专利名称：音频时钟信号生成装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关音频时钟信号生成装置方面的发明。本装置用一个芯片可变生成适合于多个音频模式的多样音频时钟信号，上述多个音频模式可用于数字电视。
背景技术：
最近，数字电视市场快速发展的趋势十分明显。因此，数字电视在许多方面的技术水平得到了提高。现在，我们进行本发明的原因是，考虑到插件中和单价相关的费用，将在芯片外部使用的音频信号处理用芯片镶嵌在视频信号处理芯片上，开发出视频信号和音频信号都可处理的特定的单一芯片。这时，数字电视为处理44.1kHz的CD列表、48kHz的ATSC列表还有96kHz、192kHz等多个音频信号，按照各自的音频模式应可变生成多样的音频时钟信号，普通的音频时钟信号生成装置无法生成和上述各自音频模式相符的多样音频时钟信号。
图1为普通音频时钟信号生成装置图。如图所示，普通音频时钟信号生成装置100由四部分构成，一是检测音频标准时钟信号和反馈时钟信号的相位差，选择性生成所定的向上信号和向下信号的相位差检测器110；二是按照在相位差检测器中110生成的规定的向上信号和向下信号，一边使正电流充电或放电，一边生成控制电压的电荷泵电路120；三是将在电荷泵回路中生成控制电压变换成规定的直流电压的回路滤波器130；四是按照在回路滤波器中变换的直流电压，在相应音频倍频带内，使振荡频率可变，生成时钟信号的电压控制振荡部分(VCO)140和分频器150。
倍加从系统PLL中输入的普通的27kHz音频标准时钟信号，生成与其相对应的规定的音频时钟信号，输出到音频解码器中。但是，这种普通的音频时钟信号生成装置用一个芯片很难生成适合于多个音频模式的多样音频时钟信号，上述多个音频模式可用于数字电视。连接多个音频时钟信号生成装置可能会解决上述问题，但是在这种情况下，又会因为连接多个装置而出现芯片的尺寸大、有干扰等各种各样的问题，还有芯片价格上涨的问题。
发明内容
本发明正是为解决上述问题而研制开发的。研制音频时钟信号生成装置的目的是，用一个芯片可变生成适合于多个音频模式的多样音频时钟信号，上述多个音频模式可用于数字电视。
为实现上述目的，在现有的电路滤波器中，按照变换的直流电压，振荡环形振荡器等，在所定的音频倍频带范围内，以倍加的形态使振荡频率可变。在本发明中，通过新配备的音频倍频带调节部使音频倍频带范围可变，可以生成多样的音频时钟信号。
为此，本发明包括以下几个部分一是检测音频标准时钟信号和反馈时钟信号的相位差，选择生成规定的向上信号和向下信号的相位差检测器；二是在规定的音频解码器的摆动控制下，一边使内部的摆动元件摆动，一边可变调节并认可DC偏压的DC偏压调节部；三是按照在上述相位差检测器中生成的规定的向上信号和向下信号，一边使正电流充电及放电，一边控制电压的电荷泵部；四是过滤电荷泵中生成的控制电压，将其变换成规定的直流电压的电路滤波器；五是在上述音频解码器的控制下，用上述DC偏压调节部认可的DC偏压一边使内部的摆动元件摆动，一边可变输出DC偏压电流，调节倍频带的音频倍频带调节部；六是在上述音频倍频带调节部的调节下，使音频倍频带可变，按照上述电路滤波器中变换的直流电压，在有关音频倍频带内使振荡频率可变，生成时钟信号的电压控制振荡部。
本发明包括以下两部分，一是通过所定的音频倍频带调节部，使音频倍频带范围可变，作为补充，在音频解码器的控制下，上述DC偏压调节部认可的DC偏压一边使内部的摆动元件摆动，一边可变输出DC偏压电流，在电荷泵部中可变调节充电和放电的电流量，可生成多样控制电压的电荷泵电流调节部。
二是本发明中使用的电路滤波器和在规定的音频解码器控制下摆动的多个摆动元件，按照和上述多个摆动元件各自对应连接的相关摆动元件的摆动动作，使电荷泵部中生成的控制电压可以发生改变，生成多样直流电压的多个电阻。
如上所述，因为本发明中的音频时钟信号生成装置在电源电压中使用不敏感的DC偏压，所以可以提高PSRR。因为用一个芯片就可以调节音频时钟信号，适合于CD列表和ATSC列表等多数的音频模式，所以能够获得多样的音频时钟信号，并可缩小有关音频PLL的尺寸。
图1为普通音频时钟信号生成装置图；图2为本发明中的音频时钟信号生成装置图；图3是以图2中音频倍频带调节部为例的说明图；
图4是对音频倍频带调节形态进行详细说明的说明图；图5是以本发明中使用的电荷泵电流调节部为例的说明图；图6是以本发明中使用的电路滤波器为例的说明图。
附图主要部分符号说明210相位差检测器 220DC偏压调节部230电荷泵部 240回路滤波器250音频倍频带调节部 260电压控制振荡部270输入分频器 280反馈分频器290输出分频器具体实施方式
以下，参照附图对本发明说明如下。
首先，参照图2对本发明中的音频时钟信号生成装置进行说明。
如图2所示，本发明包括以下几个部分一是检测音频标准时钟信号和反馈时钟信号的相位差，选择生成规定的向上信号和向下信号的相位差检测器210；是在规定的音频解码器的摆动控制下，一边使内部的摆动元件摆动，一边可变调节并认可DC偏压的DC偏压调节部220；三是按照在上述相位差检测器210中生成的规定的向上信号和向下信号，一边使正电流充电及放电，一边控制电压的电荷泵部230；是过滤电荷泵部230中生成的控制电压，将其变换成规定的直流电压的回路滤波器240；五是在上述音频解码器的控制下，用上述DC偏压调节部220认可的DC偏压一边使内部的摆动元件摆动，一边可变输出DC偏压电流，调节倍频带的音频倍频带调节部250；六是在上述音频倍频带调节部250的调节下，使音频倍频带可变，按照上述电路滤波器240中变换的直流电压，在有关音频倍频带内使振荡频率可变，生成时钟信号的电压控制振荡部260。
还有，本发明中的音频时钟信号生成装置包括四个部分一是为输出多样的音频时钟信号，在上述音频解码器的控制下，分频音频标准时钟信号，向相位差检测器210输入的输入分频器270；二是分频在电压控制振荡部260生成的时钟信号的各自相位差检测器210；三是向音频解码器输出的反馈分频器280；四是输出分频器290。
在具有上述构成的本发明中的音频时钟信号生成装置中，首先电压控制振荡部260振荡输出的时钟信号在反馈分频器280中分频，输入到相位差检测器。还有，在外部的系统PLL中生成的规定频率的标准时钟信号通过输入分频器270，向相位差检测器210输入。
这样，相位差检测器210对上述反馈时钟信号和标准时钟信号的相位和频率进行比较，检测相位差。按照检测到相位差选择输出向中信号和向下信号。另外，DC偏压调节部220在没有图示的规定音频解码器的摆动控制下，一边使内部的摆动元件摆动，一边可变调节并认可DC偏压。
此后，电荷泵部230按照在上述相位差检测器中生成的规定的向上信号和向下信号，使正电流充电及放电，生成规定电平的泵电压。生成的泵电压用振荡控制电压输入到电压控制振荡部。回路滤波器240过滤在上述电荷泵部230中生成的控制电压，变换为规定的直流电压。
另外，上述音频倍频带调节部250在上述音频解码器的控制下，用上述DC偏压调节部220认可的DC偏压，使内部的摆动元件摆动，可变输出电流量，调节音频倍频带，电压控制振荡部260在上述音频倍频带调节部250的调节下，即，在上述音频倍频带调节部250中，按照可变并被认可的电流量，使音频倍频带可变。还有，在上述回路滤波器240中，按照变换的直流电压，在有关的音频倍频带内，使振荡频率可变，生成规定的音频时钟信号。
即，本发明中，在现有的电路滤波器中，按照变换的直流电压，振荡环形振荡器(图中未标出)，在规定的音频倍频带内，以倍加振荡频率的形态使其可变。本发明中新设置的音频倍频带调节部250中可变输出，按照输入到电压控制振荡部260的规定电流量，使振荡频率可变，而且使音频倍频带范围可变，可以生成多样的音频时钟信号。
例如，音频倍频带范围是10MHz，20MHz，30MHz，…情况下，按照现有的电路滤波器240认可的直流电压，以音频倍频带范围之一10MHz为标准，成为振荡频率可变的技术性形态。本发明还包括音频倍频带范围在音频倍频带调节部的调节下，就象从10MHz到20MHz，或是从20MHz，到30MHz一样，使音频倍频带范围自身可变的技术性形态。本发明中的音频倍频带调节部250在可能的音频解码器(图中未标出)的控制下，用上述DC偏压调节部220认可的DC偏压，一边使内部的摆动元件各自摆动，一边用电压控制振荡部260调节可变输入的电流量。
下面，参照图3以本发明中使用的音频倍频带调节部为例进行具体说明。如图3所示，本发明中的音频倍频带调节部250由两部分构成一是按照在DC偏压调节部220中认可的DC偏压，生成一定的电流，各自输出的两个pMOS晶体管251，252；二是按照从音频解码器中输出的摆动控制信号各自摆动，合成从串联pMOS晶体管251，252中输出的各自电流的规定电流量，或是选择输出的某一个电流量输入到电压控制振荡部。调节上述电压控制振荡部的音频倍频带范围的两个nMOS晶体管253，254。前面所述的pMOS晶体管251，252和nMOS晶体管253，254的个数只是一个例子，可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。以下将参照图对电压控制振荡部中形成的音频倍频带的调节进行说明。
如图4所示，音频倍频带范围为10MHz，20MHz，30MHz，40MHz…的情况下，可以改变现有电路滤波器中许可的直流电压，在音频倍频带范围中某一个段宽范围内，将规定振荡频率以A←→B方向可变。在本发明中，上述电路滤波器中认可的直流电压具有一定的电平值，例如固定为0.7V。如图所示，音频倍频带范围在音频倍频带调节部的调节下，以C←→D方向，可从10MHz到20MHz，或是从20MHz，到30MHz等发生变化。因为上述变化可以更加多样，所以可调节的音频时钟信号的生成成为可能。
一方面，本发明中的音频时钟信号生成装置还包括规定的电荷泵电流调节部。即，在音频解码器的控制下，上述DC偏压调节部认可的DC偏压一边使内部的摆动元件摆动，一边可变输出DC偏压电流，在电荷泵部中可变调节充电和放电的电流量，可生成多样控制电压的电荷泵电流调节部。下面参照图5对电荷泵电流调节部具体的工作状态进行说明。
如图5所示，本发明中使用的电荷泵电流调节部500由两部分构成，分别是按照从音频解码器中输出的控制信号，通过DC偏压调节部，利用被认可的电压向电荷泵部可变供应电流量的第1电流调节部510和第2电流调节部520。具体地说，第1电流调节部510和第2电流调节部520是本发明中另配的DC偏压调节部，即在所定的音频解码器的摆动控制下，使内部的摆动元件摆动，可变调节DC偏压，通过认可的DC偏压调节部，平稳接收DC偏压，按照音频解码器的各自控制信号的摆动，向电荷泵可变供给各自规定的电流量。这时，为使电荷泵平稳振动工作，使上述第1电流调节部510中认可的电流量和第2电流调节部520中认可的电流量相同。在不偏离本项发明技术思想的范围内，按照和电荷泵的联动，也可追加包括电流调节部。
最后，本发明中音频信号生成装置使用的电路滤波器包括在规定的音频解码器控制下摆动的多个摆动元件，按照和上述多个摆动元件各自对应连接的相关摆动元件的摆动动作，使电荷泵部中生成的控制电压可以发生改变，生成多样直流电压的多个电阻。下面参照图5对电路滤波器具体的工作状态进行说明。
如图5所示，本发明中使用的规定回路滤波器240由两部分构成，一是按照从音频解码器中输出的摆动控制信号，各自摆动的多个nMOS晶体管；二是和上述多个nMOS晶体管各自对应连接，按照相关nMOS晶体管的摆动动作，过滤上述电荷泵中生成的规定控制电压，生成多样直流电压的多个电阻。按照摆动控制信号的多个nMOS晶体管的选择性摆动动作，将电荷泵部认可的控制电压变换为有多样电平值的直流电压，输入到电压控制振动部分。
通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.音频时钟信号生成装置，包括以下几个部分检测音频标准时钟信号和反馈时钟信号的相位差，选择生成规定的向上信号和向下信号的相位差检测器；在规定的音频解码器的摆动控制下，一边使内部的摆动元件摆动，一边可变调节并认可DC偏压的DC偏压调节部；按照在上述相位差检测器中生成的规定的向上信号和向下信号，一边使正电流充电及放电，一边控制电压的电荷泵部；过滤电荷泵中生成的控制电压，将其变换成规定的直流电压的电路滤波器；在上述音频解码器的控制下，用上述DC偏压调节部认可的DC偏压一边使内部的摆动元件摆动，一边可变输出DC偏压电流，调节倍频带的音频倍频带调节部；在上述音频倍频带调节部的调节下，使音频倍频带可变，按照上述电路滤波器中变换的直流电压，在有关音频倍频带内使振荡频率可变，生成时钟信号的电压控制振荡部。
2.如权利要求1所述的音频时钟信号生成装置，其特征在于包括通过所定的音频倍频带调节部，使音频倍频带范围可变，作为补充，在音频解码器的控制下，上述DC偏压调节部认可的DC偏压一边使内部的摆动元件摆动，一边可变输出DC偏压电流，在电荷泵部中可变调节充电和放电的电流量，可生成多样控制电压的电荷泵电流调节部。
3.如权利要求1所述的音频时钟信号生成装置，其特征在于包括在规定的音频解码器控制下摆动的多个摆动元件，按照和上述多个摆动元件各自对应连接的相关摆动元件的摆动动作，使电荷泵部中生成的控制电压可以发生改变，生成多样直流电压的多个电阻。
4.如权利要求1至权利要求3中任何一项所述的音频时钟信号生成装置，其特征在于包括在上述音频解码器的控制下，分频音频标准时钟信号，向相位差检测器输入的输入分频器；分频在上述电压控制振荡部生成的时钟信号，各自向相位差检测器和音频解码器输出的反馈分频器和输出分频器。
全文摘要
本发明提供一种音频时钟信号生成装置。所述装置包括以下两部分通过所定的音频倍频带调节部，使音频倍频带范围可变，作为补充，在音频解码器的控制下，上述DC偏压调节部认可的DC偏压一边使内部的摆动元件摆动，一边可变输出DC偏压电流，在电荷泵部中可变调节充电和放电的电流量，可生成多样控制电压的电荷泵电流调节部；本发明中使用的电路滤波器包括在规定的音频解码器控制下摆动的多个摆动元件，按照和上述多个摆动元件各自对应连接的相关摆动元件的摆动动作，使电荷泵部中生成的控制电压可以发生改变，生成多样直流电压的多个电阻。
文档编号H04N5/60GK1925330SQ20051003683
公开日2007年3月7日 申请日期2005年8月30日 优先权日2005年8月30日
发明者李宇烈 申请人:乐金电子(惠州)有限公司