专利名称：锁相回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锁相回路，并特别涉及一种具有自动调整参数功 能的锁相回路。
背景技术：
锁相回路(Phase-Locked Loop, PLL)是一种比较输出相位和输入 相位的回路系统，现今锁相的概念被广泛地应用在电子和通信领域里。 其应用包括调频(FM)与调幅(AM)解调制器、频率合成器、频率 倍频器、时脉恢复电路等等。图1为熟知的锁相回路的基本结构图。锁相回路100包含了相位 比较器101、充放电单元103、低通滤波器105、电压控制振荡器107 以及回授单元109。 一般锁相回路在工作过程中， 一开始为频率获取， 内部频率会追至目标频率的百分之九十，当内部频率与目标频率相差 在百分之十内之后，即进入频率锁定阶段。接着为相位获取，最终则 达成相位与频率锁定。因为不同的锁定频率有不同的控制电压，对于 锁相回路将反映出不同的回路控制参数，进而影响稳定度。若要稳定输出频率，熟知的一种方式是先增加一个模拟数字转换 器，将模拟数字转换器连接低通滤波器，去侦测低通滤波器上的电压， 再将模拟数字转换器所输出的数值，经处理器判断后，输出一组数据 给数字模拟转换器，再转成模拟信号，直接去控制锁相回路的模拟部 分，或是直接以处理器输出的控制信号对电压控制振荡器或其它部分 作回路参数的调变，使回路稳定度能保持一致，进而达成最佳化。详 细内容请参见美国专利号6,661,267 B2 。另一种方式则是除了在低通滤波器加上模拟数字转换器，对其控 制电压作侦测之外，另外再加上数字频率侦测器以侦测输出频率大小， 将二种侦测结果，经由处理器判断后，输出一组控制信号，对电压控 制振荡器和其它回路参数作调变。详细内容请参见美国专利号6,426,680 Bl。然而，以上所述的熟知技术虽然以自动调整锁相回路的方式，改 善了输出频率稳定的问题，但是因为皆必须增加模拟数字转换器及复 杂的数字控制器，因此增加了芯片面积与消耗功率，不但造成成本提 高而降低竞争力，同时也增加了设计上的复杂性。发明内容本发明的目的就是提供一种锁相回路，以锁相回路内的一个功能 区块，去微调另一功能区块，采取直接以模拟方式进行控制，去除模 拟与数字信号间的转换，达到改善输出频率稳定性的目的。本发明的另 一 目的是提供一种锁相回路，通过锁相回路中的一个 模拟信号，直接对其它模拟区块作调变，达成简化电路、减小芯片面 积与消耗功率的目的。基于上述及其它目的，本发明提出一种锁相回路，包括相位比较 器、充放电单元、低通滤波器、受控振荡器以及回授单元。其中相位 比较器用以接收输入信号与回授信号，并比较二者的相位。充放电单 元电性连接相位比较器，并根据相位比较器的比较结果输出控制信号， 其中充放电单元包含补偿单元，用以依据第一补偿值来补偿控制信号。 低通滤波器则电性连接充放电单元。受控振荡器电性连接低通滤波器， 其用以接收经低通滤波器过滤的控制信号以决定输出信号的频率并输 出输出信号，其中受控振荡器包含复制单元，复制单元电性连接于补 偿单元，用以依据受控振荡器的内部电流而决定第一补偿值。回授单 元电性连接至受控振荡器，用以依据输出信号提供回授信号给相位比 较器。依照本发明的较佳实施例所述的锁相回路，上述的补偿单元还包 括第一转换电路，用以将控制信号转换为回馈电流，并将回馈电流传 送至第二电流源的第一端。从另一观点来看，本发明提出了一种锁相回路，包括相位比较器、 充放电单元、低通滤波器、受控振荡器以及回授单元。其中充放电单 元包括充放电控制器及补偿单元。充放电控制器电性连接相位比较器， 并根据相位比较器的比较结果输出控制信号。补偿单元电性连接充放 电控制器并接收控制信号，用以决定充放电控制器所输出控制信号的 补偿量。本发明乃是以锁相回路的一个模拟信号，直接对其它模拟区块作调 变，达成自动调变的功能，去除了原先技术中模拟与数字信号间的转 换，可节省线路面积及所消耗的功率。为了使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下 文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为熟知的锁相回路的基本结构图。图2为依照本发明的较佳实施例的锁相回路的结构图。 图3为图2中锁相回路的部分结构图。图4A 4D为图2的复制单元输出的不同实施方式的电路图。图5A是依据本发明说明的另一种锁相回路的实施例。图5B为依据本发明实施例说明的图5A的锁相回路的部分电路图。图5C为依照本发明另一较佳实施例的锁相回路的部分结构图。 图6为本发明较佳实施例中受控振荡器的控制电压与输出信号频 率关系图。图7为本发明较佳实施例中受控振荡器的控制电压与增益关系图。 图8为本发明较佳实施例中控制电压与输出电流关系图。 图9为熟知的控制电压与回路参数变化量的曲线图。 图IO为本发明较佳实施例中充放电控制器电流与控制电压的变化 曲线图。图11为本发明较佳实施例中控制电压与回路参数变化量的曲线图。附图标记的说明 100:锁相回路 101:相位比较器 103:充放电单元105:低通滤波器 107:电压控制振荡器 109:回授单元 200、 500:锁相回路210、 510:相位比较器220、 520:充放电控制单元222、 322、 522:补偿单元224、 324、 524:充放电控制器230、 330、 530:低通滤波器240、 340、 540:受控振荡器242、 342、 542:第二转换电路244、 344、 544:复制单元246、 346、 546:流控振荡电路250、 550:回授单元326、 526:第一开关328、 528:第二开关 523:第一转换电路Cl:第一电容 C2:第二电容11:第一电流源 12:第二电流源 13:第三电流源 14:第四电流源 15:第五电流源 16:第六电流源Ip:充电电流源 IN:放电电流源 R:电阻 Sc:控制信号 Sf:回授信号Sim输入信号S0Ut:输出信号
VCC:电、源电压具体实施方式
锁相回路的设计参数主要包括有相位比较器的增益、输入低通滤 波器的电流、低通滤波器的增益、电压控制振荡器的增益等，而这些 参数中，以低通滤波器的增益，对回路稳定度影响最大，因此应尽量 保持低通滤波器的增益稳定性。图2为依照本发明的较佳实施例的锁相回路的结构图。请参见图 2，锁相回路200包含相位比较器210、充放电控制单元220、低通滤 波器230、受控振荡器240以及回授单元250。其中充放电控制单元220 包含补偿单元222及充放电控制器224，受控振荡器240包含转换电路 242、复制单元244以及流控振荡电路246。相位比较器210用以接收 输入信号Sin以及回授信号Sf，并比较二者的相位。充放电控制单元 220连接相位比较器210，并根据相位比较器210的比较结果输出控制 信号Sc，其中补偿单元222依据补偿值补偿控制信号Sc。低通滤波器230电性连接充放电单元220。受控振荡器240电性连 接低通滤波器230。受控振荡器240接收经低通滤波器230过滤后的控 制信号Sc，以决定输出信号Sout的频率并输出输出信号Sout，其中复 制单元244电性连接于补偿单元222，依据受控振荡器240的内部电流 而决定出补偿值给补偿单元222。而回授单元250则电性连接至受控振 荡器240，并依据输出信号Sout提供回授信号Sf给相位比较器210。 因此，复制单元244可根据控制信号Sc转换后的内部电流，决定出补 偿值，将补偿值传送给补偿单元222，进而视需要来调整充放电单元 220输出的控制信号Sc，达成自动调变的功能。与熟知技术相比较，本实施例以锁相回路中受控振荡器的一个模 拟信号，直接对充放电控制器的输出作调变，达成自动调变的功能。 自动调变可使锁相回路在不同的操作频率下，有相同的稳定度，有时 为了特殊功能亦可针对所需来改变调变结果。在特殊的设计下，不同 的操作频率需要不同的稳定度，可通过此方法改变稳定度，以符合不 同的需求。此外，本发明与熟知技术不同，因为不需增加模拟数字转 换器及复杂的数字控制器，因此减小了芯片面积与消耗功率，不但降 低成本而提高竞争力，同时也简化了设计上的复杂性。图3为图2的锁相回路的部分结构图。请参见图3，本结构中包含 补偿单元322、充放电控制器324、低通滤波器330以及受控振荡器340。 补偿单元322包含多个电流源，在本实施例中以第一电流源I,、第二 电流源12、第三电流源13及第四电流源14为例，实际上可视需要做不 同设计。充放电控制器324则包含第一开关326、第二开关328及充电电 流源Ip与放电电流源IN，其中第一开关326的一端连接至电源电压Vcc， 第二开关328的一端接地。充放电控制器324电性连接于相位比较器 (未示出)、补偿单元322与低通滤波器330。低通滤波器330则包含 电阻R、第一电容Cl及第二电容C2，低通滤波器330电性连接于受 控振荡器340。受控振荡器340则包含转换电路342、复制单元344以 及流控振荡电路346，并且受控振荡器340产生输出信号Sout。其中转 换电路342以包含第五电流源15为例，复制单元344以包含第六电流 源16为例，实际上可视需要做不同设计。请继续参见图3，首先，充放电单元324根据相位比较器(未示出， 可参考图2)的比较结果，决定第一开关326、第二开关328的连接状 态，并以充电电流源Ip或放电电流源IN的电流作为控制信号Sc的输出。 低通滤波器330接收控制信号Sc并过滤掉高频的噪声。经低通滤波器 330过滤的控制信号Sc再经由转换电路342转换为控制电流，在本实 施例中转换电路342以包含第五电流源15为例，实际上可视需要做不 同设计。第五电流源15的一端连接至电源电压Vcc，其电流值则是依 据控制信号Sc而决定。流控振荡电路346便依据转换电路342的转换 结果来决定输出信号Sout的频率，并将输出信号Sout输出。而流控振 荡电路346例如可以是由奇数个非门组成，这些非门相互串接成非门 串，非门串的输入端电性连接至非门串的输出端，而非门串的输出端 提供输出信号Sout，且这些非门的操作速度由控制电流决定。复制单元344则对第五电流源15做复制，在本实施例中转换电路 344以包含第六电流源16为例，实际上可视需要做不同设计。根据第 五电流源15，来决定第六电流源16的电流值大小，也就是补偿值，将 此补偿值输入补偿单元322，进而补偿充放电控制器324所输出的控制
信号Sc，进而达成自动调变的功能。在本实施例中，调整第六电流源16大小的方式，例如可以通过将复制单元344与转换电路342组合为一个电流镜，如此便可根据第五 电流源15来调整第六电流源16的大小，然而实际上调整方式并不以此 为限。第六电流源16的电流将输入至补偿单元322。在补偿单元322 中，第一电流源I,可以是一个参考电流，也就是其电流值可以依需要 设计，而第一电流源I,与第六电流源16的电流总和即为第二电流源12 的电流。第三电流源13的电流值依据第二电流源12的电流值而决定。 在本实施例中亦可通过将第三电流源13与第二电流源12组合为一个电 流镜的方式来实施。而第四电流源14的一端连接至电源电压Vcc，另 一端连接至第三电流源13。而充电电流源Ip电性连接至第四电流源14，放电电流源Iw电性连接至第二电流源12。例如，电流源Ip与l4可以参照图4A来实施，亦即使用N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管40K 403来实施电流源Ip与14。在此将充电电流源Ip与第四电流源l4组合为一个电流镜结构。另外，电流源12、 13与Iw可以参照图4B来实施，亦即使用P型金属 氧化物半导体(PMOS)晶体管405、 407、 409，将第二电流源12、第 三电流源l3与放电电流源Iw组合为另一个电流镜结构。由此可知，充 电电流源Ip依据第四电流源14的电流值来决定其电流值，而放电电流 源IN则是依据第二电流源12的电流值来决定其电流值。由于低通滤波器330上的电压，将经由受控振荡器340中的转换 电路342转换成控制电流，再提供给流控振荡电路，因此可直接将此 控制电流复制出另一电流，再以此复制出的电流控制锁相回路其它部 分，进而调整锁相回路的回路参数，以对受控振荡器340及低通滤波 器330的增益作自动补偿，使回路在不同状态下都能输出受控制的稳 定频率，同时也不会影响低通滤波器330上的控制电压。值得一提的是，复制单元344所输出电流值的大小除了可以利用 上述的电流镜结构来调整以外，第二种实施方式请参见图4C，在此将 复制单元344设计为由多个电流源所组成，而且可通过控制信号来决 定要选择哪一个电流源，因此复制单元344中电流源16的大小便有多 种选择，因而增加了选择的空间。第三种实施方式请参见图4D，复制 单元344除了由多个电流源所组成外，并经由各自的开关控制每一个 电流源，因此可通过控制信号来决定要选择哪几个电流源，而复制单 元344所输出电流值的大小便为这些被选出的电流值之和，因此也能 增加输出电流的变化性。然而上述复制单元344中的不同组成方式， 仅为举例方便说明之用，实际上自当不以此为限。本发明的实施并不限于上述方式。例如，图5A是依据本发明说明 的另一种锁相回路的实施例。请参见图5A，锁相回路500包含相位比 较器510、充放电控制单元520、低通滤波器530、受控振荡器540以 及回授单元550。其中充放电控制单元520包含补偿单元522及充放电 控制器524，另外受控振荡器540则包含转换电路542以及流控振荡电 路546。相位比较器510用以接收输入信号Sin以及回授信号Sf，并比 较二者的相位。充放电控制单元520连接相位比较器510，并根据相位 比较器510的比较结果输出控制信号Sc，其中补偿单元522依据补偿 值来补偿控制信号Sc。低通滤波器530电性连接充放电单元520，用 以过滤充放电单元520所输出的控制信号Sc。上述充放电控制器524电性连接于相位比较器510与低通滤波器 530，并根据相位比较器510的比较结果输出控制信号Sc给低通滤波 器530。补偿单元522电性连接充放电控制器524与低通滤波器530， 并依据经低通滤波器530过滤的控制信号来决定出补偿值给补偿单元 522。补偿单元522依据补偿值而对充放电控制器524所输出的控制信 号Sc进行补偿。受控振荡器540电性连接低通滤波器530。受控振荡 器540接收经低通滤波器530过滤后的控制信号，以决定输出信号Sout 的频率并输出输出信号Sout。转换电路542将经低通滤波器530过滤的控制信号转换为控制电 流。流控振荡电路546电性连接转换电路542，并依据前述控制电流来 决定输出信号Sout的频率。回授单元550则电性连接于受控振荡器540 与相位比较器510之间，并依据输出信号Sout提供回授信号Sf给相位 比较器510。与熟知技术相比较，在本实施例的锁相回路500中通过补偿单元 522，而以低通滤波器530的一个模拟信号直接对充放电控制器524的 输出作调变，达成自动调变的功能。此外，本发明因为不需增加模拟 数字转换器及复杂的数字控制器，因此减小了芯片面积与消耗功率， 不但降低成本而提高竞争力，同时也简化了设计上的复杂性。图5B为依据本发明实施例说明的图5A的锁相回路的部分电路 图。请参见图5B，补偿单元522包含多个电流源，在本实施例中以第 一电流源I,、第二电流源12、第三电流源13及第四电流源14为例，实 际上可视需要做不同设计。在本实施例中，充放电控制器524与低通 滤波器530可以参照图3的充放电控制器324与低通滤波器330来实 施，故不再赘述。充放电控制器524电性连接于相位比较器(未示出)、 补偿单元522与低通滤波器530。低通滤波器530电性连接于受控振荡 器540。受控振荡器540则包含第二转换电路542以及流控振荡电路 546。其中转换电路542以包含第五电流源Is为例，实际上可视需要做 不同设计。首先，充放电单元524根据相位比较器(未示出，可参考图5A) 的比较结果，决定第一开关526、第二开关528的连接状态，并以充电 电流源Ip或放电电流源^的电流作为控制信号Sc的输出。低通滤波器 530接收控制信号Sc并过滤掉高频的噪声。经低通滤波器530过滤的 控制信号Sc再经由转换电路542转换为控制电流。第五电流源15所输 出的控制电流值依据控制信号Sc而决定。流控振荡电路546便依据转 换电路542的转换结果来决定输出信号Sout的频率，并将输出信号Sout 输出。在本实施例中，流控振荡电路546可以参照图3的流控振荡电 路346来实施，故不再赘述。在补偿单元522中，第一转换电路523将控制信号Sc转换为回馈 电流并将其输出。在本实施例中，转换电路523包含第七电流源17。 第一电流源I,可以是一个参考电流，也就是其电流值可以依需要设计。 第一电流源I,与第七电流源17的电流总和即为第二电流源12的电流。 第三电流源13的电流值依据第二电流源12的电流值而决定。在本实施 例中亦可通过将第三电流源13与第二电流源12组合为一个电流镜的方 式来实施。而第四电流源14的一端连接至电源电压Vcc，另一端连接 至第三电流源13。请继续参照图5B，充电电流源Ip电性连接至第四电流源l4,放电 电流源IN电性连接至第二电流源12。电流源Ip与14可以参照图4A来
实施。在此将充电电流源Ip与第四电流源14组合为一个电流镜结构。另外，电流源12、 13与Iw可以参照图4B来实施。由此可知，充电电流源Ip依据第四电流源14的电流值来决定其电流值，而放电电流源L则 依据第二电流源12的电流值来决定其电流值。低通滤波器530上的电压，将经由受控振荡器540中的转换电路 542转换成控制电流，再提供给流控振荡电路546。在本实施例中低通 滤波器530上的电压直接控制第七电流源17，因此我们可直接依据经 低通滤波器530过滤的控制信号来决定第七电流源17的电流量，再以 此电流决定对充放电控制器524所输出控制信号Sc的补偿量，进而调 整锁相回路500的回路参数，以对受控振荡器540及低通滤波器530 的增益作自动补偿，使回路在不同状态下都能输出受控制的稳定频率， 同时也不会影响低通滤波器530上的控制电压。图5C为依照本发明另一较佳实施例的锁相回路的部分结构图。本 实施例与之前图3实施例的主要差异在于补偿单元522还包括第一转 换电路523。在本实施例中，转换电路523包含第七电流源17。转换电 路523电性连接于低通滤波器，并将低通滤波器所过滤的控制信号转 换为回馈电流，即本实施例中的第七电流源17。因此第二电流源12的 电流即为第一电流源I,、第六电流源16及第七电流源17的电流总和。 如此一来影响第二电流源12电流值的大小的因素，除了复制单元544 输出的第六电流源l6之外，另外还包括转换电路523的第七电流源17， 因此增加了自动调变的调变函数，使回路在不同状态下都能输出受控 制的稳定频率。图6为受控振荡器对不同输入控制电压的频率变化曲线图。理论 上我们可以近似归纳出，当控制电压越高时，频率与电压比的斜率越 小。图7为受控振荡器对不同输入控制电压的增益变化曲线图，可简 单地归纳出控制电压与受控振荡器的增益呈现近似于反比的关系。图8 为受控振荡器对不同输入控制电压的输出电流变化，我们使用控制电 压与输出电流约略成正比的电压电流转换电路。图9为低通滤波器上 不同控制电压，相对于开回路参数的变化，我们可依所需作初略修正， 或分为各区段使用不同校正参数。由图7可知电压控制振荡器增益高低的变化约为1.8倍，由图8
可知输出电流为0至35毫安，如果充放电控制器的电流目标值为10 毫安，本实施例可将充放电控制器电流改为7.14毫安，受控振荡器中 输出复制电流为0至5.71毫安，因此，充放电控制器电流变动于7.14 毫安至12.85毫安之间，如此就可完成自动补偿。图10为依照本发明 的较佳实施例的充放电控制器电流，相对于不同控制电压的变化。图 11为依照本发明的较佳实施例的低通滤波器上，不同控制电压相对于 回路参数的变化。将图9与图U做比对，可以发现回路参数从原本图 9的大约百分之三十的变化量，降低至图11的大约百分之八的变化量， 由此可见本发明确实可使回路的稳定度大幅改善。综上所述，本发明在锁相回路(PLL)内加入自动侦测线路，能自 动调整锁相回路操作，这种自动控制方式简洁，不需增加模拟数字转 换器(ADC)、数字模拟转换器(DAC)及复杂的数字控制电路，即可 达成自动控制的功能，简化了设计问题。另一方面由于采取模拟控制 方式，还可减小数字信号造成的干扰。虽然本发明已经以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本 发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神 和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以后 附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1. 一种锁相回路，包括相位比较器，用以接收输入信号与回授信号并比较二者的相位-充放电单元，其电性连接该相位比较器，并根据该相位比较器的 比较结果输出控制信号，其中，该充放电单元包含补偿单元，用以依 据第一补偿值来补偿该控制信号；低通滤波器，其电性连接该充放电单元，用以过滤该充放电单元 所输出的该控制信号；受控振荡器，其电性连接该低通滤波器，用以接收经该低通滤波 器过滤的该控制信号，以决定输出信号的频率并输出该输出信号，其 中该受控振荡器包含复制单元，该复制单元电性连接于该补偿单元， 并用以依据该受控振荡器的内部电流来决定该第一补偿值；以及回授单元，其电性连接至该受控振荡器，用以依据该输出信号提 供该回授单元而产生该回授信号给该相位比较器。
2. 如权利要求1所述的锁相回路，其中，该充放电单元还包含充 放电控制器，其电性连接该补偿单元、该相位比较器与该低通滤波器， 用以根据该相位比较器的比较结果与该补偿单元的输出来决定并产生 该控制信号。
3. 如权利要求2所述的锁相回路，其中，该充放电控制器包含 第一开关，该第一开关的第一端电性连接至第一电压，其中该第一开关依据该相位比较器的比较结果来决定该第一开关的连接状态； 充电电流源，该充电电流源的第一端连接至该第一开关的第二端，而该充电电流源的第二端的信号作为该控制信号，其中，该充电电流源依据该补偿单元的输出来决定其电流值；放电电流源，该放电电流源的第一端连接至该充电电流源的第二端，其中，该放电电流源依据该补偿单元的输出来决定其电流值；以及第二开关，其第一端电性连接至该放电电流源的第二端，而该第 二开关的第二端电性连接至第二电压，其中该第二开关依据该相位比 较器的比较结果来决定其连接状态。
4. 如权利要求3所述的锁相回路，其中，该第一电压为电源电压，而该第二电压为接地电压。
5. 如权利要求3所述的锁相回路，其中，该补偿单元包含 第一电流源，该第一电流源的第一端连接至该第一电压；第二电流源，该第二电流源的第一端连接至该第一电流源的第二 端与该复制单元的输出，而该第二电流源的第二端电性连接至该第二电压；第三电流源，该第三电流源的第二端电性连接至该第二电压，其 中，该第三电流源依据该第二电流源来决定其电流值；以及第四电流源，该第四电流源的第一端连接至该第一电压，而该第四电流源的第二端电性连接至该第三电流源的第一端；其中，该充电电流源依据该第四电流源来决定其电流值，而该放 电电流源则依据该第二电流源来决定其电流值。
6. 如权利要求5所述的锁相回路，其中，该补偿单元还包括 第一转换电路，其电性连接于该第二电流源的第一端与该低通滤波器之间，用以将经该低通滤波器过滤的该控制信号转换为回馈电流， 并将该回馈电流传送至该第二电流源的第一端。
7. 如权利要求1所述的锁相回路，其中，该低通滤波器包含 电阻，该电阻的第一端电性连接于该充放电单元与该受控振荡器之间；第一电容，该第一电容的第一端电性连接至该电阻的第二端，而 该第一电容的第二端电性连接至第三电压；以及第二电容，该第二电容的第一端电性连接至该电阻的第一端，而 该第二电容的第二端电性连接至该第三电压。
8. 如权利要求7所述的锁相回路，其中，该第三电压为接地电压。
9. 如权利要求1所述的锁相回路，其中，该受控振荡器还包含 第二转换电路，用以将经该低通滤波器所过滤的该控制信号转换为控制电流；以及流控振荡电路，其电性连接该第二转换电路，用以依据该控制电流决定该输出信号的频率，并输出该输出信号；其中，该复制单元电性连接至该第二转换电路，用以复制该控制 电流以作为该第一补偿值。
10. 如权利要求9所述的锁相回路，其中，该第二转换电路包括 第五电流源，该第五电流源的第一端电性连接至第四电压，其用以输出该控制电流，其中，该第五电流源依据该控制信号来决定其电 流值。
11. 如权利要求IO所述的锁相回路，其中，该第四电压为电源电压。
12. 如权利要求9所述的锁相回路，其中，该流控振荡电路包括奇数个非门，该些非门相互串接成非门串，该非门串的输入端电 性连接至该非门串的输出端，而该非门串的输出端提供该输出信号， 其中该些非门的操作速度由该控制电流所决定。
13. 如权利要求9所述的锁相回路，其中，该复制单元包括 多个候选电流源，其耦接至该第二转换电路，其中该每一候选电流源依据该控制电流来各自决定其本身的输出电流值；以及多工器，其电性连接该些候选电流源，其中该多工器根据控制信号选择该些候选电流源的输出电流值的其中之一作为该第一补偿值。
14. 如权利要求9所述的锁相回路，其中，该复制单元包括 多个候选电流源，其耦接至该第二转换电路，其中该每一候选电流源依据该控制电流来各自决定其本身的输出电流值；以及 多个候选开关，分别电性连接于该些候选电流源的其中之一，其 中，该每一候选开关各自根据控制信号来决定其本身的导通状态；其中，通过该些候选开关的导通状态来决定该复制单元选择至少 一个该候选电流源的输出，并以被选择的候选电流源的输出的总和作 为该第一补偿值。
15. —种锁相回路，包括 低通滤波器；相位比较器，用以接收输入信号与回授信号并比较二者的相位；充放电单元，包括充放电控制器，其电性连接于该相位比较器与该低通滤波器， 并根据该相位比较器的比较结果输出控制信号给该低通滤波器；以及 补偿单元，其电性连接该充放电控制器与该低通滤波器，并 依据经该低通滤波器过滤的控制信号来决定对该充放电控制器所输出 该控制信号的补偿量；受控振荡器，其电性连接该低通滤波器，用以接收经该低通滤波 器过滤的该控制信号以产生输出信号并决定该输出信号的频率；以及回授单元，其电性连接至该受控振荡器，用以依据该输出信号来 产生该回授信号给该相位比较器。
16. 如权利要求15所述的锁相回路，其中，该充放电控制器包括: 第一开关，该第一开关的第一端电性连接至第一电压，其中，该第一开关依据该相位比较器的比较结果来决定其连接状态；充电电流源，该充电电流源的第一端连接至该第一开关的第二端，而该充电电流源的第二端的信号作为该控制信号，其中，该充电电流源依据该补偿单元的输出来决定其电流值；放电电流源，该放电电流源的第一端连接至该充电电流源的第二端，其中，该放电电流源依据该补偿单元的输出来决定其电流值；以及第二开关，该第二开关的第一端电性连接至该放电电流源的第二 端，而该第二开关的第二端电性连接至第二电压，其中，该第二开关 依据该相位比较器的比较结果来决定其连接状态。
17. 如权利要求16所述的锁相回路，其中，该第一电压为电源电压，而该第二电压为接地电压。
18. 如权利要求16所述的锁相回路，其中，该补偿单元包括 第一转换电路，用以将该控制信号转换为回馈电流并将其输出； 第一电流源，该第一电流源的第一端连接至该第一电压； 第二电流源，该第二电流源的第一端连接至该第一电流源的第二端与该第一转换电路的输出，而该第二电流源的第二端电性连接至该 第二电压；第三电流源，该第三电流源的第二端电性连接至该第二电压，其 中，该第三电流源依据该第二电流源的电流值来决定其电流值；以及第四电流源，该第四电流源的第一端连接至该第一电压，而该第 四电流源的第二端电性连接至该第三电流源的第一端；其中，该充电电流源依据该第四电流源的电流值来决定其电流值， 而该放电电流源则依据该第二电流源的电流值来决定其电流值。
19. 如权利要求15所述的锁相回路，其中，该低通滤波器包含 电阻，该电阻的第一端电性连接于该充放电单元与该受控振荡器之间；第一电容，该第一电容的第一端电性连接至该电阻的第二端，而 该第一电容的第二端电性连接至第三电压；以及第二电容，该第二电容的第一端电性连接至该电阻的第一端，而 该第二电容的第二端电性连接至该第三电压。
20. 如权利要求19所述的锁相回路，其中，该第三电压为接地电压。
21. 如权利要求15所述的锁相回路，其中，该受控振荡器包含 第二转换电路，用以将经该低通滤波器过滤的该控制信号转换为控制电流；以及流控振荡电路，其电性连接该第二转换电路，用以输出该输出信 号，其中，该输出信号的频率依据该控制电流来决定。
22. 如权利要求21所述的锁相回路，其中，该第二转换电路包括 第五电流源，该第五电流源的第一端电性连接至第四电压，其第二端输出该控制电流，其中，该第五电流源依据该控制信号来决定其 电流值。
23. 如权利要求22所述的锁相回路，其中，该第四电压为电源电压。
24. 如权利要求21所述的锁相回路，其中，该流控振荡电路包括: 奇数个非门，该些非门相互串接成非门串，该非门串的输入端电性连接至该非门串的输出端，而该非门串的输出端提供该输出信号， 其中，该些非门的操作速度由该控制电流所决定。
全文摘要
一种锁相回路，包括相位比较器、充放电单元、低通滤波器、受控振荡器以及回授单元。充放电单元根据相位比较器的结果输出控制信号。充放电单元包含补偿单元，用以依据补偿值来补偿控制信号。受控振荡器电性连接低通滤波器并输出输出信号。受控振荡器包含复制单元，该复制单元电性连接于补偿单元，用以依据受控振荡器的内部电流来决定补偿值。
文档编号H03L7/10GK101123433SQ20061011571
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者童彦彰 申请人:凌阳科技股份有限公司