锁相环及其控制方法_2

文档序号:9846349阅读:来源:国知局
s至三角积分调制器340,其中 除数码信号N_gUesS是根据该检测信号而生成的。三角积分调制器340用以接收除数码信 并且基于除数码信号N_gueSS生成调整信号ΔΝ。具体地说,调整信号ΔΝ用 以调整分频器250的分频因子,例如除数(divisor number)。
[0021] 更具体地,分频器250的分频因子的变化可用公式3. 1来表示
[0022] 』
(3.1 )
[0023] 其中ΛΝ表示分频器250分频因子的变化,示电荷栗电路220的电流值, Δ ^。表示可控振荡器210的频率偏移,Δ t表示校正信号CAL_Pulse的时间长度,以及A。 表示当锁相环200操作于校正模式时二阶回路滤波器240的电容值。举例来说,A。可表示 二阶回路滤波器240的总电容值,例如在图2的示例中,A。= C ^CJC3。此外,对于23位的 三角积分调制器来说,除数码信号N_gUesS可以为ΔΝ· 223,但本发明不以此为限。
[0024] 基于二阶锁相环的发送器中的回路增益校正参数Kui可以用公式3. 2来表示:
[0025]
(3.2)
[0026] 其中Kve。表示可控振荡器210的理想增益、K να/表示可控振荡器210实际增益 (请注意,在本公式中,具有撇号(prime)的参数表示对应于实际状况的参数),I ep表示电 荷栗电路220的理想电流值,Iep'表示电荷栗电路220的实际电流值,N表示理想的分频因 子,Ν'表示实际的分频因子,A。表示锁相环200操作于校正模式下时二阶回路滤波器240 的理想电容值,以及Α。'表示锁相环200操作于校正模式下时二阶回路滤波器240的实际 电容值。在公式3. 2中,回路增益校正参数Kui表示可控振荡器210的理想增益与实际增益 之间的比例。
[0027] 通过将公式3. 1代入公式3. 2中,回路增益校正参数Kui可进一步用公式3. 3来表 示:
[0028]
(3.3)
[0029] 其中参考信号FREF在本实施方式中被假定为频率为26MHz,但本发明不以此为 限。
[0030] 考虑到在校正模式时,校正信号CAL_Pulse分别轮流作为检测信号UP信号和检测 信号DN信号,公式3. 3可表不如公式3. 4 :
[0031]
(3.4)
[0032] 其中A。= C i+Q+Q、N_GUESS1表示校正信号CAL_Pulse用作检测信号UP信号时, 分频器的除数码信号,且N_GUESS2表示校正信号CAL_Pulse用作检测信号DN信号时,分频 器的除数码信号。
[0033] 通过上述计算,可以获得回路增益校正参数Kui以校正锁相环200的回路增益。举 例来说,回路增益校正参数K ui可用来表示回路增益校正的准确程度,以获取更准确的回路 增益,从而可以减轻/消除由可控振荡器频率的变化造成的误差/影响。
[0034] 图4是根据本发明的另一实施方式例示锁相环400的示意图。锁相环200与锁相 环400的区别在于,锁相环400还包括相位校准(phase alignment)电路450以及复用器 (multiplexer,MUX) 460,其中相位校准电路450用于加快参考信号FREF与反馈信号FDIV 之间的对齐(alignment)操作。
[0035] 当锁相环400操作于校正模式下时,相位校准电路450接收检测信号UP信号和检 测信号DN信号,并且根据检测信号UP信号和检测信号DN信号生成控制信号C0N2至可控 振荡器210,此时,可控振荡器210根据第一控制信号CONl和第二控制信号C0N2产生振荡 信号。
[0036] 相位校准电路450可以包括辅助(auxiliary)电荷栗电路451、辅助回路滤波器 452以及与门(AND gate) 453,如图4所示。辅助电荷栗电路451用以接收检测信号UP信号 和检测信号DN信号并且根据该检测信号UP信号和检测信号DN信号生成辅助电荷栗输出 CP_0UT1。辅助回路滤波器452用以从辅助电荷栗电路451接收辅助电荷栗输出CP_0UT1, 并且根据辅助电荷栗输出CP_0UT1生成第二控制信号C0N2至可控振荡器210。更具体地, 辅助回路滤波器452可以是一阶回路滤波器。辅助回路滤波器452的阻抗可设置为非常大 (例如提高电阻器ROa和ROb的电阻值),以更有效地加快参考信号FREF与反馈信号FDIV 之间的对齐。此外,辅助回路滤波器452的电阻值(尤其是电阻器ROa和ROb的电阻值) 可以被调整以适应各种设计需求。
[0037] 复用器460具有第一输入端(标注为"1")、第二输入端(标注为"0"),以及耦接 至电荷栗电路220的输出端。复用器460的第一输入端用以接收检测信号UP信号和检测 信号DN信号,复用器460的第二输入端用以接收校正信号CAL_Pulse,以及复用器460的输 出端用于当锁相环400操作于正常操作模式下时输出检测信号UP信号和DN信号至电荷栗 电路220,以及当锁相环400操作于校正模式下时,输出校正信号CAL_Pulse作为检测信号 UP信号和DN信号至电荷栗电路220。
[0038] 具体地,当锁相环400操作于正常操作模式时,相位校准电路450被禁能 (disabled);以及当锁相环400操作于校正模式时,相位校准电路450被使能(enabled)。 举例来说,当锁相环400操作于正常操作模式时,使能信号CAL_EN可被设定为0,使得电 荷栗电路220只接收检测信号UP信号和DN信号,且相位校准电路450被禁能(由于与门 453)。当锁相环400操作于校正模式时,使能信号CAL_EN可被设定为1,使得电荷栗电路 220接收校正信号CAL_Pulse,且相位校准电路450被使能(由于与门453)。
[0039] 请注意,在本实施方式的一些变化例中,复用器460可被置换或移除。举例来说, 复用器460可以被另一相位频率检测器所取代,使得相位频率检测器280被设置为对电荷 栗电路220和相位校准电路450中的其中一者提供信号,且该另一相位频率检测器被设置 为对电荷栗电路220和相位校准电路450中的另一者提供信号。
[0040] 图5是根据本发明的另一实施方式例示锁相环500的示意图。锁相环400与 锁相环500的区别在于,锁相环500还包括偏移电流源550,其用以对输出至二阶回路滤 波器240的电荷栗输出CP_0UT提供偏移电流Ioffset,以校正输出至可控振荡器210的 控制信号(例如图5所示的校正后的控制信号CONI')。此自适应补偿机制(adaptive compensation scheme)可以进一步改善校正的准确性,并且可应用至图2所示的锁相环 200。然而,图5所示的偏移电流源550仅仅为了说明,并非作为本发明的限制。
[0041] 图6是根据本发明的实施方式的检测方法的流程图。请注意,在获得基本相同的 结果的基础上,这些步骤无需严格遵照图6所示的次序来执行。图6所示的方法可被锁相 环200、400以及500中任一者所采用,该方法可简单总结为:
[0042] 步骤602 :开始;
[0043] 步骤604 :由电荷栗电路根据校正信号生成电荷栗输出;
[0044] 步骤606 :由二阶回路滤波器接收电荷栗输出,以及根据该电荷栗输出来生成控 制信号;
[0045] 步骤608 :由可控振荡器根据该控制信号生成振荡信号
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