉴相；

所述电荷泵模块包括衰减器、电荷泵和合路器；所述衰减器用于将鉴相模块输出的电压信号衰减到一定幅度，电荷泵用于将衰减后的电压信号转换成电流信号，合路器用于将两路电流信号合并为一路电流信号；

所述滤波器用于滤除电荷泵模块输出的电流信号的谐波和噪声，并将电流信号进行积分，转换为电压信号；

所述逻辑判决模块用于检测滤波器滤波后电压信号的幅度，并基于幅度值判断哪路信号延迟及延迟量；

所述延时模块，包括多端口选择开关和延时单元，所述延时单元由m个晶体管组成；多端口选择开关根据逻辑判决模块结果选择导通接入电路的晶体管的数量，并进行信号延时量的选择，再将延时量反馈作用于输入信号，从而完成延时对齐。

2.如权利要求1所述的模拟时延对齐装置，其特征在于，控制单元用于控制鉴相单元停止鉴相，包括正常停止鉴相和异常停止鉴相；所述正常停止鉴相通过与非门实现，当控制单元检测到两路信号同时为高电平时关闭钟控D触发器；异常停止鉴相包括异或门、异或非门和与非门，当控制单元判断输入信号存在错误时关闭钟控D触发器。

3.如权利要求1所述的模拟时延对齐装置，其特征在于，衰减器包括正向衰减器和反向衰减器；正向衰减器衰减为K倍后，给电荷泵充电，电压为正；反向衰减器衰减为-K倍，电荷泵放电，电压为负。

4.如权利要求1所述的模拟时延对齐装置，其特征在于，所述电荷泵输出电流为正代表一路输入信号超前，电荷泵输出电流为负代表另一路输入信号超前。

5.如权利要求1所述的模拟时延对齐装置，其特征在于，所述滤波器为无源低通滤波器。

6.如权利要求1所述的模拟时延对齐装置，其特征在于，所述多端口选择开关共有m+2个通道，第一个输入通道是控制输入端，用于选择延时单元接入系统的晶体管的个数；最后一个通道接地，其余m个通道是数据输入端；所述数据输入端与m个晶体管相连。

7.如权利要求6所述的模拟时延对齐装置，其特征在于，m≥8。

8.一种基于权利要求1至7任一权利要求所述的模拟时延对齐装置模拟时延对齐方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.对两路输入信号进行限幅差分处理后，提取两路信号的相位差；

步骤2.基于相位差得到时延结果，然后将时延信号转换成电压信号；

步骤3.对步骤2得到的电压信号进行滤波处理后判断延迟量，然后根据延迟量判断对哪路信号进行延迟补偿处理。