JP6159221B2 - Cdr回路、および、シリアル通信インターフェイス回路 - Google Patents

Cdr回路、および、シリアル通信インターフェイス回路 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、CDR(clock and data recovery)回路に関する。
CDR回路は、デジタル通信において、受信機で生成されたクロック信号の周波数と位相とを、受信データストリームと同期させて、データを再生する。
このようなCDR回路には、例えば、インジェクションロック発振器、またはゲーテッド発振器を用いた構成がある。このCDR回路は、受信信号を何らかの形でこれらの発振器に直接入力することにより、クロック信号と受信信号とを同期させる。
LIANG Che‐Fu、LIU Shen‐Iuan、"A 20/10/5/2。5Gb/s Power-scaling Burst-Mode CDR Circuit Using GVCO/Div2/DFF Tri-mode Cells"、Dig Tech Pap IEEE Int Solid State Circuits Conf、米国、2008年、2008 Vol。1、224-225
リカバリデータ信号とリカバリクロック信号を所定の位相関係に制御することが可能なCDR回路を提供する。
本発明の一態様に係るCDR回路は、受信データ信号が入力され、前記受信データ信号を遅延させた第1のデータ信号を出力する第1のデータ用遅延セルを備える。CDR回路は、前記第1のデータ信号が入力され、前記第1のデータ信号を遅延させた第2のデータ信号を出力する第2のデータ用遅延セルを備える。CDR回路は、発振クロック信号が入力され、前記発振クロック信号を遅延させた第1のクロック信号を出力するものであり、前記受信データ信号の論理が第1の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記受信データ信号の論理が前記第1の論理を反転させた第2の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理を反転させた論理に設定する第1の発振用遅延セルを備える。CDR回路は、前記第1のクロック信号が入力され、前記第1のクロック信号を遅延させた第2のクロック信号を出力するものであり、前記第1のデータ信号の論理が前記第2の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記第1のデータ信号の論理が前記第1の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理を反転させた論理に設定する第2の発振用遅延セルを備える。CDR回路は、前記第2のクロック信号が入力され、前記第2のクロック信号を遅延させた第3のクロック信号を出力する第3の発振用遅延セルを備える。CDR回路は、前記第3のクロック信号が入力され、前記第3のクロック信号を遅延させ且つ前記第3のクロック信号の論理を反転した論理の第4のクロック信号を前記発振クロック信号として出力する第4の発振用遅延セルを備える。
CDR回路は、前記第2のデータ信号をリカバリデータ信号としてデータ出力端子から出力する。CDR回路は、前記発振クロック信号をリカバリクロック信号としてクロック出力端子から出力する。
図1は、第1の実施形態に係るシリアル通信インターフェイス装置1000の構成の一例を示すブロック図である。 図2は、第1の実施形態に係るCDR回路100の構成の一例を示す回路図である。 図3は、CDR回路100に適用される遅延セルの構成の一例を示す図である。 図4は、図3に示す遅延セルの制御端子の論理と入出力の論理との関係の一例を示す図である。 図5は、ギルバートセル回路の回路構成の一例を示す回路図である。 図6は、図2に示すCDR回路100の各信号の一例を示す波形図である。 図7は、第2の実施形態に係るCDR回路200の構成の一例を示す回路図である。 図8は、図7に示すCDR回路200の各信号の一例を示す波形図である。
以下、実施形態について図面に基づいて説明する。
第1の実施形態
図1は、第1の実施形態に係るシリアル通信インターフェイス装置1000の構成の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、シリアル通信インターフェイス装置1000は、送信機TXと、伝送路Lと、受信機RXと、を備える。
送信機TXは、クロック発生器CGと、パラレル−シリアル変換回路(シリアライザ)SCと、ドライバDrと、を有する。
クロック発生器CGは、クロック信号CLKを生成する。
パラレル−シリアル変換回路SCは、クロック信号CLKに同期して、nビットのパラレル信号X1、X2、・・・、Xnをシリアル信号Snに変換する。
ドライバDrは、シリアル信号Snを、各通信規格で規定されている所定の信号レベルに変換したシリアルデータ信号Sdを出力する。
また、伝送路Lは、ドライバDrが出力したシリアルデータ信号Sdを伝送する。この伝送路Lは、例えば、基板のパターン、ケーブル(光ファイバなど)等である。
また、受信機RXは、CDR回路100と、シリアル−パラレル変換回路(デシリアライザ)DCと、を有する。
CDR回路100は、伝送路Lを伝送したシリアルデータ信号Sdを受信した受信データ信号Dinに基づいて、リカバリクロック信号RCKおよびリカバリデータ信号Doutを生成する。
シリアル−パラレル変換回路DCは、リカバリクロック信号RCKを用いて、リカバリデータ信号Doutをnビットのパラレル信号Y1、Y2、・・・、Ynに復調する。なお、シリアル−パラレル変換回路DCは、CDR回路100に含まれるようにしてもよい。
そして、復調されたパラレル信号X1、X2、・・・、Xnは、次段のデジタルインターフェイスに入力される。
ここで、図1に示すシリアル通信インターフェイス装置1000に適用されるCDR回路100の構成の一例について説明する。図2は、第1の実施形態に係るCDR回路100の構成の一例を示す回路図である。
図2に示すように、CDR回路100は、データ入力端子TDinと、クロック出力端子TRCKと、データ出力端子TDoutと、第1のデータ用遅延セルID1と、第2のデータ用遅延セルID2と、第1の発振用遅延セルIC1と、第2の発振用遅延セルIC2と、第3の発振用遅延セルIC3と、第4の発振用遅延セルIC4と、を備える。
このCDR回路100は、受信データ信号Din(d0)がデータ入力端子TDinを介して入力され、この受信データ信号Dinに基づいて、リカバリクロック信号RCKおよびリカバリデータ信号Doutを生成し、このリカバリクロック信号RCKおよびリカバリデータ信号Doutをクロック出力端子TRCKおよびデータ出力端子TDoutから出力する。
第1のデータ用遅延セルID1は、受信データ信号Dinがデータ入力端子TDinを介して入力され、受信データ信号Dinを遅延させた第1のデータ信号d1を出力する。
第2のデータ用遅延セルID2は、第1のデータ信号d1が入力され、第1のデータ信号d1を遅延させた第2のデータ信号d2を出力する。
第1の発振用遅延セルIC1は、発振クロック信号a0が入力され、発振クロック信号a0を遅延させた第1のクロック信号a1を出力する。
この第1の発振用遅延セルIC1は、受信データ信号Dinの論理が第1の論理(例えば、論理“0”、“Low”レベル)である場合には、第1のクロック信号a1の論理を、発振クロック信号a0の論理と同じ論理に設定する。
一方、第1の発振用遅延セルIC1は、受信データ信号Dinの論理が第1の論理を反転させた第2の論理(例えば、論理“1”、“High”レベル)である場合には、第1のクロック信号a1の論理を、発振クロック信号a0の論理を反転させた論理に設定する。
また、第2の発振用遅延セルIC2は、第1のクロック信号a1が入力され、第1のクロック信号a1を遅延させた第2のクロック信号a2を出力する。
この第2の発振用遅延セルIC2は、第1のデータ信号d1の論理が既述の第2の論理である場合には、第2のクロック信号a2の論理を、第1のクロック信号a1の論理と同じ論理に設定する。
一方、第2の発振用遅延セルIC2は、第1のデータ信号d1の論理が既述の第1の論理である場合には、第2のクロック信号a2の論理を、第1のクロック信号a1の論理を反転させた論理に設定する。
第3の発振用遅延セルIC3は、第2のクロック信号a2が入力され、第2のクロック信号a2を遅延させた第3のクロック信号a3を出力する。
第4の発振用遅延セルIC4は、第3のクロック信号a3が入力され、第3のクロック信号a3を遅延させ且つ第3のクロック信号a3の論理を反転した論理の第4のクロック信号a4を発振クロック信号a0として出力する。
なお、CDR回路100に受信データ信号Dinが入力されていない(すなわち、受信データ信号d0の論理が第1の論理に固定され、第1のデータ信号d1を反転した信号の論理が第1の論理に固定されている)場合、第1から第4の発振用遅延セルIC4〜IC4は、リング発振器として機能する。
そして、CDR回路100は、第2のデータ信号d2をリカバリデータ信号Doutとしてデータ出力端子TDoutから出力する。さらに、CDR回路100は、発振クロック信号a0(第4のクロック信号a4)をリカバリクロック信号RCKとしてクロック出力端子TRCKから出力する。
なお、第1および第2のデータ用遅延セルID1、ID2、および第1ないし第4の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4は、例えば、信号の遅延時間が等しくなるように設定されている。
これにより、後述のように、リカバリデータ信号とリカバリクロック信号を所定の位相関係に制御することができる。
また、第1および第2のデータ用遅延セルID1、ID2、および第1ないし第4の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4は、同じ回路構成を有する。より好ましくは、第1および第2のデータ用遅延セルID1、ID2、および第1ないし第4の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4は、アナログ乗算器である、例えば、ギルバートセル回路である。
これにより、回路構成に起因する各遅延セルの遅延時間のバラツキを低減することができる。
また、第1および第2のデータ用遅延セルID1、ID2、および第1ないし第4の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4は、例えば、同じ製造プロセスで形成されている。
これにより、製造プロセスに起因する各遅延セルの遅延時間のバラツキを低減することができる。
ここで、CDR回路100に適用される遅延セルについて説明する。図3は、CDR回路100に適用される遅延セルの構成の一例を示す図である。また、図4は、図3に示す遅延セルの制御端子の論理と入出力の論理との関係の一例を示す図である。なお、図4において、既述の第1の論理は、信号のレベルが“High”レベルに対応する論理であり、既述の第2の論理は、信号のレベルが“Low”レベルに対応する論理である。
図3に示すように、遅延セルは、信号anが入力され、信号anを遅延させた信号an+1を出力するようになっている。そして、この遅延セルは、制御端子の信号cnに応じて、信号an+1の論理を制御する。この遅延セルは、一種の排他低論理和回路である。
ここで、例えば、遅延セルが第1の発振用遅延セルIC1である場合、信号anは、発振クロック信号a0に相当し、信号cnは、受信データ信号d0に相当し、信号an+1は、第1のクロック信号a1に相当する。
また、例えば、遅延セルが第2の発振用遅延セルIC2である場合、信号anは、第1のクロック信号a1に相当し、信号cnは、第1のデータ信号d1を反転した信号に相当し、信号an+1は、第2のクロック信号a2に相当する。
また、例えば、遅延セルが第3の発振用遅延セルIC3である場合、信号anは、第2のクロック信号a2に相当し、信号cnは、接地電圧(すなわち、固定された“Low”レベルの信号)に相当し、信号an+1は、第3のクロック信号a3に相当する。
また、例えば、遅延セルが第4の発振用遅延セルIC4である場合、信号anは、第3のクロック信号a3に相当し、信号cnは、接地電圧に相当し、信号an+1を反転させた信号が、第4のクロック信号a4に相当する。
また、例えば、遅延セルが第1のデータ用遅延セルID1である場合、信号anは、受信データ信号d0に相当し、信号cnは、接地電圧に相当し、信号an+1は、第1のデータ信号d1に相当する。
また、例えば、遅延セルが第2のデータ用遅延セルID2である場合、信号anは、第1のデータ信号d1に相当し、信号cnは、接地電圧に相当し、信号an+1は、第2のデータ信号d2に相当する。
このような遅延セルは、図4に示すように、例えば、制御端子の信号cnの信号レベル(論理)が“Low”レベル(第1の論理)である場合には、信号an+1の信号レベル(論理)を、信号aの信号レベル(論理)と同じの信号レベル(論理)に設定する。
一方、遅延セルは、図4に示すように、例えば、制御端子の信号cnの信号レベル(論理)が“High”レベル(第2の論理)である場合には、信号an+1の信号レベル(論理)を、信号aの信号レベル(論理)を反転させた信号レベル(論理)に設定する。
次に、既述のギルバートセル回路の回路構成の一例について説明する。図5は、ギルバートセル回路の回路構成の一例を示す回路図である。この図5を用いて、第1の発振用遅延セルIC1にギルバートセル回路を適用した場合について説明するが、他の遅延セルも同様にギルバートセル回路が適用される。
図5に示すように、第1の発振用遅延セルIC1は、第1のpMOSトランジスタP1と、第2のpMOSトランジスタP2と、第1のnMOSトランジスタN1と、第2のnMOSトランジスタN2と、第3のnMOSトランジスタN3と、第4のnMOSトランジスタN4と、第5のnMOSトランジスタN5と、第6のnMOSトランジスタN6と、第7のnMOSトランジスタN7と、を有する。
第1のpMOSトランジスタP1は、ソースが電源に接続され、ドレインが第1の出力端子Tout1に接続されている。そして、この第1のpMOSトランジスタP1は、ゲートに第1の電圧VbiasPが供給される。これにより、第1のpMOSトランジスタP1には、所定のバイアス電流が流れるようになっている。
第2のpMOSトランジスタP2は、ソースが電源に接続され、ドレインが第2の出力端子Tout2に接続されている。この第2のpMOSトランジスタP2は、ゲートに第1の電圧VbiasPが供給される。これにより、第2のpMOSトランジスタP2には、所定のバイアス電流が流れるようになっている。
第1のnMOSトランジスタN1は、ドレインが第1のpMOSトランジスタP1のドレインに接続され、ゲートが第1の入力端子Tin1に接続されている。
第2のnMOSトランジスタN2は、ドレインが第2のpMOSトランジスタP2のドレインに接続され、ソースが第1のnMOSトランジスタN1のソースに接続され、ゲートが第2の入力端子Tin2に接続されている。
第3のnMOSトランジスタN3は、ドレインが第1のnMOSトランジスタN1のソースに接続され、ゲートが第3の入力端子Tin3に接続されている。
第4のnMOSトランジスタN4は、ドレインが第3のnMOSトランジスタN3のソースに接続され、ソースが接地に接続され、ゲートに第2の電圧VbiasNが供給される。これにより、第4のnMOSトランジスタN4には、所定のバイアス電流が流れるようになっている。
また、第5のnMOSトランジスタN5は、ドレインが第2のpMOSトランジスタP2のドレインに接続され、ゲートが第1の入力端子Tin1に接続されている。
第6のnMOSトランジスタN6は、ドレインが第1のpMOSトランジスタP1のドレインに接続され、ソースが第5のnMOSトランジスタN5のソースに接続され、ゲートが第2の入力端子Tin2に接続されている。
第7のnMOSトランジスタN7は、ドレインが第5のnMOSトランジスタN5のソースに接続され、ソースが第3のnMOSトランジスタN3のソースに接続され、ゲートが第4の入力端子Tin4に接続されている。
この図5に示すギルバートセル回路は、例えば、図2に示す第1の発振用遅延セルIC1に適用される場合、発振クロック信号a0と受信データ信号Dinの何れか一方が、第1の入力端子Tin1および第2の入力端子Tin2に、差動入力される。さらに、この場合、発振クロック信号a0と受信データ信号Dinの残りの他方が、第3の入力端子Tin3および第4の入力端子Tin4に、差動入力される。そして、この場合、第1の発振用遅延セルIC1は、第1のクロック信号a1を、第1の出力端子Tout1および第2の出力端子Tout2から、差動出力する。
次に、以上のような構成を有するCDR回路100の動作の一例について説明する。図6は、図2に示すCDR回路100の各信号の一例を示す波形図である。
既述のように、図2においてCDR回路100に受信データ信号Dinが入力されていないとき、第1から第4の発振用遅延セルIC4〜IC4は、リング発振器として機能する。この場合、リング発振器の発振クロック信号a0(=リカバリクロック信号RCK)が発振状態にある。
そして、各遅延セルの遅延時間をTdとすると、リカバリクロック信号RCKは、1/(8Td)の周波数で発振することとなる。このリング発振器の発振周波数は、入力信号の周波数と合うように調整されているものとする。
ここで、図6に示すように、CDR回路100にシリアル信号である受信データ信号Dinが入力されると、受信データ信号Din(d0)によって、第1のクロック信号a1の反転/非反転が選択される。このとき、第1のクロック信号a1はもはや周期的な波形を示さない。
次に、第1のデータ信号d1を反転した信号により、第2のクロック信号a2の反転/非反転を制御すると、図6に示されるように、第2のクロック信号a2は再び周期的な発振波形を示す。
CDR回路100の各遅延セルにおける信号の遅延時間が同一であるとすると、第1のクロック信号a1は、第1のデータ信号d1に同期して生成される。このため、第2のデータ信号d2 (=リカバリデータ信号Dout)と第2のクロック信号a2の位相は一致することになる。
そして、既述のリング発振器が出力する第4のクロック信号a4(発振クロック信号a0)はリカバリクロック信号RCKである。これにより、リカバリクロック信号RCKは、リカバリデータ信号Doutよりも1/4周期遅れた波形となり、リカバリデータ信号DoutのH/Lデータの中心を正しくサンプリングできることになる。
以上のように、本実施例に係るCDR回路によれば、リカバリデータ信号とリカバリクロック信号を所定の位相関係に制御することができる。
第2の実施形態
この第2の実施形態においては、第1の実施形態と異なる構成を有するCDR回路の一例について、説明する。
図7は、第2の実施形態に係るCDR回路200の構成の一例を示す回路図である。なお、この図7に示すCDR回路200は、図2に示すCDR回路100と同様に、図1に示すシリアル通信インターフェイス装置1000に適用される。また、この図7において、図2と同じ符号は、第1の実施形態と同様の構成を示す。
図7に示すように、CDR回路200は、データ入力端子TDinと、クロック出力端子TRCKと、データ出力端子TDoutと、第1のデータ用遅延セルID1と、第2のデータ用遅延セルID2と、第3のデータ用遅延セルID3と、第4のデータ用遅延セルID4と、第1の発振用遅延セルIC1と、第2の発振用遅延セルIC2と、第3の発振用遅延セルIC3と、第4の発振用遅延セルIC4と、第5の発振用遅延セルIC5と、第6の発振用遅延セルIC6と、を備える。
すなわち、CDR回路200は、図2に示すCDR回路100と比較して、第3のデータ用遅延セルID3と、第4のデータ用遅延セルID4と、第5の発振用遅延セルIC5と、第6の発振用遅延セルIC6と、をさらに備える。
第3のデータ用遅延セルID3は、第2のデータ信号d2が入力され、第2のデータ信号d2を遅延させた第3のデータ信号d3を出力する。
第4のデータ用遅延セルID4は、第3のデータ信号d3が入力され、第3のデータ信号d3を遅延させた第4のデータ信号d4を出力する。
また、第3の発振用遅延セルIC3は、第2のクロック信号a2が入力され、この第2のクロック信号a2を遅延させた第3のクロック信号a3を出力する。
そして、この第2の実施形態においては、第3の発振用遅延セルIC3は、第2のデータ信号a2の論理が第1の論理である場合には、第3のクロック信号a3の論理を、第2のクロック信号a2の論理と同じ論理に設定する。
一方、第3の発振用遅延セルIC3は、第2のデータ信号a2の論理が既述の第2の論理である場合には、第3のクロック信号a3の論理を、第2のクロック信号a2の論理を反転させた論理に設定する。
また、第4の発振用遅延セルIC4は、第3のクロック信号a3が入力され、第3のクロック信号a3を遅延させ且つ第3のクロック信号a3の論理を反転した論理の第4のクロック信号a4(発振クロック信号a0)を出力する。
そして、この第2の実施形態においては、第4の発振用遅延セルIC4は、第3のデータ信号a3の論理が第2の論理である場合には、第4のクロック信号a4の論理を、第3のクロック信号a3の論理を反転させた論理に設定する。
一方、第4の発振用遅延セルIC4は、第3のデータ信号a3の論理が第1の論理である場合には、第4のクロック信号a4の論理を、第3のクロック信号a3の論理と同じ論理に設定する。
また、第5の発振用遅延セルIC5は、第4のクロック信号a4が入力され、第4のクロック信号a4を遅延させた第5のクロック信号a5を出力する。
また、第6の発振用遅延セルIC6は、第5のクロック信号a5が入力され、第5のクロック信号a5を遅延させた第6のクロック信号a6を出力する。
これらの第3のデータ用遅延セルID3、第4のデータ用遅延セルID4、第5の発振用遅延セルIC5、および第6の発振用遅延セルIC6は、リカバリデータ信号Doutおよびリカバリクロック信号RCKの各出力段のバッファとして動作する。これにより、全ての内部ノードの負荷容量が同一となり、適切に位相関係を保つことができる。
ここで、CDR回路200は、第4のデータ信号d4をリカバリデータ信号RCKとしてデータ出力端子TRCKから出力する。
また、CDR回路200は、第6のクロック信号a6をリカバリクロック信号Doutとしてクロック出力端子TDoutから出力する。
なお、第1ないし第4のデータ用遅延セルID1、ID2、ID3、ID4、および第1ないし第6の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6は、信号の遅延時間が等しくなるように設定されている。
これにより、後述のように、リカバリデータ信号とリカバリクロック信号を所定の位相関係に制御することができる。
また、第1ないし第4のデータ用遅延セルID1、ID2、ID3、ID4および第1ないし第6の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6は、例えば、同じ回路構成を有する。より好ましくは、第1ないし第4のデータ用遅延セルID1、ID2、ID3、ID4および第1ないし第6の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6は、アナログ乗算器である、例えば、ギルバーセル回路である。このギルバートセル回路は、例えば、既述の図5に示す回路構成を有する。
これにより、回路構成に起因する各遅延セルの遅延時間のバラツキを低減することができる。
そして、第1ないし第4のデータ用遅延セルID1、ID2、ID3、ID4、および第1ないし第6の発振用遅延セルIC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6は、同じ製造プロセスで形成されている。
これにより、製造プロセスに起因する各遅延セルの遅延時間のバラツキを低減することができる。
なお、CDR回路200のその他の構成・機能は、第1の実施形態のCDR回路100と同様である。
次に、以上のような構成を有するCDR回路200の動作の一例について説明する。図8は、図7に示すCDR回路200の各信号の一例を示す波形図である。
図8に示すように、CDR回路200にシリアル信号である受信データ信号Dinが入力されると、受信データ信号Din(d0)によって、第1のクロック信号a1の反転/非反転が選択される。このとき、第1のクロック信号a1はもはや周期的な波形を示さない。
次に、第1のデータ信号d1を反転した信号により、第2のクロック信号a2の反転/非反転を制御すると、図8に示されるように、第2のクロック信号a2は再び周期的な発振波形を示す。
CDR回路200の各遅延セルにおける信号の遅延時間が同一であるとすると、第1のクロック信号a1は、第1のデータ信号d1に同期して生成される。このため、第2のデータ信号d2と第2のクロック信号a2の位相は一致することになる。
そして、本実施形態2では、既述のリング発振器が出力する第4のクロック信号a4(発振クロック信号a0)を1/4周期ずらした第6のクロック信号a6がリカバリクロック信号RCKである。さらに、第2のデータ信号d2を1/4周期ずらした第4のデータ信号d4がリカバリデータ信号Doutである。
これにより、リカバリクロック信号RCKは、リカバリデータ信号Doutよりも1/4周期遅れた波形となり、リカバリデータ信号DoutのH/Lデータの中心を正しくサンプリングできることになる。
このように、第2の実施形態に係るCDR回路200においても、リカバリデータ信号Doutとリカバリクロック信号RCKの位相が一致し、データの中央を正しくサンプリングできることがわかる。
すなわち、第2の実施形態に係るCDR回路によれば、リカバリデータ信号とリカバリクロック信号を所定の位相関係に制御することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1000 シリアル通信インターフェイス装置
100、200 CDR回路
ID1 第1のデータ用遅延セル
ID2 第2のデータ用遅延セル
ID3 第3のデータ用遅延セル
ID4 第4のデータ用遅延セル
IC1 第1の発振用遅延セル
IC2 第2の発振用遅延セル
IC3 第3の発振用遅延セル
IC4 第4の発振用遅延セル
IC5 第5の発振用遅延セル
IC6 第6の発振用遅延セル

Claims (8)

  1. 受信データ信号が入力され、前記受信データ信号を遅延させた第1のデータ信号を出力する第1のデータ用遅延セルと、
    前記第1のデータ信号が入力され、前記第1のデータ信号を遅延させた第2のデータ信号を出力する第2のデータ用遅延セルと、
    発振クロック信号が入力され、前記発振クロック信号を遅延させた第1のクロック信号を出力するものであり、前記受信データ信号の論理が第1の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記受信データ信号の論理が前記第1の論理を反転させた第2の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理を反転させた論理に設定する第1の発振用遅延セルと、
    前記第1のクロック信号が入力され、前記第1のクロック信号を遅延させた第2のクロック信号を出力するものであり、前記第1のデータ信号の論理が前記第2の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記第1のデータ信号の論理が前記第1の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理を反転させた論理に設定する第2の発振用遅延セルと、
    前記第2のクロック信号が入力され、前記第2のクロック信号を遅延させた第3のクロック信号を出力する第3の発振用遅延セルと、
    前記第3のクロック信号が入力され、前記第3のクロック信号を遅延させ且つ前記第3のクロック信号の論理を反転した論理の第4のクロック信号を前記発振クロック信号として出力する第4の発振用遅延セルと、を備え、
    前記第2のデータ信号をリカバリデータ信号としてデータ出力端子から出力し、
    前記発振クロック信号をリカバリクロック信号としてクロック出力端子から出力することを特徴とするCDR回路。
  2. 受信データ信号が入力され、前記受信データ信号を遅延させた第1のデータ信号を出力する第1のデータ用遅延セルと、
    前記第1のデータ信号が入力され、前記第1のデータ信号を遅延させた第2のデータ信号を出力する第2のデータ用遅延セルと、
    前記第2のデータ信号が入力され、前記第2のデータ信号を遅延させた第3のデータ信号を出力する第3のデータ用遅延セルと、
    前記第3のデータ信号が入力され、前記第3のデータ信号を遅延させた第4のデータ信号を出力する第4のデータ用遅延セルと、
    発振クロック信号が入力され、前記発振クロック信号を遅延させた第1のクロック信号を出力するものであり、前記受信データ信号の論理が第1の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記受信データ信号の論理が前記第1の論理を反転させた第2の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理を反転させた論理に設定する第1の発振用遅延セルと、
    前記第1のクロック信号が入力され、前記第1のクロック信号を遅延させた第2のクロック信号を出力するものであり、前記第1のデータ信号の論理が前記第2の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記第1のデータ信号の論理が前記第1の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理を反転させた論理に設定する第2の発振用遅延セルと、
    前記第2のクロック信号が入力され、前記第2のクロック信号を遅延させた第3のクロック信号を出力するものであり、前記第2のデータ信号の論理が前記第1の論理である場合には、前記第3のクロック信号の論理を、前記第2のクロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記第2のデータ信号の論理が前記第2の論理である場合には、前記第3のクロック信号の論理を、前記第2のクロック信号の論理を反転させた論理に設定する第3の発振用遅延セルと、
    前記第3のクロック信号が入力され、前記第3のクロック信号を遅延させた論理の第4のクロック信号を出力するものであり、前記第3のデータ信号の論理が前記第2の論理である場合には、前記第4のクロック信号の論理を、前記第3のクロック信号の論理を反転させた論理に設定し、一方、前記第3のデータ信号の論理が前記第1の論理である場合には、前記第4のクロック信号の論理を、前記第3のクロック信号の論理と同じ論理に設定する第4の発振用遅延セルと、
    前記第4のクロック信号が入力され、前記第4のクロック信号を遅延させた第5のクロック信号を出力する第5の発振用遅延セルと、
    前記第5のクロック信号が入力され、前記第5のクロック信号を遅延させた第6のクロック信号を出力する第6の発振用遅延セルと、を備え、
    前記第4のデータ信号をリカバリデータ信号としてデータ出力端子から出力し、
    前記第4のクロック信号は、前記発振クロック信号であり、前記第6のクロック信号をリカバリクロック信号としてクロック出力端子から出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載のCDR回路。
  3. 前記第1および第2のデータ用遅延セル、および前記第1ないし第4の発振用遅延セルは、信号の遅延時間が等しい
    ことを特徴とする請求項1に記載のCDR回路。
  4. 前記第1ないし第4のデータ用遅延セル、および前記第1ないし第6の発振用遅延セルは、信号の遅延時間が等しい
    ことを特徴とする請求項2に記載のCDR回路。
  5. 前記第1および第2のデータ用遅延セル、および前記第1ないし第4の発振用遅延セルは、ギルバーセル回路である
    ことを特徴とする請求項1に記載のCDR回路。
  6. 前記第1ないし第4のデータ用遅延セル、および前記第1ないし第6の発振用遅延セルは、ギルバートセル回路である
    ことを特徴とする請求項2に記載のCDR回路。
  7. 前記第1の発振用遅延セルは、
    ソースが電源に接続され、ドレインが第1の出力端子に接続され、ゲートに第1の電圧が供給される第1のpMOSトランジスタと、
    ソースが前記電源に接続され、ドレインが第2の出力端子に接続され、ゲートに前記第1の電圧が供給される第2のpMOSトランジスタと、
    ドレインが前記第1のpMOSトランジスタのドレインに接続され、ゲートが第1の入力端子に接続された第1のnMOSトランジスタと、
    ドレインが前記第2のpMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースが前記第1のnMOSトランジスタのソースに接続され、ゲートが第2の入力端子に接続された第2のnMOSトランジスタと、
    ドレインが前記第1のnMOSトランジスタのソースに接続され、ゲートが第3の入力端子に接続された第3のnMOSトランジスタと、
    ドレインが前記第3のnMOSトランジスタのソースに接続され、ソースが接地に接続され、ゲートに第2の電圧が供給される第4のnMOSトランジスタと、
    ドレインが前記第2のpMOSトランジスタのドレインに接続され、ゲートが前記第1の入力端子に接続された第5のnMOSトランジスタと、
    ドレインが前記第1のpMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースが前記第5のnMOSトランジスタのソースに接続され、ゲートが前記第2の入力端子に接続された第6のnMOSトランジスタと、
    ドレインが前記第5のnMOSトランジスタのソースに接続され、ゲートが第4の入力端子に接続された第7のnMOSトランジスタと、を有し、
    前記発振クロック信号と前記受信データ信号の何れか一方が、前記第1の入力端子および前記第2の入力端子に、差動入力され、
    前記発振クロック信号と前記受信データ信号の残りの他方が、前記第3の入力端子および前記第4の入力端子に、差動入力され、
    前記第1のクロック信号を、前記第1の出力端子および前記第2の出力端子から、差動出力する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のCDR回路。
  8. クロック信号を生成するクロック発生器と、前記クロック信号に同期して、パラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換回路と、前記シリアル信号を、各通信規格で規定されている所定の信号レベルに変換したシリアルデータ信号を出力するドライバと、を有する送信機と、
    前記ドライバが出力した前記シリアルデータ信号を伝送する伝送路と、
    前記伝送路を伝送したシリアルデータ信号を受信した受信データ信号に基づいて、リカバリクロック信号およびリカバリデータ信号を生成するCDR回路と、前記リカバリクロック信号を用いて、前記リカバリデータ信号をパラレル信号に復調するシリアル−パラレル変換回路と、を有する受信機と、を備え、
    前記CDR回路は、
    前記受信データ信号が入力され、前記受信データ信号を遅延させた第1のデータ信号を出力する第1のデータ用遅延セルと、
    前記第1のデータ信号が入力され、前記第1のデータ信号を遅延させた第2のデータ信号を出力する第2のデータ用遅延セルと、
    発振クロック信号が入力され、前記発振クロック信号を遅延させた第1のクロック信号を出力するものであり、前記受信データ信号の論理が第1の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記受信データ信号の論理が前記第1の論理を反転させた第2の論理である場合には、前記第1のクロック信号の論理を、前記発振クロック信号の論理を反転させた論理に設定する第1の発振用遅延セルと、
    前記第1のクロック信号が入力され、前記第1のクロック信号を遅延させた第2のクロック信号を出力するものであり、前記第1のデータ信号の論理が前記第2の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理と同じ論理に設定し、一方、前記第1のデータ信号の論理が前記第1の論理である場合には、前記第2のクロック信号の論理を、前記第1のクロック信号の論理を反転させた論理に設定する第2の発振用遅延セルと、
    前記第2のクロック信号が入力され、前記第2のクロック信号を遅延させた第3のクロック信号を出力する第3の発振用遅延セルと、
    前記第3のクロック信号が入力され、前記第3のクロック信号を遅延させ且つ前記第3のクロック信号の論理を反転した論理の第4のクロック信号を前記発振クロック信号として出力する第4の発振用遅延セルと、を備え、
    前記第2のデータ信号をリカバリデータ信号としてデータ出力端子から出力し、
    前記発振クロック信号をリカバリクロック信号としてクロック出力端子から出力することを特徴とするシリアル通信インターフェイス装置。
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