本發(fā)明涉及集成電路的，特別涉及一種四倍頻電路、信號處理方法及通信芯片。

背景技術(shù)：

1、隨著第五代移動通信技術(shù)（5th-generation?mobile?communicationtechnology，5g）的發(fā)展，5g通信技術(shù)對本地振蕩器(local?oscillator，lo)的要求越來越高，lo信號一般由鎖相環(huán)（phase?locked?loop，pll）提供，參考時鐘頻率越高，鎖相環(huán)的抖動性能越優(yōu)秀。

2、現(xiàn)有技術(shù)一般采用雙鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高性能鎖相環(huán)，第一級鎖相環(huán)的輸出時鐘作為第二級鎖相環(huán)的輸入?yún)⒖紩r鐘，該方案可以提高第二級鎖相環(huán)的性能，但是設(shè)計復雜、電路面積和功耗較大，整體經(jīng)濟效益較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種四倍頻電路、信號處理方法及通信芯片，以解決現(xiàn)有技術(shù)中雙鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計復雜、電路面積和功耗較大的技術(shù)問題。

2、為了達到以上目的，本技術(shù)第一方面公開了一種四倍頻電路，包括：

3、第一二倍頻電路，與外部電路和校準電路的輸出端連接，被配置為接收所述外部電路輸出的第一時鐘信號，并輸出第一校準時鐘信號，以及根據(jù)所述第一時鐘信號和所述校準電路輸出的誤差控制信號，輸出具有二倍頻的第二時鐘信號；

4、第二二倍頻電路，與所述第一二倍頻電路的輸出端連接，被配置為接收所述第二時鐘信號，輸出具有四倍頻的第三時鐘信號；

5、所述校準電路，與所述第一二倍頻電路的輸出端連接，被配置為接收所述第一校準時鐘信號和所述第二時鐘信號，輸出所述誤差控制信號。

6、可選的，所述第一二倍頻電路包括：

7、第一緩沖器電路，所述第一緩沖器電路的輸入端與所述外部電路連接，被配置為對所述第一時鐘信號進行幅度整形和/或相位校準后，輸出所述第一校準時鐘信號和第一中間時鐘信號；

8、第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路，所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路的輸入端分別與所述第一緩沖器電路的輸出端、所述校準電路的輸出端連接，被配置為根據(jù)所述誤差控制信號，調(diào)整所述第一中間時鐘信號的延時；

9、第一異或電路，所述第一異或電路的輸入端分別與所述第一緩沖器電路的輸出端、所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路的輸出端連接，被配置為根據(jù)調(diào)整后的第一中間時鐘信號，輸出所述第二時鐘信號。

10、可選的，所述校準電路包括：

11、占空比檢測電路，所述占空比檢測電路的輸入端與所述第一二倍頻電路的輸出端連接，被配置為檢測所述第二時鐘信號的占空比，得到占空比檢測電壓；

12、比較器電路，所述比較器電路的輸入端與所述占空比檢測電路的輸出端連接，被配置為對所述占空比檢測電壓進行比較處理，得到狀態(tài)指示信號；

13、第二緩沖器電路，所述第二緩沖器電路的輸入端與所述第一二倍頻電路的輸出端連接，被配置為接收所述第一校準時鐘信號，輸出中間校準時鐘信號；

14、分頻器電路，所述分頻器電路的輸入端與所述第二緩沖器電路的輸出端連接，被配置為對所述中間校準時鐘信號進行降頻處理，得到具有低頻率的第二校準時鐘信號；

15、邏輯狀態(tài)機電路，所述邏輯狀態(tài)機電路的輸入端分別與所述比較器電路的輸出端、所述分頻器電路的輸出端連接，被配置為根據(jù)所述第二校準時鐘信號和所述狀態(tài)指示信號，生成所述誤差控制信號。

16、可選的，所述占空比檢測電路具體包括：

17、第一占空比檢測電路，與所述第一二倍頻電路的輸出端連接，被配置為檢測所述第二時鐘信號中第一路時鐘信號的占空比，得到第一占空比檢測電壓；

18、第二占空比檢測電路，與所述第一二倍頻電路的輸出端連接，被配置為檢測所述第二時鐘信號中第二路時鐘信號的占空比，得到第二占空比檢測電壓；

19、所述邏輯狀態(tài)機電路具體被配置為：

20、根據(jù)所述第二校準時鐘信號，確定當前校準周期；

21、若所述當前校準周期是初始周期，則判斷占空比誤差是否大于預(yù)設(shè)閾值，如果所述占空比誤差大于所述預(yù)設(shè)閾值，則判斷所述狀態(tài)指示信號是否滿足預(yù)設(shè)校準條件，如果所述狀態(tài)指示信號滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則將所述誤差控制信號設(shè)置為第一控制信號并輸出，如果所述狀態(tài)指示信號不滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則生成異常指示信號；如果所述占空比誤差小于或等于所述預(yù)設(shè)閾值，則生成校準結(jié)束指示信號；

22、若所述當前校準周期不是初始周期，則判斷所述狀態(tài)指示信號是否滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，如果滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則將所述誤差控制信號設(shè)置為第二控制信號并輸出；如果不滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則將所述誤差控制信號設(shè)置為第三控制信號并輸出；

23、其中，所述占空比誤差是根據(jù)所述第一占空比檢測電壓和所述第二占空比檢測電壓確定的；所述預(yù)設(shè)校準條件是根據(jù)所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路的初始電路狀態(tài)確定的。

24、可選的，所述邏輯狀態(tài)機電路具體還被配置為：

25、若所述當前校準周期不是初始周期，判斷當前電路狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)結(jié)束條件，如果滿足所述預(yù)設(shè)結(jié)束條件，則生成所述校準結(jié)束指示信號；

26、如果不滿足所述預(yù)設(shè)結(jié)束條件，則執(zhí)行判斷所述狀態(tài)指示信號是否滿足所述預(yù)設(shè)校準條件的流程；

27、其中，所述預(yù)設(shè)結(jié)束條件是根據(jù)所述預(yù)設(shè)校準條件確定的。

28、可選的，若所述預(yù)設(shè)校準條件為所述第一占空比檢測電壓大于所述第二占空比檢測電壓，則所述第一控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于打開狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元關(guān)斷，所述第二控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于打開狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元關(guān)斷，所述第三控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于關(guān)斷狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元打開；

29、若所述預(yù)設(shè)校準條件為所述第一占空比檢測電壓小于或等于所述第二占空比檢測電壓，則所述第一控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于關(guān)斷狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元打開，所述第二控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于關(guān)斷狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元打開，所述第三控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于打開狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元關(guān)斷。

30、可選的，所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路包括：

31、溫度譯碼器電路，與所述校準電路的輸出端連接，被配置為將所述誤差控制信號轉(zhuǎn)換為使能信號；

32、多個延時單元，與所述溫度譯碼器電路的輸出端連接，被配置為根據(jù)所述使能信號，控制自身的通斷。

33、可選的，所述校準電路還包括：

34、占空比實時監(jiān)測電路，與所述比較器電路的輸出端連接，被配置為接收所述狀態(tài)指示信號，根據(jù)所述狀態(tài)指示信號的變化情況，輸出穩(wěn)定指示信號，所述穩(wěn)定指示信號用于指示所述邏輯狀態(tài)機電路、所述第二緩沖器電路和所述分頻器電路的通斷。

35、第二方面，本技術(shù)公開了一種四倍頻電路的信號處理方法，所述四倍頻電路包括第一二倍頻電路、第二二倍頻電路和校準電路；所述方法包括：

36、所述第一二倍頻電路接收外部電路輸出的第一時鐘信號，輸出第一校準時鐘信號；

37、所述第一二倍頻電路根據(jù)所述第一時鐘信號和所述校準電路輸出的誤差控制信號，輸出具有二倍頻的第二時鐘信號；

38、所述第二二倍頻電路根據(jù)所述第二時鐘信號，輸出具有四倍頻的第三時鐘信號；

39、所述校準電路根據(jù)所述第一校準時鐘信號和所述第二時鐘信號，輸出所述誤差控制信號。

40、可選的，所述第一二倍頻電路包括第一緩沖器電路、第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路和第一異或電路；所述方法具體包括：

41、所述第一緩沖器電路對所述第一時鐘信號進行幅度整形和/或相位校準后，輸出所述第一校準時鐘信號和第一中間時鐘信號；

42、所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路根據(jù)所述誤差控制信號，調(diào)整所述第一中間時鐘信號的延時；

43、所述第一異或電路根據(jù)調(diào)整后的第一中間時鐘信號，輸出所述第二時鐘信號。

44、可選的，所述校準電路包括占空比檢測電路、比較器電路、第二緩沖器電路、分頻器電路、邏輯狀態(tài)機電路；所述方法具體包括：

45、所述占空比檢測電路檢測所述第二時鐘信號的占空比，得到占空比檢測電壓；

46、所述比較器電路對所述占空比檢測電壓進行比較處理，得到狀態(tài)指示信號；

47、所述第二緩沖器電路接收所述第一校準時鐘信號，輸出中間校準時鐘信號；

48、所述分頻器電路對所述中間校準時鐘信號進行降頻處理，得到具有低頻率的第二校準時鐘信號；

49、所述邏輯狀態(tài)機電路根據(jù)所述第二校準時鐘信號和所述狀態(tài)指示信號，生成所述誤差控制信號。

50、可選的，所述占空比檢測電路具體包括第一占空比檢測電路和第二占空比檢測電路；所述方法具體包括：

51、所述第一占空比檢測電路檢測所述第二時鐘信號中第一路時鐘信號的占空比，得到第一占空比檢測電壓；

52、所述第二占空比檢測電路檢測所述第二時鐘信號中第二路時鐘信號的占空比，得到第二占空比檢測電壓；

53、所述邏輯狀態(tài)機電路根據(jù)所述第二校準時鐘信號，確定當前校準周期；若所述當前校準周期是初始周期，則判斷占空比誤差是否大于預(yù)設(shè)閾值，如果所述占空比誤差大于所述預(yù)設(shè)閾值，則判斷所述狀態(tài)指示信號是否滿足預(yù)設(shè)校準條件，如果所述狀態(tài)指示信號滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則將所述誤差控制信號設(shè)置為第一控制信號并輸出，如果所述狀態(tài)指示信號不滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則生成異常指示信號；如果所述占空比誤差小于或等于所述預(yù)設(shè)閾值，則生成校準結(jié)束指示信號；若所述當前校準周期不是初始周期，則判斷所述狀態(tài)指示信號是否滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，如果滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則將所述誤差控制信號設(shè)置為第二控制信號并輸出；如果不滿足所述預(yù)設(shè)校準條件，則將所述誤差控制信號設(shè)置為第三控制信號并輸出；

54、其中，所述占空比誤差是根據(jù)所述第一占空比檢測電壓和所述第二占空比檢測電壓確定的；所述預(yù)設(shè)校準條件是根據(jù)所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路的初始電路狀態(tài)確定的。

55、可選的，所述方法還包括：

56、所述邏輯狀態(tài)機電路若所述當前校準周期不是初始周期，判斷當前電路狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)結(jié)束條件，如果滿足所述預(yù)設(shè)結(jié)束條件，則生成所述校準結(jié)束指示信號；如果不滿足所述預(yù)設(shè)結(jié)束條件，則執(zhí)行判斷所述狀態(tài)指示信號是否滿足所述預(yù)設(shè)校準條件的流程；

57、其中，所述預(yù)設(shè)結(jié)束條件是根據(jù)所述預(yù)設(shè)校準條件確定的。

58、可選的，所述方法還包括：

59、所述邏輯狀態(tài)機電路若所述預(yù)設(shè)校準條件為所述第一占空比檢測電壓大于所述第二占空比檢測電壓，則所述第一控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于打開狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元關(guān)斷，所述第二控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于打開狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元關(guān)斷，所述第三控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于關(guān)斷狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元打開；若所述預(yù)設(shè)校準條件為所述第一占空比檢測電壓小于或等于所述第二占空比檢測電壓，則所述第一控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于關(guān)斷狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元打開，所述第二控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于關(guān)斷狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元打開，所述第三控制信號用于控制所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路中處于打開狀態(tài)的延時單元中的至少一個延時單元關(guān)斷。

60、可選的，所述第一數(shù)字時間轉(zhuǎn)換器電路包括溫度譯碼器電路和多個延時單元；所述方法包括：

61、所述溫度譯碼器電路將所述誤差控制信號轉(zhuǎn)換為使能信號；

62、所述多個延時單元根據(jù)所述使能信號，控制自身的通斷。

63、可選的，所述校準電路還包括占空比實時監(jiān)測電路；所述方法具體包括：

64、所述占空比實時監(jiān)測電路接收所述狀態(tài)指示信號，根據(jù)所述狀態(tài)指示信號的變化情況，輸出穩(wěn)定指示信號，所述穩(wěn)定指示信號用于指示所述邏輯狀態(tài)機電路、所述第二緩沖器電路和所述分頻器電路的通斷。

65、第三方面，本技術(shù)公開了一種通信芯片，所述通信芯片包括上文所述的四倍頻電路。

66、本發(fā)明的有益效果如下：

67、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)提供一種四倍頻電路，該電路包括第一二倍頻電路、第二二倍頻電路和校準電路，其中，第一二倍頻電路用于接收所述外部電路輸出的第一時鐘信號，并輸出第一校準時鐘信號，以及根據(jù)所述第一時鐘信號和所述校準電路輸出的誤差控制信號，輸出具有二倍頻的第二時鐘信號，第二二倍頻電路用于接收所述第二時鐘信號，輸出具有四倍頻的第三時鐘信號，校準電路用于接收所述第一校準時鐘信號和所述第二時鐘信號，輸出所述誤差控制信號。通過校準電路對第一二倍頻電路生成的第二時鐘信號進行占空比校準，從而提高第二二倍頻電路生成的第三時鐘信號的頻率穩(wěn)定度和噪聲性能。該四倍頻電路集成在高性能鎖相環(huán)中，設(shè)計簡單，芯片面積小，經(jīng)濟效益高。