阅读说明：本技术 时钟信号产生电路及其操作方法 (Clock signal generating circuit and operating method thereof ) 是由 张全仁 李文明 于 2018-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种时钟信号产生电路及其操作方法,时钟信号产生电路的操作方法包含以下步骤：由电压侦测器传送时钟信号至时钟树电路；以及依据时钟树电路的电压调整时钟信号的频率以维持电压于电压范围内。本发明的时钟信号产生电路及其操作方法,可稳定时钟树电路的操作电压,并稳定数据输出时间。(The invention discloses a clock signal generating circuit and an operation method thereof, wherein the operation method of the clock signal generating circuit comprises the following steps: transmitting a clock signal from the voltage detector to the clock tree circuit; and adjusting the frequency of the clock signal according to the voltage of the clock tree circuit to maintain the voltage within the voltage range. The clock signal generating circuit and the operation method thereof can stabilize the operation voltage of the clock tree circuit and stabilize the data output time.)

时钟信号产生电路及其操作方法

技术领域

本发明是有关于一种时钟信号产生电路及其操作方法，且特别是有关于延迟锁相回路(DLL)的时钟信号产生电路及其操作方法。

背景技术

当时钟信号产生电路(例如:DRAM)的工作频率较高时，数据输出时间(tAC)将变得较不稳定。稳定时钟树的电压是稳定输出时间的常用的方法。因此，如何稳定时钟树的电压是本领域待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可稳定时钟树电路的操作电压，并稳定数据输出时间时钟信号产生电路的操作方法。

本发明的一方面是在提供一种时钟信号产生电路的操作方法。此操作方法包含以下步骤：由电压侦测器传送时钟信号至时钟树电路；以及依据时钟树电路的电压调整时钟信号的频率以维持电压于一电压范围内。

在部分实施例中，时钟信号产生电路的操作方法还包含：在电压高于电压上限阈值时，增加时钟信号的频率；以及在电压低于电压下限阈值时，减少时钟信号的频率。

在部分实施例中，其中电压是时钟树电路的操作电压。

在部分实施例中，时钟信号产生电路的操作方法还包含：由信号产生电路产生时钟信号。

在部分实施例中，时钟信号产生电路的操作方法还包含：由电压侦测器侦测时钟树电路的电压。

本发明的另一方面是在提供一时钟信号产生电路。此时钟信号产生电路包含时钟树电路以及电压侦测器。电压侦测器耦接于时钟树电路，其中电压侦测器是用以传送时钟信号至时钟树电路。电压侦测器依据时钟树电路的电压调整时钟信号的频率以维持电压于一电压范围内。

在部分实施例中，其中在电压高于电压上限阈值时，电压侦测器还用于增加时钟信号的频率，且在电压低于电压下限阈值时，电压侦测器还用于减少时钟信号的频率。

在部分实施例中，其中电压是时钟树电路的操作电压。

在部分实施例中，其中电压侦测器包含：信号产生电路，用以产生时钟信号。

在部分实施例中，其中电压侦测器还用于侦测时钟树电路的电压。

因此，在部分实施例中，提供一种时钟信号产生电路及其操作方法，用以稳定时钟树电路的操作电压，并稳定数据输出时间(tAC)。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，结合附图说明如下：

图1是根据本发明的一些实施例所绘示的一种时钟信号产生电路的示意图；以及

图2是根据本发明的一些实施例所绘示的一种实验数据图；以及

图3是根据本发明的一些实施例所绘示的一种时钟信号产生电路的操作方法的流程图。

具体实施方式

以下揭示提供许多不同实施例或例证用以实施本发明的不同特征。特殊例证中的元件及配置在以下讨论中被用来简化本发明。所讨论的任何例证只用来作解说的用途，并不会以任何方式限制本发明或其例证的范围和意义。此外，本发明在不同例证中可能重复引用数字符号且/或字母，这些重复皆为了简化及阐述，其本身并未指定以下讨论中不同实施例且/或配置之间的关系。

在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二个或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而“耦接”或“连接”还可指二个或多个元件相互步骤或动作。

在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，是用于描述各种元件、组件、区域、层与/或区块是可以被理解的。但是这些元件、组件、区域、层与/或区块不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一元件、组件、区域、层与/或区块。因此，在下文中的一第一元件、组件、区域、层与/或区块也可被称为第二元件、组件、区域、层与/或区块，而不脱离本发明的本意。如本文所用，词汇“与/或”包含了列出的关联项目中的一个或多个的任何组合。本发明文件中提到的“及/或”是指表列元件的任一个、全部或至少一个的任意组合。

请参阅图1。图1是根据本发明的一些实施例所绘示的一种时钟信号产生电路100的示意图。时钟信号产生电路100包含时钟树电路110以及电压侦测器130。在本发明的一些实施例中，电压侦测器130耦接于时钟树电路110。

在操作关系上，电压侦测器130用以侦测时钟树电路110的电压并传送时钟信号CLK至时钟树电路110。电压侦测器130依据电压调整时钟信号CLK的频率以维持电压于一电压范围内。

在本发明的一些实施例中，由电压侦测器130侦测的电压为时钟树电路110的操作电压VDD。在本发明的一些实施例中，电压侦测器130还用于在侦测的电压高于电压上限阈值时，增加时钟信号CLK的频率，并在电压低于电压下限阈值时，减少时钟信号CLK的频率。

请参阅图2。图2是根据本发明的一些实施例所绘示的一种实验数据图200。曲线V1代表由电压侦测器130侦测的电压。曲线CLK代表由电压侦测器130输出的时钟信号。在本发明的一些实施例中，曲线V1代表如图1所绘示的时钟树电路110的操作电压VDD。

如图2所绘示，由于在时间点t₁，电压V1低于电压下限阈值VLT，电压侦测器130减少时钟信号CLK的频率。当时钟信号CLK的频率减少，流经时钟树电路110的电流减少，且时钟树电路110的耗能也减少。于时钟树电路110的耗能减少之后，电压VDD(如图1所绘示)增加，且由电压侦测器130侦测的电压V1也增加。

另一方面，由于在时间点t₂，电压V1高于电压上限阈值VUT，电压侦测器130增加时钟信号CLK的频率。当时钟信号CLK的频率增加，流经时钟树电路110的电流增加，而时钟树电路110的耗能也增加。在时钟树电路110的耗能增加后，电压VDD(如图1所绘示)也减少，而电压侦测器130侦测的电压V1也减少。

因此，在本发明的一些实施例中，可维持电压VDD于一电压范围内，也就是说，电压VDD可以维持在电压上限阈值VUT以及电压下限阈值VLT之间。

在本发明的一些实施例中，电压上限阈值VUT为2V，而电压下限阈值VLT为1V。在本发明的一些实施例中，时钟信号CLK的频率位于800MHz与3200MHz之间。电压上限阈值VUT的值、电压下限阈值VLT的值以及时钟信号CLK的频率仅作为例示说明之用，本发明的实施方式并不以上述为限。

请再次参阅图1。在本发明的一些实施例中，电压侦测器130包含信号产生电路135。信号产生电路135用以产生时钟信号CLK。

在本发明的一些实施例中，时钟信号产生电路100还包含接收器150，DLL(延迟锁相回路)电路170，以及输出电路190。接收器150耦接于DLL电路170，DLL电路170耦接于时钟树电路110，而时钟树电路110耦接于输出电路190。

在操作关系上，接收器150接收时钟源信号CSS并依据时钟源信号CSS传送接收器信号至DLL电路170。DLL电路170接收接收器信号并依据接收器信号传送DLL信号至时钟树电路110。时钟树电路110接收DLL信号以及时钟信号CLK，且时钟树电路110传送时钟树信号至输出电路190。输出电路190依据时钟树信号将输出时钟信号送出。

需注意的是，时钟信号产生电路100可以包含在储存装置中，例如DDR(双倍数据速率)、SDRAM(同步动态随机存取存储器)、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM，DDR4 SDRAM或包含时钟信号产生电路的任何其他装置。

请参阅图3。图3是根据本发明的一些实施例所绘示的一种时钟信号产生电路100的操作方法300的流程图。操作方法300包含以下步骤：

S310：传送时钟信号至时钟树电路；以及

S330：依据时钟树电路的电压调整时钟信号的频率以维持电压在电压范围内。

为了方便说明与理解，请一并参阅图1与图3。上述步骤是作为例示说明之用。附加的步骤亦在本发明的实施方式地的预期范围内。

在步骤S310中，传送时钟信号至时钟树电路。在本发明的一些实施例中，步骤S310可由电压侦测器130执行。举例而言，电压侦测器130侦测如图1所绘式的时钟树电路110的操作电压VDD，且电压侦测器130依据侦测的电压传送时钟信号CLK至时钟树电路110。

在步骤S330中，依据时钟树电路的电压调整时钟信号的频率以维持电压在电压范围内。在本发明的一些实施例中，步骤S330可由电压侦测器130所执行。举例而言，当侦测电压高于电压上限阈值时，电压侦测器130增加时钟信号CLK的频率，而当电压低于电压下限阈值时，电压侦测器130减少时钟信号CLK的频率。

请一并参阅图2与图3。由于在时间点t₁，电压V1低于电压下限阈值VLT，电压侦测器130减少时钟信号CLK的频率。当时钟信号CLK的频率减少，流经时钟树电路110的电流减少，且时钟树电路110的耗能也减少。在时钟树电路110的耗能减少之后，电压VDD(如图1所绘示)增加，且由电压侦测器130侦测的电压V1增加。

在另一方面，由于在时间点t₂，电压V1高于电压上限阈值VUT，电压侦测器130增加时钟信号CLK的频率。当时钟信号CLK的频率增加，流经时钟树电路110的电流增加，且时钟树电路110的耗能增加。于时钟树电路110的耗能增加之后，电压VDD(如图1所绘示)减少，且电压侦测器130侦测的电压V1也减少。

因此，在本发明的一些实施例中，可维持电压VDD于电压范围内，也就是说，电压VDD可以被维持在电压上限阈值VUT与电压下限阈值VLT之间。此外，由于时钟树电路110的操作电压VDD较稳定，时钟信号产生电路100的数据输出时间(tAC)也较稳定。

另外，上述例示包含依序的示范步骤，但这些步骤不必依所显示的顺序被执行。以不同顺序执行这些步骤皆在本发明的考量范围内。在本发明的实施例的精神与范围内，可视情况增加、取代、变更顺序及/或省略这些步骤。

虽然本发明已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。