一锁相回路包含一充电的回路滤波器，用以产生一回路滤波器电压，以及一具有多个频率范围的压控震荡器，该压控震荡器接收该回路滤波器电压，并根据该回路滤波器电压以及一选定的压控震荡器频率范围，用以产生一频率输出讯号。在锁相回路校正期间，该回路滤波器的输入端连接于一固定的电压，该锁相回路回授讯号与该参考讯号同步，利用线性搜寻、二元搜寻或内存搜寻来找出一第一与一第二压控震荡器频率范围，以及对于两个压控震荡器的频率范围，测量一第一与一第二时间期间，该第一与第二时间期间为参考讯号的第二升缘与锁相回路的回授讯号的第二升缘的期间，而最理想的压控震荡器频率范围为最短的时间期间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锁相回路，特别是涉及一种在具有多个频率范围的锁相回路中，可自动检测最理想的压控震荡器频率范围的方法。
技术介绍
锁相回路电路用以产生一周期性输出讯号，该周期性输出讯号与一周期性输入讯号有固定的相位关系，因此，锁相回路被广泛地应用于测量、微处理以及通讯方面。图1为一典型充电锁相回路100(charge-pump PLL)的示意图，典型充电锁相回路100包含一参考分频器102(reference divider)，一相位/频率检测器104(phase/frequency detector，PFD)，一充电电路106(charge pump)，一回路滤波器108(loop filter)，一压控震荡器110(voltage controlledoscillator)，以及一回授分频器112(feedback divider)。相位/频率检测器104用来比较一参考讯号FREF的相位与一回授讯号FFB的相位，该参考讯号FREF是将输入讯号FIN经一参考分频器102分频后所得的，并产生一错误讯号(error signal)，当参考讯号FREF的相位领先回授讯号FFB的相位时，错误讯号为一升讯号(Up signal)；当参考讯号FREF的相位落后回授讯号FFB的相位时，错误讯号为一降讯号(Down signal)，错误讯号的脉冲宽度(pulse width)表示参考讯号FREF与回授讯号FFB的相位差。充电电路106产生与错误讯号相同大小比例的电量，根据错误讯号为一升讯号或降讯号，加电量至回路滤波器108的电容器或自回路滤波器108的电容器减少电量。回路滤波器108为一简单的电路设计，其包含一积分器，该积分器是由一第一电容器114并联于一串联的第二电容器116与一电阻118所构成，以及一低通滤波器，该低通滤波器是由一第二电阻120以及一电容器122所构成，如此，回路滤波器108运作如积分器，用以存储来自充电电路106的电量，亦可以其它较复杂的回路滤波器所取代的。回路滤波器电压VTUNE输入至压控震荡器110，压控震荡器110用来产生一周期性输出讯号FOSC，周期性输出讯号FOSC的频率为压控震荡器110的输入电压VTUNE的函数，此外，在封闭回路的锁相回路电路中，压控震荡器110的周期性输出讯号FOSC亦被用来产生一回授讯号FFB。假如输出讯号FOSC的频率为输入讯号FIN的频率的分数或倍数，分别将参考分频器102与回授分频器112设置于输入路径与回授路径中。假如输出讯号FOSC的频率与输入讯号FIN的频率无须为分数或倍数关系，则参考分频器102与回授分频器112以倍数为1分别将输入讯号FIN与回授讯号FOSC输出的。由于锁相回路100中回授路径的作用，输出讯号FOSC与输入讯号FIN保持一稳定的相位关系，除非有相位偏移额外地加入，不然输出入讯号的相位仅有极小的偏移。压控震荡器的应用甚广(例如讯号频率从40KHz至400MHz)，如图1的压控震荡器110，压控震荡器通常可提供许多不同的频率范围(如电压输入相对于频率输出)，而每一频率范围仅为压控震荡器作业范围的一部份。图2为图1的压控震荡器110是可提供八个频率范围的假想设定，利用一特殊数字控制输入讯号VCOCTRL来选择之一频率范围，此选择一适当压控震荡器的频率范围的程序称为校准(calibration)。对于低噪声锁相回路的应用，其中图1的压控震荡器110的增益须相当的小，换句话说，所选择的压控震荡器频率范围的斜率要相当的小，如图2所示。锁相回路的应用中，压控震荡器需要一特殊的频率或一特殊的频率范围。举例来说，假设锁相回路须产生100MHz的输出讯号，则选择一适当的频率范围(如图2中的VCOCTRL＝3)来校正压控震荡器，该适当的频率范围的中心频率与锁相回路的输出频率相近。在理想的状况下，相同设计的压控震荡器的相对应频率范围(具有相同数字控制输入讯号值VCOCTRL)应具有相同的中心频率与斜率，假如此为真，则每一锁相回路应选择相同的压控震荡器频率范围。然而，在现实的世界中，由于装置制造时的差异，增加各压控震荡器频率范围的特性差异，举例来说，图2中的频率范围曲线可能向上或向右平移，甚至斜率不同，这些频率范围曲线不全为线性的，因此，在某些应用上压控震荡器在不同的锁相回路中，需要不同的数字控制输入讯号值VCOCTRL来做校正，用以选择适当的压控震荡器频率范围，以符合所需的输出频率。一般来说，每一压控震荡器在出厂前须做一些测试，用以描绘其频率范围特性，以及预先测定哪一数字控制输入讯号值适合哪一输出频率，当有一特殊应用选择一特定压控震荡器时，如图1的压控震荡器110，适合的校正设定(如特定的数字控制输入讯号值VCTCTRL相对应于所需的输出讯号频率)藉由烧断保险丝连结将永久地烧至装置内。工厂测试与压控震荡器的硬联机(hard-wiring)增加制造锁相回路的成本，同时每一锁相回路的工作频率范围也受限于永久选择的频率范围。
技术实现思路
因此本专利技术的主要目的在于提供一种具有自动校正一锁相回路的频率范围的方法，以解决上述已知问题。根据本专利技术的一种校正一锁相回路的频率范围的方法包含提供一充电的回路滤波器，用以产生一回路滤波器电压；提供一压控震荡器，该压控震荡器具有多个频率范围，该压控震荡器接收该回路滤波器电压，并根据该回路滤波器电压以及一选定的工作频率范围产生一频率输出讯号；连接该回路滤波器的输入端至一固定的电压；以及藉由比较锁相回路回授讯号的频率与参考讯号的频率，选择一最理想的压控震荡器工作频率范围，该锁相回路回授讯号的频率是根据压控震荡器输出讯号所产生。根据本专利技术的一种选择最理想的锁相回路的压控震荡器频率范围的方法，其中锁相回路的压控震荡器具有多个频率范围。该方法包含寻找一第一频率范围与一邻近(adjacent)的第二频率范围，对于该第一频率范围，以使一锁相回路回授讯号的频率大于该参考讯号的频率，以及对于该第二频率范围，以使该锁相回路回授讯号的频率小于该参考讯号的频率，其中该锁相回路回授讯号相对应于一压控震荡器输出讯号；使该锁相回路回授讯号与该参考讯号同步；对于第一工作频率范围，测量一第一时间期间(time duration)，该第一时间期间为该参考讯号的第二升缘至锁相回路回授讯号之间；以及对于第二工作频率范围，测量一第二时间期间(time duration)，该第二时间期间为该参考讯号的第二升缘至锁相回路回授讯号之间。当第一时间期间短于第二时间期间时，最理想的压控震荡器工作频率范围为第一工作频率范围，反之，当第二时间期间短于第一时间期间时，最理想的压控震荡器工作频率范围为第二工作频率范围。根据本专利技术的一种锁相回路，其包含一充电的回路滤波器，用以产生一回路滤波器电压；一具有多个频率范围的压控震荡器，该压控震荡器接收该回路滤波器电压，并根据该回路滤波器电压以及一选定的工作频率范围产生一频率输出讯号；以及一校正逻辑电路，用以选择一最理想的压控震荡器频率范围，其中在锁相回路校正期间，回路滤波器的输入端连接于一固定的电压，校正逻辑电路藉由比较锁相回路回授讯号的频率与参考讯号的频率范围，搜寻一最理想的压控震荡器频率范围，锁相回路回授讯号的频率根据压控震荡器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可自动校正锁相回路频率范围的方法，该方法包含有：提供一充电的回路滤波器，用以产生一回路滤波器电压；提供一压控震荡器，该压控震荡器具有多个频率范围，该压控震荡器接收该回路滤波器电压，并根据该回路滤波器电压以及一选定的工作频 率范围产生一频率输出讯号；连接该回路滤波器的输入端至一固定的电压；以及藉由比较锁相回路回授讯号的频率与参考讯号的频率，选择一最理想的压控震荡器频率范围，该锁相回路回授讯号的频率根据压控震荡器输出讯号所产生。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：庄朝喜，王中正，卢文仕，
申请(专利权)人：络达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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