一种无SYSREF的小数时钟同步产生电路及芯片阵列的制作方法

本发明属于集成电路设计与制造，尤其涉及一种无sysref的小数时钟同步产生电路及芯片阵列。

背景技术：

1、5g、6g通信技术和相控阵雷达的持续发展，对时钟系统提出了越来越高的要求，特别是在相控阵和mimo系统中，大规模阵列时钟同步的需求，是业界研究的热点。目前主流做法例如美国ti公司的04828芯片均采用片外sysref时钟同步指示信号进行同步，这不可避免的增加了大规模阵列的控制复杂度，并且在更高速场景(例如20g)，电路时序往往难以约束。此外，现有时钟同步芯片几乎均基于电荷泵锁相环实现，电荷泵锁相环的电流失配会造成参考时钟和压控振荡器相位误差，此误差为工艺随机失配误差，通常难以消除，实际产品中依靠可变延迟链进行补偿。最后，目前尚未查阅到小数分频时钟同步技术，无论是基于传统sdm的小数锁相环技术(如图2所示)还是基于新型dtc的小数锁相环技术(图1所示)均会导致大规模阵列时钟同步间相位相差整数个振荡器周期。

2、由此可见，现有大规模阵列时钟同步方案，不仅需要额外时钟同步指示信号sysref，而且同步时钟相位精度受限于电荷泵电流失配，难以实现小数时钟同步，限制了系统的灵活配置。如何更加简洁高效的实现高精度、灵活可配的时钟同步是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种无sysref的小数时钟同步产生电路，包括依次连接的模数转换电路、数字滤波器电路、数控振荡器电路、分频器电路和相位插值器电路，相位插值器电路的输出为整个电路的输出，同时，相位插值器电路的输出端依次连接snapshot电路和单转双电路。

2、进一步地，参考时钟refclk作为模数转换器电路的采样时钟输入，模数转换器电路的输出接数字滤波器电路的输入，数字滤波器电路的输出接数控振荡器电路的输入，数控振荡器电路的输出接分频器电路，分频器电路的输出接相位插值器的输入，相位差值器电路的输出接snapshot电路，snapshot的输出接单转双电路的输入，单转双电路的差分输出snap_p和snap_n作为模数转换器电路的被量化信号。

3、进一步地，由参考时钟refclk沿作为模数转换器的采样时钟对输出时钟信号采样，进行相位比较，将相位误差转变为模数转换器的量化噪声误差。

4、进一步地，snapshot电路将所述小数时钟同步产生电路输出的时钟沿直接输出给模数转换器电路进行比较。

5、还提供了一种芯片阵列，所述芯片阵列包括若干个芯片，每个芯片包括上述的任一同步产生电路，各芯片所有时钟单元的输入均接同一参考时钟refclk，输出分别为fout1、fout2…foutn。

6、本发明与现有技术相比，具备以下优点：

7、1、本发明无需片外sysref信号即可进行阵列时钟同步。

8、2、本发明可进行小数频率时钟同步。

9、3、本发明利用高精度模数转换器对相位进行采样，避免了传统电荷泵电流失配导致的相位误差，更容易实现更高的精度。

技术特征：

1.一种无sysref的小数时钟同步产生电路，其特征在于，包括依次连接的模数转换电路、数字滤波器电路、数控振荡器电路、分频器电路和相位插值器电路，相位插值器电路的输出为整个电路的输出，同时，相位插值器电路的输出端依次连接snapshot电路和单转双电路。

2.根据权利要求1所述的无sysref的小数时钟同步产生电路，其特征在于，参考时钟refclk作为模数转换器电路的采样时钟输入，模数转换器电路的输出接数字滤波器电路的输入，数字滤波器电路的输出接数控振荡器电路的输入，数控振荡器电路的输出接分频器电路，分频器电路的输出接相位插值器的输入，相位差值器电路的输出接snapshot电路，snapshot的输出接单转双电路的输入，单转双电路的差分输出snap_p和snap_n作为模数转换器电路的被量化信号。

3.根据权利要求2所述的无sysref的小数时钟同步产生电路，其特征在于，由参考时钟refclk沿作为模数转换器的采样时钟对输出时钟信号采样，进行相位比较，将相位误差转变为模数转换器的量化噪声误差。

4.根据权利要求2所述的无sysref的小数时钟同步产生电路，其特征在于，snapshot电路将所述小数时钟同步产生电路输出的时钟沿直接输出给模数转换器电路进行比较。

5.一种芯片阵列，所述芯片阵列包括若干个芯片，其特征在于，每个芯片包括权利要求1-3任一权利要求所述的电路，各芯片所有时钟单元的输入均接同一参考时钟refclk，输出分别为fout1、fout2…foutn。

技术总结
本发明公开了一种无SYSREF的小数时钟同步产生电路及芯片阵列，所述电路包括依次连接的模数转换电路、数字滤波器电路、数控振荡器电路、分频器电路和相位插值器电路，相位插值器电路的输出为整个电路的输出，同时，相位插值器电路的输出端依次连接SnapShot电路和单转双电路。本发明利用高精度模数转换器对相位进行采样，避免了传统电荷泵电流失配导致的相位误差，更容易实现更高的精度。

技术研发人员：张浩,孙红兵
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15