时钟恢复装置及接收器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及集成电路技术，尤其涉及一种时钟恢复装置及接收器。
【背景技术】
[0002]时钟恢复装置被广泛应用在高速源同步传输系统的接收器中。图1为现有技术的源同步传输系统的接收器的结构示意图。如图1所示，其中，接收器的由时钟恢复装置和采样器组成。其中，时钟恢复装置的主要作用包括:(I)调节接收时钟相位，将采样时钟对齐接收数据进行正确采样；(2)滤除接收时钟上的高频率抖动噪声，提高采样可靠性。通常将时钟恢复装置能够滤除的抖动噪声的最小频率值称为该装置的抖动传递带宽。抖动传递带宽的大小对接收器的采样可靠性产生很大影响:(I)抖动传递带宽过小(通常小于一百兆赫兹)会导致接收时钟上有益的低频率抖动噪声被滤除，不能保证接收器具备最优的采样可靠性；(2)抖动传递带宽过大(通常大于一千兆赫兹)会导致接收时钟上有害的高频率抖动噪声不能被滤除，导致接收器的采样可靠性降低。为了使接收器具备最佳的采样可靠性，通常需要将时钟恢复装置的抖动传递带宽设置为数十到数百兆赫兹之间的某个固定值。注入锁定型时钟恢复装置是一种功耗较低的新型时钟恢复装置，并已经逐步被使用于源同步传输系统的接收器中。
[0003]图2为现有技术I的注入锁定型时钟恢复装置的结构示意图。如图2所示，图2示出的注入锁定型时钟恢复装置主要由压控振荡器和注入器组成。其中，压控振荡器用于产生时钟，它的自由振荡频率由控制电压决定；注入器用于将接收时钟以一定方式叠加注入到压控振荡器中。图2示出的注入锁定型时钟恢复装置可以实现:⑴注入锁定:当一个外部频率为f_out的接收时钟通过一定方式(注入器)注入到一个自由振荡频率为f_run的压控振荡器时，并且二者频率差别小于一定范围，那么最终压控振荡器的振荡频率也将被锁定到频率f_out。也就是说，在注入锁定后，采样时钟和接收时钟的频率保持一致，因此能够用于采样数据；(2)时钟相位调节功能:当改变压控振荡器的自由振荡频率f_run时，压控振荡器的输出时钟相位会随之线性变化，因此可以通过变化控制电压来调节采样时钟相位，并最终对齐数据中心进行正确采样；(3)抖动噪声滤除功能:注入锁定后的压控振荡器对于接收时钟上抖动噪声的作用等效为一个一阶低通滤波器，其抖动传递带宽通常在数十到数百兆赫兹之间，因此该装置能够提高接收器的采样可靠性。但是，图2所示的注入锁定型时钟恢复装置至少具有如下缺陷:(I)非恒定的抖动传递带宽。当改变压控振荡器的自由振荡频率f_run时，也就是调节采样时钟相位的过程中，时钟恢复装置的抖动传递带宽也会发生变化，并且变化十分剧烈，变化范围可从数十兆到数百兆赫兹。但是对于固定的接收器来说，只有一个抖动传递带宽值为最优值，因此非恒定的抖动传递带宽会导致接收器的采样可靠性下降。(2)非精确的正交采样时钟。当改变压控振荡器的自由振荡频率f_run时，也就是调节采样时钟相位的过程中，压控振荡器的正交采样时钟的正交相位关系也会发生变化，不能始终保持精确的90度相位关系。但是时钟恢复装置需要一对精确的正交(90度)时钟进行四分之一速率采样，因此该问题会导致接收器的采样可靠性下降。
[0004]图3为现有技术2的注入锁定型时钟恢复装置的另一结构示意图。如图3所示，相比于图2所示的技术方案，图3示出的注入锁定型时钟恢复装置增加了延迟跟踪器、带宽插值器和正交时钟生成器。其中，延迟追踪器用于补偿路径SI的延迟时间，保证产生路径SI和S2具有相同延迟时间；带宽插值器对两条路径送来的同相位时钟进行插值；正交时钟生成器根据输入时钟产生一对精确的正交(90度)时钟。图3示出的注入锁定型时钟恢复装置可以解决图2示出技术方案的缺陷:(I)保证恒定抖动传递带宽:接收时钟分别经过两条不同路径，然后送入带宽插值器:(a)路径SI为一个延迟跟踪器，仅为延迟作用，因此具有很大的抖动传递带宽(可达到数千兆赫兹)；(b)路径S2为一个注入锁定型时钟恢复装置，则具有较小的抖动传递带宽(数十到数百兆赫兹)。当路径S2中调节时钟相位完成后，该路径的抖动传递带宽也相应发生变化，但是该变化可以通过改变带宽插值器的插值比例，利用路径SI进行补偿，因此整个时钟恢复装置的抖动传递带宽保持不变。(2)保证精确正交采样时钟:正交注入能够有效解决非精确的正交采样时钟问题。图3示出的注入锁定型时钟恢复装置的结构示意图中的路径S2中的压控振荡器使用正交时钟生成器产生的正交时钟进行正交注入，因此能够保证在调节相位的同时也依然输出精确的正交采样时钟。但是，图3所示的注入锁定型时钟恢复装置至少具有如下缺陷:(I)延迟跟踪器和带宽插值器均为功耗消耗较大的电路，因此该技术具有较大的功耗开销；(2)为了产生精确的正交时钟，需加入额外的正交时钟生成器，增加了时钟恢复装置的功耗；(3)该时钟恢复装置结构复杂，实现起来难度较大，设计周期较长。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种时钟恢复装置及接收器，以解决现有技术的注入锁定型时钟恢复装置存在的无法保证恒定的抖动传递带宽和精确的正交采样时钟的缺陷，降低功率开销和设计复杂度。
[0006]第一方面，本发明实施例提供一种时钟恢复装置，其中，所述时钟恢复装置，包括:带宽控制器，包括第一注入器和第一压控振荡器；
[0007]级联连接到所述带宽控制器的相位调节器，包括第二注入器和第二压控振荡器；其中，所述第一压控振荡器与所述第二注入器级联；
[0008]所述第一注入器，与所述第一压控振荡器相连，用于将接收时钟以预设的第一注入强度注入到所述第一压控振荡器中；所述第一注入强度对应于所述时钟恢复装置的目标抖动传递带宽；
[0009]所述第一压控振荡器，用于根据所述第一注入强度，将所述第一压控振荡器的抖动传递带宽调节至所述时钟恢复装置的目标抖动传递带宽，并根据所述接收时钟及所述目标抖动传递带宽，产生一对正交时钟以发送给所述第二注入器；
[0010]所述第二注入器，与所述第二压控振荡器相连，用于将所述正交时钟以预设的第二注入强度正交注入到所述第二压控振荡器中；所述第二注入强度至少为所述第一注入强度的四倍；
[0011]所述第二压控振荡器，用于根据所述第二注入强度，将所述第二压控振荡器的抖动传递带宽调节至第二抖动传递带宽，并根据所述第一压控振荡器产生的正交时钟产生正交采样时钟；其中，所述第二抖动传递带宽至少为所述目标抖动传递带宽的四倍。
[0012]在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述带宽控制器还包括:
[0013]第一频率控制器，与所述第一压控振荡器相连，用于通过调节所述第一压控振荡器的控制电压，将所述第一压控振荡器的自由振荡频率调节至第一自由振荡频率，所述第一自由振荡频率对应于所述第一压控振荡器的最小抖动传递带宽。
[0014]在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述相位调节器还包括:
[0015]第二频率控制器，与所述第二压控振荡器相连，用于通过调节所述第二压控振荡器的控制电压，将所述正交采样时钟的相位调节至第一相位，所述第一相位与接收数据信号的中心对齐。
[0016]在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第一压控振荡器为具有m级差分结构的环形振荡器；其中，所述m级差分结构的每一级为采用线性阻抗结构的延迟单元，所述m为大于I的偶数。
[0017]在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第二压控振荡器为具有η级差分结构的环形振荡器；其中，所述η级差分结构的每一级为采用线性阻抗结构的延迟单元，所述η为大于I的偶数。
[0018]在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一注入器具有时钟输入端、第一注入信号注入端和第一时钟