專(zhuān)利名稱(chēng)：關(guān)于鎖相環(huán)路的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括鎖相環(huán)路的設(shè)備，例如集成電路或者可以實(shí)現(xiàn)在集成電路中的無(wú)線(xiàn)接收機(jī)或收發(fā)機(jī)。
多種類(lèi)型的設(shè)備包括集成的電子電路。為了集成電子電路，理想的是選擇可以提供諸如較小芯片面積、低電壓操作、低功耗或高工作頻率之類(lèi)好處的集成工藝。然而，某些集成工藝在無(wú)源部件值方面只提供大的容差，使得無(wú)源部件(電阻、電容、電感)的值與它們的期望值變化較大。例如CMOS的大容差的工藝對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō)是可以接受的，但是以這樣的集成工藝實(shí)現(xiàn)的模擬電路可能無(wú)法在目標(biāo)規(guī)格內(nèi)執(zhí)行，這導(dǎo)致較低的工藝產(chǎn)量。因此，理想的是設(shè)計(jì)可以利用大容差的部件進(jìn)行工作的電路。
在許多電子電路中，鎖相環(huán)路是一個(gè)重要的部件。舉例來(lái)說(shuō)，鎖相環(huán)路可被用來(lái)生成用于無(wú)線(xiàn)接收機(jī)、發(fā)射機(jī)或收發(fā)機(jī)的振蕩器信號(hào)。以下段落包含對(duì)典型鎖相環(huán)路(PLL)的工作原理的說(shuō)明，以便幫助理解本發(fā)明。


圖1中例示了典型的現(xiàn)有技術(shù)的PLL。該P(yáng)LL包括基準(zhǔn)頻率源10和壓控振蕩器(VCO)20，基準(zhǔn)頻率源10通常采用石英晶體來(lái)生成單一、穩(wěn)定頻率Fref的基準(zhǔn)信號(hào)，而壓控振蕩器(VCO)20則在基準(zhǔn)頻率的倍頻下振蕩。該倍數(shù)由除法器30確定。相位比較器40將所除得的VCO輸出信號(hào)與該基準(zhǔn)信號(hào)作比較，生成表示這兩個(gè)信號(hào)之間的相位差的比較信號(hào)。電荷泵60和環(huán)路濾波器50被用來(lái)將該比較信號(hào)轉(zhuǎn)換成環(huán)路控制信號(hào)，該環(huán)路控制信號(hào)被耦合裝置25施加到控制輸入端22，以用于控制VCO 20的頻率。
電荷泵60是電流脈沖的源或宿，其被由相位比較器40生成的比較信號(hào)所控制。環(huán)路濾波器50包括積分器52和低通濾波器54。積分器52在大多數(shù)實(shí)際的環(huán)路中都是固有的，因?yàn)殡姾杀?0的輸出被耦合到一個(gè)電容。存儲(chǔ)在該電容上的電荷的增加或減少與去向/來(lái)自電荷泵60的每個(gè)電荷脈沖的幅度和持續(xù)時(shí)間成正比的數(shù)量。這些脈沖非常短并且幅度很高，以便最小化注入到環(huán)路中的噪聲。環(huán)路濾波器50去除在相位比較器40的輸出端處的假信號(hào)分量，例如兩倍基準(zhǔn)頻率下的和頻率。它還減小環(huán)路中的低頻噪聲，否則所述低頻噪聲將導(dǎo)致VCO輸出信號(hào)頻譜上的“迫近(close in)”相位噪聲，即接近期望的VCO頻率的頻率。
當(dāng)PLL被用在用于無(wú)線(xiàn)設(shè)備的電路中時(shí)，除法器30的分割比率(division ratio)通常是可借助于除法控制輸入端70來(lái)編程的，以便能夠從多個(gè)無(wú)線(xiàn)電頻道中選擇。舉例來(lái)說(shuō)，如果基準(zhǔn)頻率是26MHz，并且除法器30的分割比率是一個(gè)整數(shù)，則VCO頻率可以以26MHz的步長(zhǎng)改變。在要求以小于基準(zhǔn)頻率的步長(zhǎng)來(lái)分步VCO頻率的應(yīng)用中，分?jǐn)?shù)的分割比率是必要的。舉例來(lái)說(shuō)，藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))規(guī)范規(guī)定以1MHz間隔為間距的、在2400MHz和2480MHz之間的無(wú)線(xiàn)電頻道。分?jǐn)?shù)的分割比率是借助于施加到除法控制輸入端70的除法控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用來(lái)在兩個(gè)或更多的分割比率之間交替，以便獲得期望的平均分割比率。舉例來(lái)說(shuō)，如果除法器30具有兩個(gè)分割比率N和(N+1)、并且被設(shè)置成一半的時(shí)間用去N除而另一半的時(shí)間用(N+1)去除，則平均的分割比率將是(N+0.5)。環(huán)路濾波器50理想地提供完美的平均化功能，以使得VCO輸出信號(hào)不在N.Fref和(N+1).Fref之間抖動(dòng)，而是恒定在(N+0.5).Fref。切換分割比率的速率受到這一事實(shí)的限制，即除法器30的輸出只能在基準(zhǔn)頻率下改變。
快速改變分割比率的結(jié)果是，在VCO輸出信號(hào)的頻譜中存在干擾“毛刺”。環(huán)路濾波器50不能去除迫近毛刺，但是可以衰減更高偏移的毛刺。sigma-delta調(diào)制器通常被用來(lái)以偽隨機(jī)的方式控制對(duì)分割比率的選擇，其對(duì)毛刺進(jìn)行整形，使得較大幅度的迫近毛刺被移動(dòng)到進(jìn)一步從期望的VCO頻率中去除的頻率處，在這些頻率下環(huán)路濾波器能夠?qū)⑵渌p。圖2例示了包括sigma-delta調(diào)制器100的PLL，該sigma-delta調(diào)制器100被耦合來(lái)從基準(zhǔn)頻率源10產(chǎn)生時(shí)鐘，并且被耦合到除法器30的控制輸入端70，以用于對(duì)毛刺進(jìn)行整形。圖2中以小于100的附圖標(biāo)記表示的各元件，以與上面關(guān)于圖1所述的相同的方式進(jìn)行工作。圖3是環(huán)路濾波器50的輸入端處的單側(cè)頻譜的曲線(xiàn)圖，其示出了由于使用了sigma-delta調(diào)制器100而得到的在低頻下的低電平毛刺以及高頻下的高電平毛刺?？傮w來(lái)說(shuō)，其結(jié)果是，在與中心輸出頻率偏移的任何頻率下，毛刺都能被保持在期望的電平之下。
上面參照?qǐng)D1和2說(shuō)明的PLL體系結(jié)構(gòu)可以被合并在無(wú)線(xiàn)接收機(jī)中，其中VCO生成用于對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行下變換的本地振蕩器信號(hào)。也可以對(duì)PLL進(jìn)行調(diào)制以生成調(diào)制的信號(hào)，用于由無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)傳輸。在藍(lán)牙的情況下，所要求的調(diào)制是高斯頻移鍵控(GFSK)，借此，VCO的幅度是恒定的，但是相位和頻率發(fā)生改變。參照?qǐng)D2，用于傳輸?shù)谋忍亓鞅惶峁┙o高斯濾波器120的輸入端110，并且最終得到的經(jīng)濾波的比特流被耦合來(lái)調(diào)制sigma-delta調(diào)制器100，該調(diào)制器減小了上述的“迫近”噪聲。對(duì)于諸如藍(lán)牙的半雙工應(yīng)用，圖2的PLL可被交替用于發(fā)送和接收模式。
如果PLL是以大容差的集成工藝實(shí)現(xiàn)的，則PLL可能無(wú)法充分地執(zhí)行，并且甚至可能不穩(wěn)定。VCO 20的振蕩頻率和VCO增益(即在輸入控制電壓的每單位變化下的VCO頻率的變化)可能無(wú)法明確地定義。這使得環(huán)路增益是不確定的，從而環(huán)路濾波動(dòng)作也是不確定的。對(duì)于具有單位反饋的第1類(lèi)二階環(huán)路，閉環(huán)傳輸函數(shù)由kτs2τ+sτ+kτ]]>給出，其中k是環(huán)路增益，包括VCO 20的增益Kv和環(huán)路中的任何其它增益，s是拉普拉斯算子，而τ是環(huán)路濾波器50的時(shí)間常數(shù)。等式s＝j(luò)ω(其中ω是頻率)給出了幅度響應(yīng)，即環(huán)路頻率響應(yīng)的幅度，為kτ(Kτ-ω2)2+(ωτ)2.]]>在圖8中，對(duì)于環(huán)路增益k的幾個(gè)值用曲線(xiàn)示出了該幅度響應(yīng)，從中可以看出，環(huán)路頻率響應(yīng)，特別是環(huán)路帶寬和幅度響應(yīng)中的脈沖修尖，取決于環(huán)路增益k，并且不確定的環(huán)路增益k可能導(dǎo)致不確定的環(huán)路頻率響應(yīng)。環(huán)路截止頻率，即幅度在低頻率值之下3dB的帶寬，由wn2(wn2-ωb2)2+(4ξ2wn2ωb2)2]]>給出，其中wn2=kτ]]>并且阻尼比率是ξ=12ωnτ.]]>不確定的環(huán)路頻率響應(yīng)可能導(dǎo)致兩個(gè)結(jié)果。首先，環(huán)路截止頻率可能過(guò)高，導(dǎo)致產(chǎn)生環(huán)路中的假信號(hào)分量的不充分濾波，從而VCO輸出達(dá)不到規(guī)格?；蛘攮h(huán)路截止頻率過(guò)低，導(dǎo)致對(duì)所述調(diào)制的不想要的濾波。在藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)收發(fā)機(jī)的示例情況下，這可能導(dǎo)致減小的傳輸范圍或更高的誤碼率。
理想的是設(shè)計(jì)能夠以大容差部件提供可接收的性能的鎖相環(huán)路，以便增加電路集成的好處，例如使得大容差的工藝能被用于混合模式(模擬和數(shù)字)的集成電路。
本發(fā)明的一個(gè)目的是在包括鎖相環(huán)路的設(shè)備中提供改進(jìn)，以及提供一種校準(zhǔn)鎖相環(huán)路的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供包括鎖相環(huán)路的設(shè)備，該鎖相環(huán)路包括用于生成可變頻率信號(hào)并且具有用于控制該可變頻率信號(hào)的頻率的控制輸入的振蕩器、耦合到該振蕩器的輸出以用于對(duì)該可變頻率信號(hào)進(jìn)行分割的分割裝置、耦合到該分割裝置的輸出以用于生成表示所分割的可變頻率信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)之間相位差的比較信號(hào)的相位比較器裝置、耦合到該相位比較器裝置的輸出以用于對(duì)該比較信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波裝置、用于把該濾波裝置的輸出耦合到該振蕩器的控制輸入的耦合裝置，還包括使得該比較信號(hào)以多個(gè)速率被調(diào)制的調(diào)制裝置、對(duì)于所述多個(gè)速率中的每一個(gè)來(lái)測(cè)量施加到該振蕩器的控制輸入的控制信號(hào)的峰-峰變化指示的測(cè)量裝置、以及適于響應(yīng)于所述測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路增益以便獲得預(yù)定的環(huán)路頻率響應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種校準(zhǔn)鎖相環(huán)路的方法，該鎖相環(huán)路包括具有用于控制該振蕩器的頻率的控制輸入的可變頻率振蕩器、用于對(duì)由該可變頻率振蕩器生成的信號(hào)進(jìn)行分割的除法器、用于生成表示所分割的信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)之間相位差的比較信號(hào)的相位比較器、用于對(duì)該比較信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波裝置、以及用于把該濾波裝置的輸出耦合到該可變頻率振蕩器的控制輸入的耦合裝置，該方法包括以多個(gè)速率調(diào)制該比較信號(hào)；對(duì)于所述多個(gè)速率中的每一個(gè)測(cè)量施加到該可變頻率振蕩器的控制輸入的控制信號(hào)的峰-峰變化指示；以及響應(yīng)于所述測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路增益，以便獲得預(yù)定的環(huán)路頻率響應(yīng)。
施加到該可變頻率振蕩器的控制輸入的控制信號(hào)取決于環(huán)路頻率響應(yīng)以及所述比較信號(hào)被調(diào)制的速率。因此，對(duì)于調(diào)制比較信號(hào)的多個(gè)速率中的每一個(gè)，對(duì)控制信號(hào)的峰-峰變化或等效指示進(jìn)行的測(cè)量表示環(huán)路頻率響應(yīng)。這樣的等效指示例如可以是振蕩器頻率的峰-峰變化，或者所分割的信號(hào)的頻率的峰-峰變化。
包括所述PLL的設(shè)備例如可以是電路模塊、集成電路或者無(wú)線(xiàn)接收機(jī)、發(fā)射機(jī)或收發(fā)機(jī)。
下面將參照附圖、僅以示例的方式說(shuō)明本發(fā)明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的鎖相環(huán)路的方塊示意圖，圖2是具有提供了以偽隨機(jī)方式改變分割比率，并且提供了調(diào)制的現(xiàn)有技術(shù)鎖相環(huán)路的方塊示意圖，圖3是在環(huán)路濾波器的輸入端處的信號(hào)頻譜曲線(xiàn)圖，圖4是根據(jù)本發(fā)明的鎖相環(huán)路的方塊示意圖，圖5是作為改變分割比率的速率的函數(shù)的環(huán)路控制信號(hào)的峰-峰變化的曲線(xiàn)圖，圖6是例示用于注入調(diào)制的替換位置的鎖相環(huán)路的方塊示意圖，圖7是包括鎖相環(huán)路的無(wú)線(xiàn)收發(fā)機(jī)的方塊示意圖，以及圖8是對(duì)于環(huán)路增益k的各種值的環(huán)路頻率響應(yīng)的曲線(xiàn)圖。
圖4的PLL的基本操作類(lèi)似于參照?qǐng)D2所述的PLL，下面將只說(shuō)明不同點(diǎn)。具有相同附圖標(biāo)記的各元件以相同方式操作。參照?qǐng)D4，除法控制裝置200被耦合來(lái)提供除法器30的除法控制輸入70。借助于選擇器切換裝置215，除法控制裝置200可以提供來(lái)自sigma-delta調(diào)制器100(如參照?qǐng)D2所述)、或者來(lái)自頻率發(fā)生器210的除法控制信號(hào)。頻率發(fā)生器210被耦合來(lái)從基準(zhǔn)頻率源10產(chǎn)生時(shí)鐘。測(cè)量裝置220被耦合來(lái)對(duì)環(huán)路控制信號(hào)執(zhí)行測(cè)量，并被耦合來(lái)響應(yīng)于所述測(cè)量而對(duì)電荷泵240的電荷泵控制輸入230提供電荷泵控制信號(hào)。除了用于附加提供了控制電流脈沖幅度之外，電荷泵240與電荷泵60是相同的?；蛘?，也可以控制電流脈沖持續(xù)時(shí)間。測(cè)量裝置220包括用于數(shù)字化環(huán)路控制信號(hào)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器222，以及用于對(duì)經(jīng)數(shù)字化的環(huán)路控制信號(hào)執(zhí)行測(cè)量、并生成電荷泵控制信號(hào)的處理裝置224。借助于電荷泵控制信號(hào)，可以改變由電荷泵240提供給環(huán)路濾波器50的電流脈沖的幅度。
圖4的PLL可以采用兩種模式中的任一種。第一模式是校準(zhǔn)模式，其中從頻率發(fā)生器210提供除法控制信號(hào)，并且調(diào)節(jié)電荷泵控制信號(hào)以便獲得期望的環(huán)路頻率響應(yīng)，而第二模式對(duì)應(yīng)于使用在第一模式中確定的電荷泵控制信號(hào)的常規(guī)的、使用中(in-service)的操作，其中從sigma-delta調(diào)制器100提供除法控制信號(hào)。上面已經(jīng)參照?qǐng)D2說(shuō)明了使用中的操作，因此下面將只說(shuō)明校準(zhǔn)模式。
在校準(zhǔn)模式中，頻率發(fā)生器210產(chǎn)生可變的輸出頻率Fdiv，它以速率Fdiv控制交替為N或(N+1)的分割比率。頻率Fdiv被依次設(shè)置成多個(gè)不同的值，并且對(duì)于Fdiv的每一個(gè)值，由測(cè)量裝置220測(cè)量環(huán)路控制信號(hào)的峰-峰變化。最終得到的數(shù)據(jù)，即對(duì)于每一個(gè)頻率Fdiv的環(huán)路控制信號(hào)的峰-峰變化，表示所測(cè)量的環(huán)路的頻率響應(yīng)。處理裝置224將所測(cè)量的頻率響應(yīng)與所存儲(chǔ)的期望的頻率響應(yīng)表示作比較，如果它們?cè)谝粋€(gè)可接受的限度內(nèi)不匹配，則調(diào)節(jié)電荷泵控制信號(hào)以便修改環(huán)路增益k。
下面的說(shuō)明解釋了頻率Fdiv和環(huán)路濾波器50的頻率響應(yīng)之間的關(guān)系。
與環(huán)路濾波器50的截止頻率相比，如果頻率Fdiv被選擇得很高，則VCO輸出信號(hào)將趨向(N+0.5)的平均頻率，假設(shè)Fdiv具有50％的占空比，因?yàn)榄h(huán)路濾波器50將去除Fdiv的高頻分量。因此，環(huán)路控制信號(hào)將恒定在Fvco/Kv，其中Fvco是VCO輸出信號(hào)的頻率，并且是(N+0.5).Fdiv，其中Kv是VCO 20的增益。
如果Fdiv被選擇成非常低的頻率，則VCO輸出信號(hào)將只是交替地在一段時(shí)間內(nèi)是N.Fref，而在緊接著的一段時(shí)間內(nèi)是(N+1).Fref。在這種情況下，出現(xiàn)在VCO 20的輸入端的環(huán)路控制信號(hào)將近似地是方波，因?yàn)樽鳛榈屯V波器的環(huán)路濾波器50不衰減在相位比較器40的輸出處的非常低頻率的變化。環(huán)路控制信號(hào)方波將在值Fvco1/Kv和Fvco2/Kv之間交替，其中Fvco1和Fvco2是VCO在其間交替的頻率。
對(duì)于在所述兩個(gè)極限值之間的Fdiv的頻率，環(huán)路控制信號(hào)將取決于環(huán)路的頻率響應(yīng)。通過(guò)測(cè)量環(huán)路控制信號(hào)的峰-峰變化，可以測(cè)量環(huán)路的頻率響應(yīng)。在一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)施例中，可以借助于整流器和濾波器來(lái)測(cè)量環(huán)路控制信號(hào)的峰-峰變化。在圖5中例示了這樣一個(gè)所測(cè)量的頻率響應(yīng)的示例，該頻率響應(yīng)的脈沖修尖是由于欠阻尼。借助于電荷泵控制信號(hào)，調(diào)節(jié)電荷泵240中的電流脈沖幅度或持續(xù)時(shí)間，借此調(diào)節(jié)環(huán)路增益，并且再次測(cè)量環(huán)路頻率響應(yīng)。測(cè)量步驟和調(diào)節(jié)步驟被迭代地重復(fù)進(jìn)行，直到獲得預(yù)定的可接收的頻率響應(yīng)。
在校準(zhǔn)模式中調(diào)節(jié)了電荷泵控制信號(hào)之后，在PLL的常規(guī)操作期間保持電荷泵控制信號(hào)的值，以便保持PLL的期望操作。校準(zhǔn)模式可被用在制造包括PLL的設(shè)備的時(shí)候，并且還可在設(shè)備的使用壽命期間被使用，以便在部件值變化，例如由于溫度改變而引起的情況下重新校準(zhǔn)PLL。
盡管上述實(shí)施例使用N和(N+1)的分割比率，但是也可以使用其它的分割比率。
可選地，可以將用于引起比較信號(hào)以多個(gè)速率進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制在替換的位置上注入PLL中。舉例來(lái)說(shuō)，可以以多個(gè)速率調(diào)制基準(zhǔn)頻率源10。作為另一個(gè)示例，參照?qǐng)D6，經(jīng)由耦合裝置25施加給VCO 20的控制輸入22的控制信號(hào)可以是在求和裝置400中形成的、經(jīng)濾波的比較信號(hào)與在輸入端410處提供的多個(gè)速率下的調(diào)制信號(hào)的總和。即使當(dāng)除法器30具有固定的分割比率時(shí)，仍可以應(yīng)用這兩種替換的調(diào)制方法。
可選地，可以采用響應(yīng)于所述測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路增益的替換方式。舉例來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)路中可變?cè)鲆婕?jí)的增益來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路增益。這樣一個(gè)可變?cè)鲆婕?jí)例如可以是可變?cè)鲆娣糯笃骰蚩勺冊(cè)鲆鎂CO20。
如果只在制造時(shí)而不在使用中的操作期間執(zhí)行校準(zhǔn)，則用于引起比較信號(hào)以多個(gè)速率進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制裝置可以完全地或部分地位于PLL的外部。
可選地，可以對(duì)于一組以上的分割比率確定環(huán)路增益，這對(duì)應(yīng)于VCO 20的不同的中心頻率?？梢源_定這樣的多個(gè)環(huán)路增益值，并且所存儲(chǔ)的相應(yīng)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)用于在隨后對(duì)任何期望的中心頻率的操作期間的再調(diào)用。這樣，使用多個(gè)環(huán)路增益值可以補(bǔ)償VCO增益在操作頻率范圍內(nèi)的任何變化，從而確保例如在整個(gè)操作范圍內(nèi)對(duì)于無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)的均勻最大頻率偏差。
參照?qǐng)D7，其中例示了包括PLL的無(wú)線(xiàn)收發(fā)機(jī)300。發(fā)射機(jī)350具有用于待發(fā)送數(shù)據(jù)的輸入360，并且被提供有來(lái)自PLL 320的振蕩器信號(hào)。在發(fā)射機(jī)350中，用所述數(shù)據(jù)調(diào)制該振蕩器信號(hào)、將其放大并借助于發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)320將其耦合到天線(xiàn)310。接收機(jī)330借助于發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)320從該天線(xiàn)接收信號(hào)，并且也被提供有來(lái)自PLL 320的本地振蕩器信號(hào)，以用于對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行下變換。接收機(jī)把所接收的數(shù)據(jù)傳遞到輸出端340。
在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，元件前面的單詞“一個(gè)”并不排除存在多個(gè)此類(lèi)元件。此外，單詞“包括”并不排除存在所列出的元件和步驟之外的其它元件和步驟。
通過(guò)閱讀本公開(kāi)內(nèi)容，其它的修改對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。此類(lèi)修改可以包括在鎖相環(huán)路及包含鎖相環(huán)路的設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域中已知的其它特征，這些特征可以替代或附加于本文已述的特征而被使用。
權(quán)利要求
1.包括鎖相環(huán)路的設(shè)備，該鎖相環(huán)路包括用于生成可變頻率信號(hào)并且具有用于控制該可變頻率信號(hào)的頻率的控制輸入(22)的振蕩器(20)、耦合到該振蕩器(20)的輸出以用于對(duì)該可變頻率信號(hào)進(jìn)行分割的分割裝置(30)、耦合到該分割裝置(30)的輸出以用于生成表示所分割的可變頻率信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)之間相位差的比較信號(hào)的相位比較器裝置(40)、耦合到該相位比較器裝置(40)的輸出以用于對(duì)該比較信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波裝置(50)、用于把該濾波裝置(50)的輸出耦合到該振蕩器(20)的控制輸入(22)的耦合裝置(25)，還包括使得該比較信號(hào)以多個(gè)速率被調(diào)制的調(diào)制裝置(210或400、410)、對(duì)于所述多個(gè)速率中的每一個(gè)來(lái)測(cè)量施加到該振蕩器(20)的控制輸入(22)的控制信號(hào)的峰-峰變化指示的測(cè)量裝置(220)、以及適于響應(yīng)于所述測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路增益以便獲得預(yù)定的環(huán)路頻率響應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置(230)。
2.如權(quán)利要求1所要求的設(shè)備，其中分割裝置(30)具有可變分割比率，并且用于使得比較信號(hào)以多個(gè)速率被調(diào)制的調(diào)制裝置(210或400、410)包括用于以多個(gè)速率調(diào)制該可變分割比率的裝置(210或410)。
3.如權(quán)利要求1所要求的設(shè)備，其中，用于使得比較信號(hào)以多個(gè)速率被調(diào)制的調(diào)制裝置(210)包括用于調(diào)制基準(zhǔn)信號(hào)的頻率的裝置(210)。
4.如權(quán)利要求1所要求的設(shè)備，其中，用于使得比較信號(hào)以多個(gè)速率被調(diào)制的調(diào)制裝置(410、400)包括用于調(diào)制經(jīng)濾波的比較信號(hào)的裝置(410、400)。
5.如權(quán)利要求1至4中的任意一個(gè)所要求的設(shè)備，其中，相位比較器(40)包括用于生成電流脈沖的裝置(40)，并且調(diào)節(jié)裝置(230)包括用于調(diào)節(jié)所述電流脈沖的幅度或持續(xù)時(shí)間的裝置(230)。
6.如權(quán)利要求1至4中的任意一個(gè)所要求的設(shè)備，其中，PLL進(jìn)一步包括可變?cè)鲆婕?jí)(20)，并且所述調(diào)節(jié)裝置適于通過(guò)改變?cè)摽勺冊(cè)鲆婕?jí)(20)的增益來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路增益。
7.一種校準(zhǔn)鎖相環(huán)路的方法，該鎖相環(huán)路包括具有用于控制該振蕩器頻率的控制輸入(22)的可變頻率振蕩器(20)、用于對(duì)由該可變頻率振蕩器生成的信號(hào)進(jìn)行分割的除法器(30)、用于生成表示所分割的信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)之間相位差的比較信號(hào)的相位比較器(40)、用于對(duì)該比較信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波裝置(50)、以及用于把該濾波裝置(50)的輸出耦合到該可變頻率振蕩器(20)的控制輸入(22)的耦合裝置(25)，該方法包括以多個(gè)速率調(diào)制該比較信號(hào)；對(duì)于所述多個(gè)速率中的每一個(gè)來(lái)測(cè)量施加到該可變頻率振蕩器的控制輸入的控制信號(hào)的峰-峰變化指示，以及響應(yīng)于所述測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路增益，以便獲得預(yù)定的環(huán)路頻率響應(yīng)。
8.如權(quán)利要求7所要求的方法，其中，除法器(30)具有可變分割比率，并且對(duì)比較信號(hào)的調(diào)制包括對(duì)該可變分割比率進(jìn)行調(diào)制。
9.如權(quán)利要求7所要求的方法，其中，對(duì)比較信號(hào)的調(diào)制包括對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)的頻率進(jìn)行調(diào)制。
10.如權(quán)利要求7所要求的方法，其中，對(duì)比較信號(hào)的調(diào)制包括對(duì)經(jīng)濾波的比較信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
11.如權(quán)利要求7到10中的任意一個(gè)所要求的方法，其中，相位比較器(40)包括用于生成電流脈沖的裝置，調(diào)節(jié)環(huán)路增益包括改變所述脈沖的幅度或持續(xù)時(shí)間。
12.如權(quán)利要求7到10中的任意一個(gè)所要求的方法，其中，PLL進(jìn)一步包括可變?cè)鲆婕?jí)(20)，并且對(duì)環(huán)路增益的調(diào)節(jié)包括改變?cè)摽勺冊(cè)鲆婕?jí)的增益。
全文摘要
鎖相環(huán)路包括可變頻率振蕩器(20)、除法器(30)、相位比較器(40)、增益控制級(jí)(240)以及環(huán)路濾波器(50)。通過(guò)以多個(gè)不同的速率在由相位比較器生成的誤差信號(hào)上疊加調(diào)制、以及通過(guò)對(duì)于每個(gè)調(diào)制速率測(cè)量控制振蕩器頻率的環(huán)路控制信號(hào)的峰－峰變化，來(lái)測(cè)量環(huán)路的頻率響應(yīng)。如果由于部件值的誤差而使得頻率響應(yīng)偏離其期望值，則調(diào)節(jié)環(huán)路增益以便使頻率響應(yīng)靠近其期望值。
文檔編號(hào)H03L7/197GK1679239SQ03821099
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月5日
發(fā)明者A·G·斯潘塞, P·R·馬沙爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司