锁相回路与其相关校正方法技术

一种锁相回路的校正方法，包括下列步骤：调整锁相回路的偏压，使得压控振荡器产生具有初始频率的输出震荡信号；将一充电电流作为驱动电流输入回路滤波器，使得调整电压增加第一变化量，且频率检测电路输出第一实际计数值；将一放电电流作为驱动电流输入回路滤波器，使得调整电压减少第二变化量，且频率检测电路输出第二实际计数值；以及根据第一实际计数值以及第二实际计数值，获得实际回路增益与理想回路增益的比例值，并据以调整数字滤波器。

【技术实现步骤摘要】
锁相回路与其相关校正方法
本专利技术涉及一种锁相回路及其控制方法，且特别涉及一种锁相回路及其相关校正方法。
技术介绍
众所周知，锁相回路(phase-lockedloop，简称PLL)可提供准确的振荡信号(oscillationsignal)，因此被广泛地运用在无线通信领域(wirelesscommunication)中。请参照图1，其所绘示为现有锁相回路。锁相回路100包括：一相位频率检测器(phasefrequencydetector，简称PFD)110、一电荷泵(chargepump)120、一回路滤波器(loopfilter)130、一压控振荡器(voltagecontrolledoscillator、简称VCO)140、与一反馈电路(feedbackcircuit)150。相位频率检测器(PFD)110接收一参考信号Sref与反馈信号Sfb并产生一控制信号Sctrl。电荷泵120中包括一充电路径(chargingpath)与一放电路径(dischargingpath)，其中充电路径可提供电流值为Kpup的充电电流，放电路径可提供电流值为Kpdn的放电电流。再者，电荷泵120接收控制信号Sctrl，并据以动作充电路径上的开关Swu或者放电路径上的开关Swd，进而产生一驱动电流(drivingcurrent)Ic至回路滤波器130。举例来说，当控制信号Sctrl动作开关Swu时，驱动电流Ic即为电流值Kpup的充电电流；当控制信号Sctrl动作开关Swd时，驱动电流Ic即为电流值Kpdn的放电电流。回路滤波器130为一RC电路，根据电荷泵120产生的驱动电流Ic来对RC电路进行充放电控制(charge/dischargecontrol)，并产生调整电压Vtune至压控振荡器(VCO)140。举例来说，RC电路中包括串接的二个电阻以及一电容器C。二个电阻的电阻值各为2Rp，因此回路滤波器130的等效电阻值即为Rp。压控振荡器(VCO)140接收调整电压Vtune，并产生输出振荡信号(Sosc)。举例来说，压控振荡器(VCO)140中包括一可变电容元件(variablecapacitancedevice)142，接收调整电压Vtune。当调整电压Vtune改变时，即对应地改变可变电容元件142的等效电容值，并进一步地改变输出振荡信号(Sosc)的频率。反馈电路150包括一除频器(frequencydivider)152，接收输出振荡信号(Sosc)并且对输出振荡信号(Sosc)进行除频的动作，产生反馈信号Sfb至相位频率检测器(PFD)110。再者，为了使得锁相回路100能够准确的运作，锁相回路100的校正是重要的一环。基本上，进行校正动作时，需要校正电荷泵120的驱动电流Ic，回路滤波器130中的RC时间常数(RCtimeconstant)，以及压控振荡器(VCO)140的压控振荡增益Kvco(VCOgain)。再者，上述的校正动作可在锁相回路100为开路(openedloop)状态，或者于闭路(closedloop)状态下进行校正。举例来说，美国专利US8,483,985公开一种锁相回路的频宽校正(PLLloopbandwidthcalibration)。再者，美国专利US8,421,507公开一种具校正功能的锁相回路电路及其相关校正方法(Phaselockedloopwithcalibrationfunctionandassociatedcalibrationmethod)。
技术实现思路
本专利技术涉及一种锁相回路，包括：一相位频率检测器，接收一参考信号与一反馈信号并产生一控制信号；一电荷泵接收该控制信号并输出一驱动电流，其中，该电荷泵包括一第一充电路径用以提供一第一充电电流、一第一放电路径用以提供一第一放电电流、一第二充电路径用以提供一第二充电电流与一第二放电路径用以提供一第二放电电流；一回路滤波器，接收该驱动电流并产生一调整电压，其中该回路滤波器包括一RC电路与一单增益缓冲器，该RC电路连接于一节点，且该RC电路根据该驱动电流于该节点产生该调整电压，且该单增益缓冲器的一输入端连接至该节点；一压控振荡器，接收该调整电压并产生一输出震荡信号，其中该压控振荡器包括多个可变电容元件，该些可变电容元件中的一第一可变电容元件连接至该节点用以接收该调整电压，该些可变电容元件中的其他可变电容元件经由一开关连接至该单增益缓冲器的一输出端用以接收该调整电压；以及一反馈电路，包括一除频器利用一除数来对该输出震荡信号进行一除频动作以产生该反馈信号以及一频率检测电路用以计数该输出震荡信号；其中，于一校正动作时，闭合该开关，并控制该第二充电电流或者该第二放电电流作为该驱动电流；以及于一正常运作时，断开该开关，并根据该控制信号使得该第一充电电流或者该第一放电电流作为该驱动电流。本专利技术根据上述的锁相回路，更提出一种校正方法，包括下列步骤：调整该锁相回路的偏压，使得该压控振荡器产生具有一初始频率的该输出震荡信号；控制该第二充电路径的该第二充电电流作为该驱动电流，使得该调整电压增加一第一变化量，且该频率检测电路输出一第一实际计数值；控制该第二放电路径的该第二放电电流作为该驱动电流，使得该调整电压减少一第二变化量，且该频率检测电路输出一第二实际计数值；以及根据该第一实际计数值以及该第二实际计数值，获得一实际回路增益与一理想回路增益的一比例值，并据以调整该第一充电电流、该第一放电电流、该RC电路中的一RC时间常数或者该压控振荡器的一压控振荡增益。本专利技术涉及一种锁相回路，包括：一相位频率检测器，接收一参考信号与一反馈信号并产生一控制信号；一电荷泵，接收该控制信号并输出一驱动电流，其中，该电荷泵包括一第一充电路径用以提供一第一充电电流、一第一放电路径用以提供一第一放电电流、一第二充电路径用以提供一第二充电电流与一第二放电路径用以提供一第二放电电流；一回路滤波器，接收该驱动电流并产生一调整电压，其中该回路滤波器包括一RC电路与一单增益缓冲器，该RC电路连接于一节点，该RC电路根据该驱动电流于该节点产生该调整电压，且该单增益缓冲器的一输入端连接至该节点；一压控振荡器，接收该调整电压并产生一输出震荡信号，其中该压控振荡器包括多个可变电容元件，该些可变电容元件中的一第一可变电容元件连接至该节点用以接收该调整电压，该些可变电容元件中的其他可变电容元件经由一开关连接至该单增益缓冲器的一输出端用以接收该调整电压；一反馈电路，包括一除频器利用一除数来对该输出震荡信号进行一除频动作以产生该反馈信号以及一频率检测电路用以计数该输出震荡信号；以及一数字信号处理器，包括一回路增益计算与校正单元以及一数字滤波器，其中该回路增益计算与校正单元接收该频率检测电路输出的多个计数值用以调整该数字滤波器；其中，于一校正动作时，闭合该开关，并控制该第二充电电流或者该第二放电电流作为该驱动电流；以及于一正常运作时，断开该开关，并根据该控制信号使得该第一充电电流或者该第一放电电流作为该驱动电流。本专利技术根据上述的锁相回路，更提出一种校正方法，包括下列步骤：调整该锁相回路的偏压，使得该压控振荡器产生具有一初始频率的该输出震荡信号；控制该第二充电路径的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锁相回路，包括：一相位频率检测器，接收一参考信号与一反馈信号并产生一控制信号；一电荷泵接收该控制信号并输出一驱动电流，其中，该电荷泵包括一第一充电路径用以提供一第一充电电流、一第一放电路径用以提供一第一放电电流、一第二充电路径用以提供一第二充电电流与一第二放电路径用以提供一第二放电电流；一回路滤波器，接收该驱动电流并产生一调整电压，其中该回路滤波器包括一RC电路与一单增益缓冲器，该RC电路连接于一节点，且该RC电路根据该驱动电流于该节点产生该调整电压，且该单增益缓冲器的一输入端连接至该节点；一压控振荡器，接收该调整电压并产生一输出震荡信号，其中该压控振荡器包括多个可变电容元件，该多个可变电容元件中的一第一可变电容元件连接至该节点用以接收该调整电压，该多个可变电容元件中的其他可变电容元件经由一开关连接至该单增益缓冲器的一输出端用以接收该调整电压；以及一反馈电路，包括一除频器利用一除数来对该输出震荡信号进行一除频动作以产生该反馈信号以及一频率检测电路用以计数该输出震荡信号；其中，于一校正动作时，闭合该开关，并控制该第二充电电流或者该第二放电电流作为该驱动电流；以及于一正常运作时，断开该开关，并根据该控制信号使得该第一充电电流或者该第一放电电流作为该驱动电流。...

【技术特征摘要】
1.一种锁相回路，包括：一相位频率检测器，接收一参考信号与一反馈信号并产生一控制信号；一电荷泵接收该控制信号并输出一驱动电流，其中，该电荷泵包括一第一充电路径用以提供一第一充电电流、一第一放电路径用以提供一第一放电电流、一第二充电路径用以提供一第二充电电流与一第二放电路径用以提供一第二放电电流；一回路滤波器，接收该驱动电流并产生一调整电压，其中该回路滤波器包括一RC电路与一单增益缓冲器，该RC电路连接于一节点，且该RC电路根据该驱动电流于该节点产生该调整电压，且该单增益缓冲器的一输入端连接至该节点；一压控振荡器，接收该调整电压并产生一输出震荡信号，其中该压控振荡器包括多个可变电容元件，该多个可变电容元件中的一第一可变电容元件连接至该节点用以接收该调整电压，该多个可变电容元件中的其他可变电容元件经由一开关连接至该单增益缓冲器的一输出端用以接收该调整电压；以及一反馈电路，包括一除频器利用一除数来对该输出震荡信号进行一除频动作以产生该反馈信号以及一频率检测电路用以计数该输出震荡信号；其中，于一校正动作时，闭合该开关，并控制该第二充电电流或者该第二放电电流作为该驱动电流；以及于一正常运作时，断开该开关，并根据该控制信号使得该第一充电电流或者该第一放电电流作为该驱动电流。2.如权利要求1所述的锁相回路，其中该第一充电电流大于该第二充电电流，该第一放电电流大于该第二放电电流，该第二充电电流比例于该第一充电电流，该第二放电电流比例于该第一放电电流。3.如权利要求1所述的锁相回路，其中该RC电路包括：一电容器，连接于该节点与一接地端；以及至少一电阻电路，连接于该节点，其中该至少一电阻电路包括一第一电阻连接于一电压源与该节点之间，以及一第二电阻连接于该节点与该接地端之间。4.如权利要求1所述的锁相回路，其中，于该正常运作时，断开该开关并使得该多个可变电容元件中的其他可变电容元件接收一直流电压。5.一种如权利要求1所述的锁相回路的校正方法，包括下列步骤：调整该锁相回路的偏压，使得该压控振荡器产生具有一初始频率的该输出震荡信号；控制该第二充电路径的该第二充电电流作为该驱动电流，使得该调整电压增加一第一变化量，且该频率检测电路输出一第一实际计数值；控制该第二放电路径的该第二放电电流作为该驱动电流，使得该调整电压减少一第二变化量，且该频率检测电路输出一第二实际计数值；以及根据该第一实际计数值以及该第二实际计数值，获得一实际回路增益与一理想回路增益的一比例值，并据以调整该第一充电电流、该第一放电电流、该RC电路中的一RC时间常数或者该压控振荡器的一压控振荡增益。6.如权利要求5所述的锁相回路的校正方法，其中一数字信号处理器中储存一第一理想计数值与一第二理想计数值，并将该第一实际计数值与该第二实际计数值之间的一第一差值除以该第一理想计数值与该第二理想计数值之间的一第二差值，获得该比例值。7.一种锁相回路，包括：一相位频率检测器，接收一参考信号与一反馈信号并产生一控制信号；一电荷泵接收该控制信号并输出一驱动电流，其中，该电荷泵包括一第一充电路径用以提供一第一充电电流、一第一放电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：余岱原，邱伟茗，张英堂，
申请(专利权)人：深圳市南方硅谷微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44