下采样锁相环SS-PLL锁定获取的自动搜索的装置和方法制造方法及图纸

提供了一种装置和方法。所述装置包括锁相环(PLL)，被配置为生成参考信号；下采样PLL(SS‑PLL)，连接到所述PLL并被配置为对所述参考信号进行下采样；第一预充电电路，连接到所述SS‑PLL并被配置为允许所述SS‑PLL的输出电压转变为工作电压，以指示两个电压输入之间的差平均为零。

【技术实现步骤摘要】
下采样锁相环SS-PLL锁定获取的自动搜索的装置和方法
本公开总体上涉及一种电子电路，并且更具体地，涉及一种用于下采样(sub-sampling)锁相环(PLL)(sub-samplingphaselockedloop,SS-PLL)锁定获取的自动搜索的装置和方法。
技术介绍
由于SS-PLL出色的相位噪声性能，SS-PLL被用于通信系统中的频率合成。然而，由于下采样相位检测器(SSPD)或采样器的正弦特性，SS-PLL无法在参考频率的不同谐波之间进行区分，并且具有非常有限的频率获取范围。为了使SS-PLL成功可靠地锁定，在附加锁频环(frequencylockingloop,FLL)或数字计数器/校准器的帮助下，PLL的压控振荡器(VCO)频率必须非常接近锁定频率。对于用于诸如毫米波(mmWave)应用的应用的以数十千兆赫(GHz)运行的SS-PLL，生成这样的VCO频率具有挑战性。除了频率准确度要求外，在从FLL或数字计数器切换到SS-PLL期间，任何频率扰动或电荷重新分配都可能使VCO频率偏离SS-PLL的窄锁定范围。
技术实现思路
根据一个实施例，一种装置包括：PLL，被配置为生成参考信号；SS-PLL，连接到PLL并被配置为对参考信号进行下采样；以及第一预充电电路，连接到SS-PLL并被配置为允许SS-PLL的输出电压转变为工作电压，以指示两个电压输入之间的差平均为零。根据一个实施例，一种装置包括：PLL，被配置为生成参考信号；SS-PLL，连接到PLL并被配置为对参考信号进行下采样；第一预充电电路，连接到SS-PLL并被配置为允许SS-PLL的输出电压转变为工作电压，以指示两个电压输入之间的差平均为零；锁频环(FLL)，连接到SS-PLL；开关，连接在FLL和SS-PLL的输出之间；以及粗调谐器，连接在SS-PLL的输出和SS-PLL的输入之间。根据一个实施例，一种方法包括：由锁相环(PLL)生成参考信号；由连接到PLL的下采样PLL(SS-PLL)对参考信号进行下采样；以及由连接到SS-PLL的第一预充电电路使SS-PLL的输出电压转变为工作电压，以指示两个电压输入之间的差平均为零。根据一个实施例，一种方法包括：由PLL生成参考信号；由连接到PLL的SS-PLL对参考信号进行下采样；由连接到SS-PLL的第一预充电电路使SS-PLL的输出电压转变为工作电压以指示两个电压输入之间的差平均为零；连接到SS-PLL的FLL锁定SS-PLL的频率；由连接在FLL和SS-PLL的输出之间的开关将SS-PLL的输出切换到FLL；以及由连接在SS-PLL的输出和SS-PLL的输入之间的粗调谐器对SS-PLL进行粗调。附图说明通过以下结合附图的详细描述，本公开的特定实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：图1示出根据一个实施例的SS-PLL和FLL的框图；图2示出根据一个实施例的SS-PLL和FLL的另一框图。图3示出根据一个实施例的SS-PLL的跨导(gm)级器件的图；图4A示出根据一个实施例的具有预充电的本专利技术的gm级器件的示图；图4B示出根据一个实施例的具有预充电的本专利技术的gm级器件的另一示图；图5示出根据一个实施例的SS-PLL的框图；图6示出根据一个实施例的SS-PLL和FLL的另一框图。图7A示出根据一个实施例的具有预充电的本专利技术的SS-PLL的框图；图7B示出根据一个实施例的具有预充电的本专利技术的SS-PLL的另一框图。图8A示出根据一个实施例的具有粗调的本专利技术的SS-PLL的框图；图8B示出根据一个实施例的具有粗调的本专利技术的SS-PLL的另一框图；图9A示出根据一个实施例的具有FLL和粗调的本专利技术的SS-PLL的框图；图9B示出根据一个实施例的具有FLL和粗调的本专利技术的SS-PLL的另一框图；图10A示出根据一个实施例的具有电流泄放(currentbleeding)的SS-PLL的本专利技术的gm级器件的示图；图10B示出根据一个实施例的具有电流泄放的SS-PLL的本专利技术的gm级器件的另一示图；图10C示出根据一个实施例的具有电流泄放的SS-PLL的本专利技术的gm级器件的另一示图；以及图11示出根据一个实施例的提供用于SS-PLL锁定获取的自动搜索的本专利技术的方法的流程图。具体实施方式在下文中，参考附图详细描述本公开的实施例。应当注意，尽管在不同的附图中示出了相同的元件，但是它们将由相同的附图标记表示。在以下描述中，仅提供诸如详细配置和组件的具体细节以帮助对本公开的实施例的整体理解。因此，对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文所述的实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁，省略了对公知功能和构造的描述。以下描述的术语是考虑到本公开中的功能而定义的术语，并且可以根据用户、用户的意图或习惯而不同。因此，应基于整个说明书中的内容确定术语的定义。本公开可以具有各种修改和各种实施例，其中，以下参考附图详细描述实施例。然而，应当理解，本公开不限于实施例，而是包括在本公开的范围内的所有修改、等同形式和替代形式。尽管可以使用包括诸如第一、第二等的序数的术语来描述各种元件，但是结构元件不受该术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一结构元件可以被称为第二结构元件。类似地，第二结构元件也可以被称为第一结构元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关项目的任何和所有组合。本文所使用的术语仅用于描述本公开的各种实施例，而不意在限制本公开。除非上下文另外明确指出，否则单数形式旨在包括复数形式。在本公开中，应理解，术语“包括”或“具有”表示特征、数量、步骤、操作、结构元件、部件或其组合的存在，并且不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、结构元件、部件或其组合的存在或可能性。除非有不同的定义，否则本文使用的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员所理解的含义相同的含义。除非在本公开中明确定义，否则诸如在通用词典中定义的术语的含义应被解释为与相关领域中的上下文含义相同，并且不应被解释为具有理想或过分正式的含义。图1示出根据一个实施例的SS-PLL101和FLL103的框图。参照图1，SS-PLL101包括SSPD105、脉冲发生器或脉冲器107、电荷泵(CP)109、电阻器R1111、第一电容器C1、第二电容器C2和VCO113。电阻器R1111、第一电容器C1和第二电容器C2形成低通滤波器。然而，本公开不限于这种类型的低通滤波器，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下实现任何其他类型的低通滤波器。FLL103包括相位频率检测器(PFD)115、死区补偿器(DZ)117、电荷泵(CP)119和分频器121。SSPD105包括用于接收参考信号Ref的第一输入、来自VCO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于下采样锁相环SS-PLL锁定获取的自动搜索的装置，包括：/n锁相环PLL，被配置为生成参考信号；/n所述SS-PLL，连接到所述PLL并被配置为对所述参考信号进行下采样；以及/n第一预充电电路，连接到所述SS-PLL并被配置为允许所述SS-PLL的输出电压转变为工作电压，以指示两个电压输入之间的差平均为零。/n

【技术特征摘要】
20190423 US 62/837,398;20190719 US 16/516,5811.一种用于下采样锁相环SS-PLL锁定获取的自动搜索的装置，包括：
锁相环PLL，被配置为生成参考信号；
所述SS-PLL，连接到所述PLL并被配置为对所述参考信号进行下采样；以及
第一预充电电路，连接到所述SS-PLL并被配置为允许所述SS-PLL的输出电压转变为工作电压，以指示两个电压输入之间的差平均为零。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一预充电电路连接在所述SS-PLL和电源电压VDD之间。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一预充电电路连接在所述SS-PLL和地电位之间。


4.根据权利要求1所述的装置，还包括：第二预充电电路，连接在所述SS-PLL和小于所述电源电压VDD的第二电源电压之间。


5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述SS-PLL包括：
压控振荡器VCO，被配置为生成本地振荡LO信号；
采样器，连接到所述VCO和所述PLL，并被配置为输出所述LO信号和所述参考信号之间的差；
跨导gm级器件，连接到所述采样器并被配置为生成用于改变所述LO信号的频率的输出；以及
低通滤波器，连接到所述gm级器件。


6.根据权利要求1所述的装置，还包括：连接到所述VCO的粗调器。


7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述gm级器件包括：
电流源，其包括连接到电源电压VDD的第一端子、和第二端子；
第一p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管PMOSFET，其包括漏极、连接到采样器的第一输出的栅极和连接到电流源的第二端子的源极；
第二PMOSFET，其包括漏极、连接到采样器的第二输出的栅极和连接到电流源的第二端子的源极；
第一n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET，其包括连接到第一PMOSFET的漏极的漏极、连接到第一PMOSFET的漏极的栅极和连接到地电位的源极；以及
第二NMOSFET，其包括连接到第二PMOSFET的漏极的漏极、连接到第一NMOSFET的栅极的栅极和连接到地电位的源极。


8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述gm级器件包括：
电流源，其包括连接到地电位的第一端子、和第二端子；
第一n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET，其包括漏极、连接到采样器的第一输出的栅极和连接到电流源的第二端子的源极；
第二NMOSFET，其包括漏极、连接到采样器的第二输出的栅极和连接到电流源的第二端子的源极；
第一p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管PMOSFET，其包括连接到第一NMOSFET的漏极的漏极、连接到第一NMOSFET的漏极的栅极和连接到电源电压VDD的源极；以及
第二PMOSFET，其包括连接到第二NMOSFET的漏极的漏极、连接到第一PMOSFET的栅极的栅极和连接到所述VDD的源极。


9.根据权利要求5所述的装置，还包括：第一泄放电流源，其包括连接到电源电压VDD的第一端子和连接到所述gm级器件的输出的第二端子，并且从用于所述gm级器件泄放第一电流。


10.根据权利要求5所述的装置，还包括：第二泄放电流源，其包括连接到地电位的第一端子和连接到所述gm级器件的输出的第二端子，并且从用于所述gm级器件泄放第二电流。


11.一种用于下采样锁相环SS-PLL锁定获取的自动搜索的装置，包括：
锁相环PLL，被配置为生成参考信号；
所述SS-PLL，连接到所述PLL并被配置为对所述参考信号进行下采样；
第一预充电电路，连接到所述SS-PLL并被配置为允许所述SS-PLL的输出电压转变为工作电压，以指示两个电压输入之间的差平均为零；
锁频环FLL，连接到所述SS-PLL；
开关，连接在所述FLL和所述SS-PLL的输出之间；以及
粗调谐器，连接在所述SS-PLL的输出和所述SS-PLL的输入之间。


12.根据权利要求11所述的装置，其中，第一预充电电路连接在所述SS-PLL的输出和电源电压VDD之间。


13.根据权利要求11所述的装置，其中，第一预充电电路连接在所述SS-PLL的输出和地电位之间。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：左永荣，姚智伟，吴王华，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR