发明名称 频率合成器、自动频率校正电路及频率校正方法
摘要
申请公布号 TWI357217 申请公布日期 2012.01.21
申请号 TW096139253 申请日期 2007.10.19
申请人 慧荣科技股份有限公司 发明人 李廷澈;安纹庆
分类号 H03L7/181 主分类号 H03L7/181
代理机构 代理人 陈翠华 台北市松山区南京东路3段261号6楼
主权项 一种频率合成器,包含:一参考分频器,其以一分频比1/(R1)对一参考讯号进行分频,其中该R1系为一整数;一相位侦测器,其输出一脉冲,该脉冲对应于一精确模式讯号与自该参考分频器输出之一讯号间之一相位差;一主分频器,其使用该参考分频器之该输出讯号输出一粗略模式讯号及该精确模式讯号;一电荷泵浦,其产生一泵激电压,该泵激电压对应于自该相位侦测器输出之该脉冲之一宽度及符号;一回路滤波器,其移除于频率校正回路之运作期间所产生之杂讯,并确定该泵激电压之一电压位准;一第一开关,其因应一第一开关控制讯号而将施加至其一端子上之该泵激电压传递至一连接至其另一端子上之压控振荡器;一第二开关,其因应一第二开关控制讯号而将施加至其一端子上之一参考电压传递至连接至另一端子上之该压控振荡器;该压控振荡器之该输出讯号对应于一频率控制讯号及藉由该第一及第二开关所施加之一控制电压;以及一自动频率校正块,其因应该泵激电压、该参考讯号、以及该粗略模式讯号而产生该频率控制讯号、该第一开关控制讯号、以及该第二开关控制讯号。如请求项1所述之频率合成器,其中该主分频器包含:一前置换算器,其以一分频比1/P对该输出讯号进行分频,其中该P系为一整数;一积分-三角调变器,其调变该参考分频器之一输出,以产生一分频控制讯号;以及一程式分频器,其因应该分频控制讯号而以一分频比1/(N1)对自该前置换算器输出之该粗略模式讯号进行分频,以产生该精确模式讯号,其中该N1系为一整数。如请求项2所述之频率合成器,其中该积分-三角调变器具有为一20位元解析度之一四阶多级杂讯整形结构。如请求项1所述之频率合成器,其中该第一与第二开关控制讯号不能同时启用,以及该控制电压具有该参考讯号与该环路滤波器之该输出讯号其中之一的一电压位准。如请求项1所述之频率合成器,其中该自动频率校正块包含:一除以R分频器,其以一分频比1/(R2)对该参考讯号进行分频,以产生一第一分频讯号,且其中该R2系为整数;一除以N分频器,其以一分频比1/(N2)对该粗略模式讯号进行分频,以产生一第二分频讯号,且其中该N2系为整数;一频率比较器,其因应一控制讯号而产生一比较讯号,该比较讯号对应于自该除以R分频器与该除以N分频器输出之该第一与该第二分频讯号间之一频率差;一状态机,其使用该比较讯号及一分组调整启用讯号产生该频率控制讯号、该第一开关控制讯号、该第二开关控制讯号、及该控制讯号;以及一泵激电压监测电路,其将该泵激电压与该参考电压相比较,以产生该分组调整启用讯号。如请求项5所述之频率合成器,其中该除以R分频器之该除数R2系小于该参考分频器之该除数R1。如请求项5所述之频率合成器,其中该参考电压系为一当前所设定分组所能覆盖之一最低电压与一最高电压。一种自动频率校正电路,包含:一除以R分频器,其以一分频比1/(R2)对参考讯号进行分频,以产生一第一分频讯号,其中该参考讯号系用于一压控振荡器中对一频率进行合成,且其中该R2系为一整数;一除以N分频器,其以一分频比1/(N2)对一粗略模式讯号进行分频,以产生一第二分频讯号,其中该粗略模式讯号系藉由以一分频比1/P对该压控振荡器之一输出讯号进行分频而产生,且其中该P及该N2系为整数;一频率比较器,其因应一控制讯号而产生一比较讯号,该比较讯号对应于自该除以R分频器与该除以N分频器输出之该第一与该第二分频讯号间之一频率差;一泵激电压监测电路,其将一参考电压与一泵激电压相比较,以产生一分组调整启用讯号,该泵激电压用于决定该压控振荡器之一输出讯号之一频率;以及一状态机,其使用该比较讯号及该分组调整启用讯号产生该频率控制讯号及该控制讯号。如请求项8所述之自动频率校正电路,其中该参考电压系为一当前所设定分组所能覆盖之一最低电压与一最高电压。一种用于如请求项5所述之频率合成器中之频率校正方法,其包含:一初始化步骤,其确定内建于该压控振荡器中之各分组其中之任一分组作为一初始分组,并确定一迭代变数及一N目标值;一N目标算法步骤,其使用该参考讯号及该粗略模式讯号计算一N产生值,该粗略模式讯号系藉由对使用该初始分组所产生之该振荡讯号进行分频而产生,并根据该迭代变数、使用该N目标值与该N产生值之差来改变一分组编号;一辅助搜索算法步骤,其于若使用该N目标算法所确定之一分组被确定为一最佳分组时搜索该最佳分组;以及一搜索后算法步骤,其于该N目标算法步骤及/或该辅助搜索算法步骤中确定出该最佳分组之后经过一预定时间时,若确定出该先前所确定之分组并非该最佳分组,则再次根据该N目标算法执行频率校正。如请求项10所述之频率校正方法,其中该任一分组之一分组编号系为复数个分组编号中之一中心编号,该迭代变数决定要于该N目标算法中执行之频率校正循环之数量,以及该N目标值满足以下方程式,@sIMGTIF!d10009.TIF@eIMG!其中f参考系为该参考讯号之频率,f输出系为该振荡讯号之频率,R2系为该除以R分频器之除数,N2系为该除以N分频器之除数,且P系为用于产生该粗略模式讯号之该输出讯号之除数。如请求项11所述之频率校正方法,其中该N目标算法步骤包含:一粗略模式步骤,其计算藉由使用该参考讯号及该粗略模式讯号而产生之一N产生值,该粗略模式讯号系藉由以该除数P对使用该初始分组所产生之该振荡讯号进行分频而产生,并使用该N产生值与该N目标值之差首先将该分组编号改变一所要移过之分组数量,其中该P系为一整数;以及一精确模式步骤,其使用藉由执行该粗略模式步骤而得到之该分组来搜索更佳之分组,其中于该粗略模式中,于一个搜索循环中移动该分组,而于该精确模式中,藉由使该搜索循环迭代地执行该迭代变数之次数而移动该分组。如请求项12所述之频率校正方法,其中该N产生值系藉由以一除数N2对该粗略模式讯号进行分频而得到之该讯号之一周期,且该粗略模式讯号对应于藉由以一除数R2对该参考讯号进行分频而得到之该讯号之一个周期,该所要移过之分组数量满足以下方程式,@sIMGTIF!d10010.TIF@eIMG!其中F解析度表示根据该N2及R2所确定之一频率解析度,且该F步长表示根据输入至该压控振荡器之该控制电压,该等分组间之一频率差,以及其中该首先所移到之分组编号满足以下方程式,i>N/i>分组=i>N/i>中心+i>N/i>差值。如请求项13所述之频率校正方法,其中于该精确模式中,使用一线性搜索方案校正该频率。如请求项14所述之频率校正方法,其中于该辅助搜索算法中,将该泵激电压与该参考电压相互比较,且若该泵激电压不处于该参考电压之一范围内,则使用一线性搜索方案或一二进制搜索方案搜索一最佳分组。如请求项15所述之频率校正方法,其中使用藉由使用该线性搜索方案或该二进制搜索方案所获得之资讯使该分组编号增大或减小1,而搜索该最佳分组。如请求项15所述之频率校正方法,其中该参考电压系为一当前所设定分组所能覆盖之一最高电压与一最低电压,以及若该泵激电压系大于该最高电压,则将分组编号增大1,而若该泵激电压系小于该最低电压,则将该分组编号减小1。如请求项15所述之频率校正方法,其中该搜索后算法步骤系于一其中该泵激电压处于该参考电压之一范围内之情形中执行。
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