相位吞噬装置与使用该相位吞噬装置的信号产生装置

摘要

一种可降低输出时脉抖动量的相位吞噬装置与使用该相位吞噬装置的信号产生装置。该信号产生装置包含一多相位时脉产生器，接收一参考时脉，并产生复数个频率相同但相位不同的多相位参考时脉；一多工器，接收复数个多相位参考时脉，并根据一相位选择信号选择复数个多相位参考时脉的一参考时脉输出；一相位吞噬控制单元，具有一比较单元并接收一相位吞噬量，并产生一相位控制信号；以及一时脉选择单元，接收该相位控制信号，产生该相位选择信号。该比较单元依据相位吞噬量及一参考信号产生该相位控制信号，且参考信号是以非位元顺序与相位吞噬量进行比较，因此该相位控制信号并非连续，可视为平均分配，藉以降低信号产生装置的输出信号的周期抖动量。

说明书

技术领域

本发明是关于相位吞噬装置与信号产生装置，特别是关于可降低输出时脉的抖动量的相位吞噬装置与使用该相位吞噬装置的信号产生装置。

发明背景

图1所示为习知信号产生装置的架构图。该信号产生装置10是用来产生频率合成时脉，该时脉可根据需求调整频率。该信号产生装置10包含一多相位时脉产生单元(multi-phase clock generator)11、一多工器(multiplexer)12、一相位吞噬控制单元(phase-swallow control unit)14、以及一时脉选择单元(clock selector)15。多相位时脉产生单元11是根据一参考时脉产生复数个频率相同但相位不同的多相位参考时脉CKn-1、CKn-2...、CK0。图2显示8个不同相位的多相位参考时脉CK7、CK6、...、CK0的波形。多工器12接收复数个多相位参考时脉CKn-1、CKn-2...、CK0，并根据一相位选择信号选择该等多相位参考时脉的一时脉输出，藉以产生一输出时脉的信号。相位吞噬控制单元14则根据相位吞噬量产生一相位控制信号(swallow control signal，SCS)。时脉选择单元15再根据相位控制信号SCS输出相位选择信号。时脉选择单元15可以为一计数器，并以相位控制信号为触发信号。当相位控制信号被致能时，计数器就加1，所以相位选择信号亦加1，藉以让多工器12选择下一个相位的参考时脉作为输出时脉的信号。如此，根据相位控制信号的致能次数，即可微调该信号产生装置10的输出时脉的信号的频率。

一般传统的相位吞噬控制单元可利用一积分三角调变器(sigma-deltaModulator)，达到精确地控制输出频率，且周期抖动小的要求，若以一阶积分三角调变器为例，其实施例可为一累加器(Accumulator)，其电路面积仍大于一般逻辑元件(及闸、或闸、正反器)。

对于需要小电路面积尺寸的电路设计要求而言，一般传统的相位吞噬控制单元则是利用一计数器(可视为复数个正反器所组成)来完成，请参考图3。图3为图1的相位吞噬控制单元的方块图。如该图所示，相位吞噬控制单元14包含一计数器31、一比较器32、以及一暂存器33。计数器31是计数时脉信号的时脉数，并输出参考信号至比较器32。而暂存器33是暂存相位吞噬量。比较器32是比较计数器31所输出的参考信号以及暂存器33的相位吞噬量。亦即，当参考信号小于相位吞噬量时，则将相位控制信号SCS致能(enable)，反之当参考信号大于或等于相位吞噬量时，则将相位控制信号SCS禁能(disable)。所以，如图3所示，参考信号的低位元与相位吞噬量的低位元比较，而参考信号的高位元与相位吞噬量的高位元比较。

在图3的架构中，由于其相位的吞噬是连续性的。例如：如果相位差为3个相位的话，则习知的相位吞噬方法是在连续3个时脉周期里各吞噬一个相位。因此信号产生装置10的输出时脉的周期抖动(cycle-cycle jitter)较大。根据系统需求设计，可将输出时脉的信号除以适当的值，达到所需的频率。即利用除频器(图未示)接收多工器12所输出的时脉信号，并进行除频。当8个时脉周期要连续地吞噬(swallow)3个相位时，且除频器是除以3，则最大的周期抖动量为3ΔT，其中ΔT为两个相邻的多相位参考时脉的相位差。而且，吞噬的相位越多，其最大的周期抖动量就越大。

因此，可以符合电路面积尺寸小的要求，并且有效地降低周期抖动量为一重要课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降低周期抖动量的相位吞噬装置以及使用该相位吞噬装置的信号产生装置。

本发明提供的一种相位吞噬装置，是接收复数个多相位参考时脉，并产生一输出时脉，且该些多相位参考时脉其频率相同、相位不同，该相位吞噬装置包括：

一多工器，是接收该些多相位参考时脉，并根据一相位选择信号选择该些多相位参考时脉的一参考时脉输出，作为所述输出时脉；以及

一相位吞噬控制单元，依据一相位吞噬量与一参考信号，并藉由一非位元顺序的方式，比较该相位吞噬量与该参考信号后，输出该相位选择信号。

所述的相位吞噬装置还包含一计数器，用以输出该参考信号。

所述的相位吞噬控制单元是将该参考信号的该些位元以位元反相顺序与该相位吞噬量的相对应的该些位元作比较。

一种信号产生装置，包含：

一多相位时脉产生器，接收一参考时脉，并产生复数个频率相同但相位不同的多相位参考时脉；

一多工器，接收该些多相位参考时脉，并根据一相位选择信号选择该些多相位参考时脉的一参考时脉输出，作为所述输出时脉；

一相位吞噬控制单元，具有一比较单元并接收一相位吞噬量，并产生一相位控制信号；以及

一时脉选择单元，接收所述相位控制信号，并产生所述相位选择信号；

其中，所述比较单元是以不同的位元顺序比较该相位吞噬量与一参考信号，并输出该相位控制信号。

所述的相位吞噬量及该参考信号皆为具有复数个位元的信号，且该相位吞噬控制单元包括复数个位元比较单元，用以比较该相位吞噬量的第m位元以及该参考信号的第n位元，以输出该相位控制信号，其中，m，n皆为正整数，且m不等于n。

所述的信号产生装置，其中该不同的位元顺序为位元反向顺序。

所述的信号产生装置，还包含一计数器，用以输出该参考信号。

所述的相位吞噬控制单元还包含一暂存器，用以储存并输出该相位吞噬量。

由于相位吞噬控制单元中，比较器是以不同位元次序来比较参考信号与相位吞噬量，因此该相位吞噬控制单元所产生的相位控制信号并非连续，且可视为平均分配，藉以降低信号产生装置的输出信号的周期抖动量。

附图说明

图1所示为习知信号产生装置的架构图；

图2为复数个多相位时脉的波形示意图；

图3为习知相位吞噬控制单元的方块图；

图4显示本发明信号产生装置的架构图；

图5显示图4的相位吞噬控制单元的示意图；

图6显示图5的比较器所接收的计数器的值；

图7显示不同的相位吞噬量所对应的相位吞噬示意图，其中斜线的区域是相位控制信号SCS致能的区域，而N为相位吞噬量。

具体实施方式

以下参考附图详细说明本发明相位吞噬装置以及使用该相位吞噬装置的信号产生装置。

由于习知架构中的相位吞噬是连续性的，因此周期抖动量较大。所以，本发明为了降低周期抖动量，提出一种架构将相位吞噬分散。

图4显示本发明信号产生装置的架构图。本发明的信号产生装置40包含一多相位时脉产生单元41、一相位吞噬装置42、以及一除频器43。而相位吞噬装置42包含一多工器421、一相位吞噬控制单元422、以及一时脉选择单元423。多相位时脉产生单元41是根据一参考时脉产生复数个频率相同但相位不同的多相位参考时脉CKn-1、CKn-2...、CK0。多工器421接收复数个多相位参考时脉，并根据一相位选择信号选择该等多相位参考时脉的一参考时脉输出。相位吞噬控制单元422则根据相位吞噬量产生一相位控制信号SCS。时脉选择单元423再根据相位控制信号SCS输出相位选择信号。本发明信号产生装置40与习知信号产生装置的差异是相位吞噬控制单元422所产生的相位控制信号是分散的，并非连续性的。由于信号产生装置40的多相位时脉产生单元41、多工器421、除频器43、以及时脉选择单元423的架构与功能与习知的信号产生装置相同，于此不再重复说明。

图5显示图4的相位吞噬控制单元的示意图。如该图所示，相位吞噬控制单元422包含一计数器51、一比较器52、以及一暂存器53。计数器51是计数时脉信号的时脉数，并输出计数值(参考信号)至比较器52。而暂存器53是暂存相位吞噬量。相位吞噬控制单元422与图3的相位吞噬控制单元的差异是计数器51连接至比较器52的高、低位元次序颠倒。亦即，计数器51的最低位元C0连接至比较器52的A2、计数器51的次低位元C1连接至比较器52的A1、计数器51的最高位元C2连接至比较器52的A0；而暂存器53的最低位元D0连接至比较器52的B0、暂存器53的次低位元D1连接至比较器52的B1、暂存器53的最高位元D2连接至比较器52的B2。图6显示比较器所接收的计数器的值。如图6所示，时脉信号被以位元反向(bit reverse)顺序输入至比较器52中，来与相位吞噬量作比较，因此其计数值会被打散。根据此特性，比较器比较该计数值与相位吞噬量后，该比较器的输出信号并非连续，大约可视为分散地分配。当然，其电路的实施方法，不限定于上述的描述，直接将相位吞噬量与参考时脉以不按照位元顺序的方式，利用及闸或是反或闸等逻辑运算，亦不脱离本发明所提出利用非位元顺序达到分散效果的精神。

图7显示不同的相位吞噬量所对应的相位抑制情形，其中斜线的区域是抑制控制信号SCS致能的区域，而N为相位吞噬量。图7所示的情形是假设有8个多相位参考时脉。如图7所示，相位吞噬的时间点以被分散开来。习知的架构，其最大的周期抖动量与吞噬的相位数目N成正比。而本发明的最大周期抖动量有两种情形，当除频器的除数为偶数时，其最大周期抖动量为0或一个ΔT，其中ΔT为两个相邻的多相位参考时脉的相位差。而当除频器的除数为奇数时，其最大周期抖动量为2ΔT。

所以，本发明的信号产生装置锁产生的输出时脉可有效降低其抖动量。以上虽以实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，该行业者可进行各种变形或变更。