[发明专利]数字电路控制的模拟延时线电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路，具体涉及一种数字电路控制的模拟延时线电路。

背景技术

延时线是一种用于将电信号延迟一段时间的元件或器件，可以在数据传输中实现适当的信号定时。近些年来，高传输速率在通信系统方面已经得到越来越多的重视，延时线电路在高速均衡器和天线阵列系统等应用中扮演了重要的角色。

延时线电路目前多采用光器件、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)和电子器件等形式实现，相较于前两种方式，利用半导体集成电路方法实现延时线电路，具有体积小、成本低和易于单片集成等优点，在通信领域中受到广泛关注。并且相对于无源器件，采用有源器件作为延时线电路，更加具有成本低、易集成和可调节的特点。但是，有源集成电路易受工艺、电源电压和温度等外界环境变化的影响，抗干扰能力较弱，会引起较大的延时偏差。

发明内容

发明目的：本发明提出一种数字电路控制的模拟延时线电路，通过延时校准环路，能够使有源延时电路不受外界环境变化影响，提高延时精度。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种数字电路控制的模拟延时线电路，包括模拟延时线、数字控制电路和延时校准环路，输入信号进入模拟延时线，在数字控制电路的控制下，模拟延时线将输入信号延时后输出，延时校准环路对模拟延时线的延时时间进行校准。其中，模拟延时线包括若干个级联的基本单元对，每个基本单元对由互连的一个延时单元和一个路径选择开关构成，路径选择开关为双端输入、单端输出结构，数字控制电路控制每个路径选择开关的两个输入端，使其中一个输入端导通，另一个断开，通过控制延时单元通断个数，从而控制信号的传输路径，实现模拟延时线的相对延时时间数字式变化；延时校准环路包括鉴相器、压控延时线和积分器，外部参考信号经过压控延时线加载到鉴相器的一个输入端，同时鉴相器的另一个输入端直接加载不经过压控延时线的外部参考时钟信号，当鉴相器的两路输入信号的相位差达到90度时环路锁定，积分器输出稳定的控制电压，从而实现延时单元的延时时间跟随参考时钟的频率变化。

有益效果：本发明采用数字电路来控制模拟延时线中的延时单元通断个数，并且通过校准环路控制延时线的延时时间。首先，延时线采用有源电路的形式，具有成本低、易集成和可调节的特点，通过控制路径选择开关，选择信号传输路径，调节延时单元的通断，实现延时时间的控制。其次，对于有源电路随工艺、电源和温度等外界环境的变化所引起的延时偏差，利用反馈环路自校准技术，使有源模拟延时线的延时调整到对应的参考时钟，避免外界环境对延时电路性能产生影响，提高抗干扰能力。另外，利用数字电路控制路径选择开关，改变有源延时单元的工作状态，使延时线的延时时间数字式变化，可以进行更灵活的延时时间控制。

附图说明

图1是本发明电路的整体结构示意图；

图2是本发明模拟延时线的结构示意图；

图3是本发明延时单元的结构示意图；

图4是本发明路径选择开关的结构示意图；

图5是本发明延时校准环路的结构示意图；

图6是本发明数字控制电路的结构示意图；

图7是本发明的延时线电路的延时精度与普通延时线的延时精度的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种数字电路控制的模拟延时线电路，包括模拟延时线、数字控制电路和延时校准环路，其中，数字控制电路调节模拟延时线的延时时间，使模拟延时线的延时时间数字式地变化；延时校准环路对模拟延时线的延时时间进行校准，使模拟延时线的延时时间与外部参考时钟信号频率保持一致。具体地，输入信号进入模拟延时线后，通过数字控制电路对模拟延时线的开关进行控制，使信号经过或者不经过延时单元，实现对输出信号的延时控制。延时校准环路由外部精确的参考时钟REFCLK控制，环路锁定时产生稳定的延时控制电压V_ctrl，实现对模拟延时线的延时校准，避免了有源延时线由于工艺、电源和温度因素变化对延时性能的影响。