[发明专利]用于测量数字信号的占空比或相对占空比的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请和与本专利申请转让给同一受让人的、发明人为 Boerstler等人的名为“Method and Apparatus For On-Chip Duty cycle Measurement”的美国专利申请(卷号AUS920060060US1，序列号11/380982， 于2006年5月1日提交)有关，其公开内容整体引入此处作为参考。

本专利申请还与发明人为Boerstler等人的名为“Duty Cycle Measurement Method And Apparatus That Operates In A Calibration Mode And A Test Mode”的美国专利申请(卷号AUS920060243US1，序列号 11/381031，于2006年5月1日提交，并转让给同一受让人)有关，其公 开内容整体引入此处作为参考。

本专利申请还与发明人为Boerstler等人的名为“Mothod And Apparatus For Correcting The Duty Cycle Of A Digital Signal”的美 国专利申请(卷号AUS920060244US1，序列号11/381050，于2006年5月 1日提交，并转让给同一受让人)有关，其公开内容整体引入此处作为参 考。

技术领域

本公开一般涉及数字系统，特别涉及对可变占空比数字信号的占空比 进行测量的方法和设备。

背景技术

某些传统的时钟信号发生器电路允许用户或设计者改变电路所产生的 时钟信号的占空比。在时钟周期期间，时钟信号以周期的一部分表现出逻 辑高，并以周期的其余部分表现出逻辑低。占空比指的是时钟信号表现出 特定逻辑状态(例如逻辑高)的时钟周期的百分比。以信号周期的50％显 示出逻辑高状态的信号对应于50％占空比。类似地，以信号周期的40％表现 出逻辑高状态的信号对应于40％占空比。当然，设计者或用户可作为替代 地使用反转逻辑，并将占空比以信号表现出逻辑低状态的信号周期百分比 来定义。

以直到并包括MHz范围的相对较低频率，不难测量数字信号占空比的 增量变化或调节。然而，当处理GHz范围内的时钟电路时，设计者在测量 数字信号占空比中的微小变化时面临大得多的困难。从时间而不是频率的 角度，皮秒范围内对时钟占空比或脉冲持续时间的增量调节非常难测量。

一种在皮秒范围内测量时钟信号占空比的变化的解决方案是具有非常 大的带宽的高速示波器。不幸的是，用几GHz示波器建立的实验室实施和 维护起来是昂贵的。另外，必须注意确保任何将来自逻辑芯片的时钟信号 耦合到示波器的电路不会引入超过占空比增量调节的持续时间的抖动。

测量集成电路(IC)上的时钟信号的占空比的变化的另一方法是皮秒 显像电路分析(PICA)。PICA方法检测在时钟脉冲前沿与后沿上发射的光 的光子，以便确定其占空比。尽管这种类型的占空比分析有效，其非常昂 贵。另外，这种类型的分析破坏被测部件。所需要的是解决上述问题的占 空比测量方法和设备。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种确定与可变占空比电路处理的时 钟信号有关的占空比信息的方法。该方法包含通过时钟信号发生器向可变 占空比电路提供时钟信号。作为响应，可变占空比电路提供表现出依赖于 占空比索引的占空比的输出信号。输出信号表现出第一频率。该方法还包 括通过可变占空比电路向在依赖于占空比索引的最大频率时故障的分频器 (divider)电路提供输出信号。该方法还包括通过时钟信号发生器从第一 频率直到第二频率——高于该频率，分频器电路发生故障——扫描时钟信 号的频率。该方法还包括由第二频率对于输出信号确定占空比信息。