本發(fā)明涉及電路測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種延遲鎖定環(huán)的檢測方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

延遲鎖定環(huán)(DLL)基于參考時鐘產(chǎn)生多個與參考時鐘的頻率一致而延時不同的時鐘。

圖1為傳統(tǒng)的測試延遲鎖定環(huán)的系統(tǒng)模塊圖。延遲鎖定環(huán)1是被檢測的對象，其接收參考時鐘，并根據(jù)參考時鐘和延時參數(shù)產(chǎn)生多個不同的延遲時鐘。信號發(fā)生器2用來產(chǎn)生參考時鐘，測試儀器3用來測試延遲鎖定環(huán)1輸出的延遲時鐘，判斷其是否與目標(biāo)時鐘一致。

參考時鐘在進(jìn)入延遲鎖定環(huán)1之前，由于測試環(huán)境的影響，會產(chǎn)生衰減和扭曲，直接影響延遲鎖定環(huán)1的正常工作。另外，多個不同的延遲時鐘在到達(dá)測試儀器3之前也會受到測試環(huán)境影響，致使延遲發(fā)生改變。隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，能夠提供的時鐘頻率不斷變大，上述影響越來越不可忽視，如何精確測量時鐘之間的延遲變得很困難。

由于多個延遲時鐘的延遲改變可能不同，最終無法測量到準(zhǔn)確的結(jié)果。而且由于多個延遲時鐘都需要一一測量，驅(qū)動電路功耗大，電源和地上的抖動加大，干擾延遲鎖定環(huán)1本身的正常工作，這使得測試過程復(fù)雜且難度較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種可提高測量精度的延遲鎖定環(huán)的檢測系統(tǒng)。

此外，還提供一種可提高測量精度的延遲鎖定環(huán)的檢測方法。

一種延遲鎖定環(huán)的檢測系統(tǒng)，可用于檢測延遲鎖定環(huán)的工作狀態(tài)，包括：

信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生參考時鐘并提供給所述延遲鎖定環(huán)；

測量儀器，用于獲取從延遲鎖定環(huán)輸出的時鐘信號，并測量其延時是否符 合預(yù)期；

所述檢測系統(tǒng)還包括以下電路的至少一個：

前置接收電路，用于接收信號發(fā)生器的參考時鐘并放大和整形后再提供給所述延遲鎖定環(huán)；

多相位復(fù)接電路，用于接收從延遲鎖定環(huán)輸出的時鐘信號，并將多個不同延遲的時鐘信號合成后再提供給所述測量儀器。

在其中一個實施例中，所述前置接收電路還帶遲滯功能。

在其中一個實施例中，所述前置接收電路包括：

差分比較器，用于將輸入的參考時鐘進(jìn)行放大并輸出雙端信號；

雙轉(zhuǎn)單模塊，與所述差分比較器的輸出端相連，接收所述差分比較器輸出的雙端信號并轉(zhuǎn)換為單端信號；以及

緩沖放大模塊，與所述雙轉(zhuǎn)單模塊的輸出端連接，接收所述雙轉(zhuǎn)單模塊輸出的單端信號并將其整形和增加驅(qū)動能力。

在其中一個實施例中，所述多相位復(fù)接電路包括：

分頻器，用于接收延遲鎖定環(huán)輸出的N個第一類延遲時鐘，并分別對每個第一類延遲時鐘進(jìn)行N+1分頻；其中，第n個第一類延遲時鐘相對于參考時鐘延遲(2n-1)π/N的相位；1≤n≤N；

移位器，對第n個延遲時鐘對應(yīng)的分頻信號，位移n-1個時鐘周期；以及

復(fù)接模塊，利用移位器得到的N個移位后的信號，分別選擇對應(yīng)的N個第二類延遲時鐘得到N個時鐘信號，將所述N個時鐘信號合并。

在其中一個實施例中，N＝4。

一種延遲鎖定環(huán)的檢測方法，包括如下步驟：

向延遲鎖定環(huán)輸入?yún)⒖紩r鐘；

接收從延遲鎖定環(huán)輸出的時鐘并進(jìn)行檢測；

所述檢測方法還包括如下步驟的至少之一：

在向延遲鎖定環(huán)輸入?yún)⒖紩r鐘的步驟之前，對參考時鐘進(jìn)行放大和整形之后再發(fā)送給延遲鎖定環(huán)；

在接收從延遲鎖定環(huán)輸出的時鐘的步驟之前，將多個不同延遲的時鐘信號 合成后再進(jìn)行檢測。

在其中一個實施例中，在對參考時鐘進(jìn)行放大和整形之前還進(jìn)行濾波。

在其中一個實施例中，所述對參考時鐘進(jìn)行放大和整形的步驟具體包括：

將輸入的參考時鐘進(jìn)行放大并輸出雙端信號；

將所述雙端信號并轉(zhuǎn)換為單端信號；

對所述單端信號進(jìn)行整形和增加驅(qū)動能力。

在其中一個實施例中，所述將多個不同延遲的時鐘信號合成的步驟具體包括：

接收延遲鎖定環(huán)輸出的N個第一類延遲時鐘，并分別對每個第一類延遲時鐘進(jìn)行N+1分頻；其中，第n個第一類延遲時鐘相對于參考時鐘延遲(2n-1)π/N的相位；1≤n≤N；

對第n個延遲時鐘對應(yīng)的分頻信號，位移n-1個時鐘周期；

對N個移位后的信號，分別選擇對應(yīng)的N個第二類延遲時鐘得到N個時鐘信號，將所述N個時鐘信號合并。

在其中一個實施例中，N＝4。

上述系統(tǒng)和方法，先將參考時鐘信號通過前置接收電路，放大并整形后再輸出到延遲鎖定環(huán)，解決了測試環(huán)境對輸入信號的惡化問題。

延遲鎖定環(huán)生成的多相位時鐘，先通過多相位復(fù)接電路將原本需要引出的多個不同相位的時鐘合成為一個信號，再輸出合成后的信號到測試儀器。只需要測試輸出信號的頻率和抖動就可以知道多個時鐘信號之間的延遲，避免了引出多個時鐘測量。不僅不需要多個時鐘通路的匹配，同時對測試環(huán)境和測試儀器要求低。

進(jìn)一步地，前置接收電路的遲滯功能可以濾除小的信號噪聲，有利于信號的整形和后級電路的接收。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的測試延遲鎖定環(huán)的系統(tǒng)模塊圖；

圖2為一實施例的測試延遲鎖定環(huán)的系統(tǒng)模塊圖；

圖3為前置接收電路的模塊圖；

圖4為多相位復(fù)接電路的模塊圖；

圖5為對4個延遲信號進(jìn)行合成時的各信號的時序圖；

圖6為一實施例的測試延遲鎖定環(huán)的方法流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)行進(jìn)一步說明。

圖2為一實施例的測試延遲鎖定環(huán)的系統(tǒng)模塊圖。該延遲鎖定環(huán)的檢測系統(tǒng)可用于檢測延遲鎖定環(huán)400的工作狀態(tài)，也即檢測延遲鎖定環(huán)400的輸出的時鐘信號的延遲是否符合要求。該檢測系統(tǒng)包括前置接收電路100、多相位復(fù)接電路200、信號發(fā)生器300和測量儀器500，且信號發(fā)生器300、前置接收電路100、延遲鎖定環(huán)400、多相位復(fù)接電路200以及測量儀器500依次連接。

信號發(fā)生器300用于產(chǎn)生參考時鐘。前置接收電路100接收信號發(fā)生器300的參考時鐘，并放大和整形后再提供給所述延遲鎖定環(huán)400。延遲鎖定環(huán)400根據(jù)提供的參考時鐘和設(shè)定的延遲參數(shù)，可產(chǎn)生多個相對于參考時鐘具有不同延遲的時鐘信號。多相位復(fù)接電路200接收從延遲鎖定環(huán)400輸出的多個不才同延遲的時鐘信號，并將多個不同延遲的時鐘信號合成后再提供給所述測量儀器500。測量儀器500獲取從延遲鎖定環(huán)400輸出的合成后的時鐘信號，并測量其延時是否符合預(yù)期。

上述檢測系統(tǒng)，通過增加前置接收電路100，可在參考時鐘輸入到延遲鎖定環(huán)之前，對參考時鐘進(jìn)行放大和整形，減少輸入到延遲鎖定環(huán)的參考時鐘的影響。通過增加多相位復(fù)接電路200，可將多個延遲時鐘合成為一個時鐘，從而在測試時不需要將不同的延遲時鐘經(jīng)過不同的線路連接到不同測試儀器，減少了測量誤差。

可以理解，為了最大化抑制環(huán)境產(chǎn)生的影響，該檢測系統(tǒng)可以同時包括前置接收電路100和多相位復(fù)接電路200。但同時需要說明的是，單獨包括前置接收電路100或多相位復(fù)接電路200也可以將檢測結(jié)果進(jìn)行一定程度的改善。改善程度依賴于前置接收電路100或多相位復(fù)接電路200的性能。

具體地，前置接收電路100是帶遲滯功能的放大電路。遲滯功能將單個輸入轉(zhuǎn)化電壓變成兩個：輸出從高電平轉(zhuǎn)化為低電平對應(yīng)的輸入閾值電壓V⁺_TRP、輸出從低電平轉(zhuǎn)化為高電平對應(yīng)的輸入閾值電壓V^-_TRP。只有輸入電壓高于V⁺_TRP時，輸出從高電平轉(zhuǎn)換為低電平。只有輸入電壓低于V^-_TRP時，輸出從低電平轉(zhuǎn)換為高電平。這樣可以減少噪聲對信號的影響。如圖3所示，在本實施例中，前置接收電路100包括依次連接的差分比較器110、雙轉(zhuǎn)單模塊120以及緩沖放大模塊130。

差分比較器110將輸入的參考時鐘進(jìn)行放大并輸出雙端信號。差分比較器110的共模抑制能力很強(qiáng)，對電源和地上的波動不敏感。差分比較器110還帶遲滯功能，可以在信號幅度很小且噪聲較大的情況下，分辨出信號。盡管參考時鐘從信號發(fā)生器300傳輸?shù)窖舆t鎖定環(huán)400的過程中可能有很大的衰減和變形，但可以通過差分比較器110進(jìn)行校正，從而降低測試環(huán)境的要求。

雙轉(zhuǎn)單模塊120與差分比較器110的輸出端相連，接收差分比較器110輸出的雙端信號并轉(zhuǎn)換為單端信號。應(yīng)用中多是單端信號，所以需要將差分比較器110輸出的雙端信號利用雙轉(zhuǎn)單模塊120轉(zhuǎn)換成單端信號。

緩沖放大模塊130與雙轉(zhuǎn)單模塊120的輸出端連接，接收雙轉(zhuǎn)單模塊120輸出的單端信號并將其整形和增加驅(qū)動能力。

參考時鐘即使受環(huán)境影響產(chǎn)生衰減和扭曲，經(jīng)過上述三個模塊的處理，也可以得到標(biāo)準(zhǔn)的方波信號。

可以理解，前置接收電路100的主要功能是對參考時鐘進(jìn)行放大和整形，因而實現(xiàn)方式不限于上述具體模塊及組成，還可以是其他模塊或組成。

如圖4所示，多相位復(fù)接電路200包括分頻器210、移位器220以及復(fù)接模塊230。

分頻器210接收延遲鎖定環(huán)400輸出的N個第一類延遲時鐘，并分別對每個第一類延遲時鐘進(jìn)行N+1分頻；其中，第n個第一類延遲時鐘相對于參考時鐘延遲(2n-1)π/N的相位；1≤n≤N。移位器220對第n個延遲時鐘對應(yīng)的分頻信號，位移n-1個參考時鐘周期。復(fù)接模塊230利用移位器220得到的N個移位后的信號，分別選擇對應(yīng)的N個第二類延遲時鐘得到N個時鐘信號，將所 述N個時鐘信號合并。經(jīng)過上述3個模塊的處理，N個第一類延遲時鐘合并為頻率是參考時鐘的頻率的N/N+1的合成時鐘。

以下以N＝4進(jìn)行具體說明，參考圖4和圖5。

參考時鐘以CK來表示。延遲鎖定環(huán)400輸出4個不同延遲的信號CK_D45、CK_D135、CK_D225和CK_D315，分別是在參考時鐘的基礎(chǔ)上延遲π/4、3π/4、5π/4和7π/4得到。

對4個不同延遲的信號CK_D45、CK_D135、CK_D225和CK_D315分別進(jìn)行5分頻，得到CK_D45_DIV、CK_D135_DIV、CK_D225_DIV和CK_D315_DIV。

對第一個分頻信號CK_D45_DIV，保持相位不變。也即CK_D45_DIV和CK_D45_DIV_S相同。

對第二個分頻信號CK_D135_DIV，向后移動1個時鐘周期。得到CK_D135_DIV_S。

對第三個分頻信號CK_D225_DIV，向后移動2個時鐘周期。得到CK_D225_DIV_S。

對第四個分頻信號CK_D315_DIV，向后移動3個時鐘周期。得到CK_D315_DIV_S。

延遲鎖定環(huán)400還輸出另外4個不同延遲的信號CK_D90、CK_D180、CK_D270和CK_D360，分別是在參考時鐘的基礎(chǔ)上延遲π/2、π、3π/2和2π的相位得到。

信號CK_D45_DIV_S選擇信號CK_D90、信號CK_D135_DIV_S選擇信號CK_D180、信號CK_D225_DIV_S選擇信號CK_D270、信號CK_D315_DIV_S選擇信號CK_D360后合成得到整個多相位復(fù)接電路200的輸出信號CK_OUT。

該信號CK_OUT的頻率是參考時鐘的頻率的4/5，且信號CK_OUT的抖動與單個時鐘的抖動基本一致，測量儀器500只需要測量信號CK_OUT的頻率和抖動即可。

在其他實施例中，延遲鎖定環(huán)400還可以輸出其他數(shù)量的不同延遲的時鐘信號。

多相位復(fù)接電路200把延遲鎖定環(huán)400輸出的多相位時鐘復(fù)接成一路輸出，新的時鐘信號頻率降低，對測試環(huán)境敏感度降低。同時由于多個不同延遲的時鐘信號在芯片內(nèi)部合成為一個信號，不存在多個時鐘的信號通路匹配問題，降低了外部影響。

圖6為一實施例的延遲鎖定環(huán)的檢測方法流程圖。該方法包括以下步驟。

步驟S110：從信號發(fā)生器輸出參考時鐘。

步驟S120：對參考時鐘進(jìn)行放大和整形。

步驟S130：向延遲鎖定環(huán)輸入放大和整形后的參考時鐘。

步驟S140：將延遲鎖定環(huán)輸出的多個不同延遲的時鐘信號合成。

步驟S150：檢測合成后的時鐘信號。

上述方法，通過在參考時鐘輸入到延遲鎖定環(huán)之前，對參考時鐘進(jìn)行放大和整形，減少輸入到延遲鎖定環(huán)的參考時鐘的影響。通過將多個延遲時鐘合成為一個時鐘，從而在測試時不需要將不同的延遲時鐘經(jīng)過不同的線路連接到不同測試儀器，減少了測量誤差。

除了步驟S110、S130、S150之外，可以理解，為了最大化抑制環(huán)境產(chǎn)生的影響，該方法可以同時包括步驟S120和步驟S140。但同時需要說明的是，單獨包括步驟S120或步驟S140也可以將檢測結(jié)果進(jìn)行一定程度的改善。在僅包括步驟S120時，步驟S150需要分別檢測不同的時鐘信號。

在對參考時鐘進(jìn)行放大和整形之前還進(jìn)行濾波。

所述步驟S120對參考時鐘進(jìn)行放大和整形的步驟具體包括：

步驟S121：將輸入的參考時鐘進(jìn)行放大并輸出雙端信號?？衫貌罘直容^器將輸入的參考時鐘進(jìn)行放大并輸出雙端信號。差分比較器的共模抑制能力很強(qiáng)，對電源和地上的波動不敏感。差分比較器還帶遲滯功能，可以在信號幅度很小且噪聲較大的情況下，分辨出信號。盡管參考時鐘從信號發(fā)生器傳輸?shù)窖舆t鎖定環(huán)的過程中可能有很大的衰減和變形，但可以通過差分比較器進(jìn)行校正，從而降低測試環(huán)境的要求。

步驟S122：將所述雙端信號并轉(zhuǎn)換為單端信號。應(yīng)用中多是單端信號，所以需要將雙端信號轉(zhuǎn)換成單端信號。

步驟S123：對所述單端信號進(jìn)行整形和增加驅(qū)動能力。

參考時鐘即使受環(huán)境影響產(chǎn)生衰減和扭曲，經(jīng)過上述處理，也可以得到標(biāo)準(zhǔn)的方波信號。

所述S140將多個不同延遲的時鐘信號合成的步驟具體包括：

步驟S141：接收延遲鎖定環(huán)400輸出的N個第一類延遲時鐘，并分別對每個第一類延遲時鐘進(jìn)行N+1分頻；其中，第n個第一類延遲時鐘相對于參考時鐘延遲(2n-1)π/N的相位；1≤n≤N。

步驟S142：對第n個延遲時鐘對應(yīng)的分頻信號，位移n-1個時鐘周期；

步驟S142：對N個移位后的信號，分別選擇對應(yīng)的N個第二類延遲時鐘得到N個時鐘信號，將所述N個時鐘信號合并。

以下以N＝4進(jìn)行具體說明，參考圖5。

參考時鐘以CK來表示。延遲鎖定環(huán)輸出4個不同延遲的信號CK_D45、CK_D135、CK_D225和CK_D315，分別是在參考時鐘的基礎(chǔ)上延遲π/4、3π/4、5π/4和7π/4得到。

對4個不同延遲的信號CK_D45、CK_D135、CK_D225和CK_D315分別進(jìn)行5分頻，得到CK_D45_DIV、CK_D135_DIV、CK_D225_DIV和CK_D315_DIV。

對第一個分頻信號CK_D45_DIV，保持相位不變。也即CK_D45_DIV和CK_D45_DIV_S相同。

對第二個分頻信號CK_D135_DIV，向后移動1個時鐘周期。得到CK_D135_DIV_S。

對第三個分頻信號CK_D225_DIV，向后移動2個時鐘周期。得到CK_D225_DIV_S。

對第四個分頻信號CK_D315_DIV，向后移動3個時鐘周期。得到CK_D315_DIV_S。

延遲鎖定環(huán)還輸出另外4個不同延遲的信號CK_D90、CK_D180、CK_D270和CK_D360，分別是在參考時鐘的基礎(chǔ)上延遲π/2、π、3π/2和2π的相位得到。

信號CK_D45_DIV_S選擇信號CK_D90、信號CK_D135_DIV_S選擇信號 CK_D180、信號CK_D225_DIV_S選擇信號CK_D270、信號CK_D315_DIV_S選擇信號CK_D360后合成得到整個多相位復(fù)接電路200的輸出信號CK_OUT。

該信號CK_OUT的頻率是參考時鐘的頻率的4/5，且信號CK_OUT的抖動與單個時鐘的抖動基本一致，測量儀器500只需要測量信號CK_OUT的頻率和抖動即可。

在其他實施例中，延遲鎖定環(huán)還可以輸出其他數(shù)量的不同延遲的時鐘信號。

上述系統(tǒng)和方法：

先將高速輸入信號通過帶遲滯功能的放大電路，放大并整形的信號再輸出到延遲鎖定環(huán)，解決了測試環(huán)境對輸入信號的惡化問題。遲滯功能可以濾除小的信號噪聲，有利于信號的整形和后級電路的接收。

延遲鎖定環(huán)生成的多相位時鐘，先通過集成在內(nèi)部的輔助電路，將原本需要引出的多個不同相位的時鐘合成為一個信號，再輸出合成后的信號到測試儀器。只需要測試輸出信號的頻率和抖動就可以知道多個時鐘信號之間的延遲，避免了引出多個時鐘測量。不僅不需要多個時鐘通路的匹配，同時對測試環(huán)境和測試儀器要求低。

后端多相位復(fù)接電路由分頻器和移位器組成，兩個電路都是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路單元，且容易實現(xiàn)，設(shè)計難度小，受工藝影響小。

除了增加高速前置接收電路和后端多相位復(fù)接電路兩個輔助電路以外，延遲鎖定環(huán)本身不需要任何修改，對性能無影響。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。