CN103138793A

CN103138793A - 无晶体振荡器的收发器

Info

Publication number: CN103138793A
Application number: CN2011103805742A
Authority: CN
Inventors: 徐铭锋; 刘凯尹; 徐子瀚; 朱元志
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: CN103138793B

Abstract

无晶体振荡器的收发器包含一收发单元及一时钟产生单元，其中该时钟产生单元包含一时钟产生器、一多路复用器及一频率差异检测器。该收发单元根据一锁相回路产生的第一时钟，与一链接端交换数据；该时钟产生器用以产生并输出一第二时钟；该多路复用器用以接收一校正时钟或该链接端的接收器时钟，以及输出该校正时钟或该链接端的接收器时钟；该频率差异检测器用以根据该第二时钟与该校正时钟或与该链接端的接收器时钟的差异，产生一差异信号。该时钟产生器根据该差异信号，调整该第二时钟的漂移。该锁相回路根据该第二时钟，产生该第一时钟。

Description

无晶体振荡器的收发器

技术领域

本发明是有关于一种应用于以太网络系统的收发器，尤指一种应用于以太网络系统的无晶体振荡器的收发器。

背景技术

以太网络是目前被广泛应用的网络之一，可以提供以太网络二端(主控端与链接端)的装置同时传收数据，并可自动选择适当的传收速度。在以太网络系统中，主控端与链接端的装置必须在规范的速度下传收数据。以100M为例，媒体文件接口(media document interface，MDI)在线传送的多阶传输3(Multilevel Transmission 3，MLT3)的速度必须是125M加减100ppm。如果主控端与链接端的装置的频率差距太大，则主控端的接收器可能无法辨别链接端的数据，导致主控端与链接端之间无法建立联机，或导致传收包有错误。

为了达到125M加减100ppm的要求，系统通常会提供准确的外部参考时钟，给主控端的接收器中的锁相回路以产生符合系统要求的时钟。一般来说，系统利用晶体振荡元件，来产生准确的外部参考时钟给主控端的接收器。然而，晶体振荡元件成本高且面积大。因此，如何设计一个不需外部参考时钟的接收器成为设计者的一个重要课题。

发明内容

本发明的一实施例提供一种无晶体振荡器的收发器。该收发器包含一收发单元及一时钟产生单元，其中该时钟产生单元包含一时钟产生器、一多路复用器及一频率差异检测器。该收发单元包含一锁相回路，用以产生一第一时钟，该收发单元用以根据该第一时钟，与一链接端交换数据；该时钟产生器用以产生并输出一第二时钟至该收发单元；该多路复用器包括一第一输入端，用以接收一校正时钟，一第二输入端，用以接收该链接端的接收器时钟，及一输出端，用以输出该校正时钟或该链接端的接收器时钟；该频率差异检测器耦接于该时钟产生器与该多路复用器的输出端，用以根据一预定时间内该校正时钟与该第二时钟之间的差异，或该预定时间内该第二时钟与该链接端的接收器时钟之间的差异，产生一差异信号。该锁相回路根据该第二时钟，产生该第一时钟，且该时钟产生器根据该差异信号，调整该第二时钟的漂移。

本发明提供一种无晶体振荡器的收发器。该收发器利用一时钟产生单元，产生一第二时钟给一收发单元内的锁相回路。然后，该锁相回路即可根据该第二时钟，产生符合一以太网络系统要求的第一时钟。因此，相较于先前技术，本发明并不需要一晶体振荡元件及可产生准确的该第二时钟给该收发单元内的锁相回路。

附图说明

图1是本发明的一实施例，说明一种无晶体振荡器的收发器的示意图。

图2是本发明的另一实施例，说明一种无晶体振荡器的收发器的示意图。

图3是本发明的另一实施例，说明一种无晶体振荡器的收发器的示意图。

符号说明

100、200、300收发器 102收发单元

104时钟产生单元 106链接端

1022锁相回路 1042时钟产生器

1044多路复用器 1046频率差异检测器

1048频率调整器 1050累加器

10462第一计数器 10464第二计数器

AC累加信号 CC校正时钟

CL2第二时钟 DS差异信号

FAS频率调整信号 RC接收器时钟

具体实施方式

请参照图1，图1是为本发明的一实施例，说明一种无晶体振荡器的收发器100的示意图。收发器100可包含一收发单元102及一时钟产生单元104，其中时钟产生单元104包含一时钟产生器1042、一多路复用器1044及一频率差异检测器1046。本实施例的收发单元102包含一锁相回路1022，用以产生一第一时钟，收发单元102根据第一时钟，与一链接端106交换数据；时钟产生器1042用以产生并输出一第二时钟CL2至收发单元102，其中时钟产生器1042可为一环型振荡器(ring oscillator)、一电压或电流控制振荡器(voltage-or current-controlled oscillator)，如电阻电容振荡器或电感电容振荡器等、一延迟时间振荡器(delay time oscillator)或一多谐振荡器(multivibrator)。本实施例的多路复用器1044有一输入端，用以接收一校正时钟CC，还有一输入端，用以接收链接端106的接收器时钟RC，及一输出端，用以输出校正时钟CC或链接端106的接收器时钟RC。本实施例的频率差异检测器1046耦接于时钟产生器1042与多路复用器1044的输出端，用以根据一预定时间T内校正时钟CC与第二时钟CL2之间的差异，或预定时间T内第二时钟CL2与链接端106的接收器时钟RC之间的差异，产生一差异信号DS，其中频率差异检测器1046为一数字电路或一模拟电路。另外，锁相回路1022根据第二时钟CL2，产生第一时钟。

如图1所示，频率差异检测器1046包含一第一计数器10462及一第二计数器10464。第一计数器10462用以计数校正时钟CC于预定时间T内产生的第一时钟数或链接端106的接收器时钟RC于预定时间T内产生的第二时钟数；第二计数器10464用以计数第二时钟CL2于预定时间T内产生的第三时钟数。因此，频率差异检测器1046即可根据预定时间T内第一时钟数(对应于校正时钟CC)与第三时钟数(对应于第二时钟CL2)之间的差异，或根据预定时间T内第二时钟数(对应于链接端106的接收器时钟RC)与第三时钟数(对应于第二时钟CL2)之间的差异，产生差异信号DS。然后，时钟产生器1042即可根据差异信号DS，调整第二时钟CL2因为制程、温度、电压及/或其它因素所产生的漂移。

如图1所示，在收发器100尚未出厂前(亦即未链接链接端106)，多路复用器1044输出校正时钟CC。因此，第一计数器10462计数校正时钟CC于预定时间T内产生的第一时钟数，以及第二计数器10464计数第二时钟CL2于预定时间T内产生的第三时钟数。然后，频率差异检测器1046即可根据预定时间T内第一时钟数(对应于校正时钟CC)与第三时钟数(对应于第二时钟CL2)之间的差异，产生差异信号DS。因为时钟产生器1042和频率差异检测器1046形成一负反馈循环，所以最后第二时钟CL2会趋近于校正时钟CC。如此，时钟产生器1042即可根据差异信号DS，校正第二时钟CL2因为制程、温度、电压及/或其它因素所产生的漂移。

如图1所示，在收发器100出厂后以及收发器100链接链接端106时，多路复用器1044输出链接端106的接收器时钟RC。因此，第一计数器10462计数链接端106的接收器时钟RC于预定时间T内产生的第二时钟数，以及第二计数器10464计数第二时钟CL2于预定时间T内产生的第三时钟数。然后，频率差异检测器1046即可根据预定时间T内第二时钟数(对应于链接端106的接收器时钟RC)与第三时钟数(对应于第二时钟CL2)之间的差异，产生差异信号DS。因为时钟产生器1042和频率差异检测器1046形成一负反馈循环，所以最后第二时钟CL2会趋近于链接端106的接收器时钟RC。如此，时钟产生器1042即可根据差异信号DS，校正第二时钟CL2因为制程、温度、电压及/或其它因素所产生的漂移。

请参照图2，图2是本发明的另一实施例，说明一种无晶体振荡器的收发器200的示意图。收发器200和收发器100之间的差别在于收发器200的时钟产生单元104还包含一频率调整器1048，其中频率调整器1048为一模拟电路。频率调整器1048耦接于频率差异检测器1046与时钟产生器1042之间，用以根据差异信号DS，产生一频率调整信号FAS至时钟产生器1042。因此，时钟产生器1042即可根据频率调整信号FAS，调整第二时钟CL2因为制程、温度、电压及/或其它因素所产生的漂移。另外，收发器200的其余操作原理皆和收发器100类似，在此不再赘述。

请参照图3，图3是本发明的另一实施例，说明一种无晶体振荡器的收发器300的示意图。收发器300和收发器100之间的差别在于收发器300的时钟产生单元104还包含一频率调整器1048和一累加器1050，其中频率调整器1048为一模拟电路。累加器1050耦接于频率差异检测器1046，用以累加一第一预定时间内的差异信号DS，以产生一累加信号AC。亦即累加器1050作为一低通滤波器，用以累加第一预定时间内的差异信号DS，以滤除第一预定时间内的差异信号DS中的噪声并产生累加信号AC。频率调整器1048耦接于累加器1050与时钟产生器1042之间，用以根据累加信号AC，产生一频率调整信号FAS至时钟产生器1042。因此，时钟产生器1042即可根据频率调整信号FAS，调整第二时钟CL2因为制程、温度、电压及/或其它因素所产生的漂移。另外，收发器300的其余操作原理皆和收发器100类似，在此不再赘述。

综上所述，本发明所提供的无晶体振荡器的收发器利用时钟产生单元，产生第二时钟给收发单元内的锁相回路，然后，锁相回路即可根据第二时钟，产生符合以太网络系统要求的第一时钟。因此，相较于先前技术，本发明并不需要晶体振荡元件即可产生准确的第二时钟给收发单元内的锁相回路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种无晶体振荡器的收发器，包含：

一收发单元，包含一锁相回路，用以产生一第一时钟，所述收发单元用以根据所述第一时钟，与一链接端交换数据；及

一时钟产生单元，包含：

一时钟产生器，用以产生并输出一第二时钟至所述收发单元；

一多路复用器，包括一第一输入端，用以接收一校正时钟，一第二输入端，用以接收所述链接端的接收器时钟，及一输出端，用以输出所述校正时钟或所述链接端的接收器时钟；及

一频率差异检测器，耦接于所述时钟产生器与所述多路复用器的输出端，用以根据一预定时间内所述校正时钟与所述第二时钟之间的差异或所述预定时间内所述第二时钟与所述链接端的接收器时钟之间的差异，产生一差异信号；

其中所述锁相回路根据所述第二时钟，产生所述第一时钟，且所述时钟产生器根据所述差异信号，调整所述第二时钟的漂移。

2.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述时钟产生单元还包含：

一频率调整器，耦接于所述频率差异检测器与所述时钟产生器之间，用以根据所述差异信号，产生一频率调整信号至所述时钟产生器；

其中所述时钟产生器根据所述频率调整信号，调整所述第二时钟的漂移。

3.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述时钟产生单元还包含：

一累加器，耦接于所述频率差异检测器，用以累加所述差异信号，以产生一累加信号；及

一频率调整器，耦接于所述累加器与所述时钟产生器之间，用以根据所述累加信号，产生一频率调整信号至所述时钟产生器；

4.根据权利要求2或3所述的收发器，其中，所述频率调整器为一模拟电路。

5.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述频率差异检测器为一模拟电路、一数字电路或一模拟数字混合电路。

6.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述时钟产生器为一环型振荡器、一电压控制振荡器、一电流控制振荡器、一延迟时间振荡器或一多谐振荡器。

7.根据权利要求6所述的收发器，其中，所述电压控制振荡器为一电阻电容振荡器或一电感电容振荡器。

8.根据权利要求1所述的收发器，其中，在所述收发器未链接所述链接端时，所述多路复用器输出所述校正时钟。

9.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述收发器链接所述链接端时，所述多路复用器输出所述链接端的接收器时钟。

10.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述频率差异检测器包含：

一第一计数器，用以计数所述校正时钟在所述预定时间内产生的第一时钟数或所述链接端的接收器时钟于所述预定时间内产生的第二时钟数；及

一第二计数器，用以计数所述第二时钟于所述预定时间内产生的第三时钟数；

其中所述频率差异检测器根据所述预定时间内所述第一时钟数与所述第三时钟数之间的差异，或根据所述预定时间内所述第二时钟数与所述第三时钟数之间的差异，产生所述差异信号。