电路装置、时间模式运算单元、全数字锁相环和相应方法与流程

本实施例涉及一种电路装置、一种时间模式运算单元电路装置、一种全数字锁相环和相应方法。

背景技术：

1、电路有多种类型。例如，电压模式电路(vmc)和电流模式电路(cmc)分别对电压或电流进行运算。另一种电路是时间模式电路(tmc)，对信号边缘(即时间模式信号)进行运算。

技术实现思路

1、可能希望提供对时间模式信号进行操作的电路。

2、独立权利要求的主题解决了这一愿望。

3、本发明的示例涉及一种在全数字锁相环(adpll)中应用的时间模式运算单元(tau)电路装置、一种tau电路装置的组件、一种包括tau电路装置的adpll电路装置和相应方法。特别地，本发明的示例提供了一种概念，用于使用基于电容电路元件放电的电路装置对时间模式信号执行加权运算。电容电路元件的放电速率可根据控制信号进行改变，从而实现对时间模式信号的加权运算。例如，可以通过连续放电电容电路元件(例如，经由电阻器)和调整rc时间常数来实现所提出的概念。

4、本发明的一些示例涉及一种电路装置。电路装置被配置为基于提供给电路装置的输入信号的一个或多个信号脉冲的宽度从电路装置的电容电路元件中丢弃电荷。丢弃电荷的速率取决于提供给电路装置的至少一个控制信号。电路装置被配置为提供输出信号侧翼，输出信号侧翼相对于提供给电路装置的读出信号侧翼具有延迟，延迟基于在读出信号侧翼提供给电路装置时存储在电容电路元件中的电荷。通过提供基于相对于触发器(即读出信号侧翼)延迟的信号侧翼的电路装置的输出，电路装置的输出可用于时间模式电路。此外，通过提供改变放电速率的方法，可实现加权运算以用于时间模式电路。这可以使时间模式电路的适应范围更广，从而提高对pvt(工艺电压温度)的灵敏度。

5、下面将举例说明上述电路装置的实现方式。一些示例涉及一种电路装置，包括电容电路元件、电阻电路元件和输出电路元件。电路装置被配置为基于提供给电路装置的输入信号的一个或多个信号脉冲的宽度经由电阻电路元件从电容电路元件中丢弃电荷。经由电阻电路元件丢弃电荷的速率取决于提供给电路装置的至少一个控制信号，以控制电容电路元件的电容和电阻电路元件的电阻中的至少一个。输出电路元件被配置为提供输出信号侧翼，输出信号侧翼相对于提供给电路装置的读出信号侧翼具有延迟，延迟基于在读出信号侧翼提供给电路装置时存储在电容电路元件中的电荷。通过改变电容电路元件的电容和电阻电路元件的电阻中的至少一个，可以改变放电速率。输出电路元件可用于触发输出信号侧翼，而输出信号侧翼又可用于生成时间模式信号。例如，可以调整电容电路元件的电容和/或电阻电路元件的电阻，以改变从电容电路元件中丢弃电荷的速率，从而实现加权时间模式操作。

6、本发明的一些示例涉及一种tau电路装置。tau电路装置至少包括上述第一电路装置和第二电路装置。tau电路装置包括控制电路，控制电路被配置为将至少包括第一对输入信号侧翼的时间模式输入信号转换为第一输入信号和第二输入信号。第一输入信号和第二输入信号均至少包括第一信号脉冲，第一信号脉冲的脉冲宽度基于第一对输入信号侧翼中的侧翼之间的延迟。控制电路被配置为向第一电路装置和第二电路装置提供第一输入信号和第二输入信号。控制电路被配置为基于第一电路装置和第二电路装置的相应输出信号，提供包括一对输出信号侧翼的时间模式输出信号。通过将时间模式输入信号转换为相应电路装置的脉冲宽度，时间模式输入信号可用于驱动上述电路装置。通过使用上述至少两个电路装置，可以基于电路装置的两个输出信号侧翼面之间的延迟生成时间模式输出信号。例如，所提出的tau电路装置可用于adpll、用于实现有限脉冲响应(fir)滤波器或用于实现时间放大，实现复杂度低，对pvt变化的敏感度低。

7、一些示例涉及一种包括上述tau电路装置的adpll电路装置。例如，在adpll中，tau电路装置可用于捕获振荡器信号与基准信号的信号侧翼之间的偏移，并且缩放偏移，以通过时间数字转换器(tdc)进行量化。

8、一些示例涉及相应方法。与上述电路装置相关的特征也可同样包括在相应方法中。

9、一些示例涉及一种用于操作电路装置的方法。该方法包括基于提供给电路装置的输入信号的一个或多个信号脉冲的宽度从电路装置的电容电路元件中丢弃电荷。丢弃电荷的速率取决于提供给电路装置的至少一个控制信号。该方法包括提供输出信号侧翼，输出信号侧翼相对于提供给电路装置的读出信号侧翼具有延迟，延迟基于在读出信号侧翼提供给电路装置时存储在电容电路元件中的电荷。

10、一些示例涉及一种操作tau电路装置的方法。该方法包括将至少包括第一对输入信号侧翼的时间模式输入信号转换为第一输入信号和第二输入信号。第一输入信号和第二输入信号均至少包括第一信号脉冲，第一信号脉冲的脉冲宽度基于第一对输入信号侧翼中的侧翼之间的延迟。该方法包括基于第一输入信号的至少第一脉冲的宽度，从第一电容电路元件中丢弃电荷。该方法包括基于第二输入信号的至少第一脉冲的宽度，从第二电容电路元件中丢弃电荷。该方法包括提供一对输出信号侧翼中相对于读出信号侧翼具有延迟的一个侧翼。延迟基于在提供读出信号侧翼时存储在第一电容电路元件中的电荷。该方法包括提供一对输出信号侧翼中相对于读出信号侧翼具有延迟的另一侧翼。延迟基于在提供读出信号侧翼时存储在第二电容电路元件中的电荷。该方法包括提供包括一对输出信号侧翼的时间模式输出信号。

技术特征：

1.一种电路装置，所述电路装置被配置为：

2.根据权利要求1所述的时间寄存器电路装置，其中，所述电容电路元件是可调电容电路元件，其中，所述电路装置被配置为通过基于所述至少一个控制信号控制所述可调电容电路元件的电容来改变丢弃所述电荷的速率。

3.根据权利要求1所述的电路装置，其中，经由所述电路装置的电阻电路元件丢弃所述电荷。

4.根据权利要求3所述的电路装置，其中，所述电阻电路元件是可调电阻电路元件，其中，所述电路装置被配置为通过基于所述至少一个控制信号控制所述可调电阻元件的电阻来改变丢弃所述电荷的速率。

5.根据权利要求4所述的电路装置，包括输出电路元件，其中，所述输出电路元件被配置为提供相对于所述读出信号具有所述延迟的所述输出信号侧翼。

6.根据权利要求5所述的电路装置，其中，所述电路装置被配置为响应于所述读出信号侧翼而丢弃所述电容电路元件中剩余的电荷，其中，所述输出电路元件是比较器电路，所述比较器电路被配置为当表示所述电容电路元件中剩余的所述电荷的电压达到电压阈值时触发所述输出信号侧翼。

7.一种时间模式运算单元tau电路装置，包括：

8.根据权利要求7所述的tau电路装置，其中，所述控制电路被配置为：如果所述时间模式输入信号还包括至少另一对输入信号侧翼，则向所述第一输入信号和所述第二输入信号中的每一个提供至少另一个信号脉冲，所述另一个信号脉冲的脉冲宽度基于所述至少另一对输入信号侧翼中的所述信号侧翼之间的延迟。

9.根据权利要求8所述的tau电路装置，其中，所述tau电路装置被配置为对所述第一对输入信号侧翼中的信号侧翼之间的延迟和所述至少另一对输入信号侧翼中的信号侧翼之间的延迟执行时间模式求和，所述一对输出信号侧翼之间的延迟表示所述时间模式求和的结果。

10.根据权利要求7所述的tau电路装置，其中，所述控制电路被配置为向所述第一电路装置和所述第二电路装置提供至少一个控制信号，所述至少一个控制信号被配置为控制从相应的电路装置的电容电路元件中丢弃电荷的速率。

11.根据权利要求10所述的tau电路装置，其中，所述控制电路被配置为至少在最初时间间隔和最终时间间隔期间提供所述控制信号，所述最初时间间隔包含作为所述第一输入信号和所述第二输入信号的一部分提供的所述第一信号脉冲，并且所述最终时间间隔包含所述读出信号侧翼和提供所述输出信号的所述一对输出信号侧翼之间的时间。

12.根据权利要求11所述的tau电路装置，其中，所述控制电路被配置为在所述最初时间间隔和所述最终时间间隔之间的至少另一个时间间隔期间进一步提供所述控制信号，所述至少另一个时间间隔包含作为所述第一输入信号和所述第二输入信号中的每一个的一部分提供的至少另一个信号脉冲。

13.根据权利要求12所述的tau电路装置，其中，在所述最初时间间隔和所述至少另一个时间间隔期间提供的所述控制信号充当加权因子，所述加权因子影响响应于包括在所述第一输入信号和所述第二输入信号中的所述第一信号脉冲和所述至少另一个信号脉冲而被丢弃的电荷量。

14.根据权利要求13所述的tau电路装置，其中，所述tau电路装置被配置为对所述第一对输入信号侧翼中的信号侧翼之间的延迟和通过所述加权因子进行加权的所述至少另一对输入信号侧翼中的信号侧翼之间的延迟执行时间模式加权求和，所述一对输出信号侧翼之间的延迟表示所述时间模式加权求和的结果。

15.根据权利要求11所述的tau电路装置，其中，在所述最终时间间隔期间提供的控制信号充当缩放因子，所述缩放因子影响所述一对输出信号侧翼之间的时间延迟，其中，所述tau电路装置被配置为执行所述第一对输入信号侧翼中的信号侧翼之间的延迟和至少另一对输入信号侧翼中的信号侧翼之间的延迟的时间模式求和，所述一对输出信号侧翼之间的所述延迟表示所述时间模式求和的结果乘以所述缩放因子。

16.根据权利要求7所述的tau电路装置，其中，所述控制电路被配置为基于提供给所述tau电路装置的符号设置信号，在为所述第一输入信号生成具有更宽脉冲宽度的信号脉冲和为所述第二输入信号生成具有更宽脉冲宽度的信号脉冲之间切换。

17.一种全数字锁相环adpll电路装置，包括根据权利要求7所述的tau电路装置。

18.根据权利要求17所述的adpll电路装置，其中，所述tau电路装置被配置为捕获所述adpll电路装置的振荡器信号和基准信号的信号侧翼之间的偏移。

19.一种用于操作电路装置的方法，所述方法包括：

20.一种用于操作时间模式运算单元tau电路装置的方法，包括：

技术总结示例涉及一种电路装置、一种时间模式运算单元电路装置、一种全数字锁相环和相应方法。电路装置被配置为基于提供给电路装置的输入信号的一个或多个信号脉冲的宽度从电路装置的电容电路元件中丢弃电荷，丢弃电荷的速率取决于提供给电路装置的至少一个控制信号。该电路装置被配置为提供输出信号侧翼，该输出信号侧翼相对于提供给该电路装置的读出信号侧翼具有延迟，该延迟基于在读出信号侧翼提供给该电路装置时存储在电容电路元件中的电荷。技术研发人员：高众,马苏德·巴巴耶,马丁·弗里茨,何婧初,莫尔塔扎·阿拉维,波格丹·斯塔谢夫斯基受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司技术研发日：技术公布日：2024/3/27