专利名称：两段式压控振荡器校正方法
技术领域：
本发明涉及一种粗调集成压控振荡器的中心频率的方法，特别是涉及一种 两段式压控振荡器的校正方法。
背景技术：
在系统单芯片(S0C, System on Chip)领域，所有的功能区块都集成在一 个芯片上，因此，在电路设计中，芯片布局尺寸是一个关键问题。通常，锁相 回路(P1X， phase lock loop)区块设计包括压控振荡器(voltage control oscillator),分频器(divider),相位/频率#笨测器(phase〃requency detector )、电荷泵(charge-p卿)以及被动回路滤波器(passive loop f i Iter )， 而在此区块中，如果选择中等环路带宽(medium loop bandwidth),被动回路 滤波器就会占去大部分的面积。为了减少这种大型电容器的芯片面积，并提供 较低频率的极点(pole)，必须降低压控振荡器的增益以减少对被动电容器的使 用；另一方面， 一旦降低压控振荡器的增益，则没有能力处理压控振荡器的温 度变化。于是，发展出粗调压控振荡器中心频率的技术，用以降低被动回路滤 波器的面积。被动回路滤波器的面积越小，整合回路滤波器就会变得越容易。
在现有技术中，有两种粗调压控振荡器中心频率的方法， 一种是在开机时， 进行压控振荡器中心频率的校正，另一种是在发送/接收数据封包时，进行压控 振荡器中心频率的校正。
然而，对于第一种开机时校正压控振荡器中心频率的方法，只能够处理制 程变化， 一旦操作温度变高或变低，模拟锁相回路就要弥补这种变化，这对电 荷泵的动态范围要求很高。此外，如果压控振荡器的增益不稳定的话，锁相回 路的回路带宽也会随温度的变化而改变。
对于第二种在发送/接收数据包时校正压控振荡器中心频率的方法，优于上 述第一种方法，能够处理制程和温度两者的变化。不过，由于校正频率需要在数据封包开始发送前完成，对于每一个数据封包，这种方法都需要一个额外的 和较长的校正时间，这会引起能量消耗的增加。
基于上述问题，发明人提出了 一种新的校正压控振荡器中心频率的方法， 以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种两段式压控振荡器校正方法，能够同时 避免制程和温度变化，缩短校正时间，降低压控振荡器的增益，更加缩小被动 回路滤波器的面积以及降低操作能源消耗。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是
一种两段式压控振荡器校正方法， 一压控震荡器设置在具有一模拟锁相回 路的一电路系统中，且所述的锁相回路具有若干个通道，而每一通道具有9个 位元，其特征在于，所述校正方法包含进行一开机校正，用以提供一压控振 荡器粗调；进行一实时校正，根据所述开机校正的加载结果，用以提供一压控 振荡器微调。
开机校正由一控制信号触发，之后再等待一段时间以便开启并稳定所有通道。
开机校正包括进行一二元搜索，用以定位一通道；存储所述二元搜索的 结果到一通道緩存器中；判断是否存储了所有通道，若判断结果为否，则重新 进行该二元搜索，以定位另外的通道。
所述通道或所述所有通道为9个位元(bits )。
所述用以定位一个通道的二元搜索，包括计算一回馈频率；根据所述计 算结果以确定数个校正位，直到找到前5个正确位以定位所述通道。
其中，若判断是否储存了所有通道的结果若为真，则结束所述开机校正， 最后，该系统进入闲置状态。
其中，所述实时校正在系统准备好发送/接收一数据封包时，由该控制信 号触发，之后再等待一段时间，以便开启并稳定所有通道。其中，所述实时校正包括根据一目前通道的设定，从所述通道緩存器中 加载该开机校正的结果；进行所述二元搜索，用以定位所述目前通道。
其中，用以定位所述目前通道的所述二元搜索，包括计算所述回馈分割 频率；根据上述计算结果以确定数个校正位元，直到找到最后4个校正位元， 以定位该目前通道。
经过两段式压控振荡器校正后，将校正结果提供给压控振荡器，并开始正 常的合成器闭回路操作，最后即锁定所欲的频率。
图l是本发明的两段式压控振荡器校正方法的流程图。 图2是本发明的开机校正的流程图。 图3是本发明的实时校正的流程图。 图4是本发明的校正循环的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，为本发明的两段式压控振荡器校正方法的流程图。图1表示 出了本实施例的两段式压控振荡器校正方法，压控震荡器设置在在具有一模拟 锁相回i 各的一电^各系统中，且锁相回路具有9个通道，而每一通道具有9个位 元， 一交正方法包4舌
步骤S1:进行一开机校正(power-on calibration),用以校正9个通 道中每一个通道的前5个位元(bits )，提供对压控振荡器的粗调步骤；以及
步骤S2:进行一实时校正(real-time calibration),用以校正后4个 位元，提供具有一压控振荡器微调步骤的实时校正。
在经过上述的实时调整后，模拟锁相回路即开始锁定所需要的频率。
图2为本发明的开机校正的流程图。当系统开机(步骤Sll )后，由一控制 信号触发并启动开机校正流程；而为了支持全部79个蓝牙通道(2402—248謹Hz )， 其中每个通道为9位，可以定义9个緩存器(registers)来存储此宽带范围。
6随后，必须等待一段时间以开启并稳定所有的相关电路(步骤S12),相关电路
如压控振荡器、高频预除器及除法器，之后再启动第一个通道的校正。在校正
方法中，执行二元搜索(binary search,步骤S13)， 二元搜索计算一低频回馈 频率(feed-back divided clock),并根据其计算结果确定校正位，直到找到 前5个正确的位，以定位所需要的通道，并将校正结果储存到緩存器中(步骤 S14)。在此通道校正完后，判断是否尚有通道需要进行校正，若仍有需要，接 着进行下一个通道的校正，如同第一次的校正方法，重复进行二元搜索，直到 所有的通道校正完毕(步骤S15),并将校正结果储存至緩存器中。若是所指派 的通道都已经执行过校正时，即完成开机校正(步骤S16 ),则系统最后就进入 到闲置状态(idle state )。
图3为本发明的实时校正的流程图。在执行过开机校正后，系统即进入了 闲置状态； 一旦系统准备好发送或接收数据封包(packets )时，即进入实时状 态以触发实时校正(步骤S21 )。与开机校正步骤相似，实时校正触发后，同样 需要预留一段时间以开启并稳定诸如高频预除器及除法器等的电路(步骤S22 )。 根据目前通道的设定，通道译码器加载开机校正结果以得到目前通道的前5个 修正位(步骤S23)。接着，进行计算回馈分估频率的二元搜索，以寻找后4个 正确位(步骤S24)。当二元搜索结束之后，即获得所有的校正位(5+4位)，并 将其输入到压控振荡器中作为数字控制调整位。经过上述两段式校正后，锁相 回路即开始正常的闭回路(close-loop)操作。最后，频率合成器(frequency synthesizer)开始正常工作并锁定一所需要的频率，而且持续地进行发送或接 收数据封包(data packets,步骤S25 )。
为了更好的理解上述两段式校正方法，图4为本发明的校正循环 (calibration loop)的示意图。校正循环包括一个模拟部分，包含有一压控 振荡器、 一高频预除器及一除法器；以及一个数字执行部分，包含一计算与比 较模块、一二元搜索模块以及一通道译码器。压控振荡器的高频提供到高频预 除器及除法器，其中也可包含由分割频率所输出的低频，而此低频由一数位计 数器区块所接收。之后，二元搜索模块即确定正确的数字控制字符(words )， 数字控制字符系直接连接到一套切换式电容器，切换式电容器用以设定适当的压控振荡器的中心频率。
根据上面的描述可知，通过采取两段式压控振荡器的校正方法，利用开机 校正步骤，对通道的前5个位元进行粗调并加以存储，若是需要的话，则利用
实时校正步骤，加载目前通道的5个位元，并对其后4个位元进行微调，最后， 通道微调后的9位提供到压控振荡器。由于实时校正能够追踪且避免受到温度 变化，并加载开机校正的结果，所以本发明的方法具有能够避免制程及温度变 化，缩短校正时间，降低压控振荡器的增益，更加缩小被动回路滤波器的面积 以及降低操作的能源消耗的优点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的 变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应 该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求
1、一种两段式压控振荡器校正方法，一压控震荡器设置在具有一模拟锁相回路的一电路系统中，且所述锁相回路具有若干个通道，而每一通道具有9个位元，其特征在于，所述校正方法包含进行一开机校正，用以提供一压控振荡器粗调；进行一实时校正，根据所述开机校正的加载结果，用以提供一压控振荡器微调。
2 、根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于所述开机校正由一控 制信号触发，之后再等待一段时间以便开启并稳定所有通道。
3、根据权利要求2所述的校正方法，其特征在于所述的开机校正包括进行一二元搜索，用以定位一通道； 存储所述二元搜索的结果到 一通道緩存器中；判断是否存储了所有通道，若判断结果为否，则重新进行该二元搜索，以 定位另外的通道。
4 、根据权利要求3所述的校正方法，其特征在于所述通道或所述所有 通道为9个位元(bits )。
5、 根据权利要求4所述的校正方法，其特征在于所述用以定位一个通道的二元搜索，包括 计算一回馈频率；根据所述计算结果以确定数个校正位元，直到找到前5个正确位元以定位 所述通道。
6、 根据权利要求5所述的校正方法，其特征在于其中，若判断是否储 存了所有通道的结果为真，则结束所述开机校正，最后，该系统进入闲置状态。
7、 根据权利要求6所述的校正方法，其特征在于其中，所述实时校正 在系统准备好发送/接收一数据封包时，由该控制信号触发，之后再等待一段时间，以便开启并稳定所有通道。
8、 根据权利要求7所述的校正方法，其特征在于其中，所述实时校正包括根据一 目前通道的设定，从所述通道緩存器中加载该开机校正的结果； 进行所述二元搜索，用以定位所述目前通道。
9、 根据权利要求8项所述的校正方法，其特征在于其中，用以定位所 述目前通道的所述二元搜索，包括计算所述回馈分割频率；根据上述计算结果以确定数个校正位元，直到找到最后4个校正位元，以 定4立该目前通道。
全文摘要
本发明公开了一种两段式压控振荡器校正方法，用以提供压控振荡器粗调；进行实时校正，根据开机校正的加载结果，用以提供压控振荡器微调。通过应用本发明，能够同时处理制程和温度变化，缩短校正时间，降低压控振荡器的增益，缩小被动回路滤波器的面积以及降低能源消耗。
文档编号H03L7/099GK101667831SQ200810173599
公开日2010年3月10日 申请日期2008年11月10日 优先权日2008年9月5日
发明者陈宜隆 申请人:创杰科技股份有限公司