发明名称 具控频灵敏度补偿能力之锁相回路
摘要 本发明系提供一种锁相回路。运用该锁相回路之一回路频宽值为一相位侦测器增益值与一电压控制震荡器增益值(或称为控频灵敏度)之一函数之关系,藉由调整该相位侦测器增益值,以补偿该电压控制震荡器增益值的变动情形,致使该回路频宽值更为平稳。
申请公布号 TWI226150 申请公布日期 2005.01.01
申请号 TW093107184 申请日期 2004.03.17
申请人 联发科技股份有限公司 发明人 郭仓甫;曾柏森;王守琮;柯凌维
分类号 H03L7/06 主分类号 H03L7/06
代理机构 代理人 陶霖 台北县中和市中正路七三八号十一楼之五
主权项 1.一种锁相回路(Phase-locked loop),该锁相回路之一回路频宽(Loop bandwidth)値为一相位侦测器增益値(KPD)与一电压控制震荡器增益値(KVCO)之一函数,该锁相回路包含:一相位侦测器(Phase detector),该相位侦测器系用以接收一第一回授信号(Ffb)、一参考信号(Fref)以及一增益控制信号(Sgc),该第一回授信号系关于由一电压控制震荡器(Voltage controlled oscillator)所输出之一输出信号(Fout),该相位侦测器系回应该第一回授信号(Ffb)与该参考信号(Fref)之间的一相位差,输出一相位差信号(Sp),该增益控制信号(Sgc)系相关于该相位侦测器增益値(KPD)的调整,其中该相位侦测器增益値(KPD)系代表该相位差信号(Sp)与该相位差之一比値;一回路滤波器(Loop filter),该回路滤波器系用以对该相位差信号(Sp)做滤波,进而输出一频率控制信号(Vt);一增益控制器(Gain controller),该增益控制器具有一耦合至接收一第二回授信号(Vfb)之输入端,该第二回授信号(Vfb)系关于该相位差信号(Sp),该增益控制器并且回应该第二回授信号(Vfb)产生该增益控制信号(Sgc);以及该电压控制震荡器,该电压控制震荡器具有一耦合至接收该频率控制信号(Vt)之输入端,该电压控制震荡器并且回应该频率控制信号(Vt),输出该输出信号(Fout),该电压控制震荡器增益値(KVCO)系代表该输出信号(Fout)之变化量与该频率控制信号(Vt)之变化量之一比値;其中该相位侦测器增益値(KPD)系随着该第二回授信号(Vfb)做调整。2.如申请专利范围第1项所述之锁相回路,其中该第二回授信号(Vfb)为该相位差信号(Sp)。3.如申请专利范围第1项所述之锁相回路,其中该第二回授信号(Vfb)为该频率控制信号(Vt)。4.如申请专利范围第1项所述之锁相回路,其中该第二回授信号(Vfb)为该相位差信号(Sp)滤波成该频率控制信号(Vt)过程中之一中间信号。5.如申请专利范围第1项所述之锁相回路,其中该相位侦测器为一类比式相位侦测器。6.如申请专利范围第5项所述之锁相回路,其中该相位侦测器系包含一偏压电路(Bias circuit),该偏压电路系回应该增益控制信号(Sgc),输出一偏压电流値,据以影响该相位侦测器增益値(KPD)。7.如申请专利范围第6项所述之锁相回路,其中该相位侦测器进一步包含一混频器(Mixer),该偏压电流値将驱动该混频器运作,据以调整该相位侦测器增益値(KPD)。8.如申请专利范围第5项所述之锁相回路,其中该相位侦测器系包含一电流调整单元,该电流调整单元系回应该增益控制信号(Sgc),调整该相位侦测器之一输出电流値,据以影响该相位侦测器增益値(KPD)。9.如申请专利范围第5项所述之锁相回路,其中该相位侦测器系包含一电压调整单元,该电压调整单元系回应该增益控制信号(Sgc),调整该相位侦测器之一输出电压値,据以影响该相位侦测器增益値(KPD)。10.如申请专利范围第1项所述之锁相回路,进一步包含一频率转换器(Frequency converter),该频率转换器系用以接收该电压控制震荡器所输出之输出信号(Fout),并且对该输出信号(Fout)做降频(Down-converting)处理,进而输出该第一回授信号(Ffb)。11.一种传送器(Transmitter),该传送器之一回路频宽为一相位侦测器增益値(KPD)与一电压控制震荡器增益値(KVCO)之一函数,该传送器包含:一相位侦测器(Phase detector),该相位侦测器系用以接收一第一回授信号(Ffb)、一参考信号(Fref)以及一增益控制信号(Sgc),该第一回授信号系关于由一电压控制震荡器(Voltage controlled oscillator)所输出之一输出信号(Fout),该相位侦测器系回应该第一回授信号(Ffb)与该参考信号(Fref)之间的一相位差,输出一相位差信号(Sp),该增益控制信号(Sgc)系相关于该相位侦测器增益値(KPD)的调整,其中该相位侦测器增益値(KPD)系代表该相位差信号(Sp)与该相位差之一比値;一回路滤波器(Loop filter),该回路滤波器系用以对该相位差信号(Sp)做滤波,进而输出一频率控制信号(Vt);一增益控制器(Gain controller),该增益控制器具有一耦合至接收一第二回授信号(Vfb)之输入端,该第二回授信号(Vfb)系关于该相位差信号(Sp),该增益控制器并且回应该第二回授信号(Vfb)产生该增益控制信号(Sgc);以及该电压控制震荡器,该电压控制震荡器具有一耦合至接收该频率控制信号(Vt)之输入端,该电压控制震荡器并且回应该频率控制信号(Vt),输出该输出信号(Fout),该电压控制震荡器增益値(KVCO)系代表该输出信号(Fout)之变化量与该频率控制信号(Vt)之变化量之一比値;其中该相位侦测器增益値(KPD)系随着该第二回授信号(Vfb)做调整。12.如申请专利范围第11项所述之传送器,其中该第二回授信号(Vfb)系为该相位差信号(Sp)。13.如申请专利范围第11项所述之传送器,其中该第二回授信号(Vfb)为该频率控制信号(Vt)。14.如申请专利范围第11项所述之传送器,其中该第二回授信号(Vfb)为该相位差信号(Sp)滤波成该频率控制信号(Vt)过程中之一中间信号。15.如申请专利范围第11项所述之传送器,其中该相位侦测器为一类比式相位侦测器。16.如申请专利范围第15项所述之传送器,其中该相位侦测器系包含一偏压电路(Bias circuit),该偏压电路系回应该增益控制信号(Sgc),输出一偏压电流値,据以影响该相位侦测器增益値(KPD)。17.如申请专利范围第15项所述之传送器,其中该相位侦测器系包含一电流调整单元,该电流调整单元系回应该增益控制信号(Sgc),调整该相位侦测器之一输出电流値,据以影响该相位侦测器增益値(KPD)。18.如申请专利范围第15项所述之传送器,其中该相位侦测器系包含一电压调整单元,该电压调整单元系回应该增益控制信号(Sgc),调整该相位侦测器之一输出电压値,据以影响该相位侦测器增益値(KPD)。19.如申请专利范围第16项所述之传送器,其中该相位侦测器进一步包含一混频器(Mixer),该偏压电流値将驱动该混频器运作,据以调整该相位侦测器增益値(KPD)。20.如申请专利范围第11项所述之传送器,进一步包含:一频率转换器(Frequency converter),该频率转换器系用以接收该电压控制震荡器所输出之输出信号(Fout),并且对该输出信号(Fout)做降频(Down-converting)处理,进而输出该第一回授信号(Ffb);以及一调变器(Modulator),该调变器系用以接收一资料信号(Sd)以及一中频信号(FIF),该调变器依据该中频信号(FIF),将该资料信号(Sd)做调变处理,进而输出该参考信号(Fref)。21.如申请专利范围第11项所述之传送器,进一步包含:一频率转换器(Frequency converter),该频率转换器系用以接收该电压控制震荡器所输出之输出信号(Fout),并且对该输出信号(Fout)做降频(Down-converting)处理,进而输出一降频信号(Fcon);一调变器(Modulator),该调变器系用以接收一资料信号(Sda)以及该降频信号(Fcon),该调变器并且依据该降频信号(Fcon),将资料信号(Sd)做调变处理,进而输出该第一回授信号(Ffb)。图式简单说明:图一系传统之PLL的系统方块图。图二系VCO增益値与频率控制信号的关系图。图三系相位侦测器增益値与频率控制信号的关系图。图四系回路频宽値与频率控制信号的关系图。图五系习知PLL之系统方块图。图六系本发明第一具体实施例之PLL系统方块图。图七系为VCO增益値与频率控制信号之关系图。图八系为依据本发明之相位侦测器增益値与频率控制信号之关系图。图九系为依据本发明之回路频宽値与频率控制信号之关系图。图十A系依据本发明之增益控制信号控制偏压电流値的示意图。图十B系依据本发明之增益控制信号控制相位侦测器输出电流値的示意图。图十C系依据本发明之增益控制信号控制相位侦测器输出电压値的示意图。图十一A系依据本发明之偏压电流値与第二回授信号之关系图。图十一B系依据本发明之相位侦测器输出电流値与第二回授信号之关系图。图十一C系依据本发明之相位侦测器输出电流値与第二回授信号之关系图。图十二系本发明第二具体实施例之传送器系统方块图。图十三系本发明第三具体实施例之传送器系统方块图。图十四系依据本发明之第二回授信号点与回路滤波器之电路图。
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