時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準方法與相關裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種邊緣對準裝置，包括：信號源，產生第一方波信號與第二方波信號；相位延遲電路，接收第一方波信號與第二方波信號，產生延遲的第一方波信號與延遲的第二方波信號；數據電路，根據延遲的第二方波信號產生第三方波信號；以及，相位校正電路，接收第三方波信號與延遲的第一方波信號，并據以產生至少一相位調整信號至相位延遲電路以調整延遲的第一方波信號與延遲的第二方波信號之間的一相位差，使得第三方波信號的信號邊緣對準延遲的第一方波信號的信號邊緣；其中，第一方波信號、第二方波信號與第三方波信號具有相同的一頻率。
【專利說明】時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準方法與相關裝置
【技術領域】
[0001]本發明是一種信號控制方法與相關裝置，且特別是有關于一種時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準方法與相關裝置。
【背景技術】
[0002]請參照圖1，其所繪示為已知信號發射機示意圖。在發射機中，KHz等級的數字信號(D)經由數字模擬轉換器(DAC) 102產生模擬信號A后輸入混頻器(MIXER) 110，利用一本地震蕩器器112產生的本地震蕩信號(LO)將輸入混頻器110的模擬信號A上轉至GHz等級的射頻信號(RF)后，經由高輸出功率放大器114產生并輸出放大的射頻信號(Akf)。
[0003]現在，一種射頻數字模擬轉換器(RFDAC)或者稱為數字功率放大器(digitalpower amplifier)可以取代上述信號發射機的功能直接產生具大功率的射頻信號(RF)。請參照圖2，其所繪示為射頻數字模擬轉換器的示意圖。射頻數字模擬轉換器200的輸入端包括一 N個位元數字信號(D)的總線(bus)以及一本地震蕩信號(LO)輸入端。基本上，所有輸入信號包括總線上的N位元數字信號(D)以及本地震蕩信號(LO)皆為相同GHz等級的頻率，而射頻數字模擬轉換器200即可據以產生射頻信號(RF)。
[0004]而除了所有輸入信號的頻率需要相同之外，輸入信號之間的信號邊緣(edge)也要對準(align)，如此才不會造成射頻數字模擬轉換器200輸出功率下降以及噪聲升高。因此，如何達到輸入信號之間的信號邊緣對準即是本發明所欲解決的問題。
【發明內容】
[0005]本發明有關于一種邊緣對準裝置，包括:一信號源，產生一第一方波信號與一第二方波信號；一相位延遲電路，接收該第一方波信號與該第二方波信號，并根據至少一相位調整信號來產生延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號；一數據電路，根據該延遲的第二方波信號產生一第三方波信號；以及，相位校正電路，接收該第三方波信號與延遲的該第一方波信號，并據以產生該至少一相位調整信號至該相位延遲電路以調整延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號之間的一相位差，使得該第三方波信號的信號邊緣對準延遲的該第一方波信號的信號邊緣；其中，該第一方波信號、該第二方波信號與該第三方波信號具有相同的一頻率。
[0006]本發明還提出一種信號邊緣對準方法，用以對準延遲的一第一方波信號與延遲的一第二方波信號的信號邊緣，該方法包括下列步驟:(a)接收該第一方波信號與該第二方波信號；(b)根據至少一相位調整信號來產生延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號的信號；(c)利用延遲的該第一方波信號來取樣延遲的該第二方波信號的信號，并據以產生一取樣信號；以及，d)當該取樣信號中的一位元串不是一中介數據時，改變該至少一相位調整信號并回至步驟(b)，當該位元串是該中介數據時，停止改變該至少一相位調整信號。
[0007]本發明還提出一種信號邊緣對準方法，用以對準延遲的一第一方波信號與延遲的一第二方波信號的信號邊緣，該方法包括下列步驟:接收該第一方波信號與該第二方波信號；根據至少一相位調整信號來產生延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號的信號；利用延遲的該第一方波信號來取樣延遲的該第二方波信號的信號，并據以產生一取樣信號；以及，該取樣信號中的一位元串不是一中介數據時，決定為一第一狀態或者一第二狀態，當該位元串是該中介數據時，決定為一第三狀態；其中，該至少一相位調整信號共有η個位元，改變該至少一相位調整信號2Ν次后獲得多個該第三狀態；并且于該些第三狀態對應的多個相位調整信號中決定一最佳相位調整信號。
[0008]為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下:
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1所繪示為已知信號發射機示意圖。
[0010]圖2所繪示為射頻數字模擬轉換器的示意圖。
[0011]圖3A?3C所繪示為本發明時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準裝置的第一實施例至第三實施例。
[0012]圖4A至4D所繪示為第一調整級、第二調整級、與第三調整級示意圖。
[0013]圖5所繪示為取樣電路示意圖。
[0014]圖6所繪示為本發明信號邊緣對準方法流程圖。
[0015]圖1k?IC所繪示為本發明信號邊緣對準方法中相位調整信號的控制流程。
[0016]主要元件符號說明
[0017]102:數字模擬轉換器
[0018]110:混頻器
[0019]112:本地震蕩器產
[0020]114:高輸出功率放大器
[0021]200:射頻數字模擬轉換器
[0022]310:時鐘脈沖信號源
[0023]315、316、317:相位延遲電路
[0024]320:第一相位延遲單元
[0025]322,332:第一調整級
[0026]324、334:第二調整級
[0027]326,336:第三調整級
[0028]330:第二相位延遲單元
[0029]340:數據電路
[0030]350:相位校正電路
[0031]352:取樣單元
[0032]354:對準回路狀態機
[0033]360:射頻數字模擬轉換器
[0034]410:X相位產生器
[0035]412:X選I多工器[0036]422,432:Y 選 I 多工器
[0037]510:第一 D型正反器
[0038]512:第二 D型正反器
[0039]514:2選多工器
【具體實施方式】
[0040]請參照圖3Α，其所繪示為本發明時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準裝置的第一實施例。邊緣對準裝置可校正輸入至射頻數字模擬轉換器360中的所有輸入信號之間的信號邊緣。邊緣對準裝置包括一時鐘脈沖信號源(clock source) 310、相位延遲電路315、數據電路340、相位校正電路350。其中，相位延遲電路315中包括一第一相位延遲單元320以及第二相位延遲單元330 ;相位校正電路350中包括一取樣單元(sampling unit) 352以及一對準回路狀態機(alignment loop statemachine) 354。
[0041]時鐘脈沖信號源310產生第一時鐘脈沖信號CKla與第二時鐘脈沖信號CK2a，其中，第一時鐘脈沖信號CKla與第二時鐘脈沖信號CK2a具有相同的頻率。第一時鐘脈沖信號CKla輸入第一相位延遲單兀320并根據第一相位調整信號(Tl)延遲第一時鐘脈沖信號CKla的相位并產生延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb。同理，第二時鐘脈沖信號CK2a輸入第二相位延遲單元330并根據第二相位調整信號(T2)延遲第二時鐘脈沖信號CK2a的相位并產生延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b。其中，延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb可視為輸入至射頻數字模擬轉換器360的本地震蕩信號(LO)。
[0042]再者，數據電路340接收延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b，并據以產生N位元的數字信號(DfDN)。也就是說，N位元的數字信號(DfDN)與延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b的頻率相同，并且N位元的數字信號(DfDN)與延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b的信號邊緣對齊。
[0043]由于N位元的數字信號(DfDN)以及延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb輸入射頻數字模擬轉換器360時需要對準信號邊緣，因此相位校正電路350用來調整延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb與延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b的相位并進一步達成N位元的數字信號(DfDN)與延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb的信號邊緣對準之目的。
[0044]根據本發明的實施例，相位校正電路350接收延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb以及N位元的數字信號(DfDN)中的第X位元信號(Dx)，其中X可為1、中的任一數字。
[0045]如圖3A所示，取樣單元352接收第x位元信號Dx以及延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb,并據以產生取樣信號S至對準回路狀態機354。而對準回路狀態機354即根據取樣信號S來改變第一相位調整信號Tl以及第二相位調整信號T2，而相位延遲電路315即可據以調整延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb以及延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b之間的相位關系。最后，當延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb以及延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b之間的相位差為0(沒有相位差)時，亦即延遲的第一時鐘脈沖信號CKlb以及延遲的第二時鐘脈沖信號CK2b之間的信號邊緣已經對準時，則相位校正電路350停止改變第一相位調整信號Tl以及第二相位調整信號T2。
[0046]根據本發明的第一實施例,第一相位延遲單元320中包括第一調整級mrsttuningstage) 322、第二調整級324、與第三調整級326。第一調整級322可視為粗調調整級，其最小的延遲調整時間約為50ps (picosecond);第二調整級324可視為中調調整級，其最小的延遲調整時間約為IOps ;第三調整級326可視為微調調整級，其最小的延遲調整時間約為3ps。同理，第二相位延遲單元330中包括第一調整級332、第二調整級334、與第三調整級336。由于第一相位延遲單元320與第二相位延遲單元330的電路結構相同因此不再贅述。
[0047]由于本發明最主要的目的在于調整延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)以及延遲的第二時鐘脈沖信號(CK2b)之間的相位關系。因此，也可以僅利用一個相位延遲單元來達成。請參照圖3B，其所繪示為本發明時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準裝置的第二實施例。相較于第一實施例，第二時鐘脈沖信號(CK2a)與延遲的第二時鐘脈沖信號(CK2b)完全相同，亦即將第二時鐘脈沖信號(CK2a)延遲O度之后產生延遲的第二時鐘脈沖信號(CK2b)，或者第二時鐘脈沖信號(CK2a)與產生延遲的第二時鐘脈沖信號(CK2b)同相位。而于相位延遲電路316中僅提供第一相位延遲單元320來控制第一時鐘脈沖信號(CKla)的相位，使得延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)以及延遲的第二時鐘脈沖信號(CK2b)之間沒有相位差。
[0048]或者，請參照圖3C，其所繪示為本發明時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準裝置的第三實施例。相較于第一實施例，第一時鐘脈沖信號(CKla)與延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)完全相同，亦即將第一時鐘脈沖信號(CKla)延遲O度之后產生延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)，或者第一時鐘脈沖信號(CKla)與產生延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)同相位。而于相位延遲電路317中僅提供第二相位延遲單元330來控制第二時鐘脈沖信號(CK2a)的相位，使得延遲的第二時鐘脈沖信號(CK2b)以及延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)之間沒有相位差。
[0049]請參照圖4A至圖4D，其所繪示為第一調整級、第二調整級、與第三調整級示意圖。此第一調整級、第二調整級、與第三調整級可運用于相位延遲電路315、316、317中的第一相位延遲單元320與第二相位延遲單元330。如圖4A所示，其為第一調整級示意圖。第一調整級包括X相位產生器410與一 X選一多工器412。以X=4為例，X相位產生器410接收一時鐘脈沖信號(CK)并產生四個相位各差90度的時鐘脈沖信號至X選一多工器412。而根據第一選擇信號(T_X)，X選一多工器412選擇其中之一的時鐘脈沖信號作為第一輸出時鐘脈沖信號(CK_D1)。由以上的說明可知，當X=4時，第一選擇信號(T_X)為二位元。
[0050]如圖4Β所示，其為第二調整級示意圖。第二調整級包括串接的多個緩沖器所形成的一延遲煉(delay chain)，延遲煉的輸入端接收第一輸出時鐘脈沖信號(CK_D1)。再者，延遲煉提供Y個相位相異的時鐘脈沖信號至Y選一多工器422。而根據第二選擇信號(T_Y)，Y選一多工器422選擇其中之一的時鐘脈沖信號作為第二輸出時鐘脈沖信號(CK_D2)。由以上的說明可知，當Y=16時，第一選擇信號(Τ_Χ)為四位元。
[0051]或者，如圖4C所示，其為另一第二調整級示意圖。第二調整級包括串接的多個差動反向器所形成的延遲煉，延遲煉的輸入端接收第一輸出時鐘脈沖信號(CK_D1)。再者，延遲煉提供Y個相位相異的時鐘脈沖信號至Y選一多工器432。而根據第二選擇信號(T_Y)，Y選一多工器432選擇其中之一的時鐘脈沖信號作為第二輸出時鐘脈沖信號(CK_D2)。其中，每個差動反向器最小的延遲調整時間約為10ps。
[0052]如圖4D所示，其為第三調整級示意圖。第三調整級又可稱為內插器(interpolator)。如圖所示，提供二個不同的驅動電壓Vdl與Vd2可使得第二輸出時鐘脈沖信號(CK_D2)與第三輸出時鐘脈沖信號(CK_D3)的延遲時間到達數個ps等級。舉例來說，提供四個驅動電壓組，每個驅動電壓組中的驅動電壓Vdl與Vd2的比值皆不同。因此，利用二個位元的第三選擇信號級可以調整第二輸出時鐘脈沖信號(CK_D2)與第三輸出時鐘脈沖信號(CK_D3)之間的相位差。
[0053]由以上的說明可知，第一選擇信號(T_X)、第二選擇信號(Τ_Υ)與第三選擇信號共有8個位元，此八個位元即可作為相位校正電路350所輸出的第一相位調整信號Tl或者第二相位調整信號Τ2。其中，第一相位調整信號Tl或者第二相位調整信號Τ2中的前二位元可控制第一調整級；接下來的四個位元可控制第二調整級；最后二個位元可控制第三調整級。而根據第一相位調整信號Tl，即可將第一時鐘脈沖信號(CKla)的相位調整為延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb);同理,根據第二相位調整信號Τ2,即可將第二時鐘脈沖信號(CK2a)的相位調整為延遲的第二時鐘脈沖信號(CK2b)。由以上的說明可知，由于第一選擇信號(T_X)、第二選擇信號(Τ_Υ)與第三選擇信號共有8個位元，因此相位的最小延遲單位為(360/28)度。當然，如果第一選擇信號(Τ_Χ)、第二選擇信號(Τ_Υ)與第三選擇信號共有P個位元，則相位的最小延遲單位為(360/2ρ)度。
[0054]請參照圖5，其所繪示為取樣電路示意圖。取樣電路包括一第一 D型正反器510、一第二 D型正反器512、以及二選一多工器514。于進行信號邊緣對準校正時，需控制數據電路340輸出“O”與“I”交替變化的第X位元信號(Dx)，使得第X位元信號(Dx)所產生的方波信號與延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)具有相同的頻率以及相位。
[0055]如圖5所示，第一 D型正反器510的數據輸入端接收第x位元信號(Dx)，時鐘脈沖輸入端接收延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)，亦即，延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)作為取樣方波信號而第X位元信號(Dx)作為被取樣方波信號；第二 D型正反器512的數據輸入端接收延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)，時鐘脈沖輸入端接收第X位元信號(Dx)，亦即，第X位元信號(Dx)作為取樣方波信號而延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)作為被取樣方波信號；2選一多工器514連接至第一 D型正反器510與第二 D型正反器512的輸出端,并根據取樣選擇信號(Ss)而擇一輸出并成為取樣信號(S)。換句話說，校正電路可利用延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)來取樣第X位兀信號(Dx)產生取樣信號⑶；或者，利用第X位兀信號(Dx)來取樣延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)產生取樣信號(S)。更進一步說明，本發明利用取樣方波信號的上升緣(rising edge)來對被取樣方波信號進行取樣，并輸出取樣信號⑶。
[0056]當然，取樣電路也可以僅利用第一 D型正反器510即可，使得取樣信號⑶由延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)取樣第X位元信號(Dx)而產生；或者，取樣電路也可以僅利用第二 D型正反器512即可，使得取樣信號(S)由第X位元信號(Dx)取樣延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)而產生。
[0057]由于第X位元信號(Dx)與延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb)具有相同的頻率。因此，當二個方波信號的相位不同時，取樣信號(S)所產生的位元串(bit stream)持續維持在“I”或者“O”。當位元串持續輸出“I”時，對準回路狀態機354視為狀態“I”;反之，當取樣信號(S)所產生的位元串持續維持在“O”時，對準回路狀態機354視為狀態“O”。
[0058]根據數字電路的特性，當二個方波信號的相位相同時，取樣信號(S)所產生的位元串會變成中介數據(metadata)。也就是說，此時無法預測取樣信號(S)會產生“I”或者“O”的數據，此時取樣信號(S)所產生的位元串會隨機的出現“I”或者“O”。當取樣信號
(S)所產生的位元串變成中介數據時，對準回路狀態機354視為狀態“2”。
[0059]請參照圖6，其所繪示為本發明信號邊緣對準方法流程圖。當開始校正后，對準回路狀態機354接收接收取樣信號(S)所輸出的位元串，并決定一狀態(步驟S610)。根據上述的說明，當二個方波信號(第X位元信號(Dx)與延遲的第一時鐘脈沖信號(CKlb))的相位不同時，對準回路狀態機354決定的狀態不是狀態“I”就是狀態“O”。由于并非狀態“2”(步驟S612)，因此對準回路狀態機354需改變相位調整信號(第一相位調整信號Tl或者第二相位調整信號T2)(步驟S614)，以改變二個方波信號之間的相位差。
[0060]當相位調整信號改變后，再次接收接收取樣信號(S)所輸出的位元串，并決定一狀態(步驟S610)。當確定為狀態“2” (步驟S612)時，對準回路狀態機354即停止改變相位調整信號，而達調整出同相位的二個方波信號。
[0061]基本上，對準回路狀態機354決定狀態“2”的方式很多，皆是判斷取樣信號⑶所產生的位元串是否為中介數據。而以下僅簡單的介紹幾種方法。
[0062]第一種方式利用統計來決定位元串的數據是否為中介數據。例如，連續接收取樣信號⑶中的多個的位元(例如100個)后，統計100個位元中出現“I”的數目以及出現“O”的數目。當二個數目相減之后的絕對值小于一預定臨限值(例如30)時，則對準回路狀態機354確定此時即為狀態“2”。當然，此預定臨限值可以任意的設定。
[0063]第二種方式直接觀測取樣信號(S)。例如當取樣信號(S)的位元串中出現“O”、“I”、“O”、“I”的連續變化時，即可決定此時為狀態“2”。
[0064]請參照圖7A?7C圖其所繪示為本發明信號邊緣對準方法中相位調整信號的控制流程。基本上此實施例以調整輸入取樣電路的取樣方波信號為例來做說明。再者，相位調整信號中的第一選擇信號、第二選擇信號以及第三選擇信號的數值最小時，可造成最小的延遲效果。
[0065]如圖7A所示，其為第一調整級的調整方法。首先，保持第二選擇信號與第三選擇信號在最小值(步驟S710);接著，根據取樣信號(S)來判斷此時的狀態為狀態“O”、狀態“ I”、或者狀態“2”(步驟S710);當確定為狀態“2”時，即結束校正，并結合此時的第一選擇
信號、第二選擇信號；第三選擇信號成為相位調整信號。
[0066]當確定為狀態“I”時，將第一選擇信號減I (步驟S714)后，繼續判斷此時的狀態為狀態“O”、狀態“I”、或者狀態“2”(步驟S716)；于狀態“I”時，回到步驟S714繼續將第一選擇信號減I ;于狀態“0”，決定第一選擇信號(步驟S726);于狀態“2”時，即結束校正，并結合此時的第一選擇信號、第二選擇信號；第三選擇信號成為相位調整信號。
[0067]再者，當確定為狀態“O”時，將第一選擇信號加I (步驟S720)后，繼續判斷此時的狀態為狀態“O”、狀態“I”、或者狀態“2” (步驟S722);于狀態“O”時，回到步驟S720繼續將第一選擇信號加I ;于狀態“I”時，將第一選擇信號減I (步驟S724)并決定第一選擇信號(步驟S726);于狀態“2”時，即結束校正，并結合此時的第一選擇信號、第二選擇信號；第三選擇信號成為相位調整信號。
[0068]由圖7A的說明可知，此方法利用第一調整級來調整取樣方波信號，直到取樣方波信號的相位超前被取樣方波信號的相位(狀態“O”)為止，并且取樣方波信號與被取樣方波信號之間的相位差已經小于第一調整級的最小調整范圍。[0069]如前述，在確定取樣方波信號的相位超前被取樣方波信號的相位(也就是狀態“O”)時，即利用第二調整級來延遲取樣方波信號。如圖7B所示，其為第二調整級的調整方法。首先，固定之前的第一選擇信號并保持與第三選擇信號在最小值(步驟S730);接著，根據取樣信號(S)來判斷此時的狀態為狀態“O”、或者狀態“2”(步驟S732);當確定為狀態“2”時，即結束校正，并結合此時的第一選擇信號、第二選擇信號；第三選擇信號成為相位調整信號。
[0070]當確定為狀態“O”時，將第二選擇信號加I (步驟S734)后，繼續判斷此時的狀態為狀態“O”、狀態“I”、或者狀態“2” (步驟S736);于狀態“O”時，回到步驟S734繼續將第二選擇信號加I ;于狀態“I”時，將第一選擇信號減I (步驟S738)并決定第二選擇信號(步驟S740);于狀態“2”時，即結束校正，并結合此時的第一選擇信號、第二選擇信號；第三選擇信號成為相位調整信號。
[0071]由圖7B的說明可知，此方法利用第二調整級來調整取樣方波信號，直到取樣方波信號的相位超前被取樣方波信號的相位(狀態“O”)為止，并且取樣方波信號與被取樣方波信號之間的相位差已經小于第二調整級的最小調整范圍。
[0072]當第一選擇信號與第二選擇信號決定后，即利用第三調整級來延遲取樣方波信號。如圖7C所示，其為第三調整級的調整方法。首先，固定之前的第一選擇信號與第二選擇信號(步驟S750);接著，根據取樣信號⑶來判斷此時的狀態為狀態“O”、或者狀態“2”(步驟S752);當確定為狀態“2”時，即結束校正，并結合此時的第一選擇信號、第二選擇信號；第三選擇信號成為相位調整信號。
[0073]當確定為狀態“O”時，將第三選擇信號加1(步驟S754)后，繼續判斷此時的狀態為狀態“O”、狀態“I”、或者狀態“2” (步驟S756);于狀態“O”時，回到步驟S754繼續將第三選擇信號加I ;于狀態“I”時，決定第三選擇信號(步驟S758);于狀態“2”時，即結束校
正，并結合此時的第一選擇信號、第二選擇信號；第三選擇信號成為相位調整信號。
[0074]由圖7C的說明可知，此方法利用第三調整級來調整取樣方波信號，直到取樣方波信號的相位落后被取樣方波信號的相位(狀態“I”)為止，并且取樣方波信號與被取樣方波信號之間的相位差已經小于第二調整級的最小調整范圍。最后，利用決定的第一選擇信號、第二選擇信號；第三選擇信號組合成為相位調整信號。
[0075]由以上圖7A?7C的說明可知，由粗調調整級、中調調整級、細調調整級來逐步調整取樣方波信號，達到取樣方波信號與被取樣方波信號之間的相位差為最小值。
[0076]當然，在此【技術領域】的技術人員也可以不需要依照圖7A?7C的方式來進行調整。也可以直接將相位調整信號由最小值依序改變到最大值，并直接根據取樣信號(S)來判斷此時的狀態。并于多個狀態“2”時對應的相位調整信號中挑出一個最佳相位調整信號。也就是說，在相位調整信號為P位元時，由小到大依序該變相位調整信號，使取樣信號(S)判斷出2P個狀態，并據以獲得一個最佳相位調整信號。
[0077]再者，為了防止本發明信號邊緣對準裝置誤動作將取樣信號的上升緣(risingedge)對準被取樣信號的下降緣(falling edge),本發明提出二種方式以防止邊緣對準裝置誤動作。
[0078]在校正開始時，可能發生取樣信號的上升緣剛好與被取樣信號的下降緣對準而被判斷為狀態“2”。此時需要先利用相位調整信號來將二個方波信號的相位調整為相異，之后再利用圖7A至7C的方式再次進行校正即可確保二個方波信號的二個上升緣相互對齊。
[0079]另一種方式改變其中一個方波信號的責任周期(duty cycle) 0當對準回路狀態機354確定取樣方波信號以及被取樣方波信號之間相位相同而判斷為狀態“2”時，進一步改變取樣單元352的取樣方式，將取樣方波信號改變為被取樣方波信號并將被取樣方波信號改變為取樣方波信號。
[0080]如果改變取樣單元352的取樣方式后，對準回路狀態機354仍舊判斷為狀態“2”時，則確定此二方波信號為相同相位。反之，如果改變取樣單元352的取樣方式后，對準回路狀態機354判斷為狀態“O”或者狀態“ I”時，則確定此二方波信號為相位相差180度，也就是取樣信號的上升緣對準至被取樣信號的下降緣。
[0081]由以上的說明可知，本發明的優點是提出一種時鐘脈沖信號與數據信號的邊緣對準方法與相關裝置。適用于GHz等級的信號邊緣的對準。并且使得射頻數字模擬轉換器產生高效率的射頻輸出信號。
[0082]綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬【技術領域】中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當由權利要求書界定為準。
【權利要求】
1.一種信號邊緣對準裝置，包括: 一信號源，產生一第一方波信號與一第二方波信號； 一相位延遲電路，接收該第一方波信號與該第二方波信號，并根據至少一相位調整信號來產生延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號； 一數據電路，根據該延遲的第二方波信號產生一第三方波信號；以及一相位校正電路，接收該第三方波信號與延遲的該第一方波信號，并據以產生該至少一相位調整信號至該相位延遲電路以調整延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號之間的一相位差，使得該第三方波信號的信號邊緣對準延遲的該第一方波信號的信號邊緣； 其中，該第一方波信號、該第二方波信號與該第三方波信號具有相同的一頻率。
2.如權利要求1所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該數據電路產生多個位元的數字信號，且該第三方波信號為該多個位元的數字信號其中之一，使得一射頻數字模擬轉換器接收該些位元信號與延遲的該第一方波信號的信號并產生一射頻信號。
3.如權利要求1所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該相位延遲電路包括: 一第一相位延遲單元接收該第一方波信號與一第一相位調整信號而產生延遲的該第一方波信號；以及 一第二相位延遲單元 接收該第二方波信號與一第二相位調整信號而產生延遲的該第二方波信號。
4.如權利要求1所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該第二方波信號與延遲的該第二方波信號同相位，并且該相位延遲電路包括:一第一相位延遲單兀接收該第一方波信號與該至少一相位調整信號而產生延遲的該第一方波信號。
5.如權利要求4所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該第一相位延遲單元包括: 一第一調整級，接收該第一方波信號并根據該至少一相位調整信號中的一第一部份來延遲該第一方波信號并產生一第一輸出時鐘脈沖信號； 一第二調整級，接收該第一輸出時鐘脈沖信號并根據該至少一相位調整信號中的一第二部份來延遲該第一輸出時鐘脈沖信號并產生一第二輸出時鐘脈沖信號；以及 一第三調整級，接收該第二輸出時鐘脈沖信號并根據該至少一相位調整信號中的一第三部份來延遲該第二輸出時鐘脈沖信號并產生延遲的該第一方波信號。
6.如權利要求5所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該第一調整級為一粗調調整級，該第二調整級為一中調調整級，以及該第三調整級為一細調調整級。
7.如權利要求1所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該第一方波信號與延遲的該第一方波信號同相位，并且該相位延遲電路包括:一第二相位延遲單元接收該第二方波信號與該至少一相位調整信號而產生延遲的該第二方波信號。
8.如權利要求7所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該第二相位延遲單元包括: 一第一調整級，接收該第二方波信號并根據該至少一相位調整信號中的一第一部份來延遲該第二方波信號并產生一第一輸出時鐘脈沖信號； 一第二調整級，接收該第一輸出時鐘脈沖信號并根據該至少一相位調整信號中的一第二部份來延遲該第一輸出時鐘脈沖信號并產生一第二輸出時鐘脈沖信號；以及 一第三調整級，接收該第二輸出時鐘脈沖信號并根據該至少一相位調整信號中的一第三部份來延遲該第二輸出時鐘脈沖信號并產生延遲的該第二方波信號。
9.如權利要求8所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該第一調整級為一粗調調整級，該第二調整級為一中調調整級，以及該第三調整級為一細調調整級。
10.如權利要求1所述的邊緣對準裝置，其特征在于，該相位校正電路包括: 一取樣單元，接收該第三方波信號與延遲的該第一方波信號并產生一取樣信號；以及 一對準回路狀態機，接收該取樣信號中的一位元串，其中，當該位元串不是一中介數據時，改變該至少一相位調整信號，當該位元串是該中介數據時，停止改變該至少一相位調整信號。
11.一種信號邊緣對準方法，包括下列步驟: (a)接收一第一方波信號與一第二方波信號； (b)根據至少一相位調整信號來產生延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號的信號； (C)利用延遲的該第一方波信號來取樣延遲的該第二方波信號的信號，并據以產生一取樣信號；以及 (d)當該取樣信號中的一位元串不是一中介數據時，改變該至少一相位調整信號并回至步驟(b)，當該位元串是該中介數據時，停止改變該至少一相位調整信號。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，該至少一相位調整信號包括一第一選擇信號、一第二選擇信號、與一第三選擇信號；當該位元串不是該中介數據時為一第一狀態或者一第二狀態；以及當該位元串是該中介數據時為一第三狀態。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，改變該至少一相位調整信號改變該第一選擇信號，包括下列步驟: 保持該第二選擇信號與該第三選擇信號在一最小值； 于該第三狀態時，結束流程； 于該第一狀態時，依序增加該第一選擇信號直到該第一信號對應至該第二狀態后，將該第一選擇信號減I后成為一決定的第一選擇信號，或者依序增加該第一選擇信號直到該第一信號對應至該第三狀態后，結束流程；以及 于該第二狀態時，依序減少該第一選擇信號直到該第一信號對應至該第一狀態后，成為該決定的第一選擇信號，或者依序減少該第一選擇信號直到該第一選擇信號對應至該第三狀態后，結束流程； 其中，于結束流程時，根據該第一選擇信號、該第二選擇信號、與該第三選擇信號完成該至少一相位選擇信號。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，于第一次判斷為該第三狀態時，改變該延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號的信號以呈現該第一狀態或者該第二狀態后，再次進入步驟(a)，以防止誤動作。
15.如權利要求12所述的方法，其特征在于， 于第一次判斷為該第三狀態時，改延遲的變該第二方波信號與延遲的該第一方波信號具有相異的一責任周期，并利用延遲的該第二方波信號來取樣延遲的該第一方波信號的信號; 于確認維持在該第一狀態或者該第二狀態時，卻認為誤動作；以及于確認在該第一狀態或者該第二狀態時，卻認為誤動作。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，改變該至少一相位調整信號改變該第二選擇信號，包括下列步驟: 固定該決定的第一選擇信號并保持該第三選擇信號在該最小值； 于該第三狀態時，結束流程；以及 于該第一狀態時，依序增加該第二選擇信號直到該第二信號對應至該第二狀態后，將該第二選擇信號減I后成為一決定的第二選擇信號，或者依序增加該第二選擇信號直到該第二選擇信號對應至該第三狀態后，結束流程； 其中，于結束流程時，根據該決定的第一選擇信號、該第二選擇信號、與該第三選擇信號完成該至少一相位選擇信號。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，改變該至少一相位調整信號改變該第三選擇信號，包括下列步驟: 固定該決定的第一選擇信號與該決定的第二選擇信號； 于該第三狀態時，結束流程；以及 于該第一狀態時，依序增加該第三選擇信號直到該第三信號對應至該第二狀態后，成為一決定的第三選擇信號， 或者依序增加該第三選擇信號直到該第三選擇信號對應至該第三狀態后，結束流程； 其中，于結束流程時，根據該決定的第一選擇信號、該決定的第二選擇信號、與該第三選擇信號完成該至少一相位選擇信號。
18.一種信號邊緣對準方法，包括下列步驟: 接收一第一方波信號與一第二方波信號； 根據至少一相位調整信號來產生延遲的該第一方波信號與延遲的該第二方波信號的信號; 利用延遲的該第一方波信號來取樣延遲的該第二方波信號的信號，并據以產生一取樣信號；以及 當該取樣信號中的一位元串不是一中介數據時，決定為一第一狀態或者一第二狀態，當該位元串是該中介數據時，決定為一第三狀態； 其中，該至少一相位調整信號共有P個位元，改變該至少一相位調整信號2p次后獲得多個該第三狀態；并且于該些第三狀態對應的多個相位調整信號中決定一最佳相位調整信號。
【文檔編號】H03K5/06GK103457581SQ201210175469
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2012年5月31日
【發明者】謝明諭, 曾圣哲, 洪志銘 申請人:晨星軟件研發(深圳)有限公司, 晨星半導體股份有限公司