專利名稱：鎖相環(huán)周期滑移檢測的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體上涉及頻率綜合，更具體地說，涉及基于鎖相環(huán)的頻率綜合。
射頻(RF)通信設(shè)備例如無線通信系統(tǒng)內(nèi)的移動終端通過使用精確的定時或頻率參考信號來接收和發(fā)送信號。這種參考信號經(jīng)常用于獲得其它頻率可能較高或較低、但卻具有參考信號固有的穩(wěn)定性和精確度的信號。這就常常需要使一個信號的頻率或定時從屬于另一個，或者監(jiān)視兩個信號之間的相位或頻率差，這就導(dǎo)致了專用電路例如鎖相環(huán)(PLL)的出現(xiàn)。
一般的PLL結(jié)構(gòu)具有產(chǎn)生輸出信號的可控振蕩器、根據(jù)從輸出信號導(dǎo)出的反饋信號與輸入?yún)⒖夹盘栔g的相位或頻率差來產(chǎn)生誤差信號的檢測器。PLL一般包括某些類型的控制電路，以根據(jù)檢測器產(chǎn)生的誤差信號來調(diào)整振蕩器。這樣，振蕩器的輸出信號可以“鎖定”到輸入?yún)⒖夹盘?。通過在參考和反饋信號之間設(shè)定分頻比，可以使輸出信號具有比輸入信號更高或更低的頻率。移動終端可以產(chǎn)生具有精確固定的頻率的穩(wěn)定的參考信號，然后利用基于鎖相環(huán)的頻率綜合器來產(chǎn)生用于發(fā)送信號調(diào)制和接收信號下變頻的較高頻率的信號。
盡管PLL電路的各種實(shí)現(xiàn)千差萬別，但檢測器一般提供一個或多個輸出信號，這些信號一般由兩個周期性輸入信號之間的相位或頻率差驅(qū)動。這兩個輸入信號通常表示參考時鐘信號和利用PLL的工作機(jī)制鎖定到參考時鐘的可調(diào)時鐘信號。當(dāng)檢測器的輸出信號作為兩個輸入信號之間的相位差的函數(shù)而生成時，僅當(dāng)兩個輸入信號之間的相位差處于確定范圍內(nèi)時，輸出信號才精確地反映該相位差。通常，當(dāng)兩個信號之間的相位差大于±2π弧度時，PLL電路中使用的相位檢測器不能提供線性檢測。
發(fā)明概述本發(fā)明是用于檢測相位/頻率檢測器(PFD)中周期滑移(cycleslip)的系統(tǒng)和方法。周期滑移檢測器與PFD接口，一旦它們檢測到PFD內(nèi)的周期滑移就提供周期滑移指示信號。該指示信號可用于驅(qū)動其它電路，所述的其它電路用于使PFD輸出信號中的周期滑移導(dǎo)致的誤差最小化，或者用于提醒監(jiān)控系統(tǒng)或其它系統(tǒng)。一般說來，PFD用于鎖相環(huán)(PLL)中以確定參考信號和壓控振蕩器(VCO)輸出信號之間的相位差。PFD響應(yīng)兩個輸入信號中的時鐘沿而產(chǎn)生輸出脈沖，此輸出脈沖一般用于控制可設(shè)定VCO電壓的充電泵中的電流。
對于兩個輸入信號中的每一個信號，PFD一般都包括相應(yīng)的一個輸入觸發(fā)器或類似的鎖存類型電路。輸入觸發(fā)器通常配置為在上升沿工作，因此，兩個輸入信號中任一信號中的稱為時鐘轉(zhuǎn)變的上升沿將使相應(yīng)的輸入觸發(fā)器生成鎖存的輸出信號。PFD還包括復(fù)位電路，用于在兩個輸入觸發(fā)器都使其鎖存的輸出信號有效之后使它們復(fù)位。這種操作使兩個鎖存的輸出信號復(fù)位。在復(fù)位信號有效期間只要任一輸入信號中出現(xiàn)時鐘轉(zhuǎn)變，PFD就會經(jīng)歷周期滑移。如果第二時鐘轉(zhuǎn)變在輸入觸發(fā)器復(fù)位之前出現(xiàn)于一個或兩個輸入信號中，則PFD中也會出現(xiàn)周期滑移。
每個周期滑移檢測器包括用于PFD中相應(yīng)輸入觸發(fā)器的滑移檢測邏輯?；茩z測邏輯配置為根據(jù)復(fù)位信號有效期間或在PFD正確復(fù)位之前在其相應(yīng)輸入信號中收到的時鐘沿使周期滑移指示信號有效。邏輯電路檢測PFD中相應(yīng)的輸入觸發(fā)器何時使其輸出控制信號有效或何時復(fù)位信號有效。如果任一條件存在，則這種檢測功能可用于為輸出觸發(fā)器提供高電平數(shù)據(jù)信號(high data signal)。該輸出觸發(fā)器由對PFD中相應(yīng)輸入觸發(fā)器鐘控(clock)的同一輸入信號來鐘控。因此，如果在任一條件存在期間輸出觸發(fā)器從相應(yīng)輸入信號中接收到時鐘沿，則產(chǎn)生周期滑移指示信號。一旦它的數(shù)據(jù)輸入信號無效，則相應(yīng)輸入信號中的后續(xù)時鐘沿會使輸出觸發(fā)器清除其周期滑移指示信號。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的包括滑移周期檢測的鎖相環(huán)(PLL)的圖。
圖2是圖1所示周期滑移檢測器(CSD)和相位/頻率檢測器(PFD)的圖。
圖3是圖2所示PFD和CFD的相關(guān)工作波形圖。
圖4是包含圖1所示PLL的移動終端的圖。
圖5是圖4所示移動終端中的頻率綜合器的圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)在來看附圖，圖1是鎖相環(huán)(PLL)的圖，其總體用標(biāo)號10表示。PLL10包括相位/頻率檢測器(PFD)12、控制電路14、環(huán)路濾波器16、壓控振蕩器(VCO)18和周期滑移檢測器20。
一般而言，PFD12根據(jù)兩個輸入信號之間的相位差產(chǎn)生PLL控制信號。如所示，PFD12接收兩個輸入信號，一個基于參考時鐘(一般是晶體振蕩器)的輸出，一個基于VCO18的輸出信號。PLL10用于使VCO輸出信號的頻率為參考時鐘輸出信號的所需的若干倍或幾分之一。PFD12產(chǎn)生用于控制電路14的PLL控制信號輸出增加(OUTPUT UP)和輸出減少(OUTPUT DOWN)。輸出增加和輸出減少信號使控制電路14調(diào)整施加到VCO18上的控制電壓?？刂齐娐?4可以是例如充電泵電路。環(huán)路濾波器16將控制電路14的輸出轉(zhuǎn)換成VCO18所用的平滑的電壓模式的控制信號。這樣，由PFD12的輸入信號之間的相位差決定對VCO18的控制。
取決于PFD12的具體能力，PFD12可以在高達(dá)±2π弧度的相差范圍內(nèi)正常工作，但按照其工作特性，PFD12不能以線性方式檢測超過此極限值的相位差。如果PFD12經(jīng)歷周期滑移，這本質(zhì)上意味著PFD12無法對其任一輸入信號的一個或多個周期作出響應(yīng)，則它的工作方式將變成非線性的，也就是說，PFD12產(chǎn)生的輸出增加/減少信號不再反映輸入信號之間的實(shí)際相位差。由于不能檢測周期滑移，因此PFD的輸出信號將永久地錯過(miss)滑移周期。周期滑移檢測器20用于檢測并當(dāng)PFD12中出現(xiàn)周期滑移時指示它們。周期滑移檢測器20輸出的周期滑移指示信號可用于提醒主系統(tǒng)(未示出)內(nèi)的其它電路，或可用于驅(qū)動PFD12中的誤差校正電路(未示出)。
現(xiàn)在來看圖2，周期滑移檢測器20包括增加滑移(up-slip)檢測器20A和減少滑移(down-slip)檢測器20B。增加滑移檢測器20A檢測PFD12中有關(guān)參考信號的周期滑移，而減少滑移檢測器20B檢測PFD12中有關(guān)反饋信號的周期滑移。增加滑移檢測器20A包括邏輯門22A、輸出觸發(fā)器24A和延遲單元26A。類似地，減少滑移檢測器20B包括邏輯門22B、輸出觸發(fā)器24B和延遲單元26B。PFD12包括可選的輸入分頻器30、輸入觸發(fā)器32A和32B、以及包含邏輯門34和延遲單元36的復(fù)位電路33。
如果被使用，則分頻電路30可獨(dú)立地對參考時鐘的輸出信號分頻，以產(chǎn)生參考信號。分頻電路30還對VCO18的輸出信號分頻，以產(chǎn)生反饋信號。分頻器30允許PFD12以較低頻率工作，提供一種將VCO18的輸出信號的頻率設(shè)置為參考頻率的所需的若干倍或幾分之一的簡單機(jī)制。此外，還可以使分頻電路30分別響應(yīng)增加滑移檢測器20A和減少滑移檢測器20B輸出的增加周期滑移(UP-CYCLESLIP)信號和減少周期滑移(DOWN-CYCLE SLIP)信號，以校正所檢測到的周期滑移。題為“鎖相環(huán)周期滑移補(bǔ)償”的同時待審的美國專利申請詳細(xì)描述了示范性的基于周期滑移指示信號而進(jìn)行的周期滑移補(bǔ)償，此申請通過引用結(jié)合到本文中。
讓兩個輸入觸發(fā)器32A和32B響應(yīng)兩個輸入信號，即參考信號和反饋信號中的上升沿或下降沿。如所示，兩個輸入觸發(fā)器32A和32B是上升沿敏感的。因為觸發(fā)器32A的數(shù)據(jù)輸入固定為高電平，因此它在參考信號的時鐘轉(zhuǎn)變(上升沿)時使其輸出增加信號有效。類似地，輸入觸發(fā)器32B在反饋信號的時鐘轉(zhuǎn)變(上升沿)時使其輸出減少信號有效。由于兩個輸入觸發(fā)器32A和32B的數(shù)據(jù)輸入固定為高電平，所以它們分別都不能響應(yīng)參考信號和反饋信號中隨后的時鐘轉(zhuǎn)變，直到通過它們的異步復(fù)位輸入復(fù)位為止。
復(fù)位電路33包括邏輯門34和延遲單元36，并將復(fù)位信號RST提供給輸入觸發(fā)器32A和32B。在工作中，無論何時觸發(fā)器32A和32B鎖存的輸出增加和輸出減少為高電平，邏輯門34都會使其輸出有效。在邏輯門34使其輸出信號有效之后，再經(jīng)過短暫延遲，延遲單元36使其輸出信號RST有效，RST使輸入觸發(fā)器32A和32B復(fù)位。這種復(fù)位操作使輸出增加和輸出減少都無效，從而使輸入觸發(fā)器32A和32B分別對參考信號和反饋信號中的下一時鐘轉(zhuǎn)變作出響應(yīng)。
延遲單元36確定邏輯門34的輸出信號有效和RST信號有效之間的延遲。延遲單元36一使其輸出信號RST有效，就使輸出增加和輸出減少信號無效，這使邏輯門34令其到延遲單元36的輸出信號無效。延遲單元36對此作出響應(yīng)，在經(jīng)過程控延遲之后使其輸出信號RST無效。以這種方式，延遲電路36確定RST信號脈沖的寬度，這具有確定輸出增加和輸出減少信號上出現(xiàn)的最小脈沖寬度的實(shí)際效果。當(dāng)參考和反饋信號之間的實(shí)際相位差非常小時，將最小脈沖寬度施加到這些信號上增強(qiáng)了PFD12的線性工作特性。如果沒有延遲單元36賦予的最小復(fù)位延遲所帶來的好處，輸出增加或輸出減少的脈沖寬度都會太窄而不能有效地控制控制電路14，特別是當(dāng)控制電路14實(shí)現(xiàn)為充電泵電路時。
作為充電泵電路，控制電路14在輸出增加信號有效時使電流流入環(huán)路濾波器16。這種操作使環(huán)路濾波器16輸出的直流電壓升高，從而使VCO18提高其輸出信號的頻率，這也提高了反饋信號的頻率。相反，控制電路14在輸出減少信號有效時從環(huán)路濾波器16中吸收電流，使VCO18降低其輸出信號的頻率。因此，當(dāng)參考信號超前反饋信號時，輸出增加中的脈沖比輸出減少中的脈沖更寬，因此由控制電路14加到VCO18的電壓逐漸升高。當(dāng)反饋信號滯后于反饋信號時，輸出減少中的脈沖寬度比輸出增加中的脈沖寬，因此由控制電路14施加到VCO18上的電壓逐漸降低。
注意，增加滑移檢測器20A對應(yīng)于參考信號和輸入觸發(fā)器32A，向下檢測器20B對應(yīng)于反饋信號和輸入觸發(fā)器32B。已經(jīng)詳細(xì)討論了增加滑移檢測器20A的工作機(jī)制，但應(yīng)理解，該討論完全適用于使用減少滑移檢測器20B的反饋信號的減少周期滑移檢測。
現(xiàn)在來看圖3，時間對齊的工作波形序列包括參考信號和反饋信號；RST信號；兩個控制信號輸出增加和輸出減少；以及兩個周期滑移指示信號增加周期滑移和減少周期滑移。
信號波形的左邊表示PFD12的正常操作。參考信號和反饋信號分別由輸入觸發(fā)器32A和32B鎖存。這樣，輸入觸發(fā)器32A在參考信號的第一時鐘沿使其輸出增加信號有效，而輸入觸發(fā)器32B使其輸出減少信號在反饋信號的第一時鐘沿有效。一旦輸出增加和輸出減少都有效，則邏輯門34使其輸出信號有效。然而，延遲單元36中的延遲防止RST立即有效，這允許輸出增加在一段最小時間TCPU內(nèi)仍舊有效。一旦RST有效，則輸出增加和輸出減少都回到低電平，于是PFD12準(zhǔn)備好等待參考和反饋信號中下一時鐘沿的到來。
參考和反饋信號之間的頻率差為PFD12提供了介于RST脈沖之間的兩個參考信號時鐘沿。在下面的討論中將這兩個時鐘沿稱為第一和第二時鐘沿。第一和第二時鐘沿出現(xiàn)在第二和第三RST脈沖之間，順序從左到右。從先前對PFD12的描述應(yīng)理解，輸入觸發(fā)器32A不會響應(yīng)第二時鐘沿，因為第一時鐘沿已將其輸出增加信號鎖存為高電平。所以，PFD12錯過第二時鐘沿，引起周期滑移1。注意，PFD12是通過不正確地控制其輸出增加信號而表現(xiàn)出周期滑移1的。具體而言，盡管PFD12本應(yīng)對錯過的時鐘沿作出響應(yīng)，但它卻不能重新使輸出增加信號有效。
增加滑移檢測器20A檢測周期滑移1，并使其增加周期滑移輸出信號有效。具體而言，只要輸出增加信號有效，邏輯門22A就驅(qū)動輸出觸發(fā)器24A的數(shù)據(jù)輸入為高電平。通過設(shè)計，PFD12在第一時鐘沿出現(xiàn)時使輸出增加信號有效并使其保持為高電平。因此，第二時鐘沿在輸出觸發(fā)器24A的數(shù)據(jù)輸入為高電平時驅(qū)動它，讓它使其輸出信號增加周期滑移有效。
標(biāo)記為周期滑移2的第二周期滑移也相對于參考信號而出現(xiàn)，但出現(xiàn)原因不同。這里，參考信號時鐘沿出現(xiàn)在RST脈沖期間。輸入觸發(fā)器32A和32B在它們的復(fù)位輸入被有效驅(qū)動時不作響應(yīng)，PFD12因此錯過參考信號中的該轉(zhuǎn)變。注意，PFD12是通過無法使輸出增加信號有效以對錯過的時鐘沿作出響應(yīng)而表現(xiàn)出周期滑移2的。
注意，本發(fā)明涉及題為“用于改善鎖相環(huán)鎖定時間的滑移檢測相位檢測器和方法”的1999年11月2日提交的共同待審的申請No.09/432987。該共同待審的申請的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。盡管與該在先申請的主題有關(guān)，然而本發(fā)明考慮到了引起或可能引起周期滑移的廣泛的條件范圍，包括與PFD12的復(fù)位條件相關(guān)的情況。
增加滑移檢測器20A檢測周期滑移2，并使其增加周期滑移輸出信號有效。具體而言，只要RST信號有效，邏輯門22A就將輸出觸發(fā)器24A的數(shù)據(jù)輸入驅(qū)動為高電平，這是因為它處于復(fù)位脈沖期間。由于邏輯門22A在RST脈沖期間將輸出觸發(fā)器24A的數(shù)據(jù)輸入驅(qū)動為高電平，故如果輸出觸發(fā)器24A收到參考信號時鐘沿，它就使其輸出信號輸出增加有效。
如果參考信號時鐘沿出現(xiàn)在RST脈沖正要結(jié)束時，邏輯門22A可能不會使輸出觸發(fā)器24A的數(shù)據(jù)輸入保持有效足夠久，以便時鐘沿在觸發(fā)器24A的輸出端寄存一個高電平。實(shí)際上，增加滑移檢測器20A不會可靠地寄存出現(xiàn)在RST脈沖下降沿處的周期滑移。延遲單元26A通過使RST脈沖的下降沿處的保持時間稍微延長來克服這個問題。延遲單元26A的輸出信號驅(qū)動邏輯門22A的一個輸入，且該輸出信號的邏輯狀態(tài)總是滯后RST信號一個固定的延遲。這種延遲的實(shí)際效果是使邏輯門22A在RST脈沖失效后繼續(xù)使其輸出信號短期有效。該延遲不大，要根據(jù)觸發(fā)器24A的保持時間來確定，并可能包括其它定時考慮。
注意，以上有關(guān)工作機(jī)制的討論也適用于使用減少滑移檢測器20B的減少周期滑移檢測。因此，以上針對參考信號所討論的周期滑移方案同樣適用于反饋信號。另外必須注意，雖然所示周期滑移檢測器20與PFD12分開，但如果例如PFD12提供類似前述結(jié)合于本文中的同時待審的申請中提出的周期滑移補(bǔ)償時，則它們可以包含在PFD12中。
圖4是無線通信網(wǎng)絡(luò)例如蜂窩無線電話網(wǎng)中所用移動終端的簡化框圖，其總體用標(biāo)號100表示。移動終端100包括系統(tǒng)控制器102和相關(guān)的存儲器104、頻率綜合器106、接收器120、發(fā)送器130、雙工器/天線140和用戶接口150。頻率綜合器106根據(jù)本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。
在工作中，移動終端100通過它和遠(yuǎn)端基站(未示出)之間的射頻信令發(fā)送和接收信息。系統(tǒng)控制器102通常實(shí)現(xiàn)為管理用戶接口150的一個或多個管理微控制器(MCU)，并提供對移動終端100的總體控制。存儲器104一般包括應(yīng)用軟件、在工作中所用的缺省常數(shù)值和數(shù)據(jù)的工作空間。
用戶通過用戶接口150與移動終端100接口。麥克風(fēng)152將用戶語音信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號，該模擬信號提供給發(fā)送器130以供進(jìn)一步轉(zhuǎn)換、處理，并通過雙工器/天線140發(fā)送給遠(yuǎn)端基站。接收器120接收遠(yuǎn)端基站的信號并提取所收到的音頻信息，例如遠(yuǎn)端用戶的語音，并提供語音信號以驅(qū)動包括于用戶接口150中的揚(yáng)聲器154。用戶接口150還包括用于接受用戶輸入的命令和數(shù)據(jù)的鍵盤156和用于向用戶提供可視信息的顯示器158。簡而言之，用戶接口150允許用戶發(fā)送和接收語音和其它音頻信息，撥號以及按需輸入其它數(shù)據(jù)。
接收器120包括接收/放大器122、解碼/數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊124和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)126。在工作中，通過天線144來接收信號，雙工器142在接收和發(fā)送信號之間提供信號隔離。將接收信號路由到接收放大器122，它提供對接收信號的調(diào)理、濾波和下變頻處理。在數(shù)字實(shí)現(xiàn)時，接收/放大器122可使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，以提供具有對應(yīng)于輸入接收信號的連續(xù)數(shù)字值的解碼/數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊124。解碼/數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊124恢復(fù)接收信號中的編碼音頻信息，并將對應(yīng)于接收音頻信息的數(shù)字值提供給DAC126。DAC126接著提供適合于驅(qū)動揚(yáng)聲器154的模擬輸出信號。
發(fā)送器130包括ADC132、基帶處理器134、頻率轉(zhuǎn)換模塊136以及發(fā)送放大器138。在工作中，ADC132將來自麥克風(fēng)152的模擬語音信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字值。基帶處理器134處理這些數(shù)字值并對它們編碼，以提供糾錯編碼并轉(zhuǎn)換成適合于頻率轉(zhuǎn)換模塊136的格式。頻率轉(zhuǎn)換模塊136為發(fā)送放大器138提供所需發(fā)送頻率的經(jīng)調(diào)制的載波信號。發(fā)送放大器138接著產(chǎn)生RF輸出信號RFOUT，以便通過雙工器/天線140向遠(yuǎn)端基站發(fā)送。
頻率綜合器提供用于遠(yuǎn)端終端100中的一個或多個頻率信號。一般而言，頻率綜合器106生成用于接收信號下變頻和發(fā)送信號調(diào)制的參考頻率信號。頻率綜合器106采用一個或多個PLL10產(chǎn)生這些信號。
圖5是頻率綜合器106的圖示。頻率綜合器106包括兩個或更多個PLL10和參考時鐘40。這些PLL10中的至少一個包含如上所述的PFD12和增加/減少周期滑移檢測器20A和20B。參照先前的討論，上方的PLL10從參考時鐘40獲得它的參考信號，而從輸出信號OSC輸出1獲得其反饋信號。同樣地，下方的PLL10從參考時鐘40獲得參考信號，而從輸出信號OSC輸出2獲得其反饋信號。正如上面已注意到的，頻率綜合器106可包含其它的PLL10，以提供用于接收信號處理或發(fā)送信號生成的多個參考頻率。
頻率綜合器106可在MCU102的控制下工作，其中MCU102設(shè)置例如兩個PLL10中的分頻電路30所用的分配比，以控制OSC輸出1和OSC輸出2的頻率。MCU102還可以監(jiān)視這些PLL10中的一個或多個，以便產(chǎn)生用上述增加周期滑移和減少周期滑移指示信號指示的周期滑移事件。這種監(jiān)視可以例如為MCU102提供估計在受影響的PLL10中達(dá)到鎖定狀態(tài)所需時間的能力。
當(dāng)然，在不背離本發(fā)明的精神和本質(zhì)特性的前提下，本發(fā)明可以不同于這里所提出的其它特定方式來實(shí)施。因此，本發(fā)明的實(shí)施例在所有方面都應(yīng)視為說明性而非限制性的，并且所附權(quán)利要求旨在包括屬于其含義和等效范圍內(nèi)的所有變化。
權(quán)利要求
1.一種用于鎖相環(huán)(PLL)的電路，包括相位檢測器，所述相位檢測器又包括第一和第二輸入電路以及復(fù)位電路，所述第一和第二輸入電路分別用于響應(yīng)第一和第二輸入信號中的時鐘沿以產(chǎn)生第一和第二PLL控制信號，所述復(fù)位電路用于根據(jù)所述第一和第二PLL控制信號來產(chǎn)生復(fù)位信號，以使所述第一和第二輸入電路復(fù)位；以及周期滑移檢測器，用于每個所述第一和第二輸入電路，每個所述周期滑移檢測器根據(jù)以下這些信號來產(chǎn)生滑移指示信號所述復(fù)位信號、所述第一和第二輸入信號中相應(yīng)的一個信號以及所述第一和第二PLL控制信號中相應(yīng)的一個信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，每個所述周期滑移檢測器包括滑移檢測邏輯，以在所述復(fù)位信號期間收到所述第一和第二輸入信號中的所述相應(yīng)的一個信號中的時鐘沿時產(chǎn)生所述滑移檢測指示信號。
3.如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述滑移檢測邏輯包括用于產(chǎn)生所述復(fù)位信號的延遲版本的延遲單元，其中，在所述復(fù)位信號的所述延遲版本有效時，所述滑移檢測邏輯還可對從所述第一和第二輸入信號中的所述相應(yīng)的一個信號中收到的時鐘沿作出響應(yīng)，產(chǎn)生所述滑移指示信號。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，每個所述周期滑移檢測器包括滑移檢測邏輯，以便當(dāng)所述第一和第二PLL控制信號中的所述相應(yīng)的一個信號有效且從所述第一和第二輸入信號中的所述相應(yīng)的一個信號中收到時鐘沿時產(chǎn)生所述滑移指示信號。
5.如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，每個所述周期滑移檢測器包括滑移檢測邏輯，所述滑移檢測邏輯包括輸出觸發(fā)器，它具有連接到所述第一和第二輸入信號中的所述相應(yīng)的一個信號的時鐘輸入；以及邏輯門，它具有連接到所述復(fù)位信號的第一邏輯輸入和連接到所述第一和第二PLL控制信號中的所述相應(yīng)的一個信號的第二邏輯輸入，以及連接到所述輸出觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入的邏輯輸出，每當(dāng)所述第一和第二PLL控制信號中的所述相應(yīng)的一個信號和所述復(fù)位信號中的至少一個信號有效，所述邏輯門就使所述邏輯輸出有效。
6.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，所述滑移檢測邏輯還包括延遲單元，所述延遲單元連接到所述復(fù)位信號并可用于產(chǎn)生所述復(fù)位信號的延遲版本，所述邏輯門包括第三邏輯輸入，所述第三邏輯輸入連接到所述延遲單元以接收所述復(fù)位信號的所述延遲版本，并可在所述復(fù)位信號的所述延遲版本于任何時候有效時使所述邏輯輸出有效。
7.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述第一和第二輸入電路中每個都包括鎖存電路，所述鎖存電路響應(yīng)所述第一和第二輸入信號中的相應(yīng)的一個信號中的第一時鐘沿，產(chǎn)生作為鎖存輸出信號的所述第一和第二PLL控制信號中的相應(yīng)的一個信號。
8.如權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于，所述鎖存電路包括復(fù)位輸入，所述復(fù)位輸入連接到所述復(fù)位信號并可在所述復(fù)位信號有效時復(fù)位所述鎖存的輸出信號，以便所述鎖存電路響應(yīng)所述第一和第二輸入信號中的所述相應(yīng)的一個信號中的下一時鐘沿。
9.如權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于，所述鎖存電路包括如下這樣配置的輸入觸發(fā)器所述輸入觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入連接到固定的有效信號；所述輸入觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出連接到所述復(fù)位電路的輸入以及所述周期滑移檢測器中相應(yīng)一個的所述滑移檢測邏輯的輸入；所述輸入觸發(fā)器的時鐘輸入連接到所述第一和第二輸入信號中的所述相應(yīng)的一個；以及復(fù)位輸入連接到所述復(fù)位電路的復(fù)位信號輸出。
10.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述復(fù)位電路包括邏輯門，它具有連接到來自所述第一和第二輸入電路的第一和第二PLL控制信號的第一和第二輸入，并可在所述第一和第二控制信號都有效時使輸出信號有效；以及延遲單元，它可在所述邏輯門的所述輸出信號有效后再經(jīng)過一確定延遲后產(chǎn)生所述復(fù)位信號。
11.一種鎖相環(huán)(PLL)，包括相位檢測器，用于根據(jù)第一和第二輸入信號中各自時鐘沿之間檢測到的相位差來產(chǎn)生第一和第二PLL控制信號，所述相位檢測器又包括第一和第二輸入電路以及復(fù)位電路，所述第一和第二輸入電路分別用于響應(yīng)第一和第二輸入信號中的時鐘沿產(chǎn)生第一和第二PLL控制信號，所述復(fù)位電路用于根據(jù)所述第一和第二PLL控制信號產(chǎn)生復(fù)位信號以使所述第一和第二輸入電路復(fù)位；以及控制電路，用于根據(jù)所述第一和第二PLL控制信號產(chǎn)生控制信號；以及可控振蕩器，用于根據(jù)所述控制信號產(chǎn)生某個頻率的輸出信號；以及第一周期滑移檢測器，用于在所述第一輸入信號中的時鐘沿出現(xiàn)于所述復(fù)位信號期間時產(chǎn)生第一周期滑移指示信號；以及第二周期滑移檢測器，用于在所述第二輸入信號中的時鐘沿出現(xiàn)于所述復(fù)位信號期間時產(chǎn)生第二周期滑移指示信號；其中，所述第一輸入信號從參考時鐘信號獲得而所述第二輸入信號從所述PLL的頻率受控的輸出獲得。
12.如權(quán)利要求11所述的PLL，其特征在于，所述第一和第二周期滑移檢測器每個都包括滑移檢測邏輯，所述滑移檢測邏輯包括輸出觸發(fā)器，它具有連接到所述第一和第二輸入信號中相應(yīng)一個的時鐘輸入；以及邏輯門，它具有連接到所述復(fù)位信號的第一邏輯輸入和連接到所述第一和第二PLL控制信號中相應(yīng)一個的第二邏輯輸入以及連接到所述輸出觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入的邏輯輸出，所述邏輯門可在所述第一和第二PLL控制信號中所述相應(yīng)的一個和所述復(fù)位信號中至少一個于任何時候有效時使所述邏輯輸出有效。
13.如權(quán)利要求12所述的PLL，其特征在于，所述滑移檢測邏輯還包括延遲單元，所述延遲單元連接到所述復(fù)位信號并可用于產(chǎn)生所述復(fù)位信號的延遲版本，所述邏輯門包括第三邏輯輸入，所述第三邏輯輸入連接到所述延遲單元，以接收所述復(fù)位信號的所述延遲版本并可在所述復(fù)位信號的所述延遲版本于任何時候有效時使所述邏輯輸出有效。
14.如權(quán)利要求11的PLL，其特征在于，所述第一和第二輸入電路中每個都包括鎖存電路，所述鎖存電路可響應(yīng)所述第一和第二輸入信號中相應(yīng)的一個中的第一時鐘沿，產(chǎn)生作為鎖存輸出信號的所述第一和第二PLL控制信號中相應(yīng)的一個。
15.如權(quán)利要求14所述的PLL，其特征在于，所述鎖存電路包括復(fù)位輸入，所述復(fù)位輸入連接到所述復(fù)位信號并可在所述復(fù)位信號有效時復(fù)位所述鎖存輸出信號，以便所述鎖存電路可響應(yīng)所述第一和第二輸入信號中的所述相應(yīng)的一個信號中的下一時鐘沿。
16.如權(quán)利要求14所述的PLL，其特征在于，所述鎖存電路包括如下這樣配置的輸入觸發(fā)器所述輸入觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入連接到固定的有效信號；所述輸入觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出連接到所述復(fù)位電路的輸入以及所述周期滑移檢測器中相應(yīng)一個的所述滑移檢測邏輯的輸入；所述輸入觸發(fā)器的時鐘輸入連接到所述第一和第二輸入信號中所述相應(yīng)的一個；以及復(fù)位輸入連接到所述復(fù)位電路的復(fù)位信號輸出。
17.一種無線收發(fā)信機(jī)，包括接收器，其接收頻率接收遠(yuǎn)程傳輸信號；發(fā)送器，其可以載波頻率產(chǎn)生發(fā)送信號；以及頻率綜合器，其可產(chǎn)生與所述接收頻率有關(guān)的第一輸出信號和與所述載波頻率有關(guān)的第二輸出信號，所述頻率綜合器包括參考時鐘電路，用于產(chǎn)生參考時鐘信號；以及第一和第二鎖相環(huán)(PLL)，分別用于產(chǎn)生所述第一和第二輸出信號，所述第一和第二PLL中至少之一包括相位檢測器，用于根據(jù)第一和第二輸入信號中各自時鐘沿之間檢測到的相位差來產(chǎn)生第一和第二PLL控制信號，所述第一輸入信號從所述參考時鐘信號獲得，而所述第二輸入信號從所述頻率綜合器的所述第一和第二輸出信號中相應(yīng)的一個獲得，所述相位檢測器包括第一和第二輸入電路以及復(fù)位電路，所述第一和第二輸入電路分別用于響應(yīng)第一和第二輸入信號中時鐘沿而產(chǎn)生第一和第二PLL控制信號，所述復(fù)位電路用于根據(jù)所述第一和第二PLL控制信號產(chǎn)生復(fù)位信號，以復(fù)位所述第一和第二輸入電路；以及控制電路，用于根據(jù)所述第一和第二PLL控制信號來產(chǎn)生控制信號；可控振蕩器，用于根據(jù)所述控制信號以某個頻率產(chǎn)生所述第一和第二輸出信號中的所述相應(yīng)的一個；以及第一周期滑移檢測器，用于在所述第一輸入信號中的時鐘沿出現(xiàn)于所述復(fù)位信號期間時產(chǎn)生第一周期滑移指示信號；以及第二周期滑移檢測器，用于在所述第二輸入信號中的時鐘沿出現(xiàn)于所述復(fù)位信號期間時產(chǎn)生第二周期滑移指示。
18.如權(quán)利要求17所述的無線收發(fā)信機(jī)，其特征在于，所述第一和第二周期滑移檢測器每個都包括滑移檢測邏輯，在所述第一和第二PLL控制信號中相應(yīng)的一個和所述復(fù)位信號中的至一個有效且從所述第一和第二輸入信號中相應(yīng)的一個中收到時鐘沿時，所述滑移檢測邏輯產(chǎn)生所述第一和第二周期滑移指示信號中的相應(yīng)的一個。
19.一種檢測相位檢測電路中周期滑移的方法，所述方法包括使所述相位檢測器分別根據(jù)第一和第二輸入信號中各自起鎖存作用的第一時鐘沿產(chǎn)生第一和第二PLL控制信號；在兩個所述第一時鐘沿都出現(xiàn)之后用復(fù)位脈沖復(fù)位所述相位檢測器，以使所述相位檢測器能響應(yīng)所述第一和第二輸入信號中的下一時鐘沿；響應(yīng)在所述復(fù)位脈沖之前出現(xiàn)于所述第一和第二輸入信號至少之一中的所述下一時鐘沿，以及響應(yīng)在所述復(fù)位脈沖期間出現(xiàn)的所述第一和第二輸入信號至少之一中的任何時鐘沿而產(chǎn)生滑移指示信號。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述響應(yīng)在所述復(fù)位脈沖之前出現(xiàn)于所述第一和第二輸入信號至少之一中的所述下一時鐘沿，以及響應(yīng)在所述復(fù)位信號期間出現(xiàn)的所述第一和第二輸入信號至少之一中的任何時鐘沿而產(chǎn)生滑移指示信號包括如果所述下一時鐘沿在所述復(fù)位脈沖之前出現(xiàn)于所述第一輸入信號中，以及如果所述任何時鐘沿在所述復(fù)位脈沖期間出現(xiàn)于所述第一輸入信號中就產(chǎn)生第一周期滑移指示信號；以及如果所述下一時鐘沿在所述復(fù)位脈沖之前出現(xiàn)于所述第二輸入信號中，以及如果所述任何時鐘沿在所述復(fù)位脈沖期間出現(xiàn)于所述第二輸入信號中則產(chǎn)生第二周期滑移指示信號。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于還包括從所述復(fù)位脈沖獲得延遲的復(fù)位脈沖；檢測在所述延遲復(fù)位脈沖期間是否有任何時鐘沿出現(xiàn)于所述第一和第二輸入信號的至少之一中；以及響應(yīng)出現(xiàn)于所述延遲復(fù)位脈沖期間的所述任何時鐘沿而產(chǎn)生所述周期滑移指示信號。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于還包括分別判定所述相位檢測器是否錯過所述第一輸入信號或所述第二輸入信號中的時鐘沿，在此基礎(chǔ)上判定所錯過的時鐘沿是增加周期滑移還是減少周期滑移。
23.如權(quán)利要求22的方法，其特征在于還包括在所述增加周期滑移發(fā)生時產(chǎn)生所述作為增加周期滑移指示的周期滑移指示信號以及在所述減少周期滑移發(fā)生時產(chǎn)生所述作為減少周期滑移指示的所述周期滑移指示信號。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于還包括從所述復(fù)位脈沖獲得延遲復(fù)位脈沖；檢測在所述延遲復(fù)位脈沖期間是否有時鐘沿出現(xiàn)在所述第一輸入信號中；響應(yīng)在所述延遲復(fù)位脈沖期間出現(xiàn)于所述第一輸入信號中的所述時鐘沿，產(chǎn)生所述增加周期滑移指示；檢測在所述延遲復(fù)位脈沖期間是否有時鐘沿出現(xiàn)在所述第二輸入信號中；以及響應(yīng)在所述延遲復(fù)位脈沖期間出現(xiàn)于所述第二輸入信號中的所述時鐘沿，產(chǎn)生所述減少周期滑移指示。
全文摘要
一種與相位/頻率檢測器(PFD)接口的周期滑移檢測器，這種周期滑移檢測器可用于例如鎖相環(huán)電路(PLL)，以指示周期滑移何時出現(xiàn)在PFD中。一般而言，PFD產(chǎn)生作為第一和第二輸入信號之間相位差的函數(shù)的輸出控制信號，其中第一輸入信號通常充當(dāng)參考信號，PLL參照它來調(diào)整第二輸入信號。只要PFD輸入信號之間的相對相位差不超過±2π弧度，PFD就可提供其輸入信號之間的線性相位比較。如果兩個信號之一超前或滯后于另一個的量超過那個量，就會發(fā)生周期滑移，于是PFD就會作出非線性響應(yīng)。周期滑移檢測器提供邏輯，當(dāng)超前和滯后周期滑移出現(xiàn)在PFD內(nèi)時檢測并指示超前和滯后的周期滑移，它一般用最少的邏輯門和觸發(fā)器配置來實(shí)現(xiàn)。
文檔編號H03L7/199GK1516919SQ02806190
公開日2004年7月28日 申請日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月9日
發(fā)明者D·霍莫爾, T·瓊斯, N·克萊默, D 霍莫爾, 襯 申請人:艾利森公司