具有减小功耗装置的相位变换双模数预定标器电路制造方法及图纸

双模数预定标器电路包括：几个串联异步二分频器；插在两个二分频器（１１，１２ａ）之间的相位选择器单元（１１）；和作为选择模式的功能给选择器单元提供控制信号（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｃ１，Ｃ２）的控制单元。所述控制单元从第一主从分频器接收四个相位互差９０°的信号并且提供一个从四个移相信号中选择的信号。该选择器单元包括：第一放大支路（２１）；第二放大支路（２２）；以及连接各个支路的选择元件（２３）。将第一控制信号（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２）提供给第一和第二支路以及选择元件，用于在确定的分频周期，在一个输出端，选择四个移相信号中的一个信号（Ｆ２）。选择器单元（１１）包括切换装置（２４，２６），用于当一个支路被选择在选择器单元的输出端提供四个移相信号之一时，断开另一支路的电源。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有减小功耗装置的相位变换双模数预定标器电路。该双模数预定标器或分频器计数器电路构成了频率合成器的一部分。所述电路在第一选择模式中用因数N以及在第二选择模式中用因数N+M至少对高频信号进行分频。它包括几个串联连接的异步型二分频器。这些二分频器中的一个是主从型的，用于接收两个相位相反的输入信号并且提供四个彼此之间相位互差90°的信号。该电路还包括一个插在两个二分频器之间的相位选择器单元，用于接收第一主从分频器的四个移相信号以及提供在第二分频器选择的四个移相信号中一个信号。选择器单元的两个选择支路各接收四个移相信号中的两个信号。选择器单元的选择元件连接到各个支路，在所述单元的输出端提供作为所选择模式的功能确定的分频周期中选择的四个移相信号中的一个信号。为了选择移相信号，控制单元给这两个支路以及选择元件提供第一控制信号。
技术介绍
频率合成器具体用在无线通信系统中，更一般来说，用在电信系统中，以提供高频信号。该高频信号可用于对例如所接收的RF信号进行解调。附图说明图1示出了具有双模数预定标器电路的常规频率合成器的实施例。该合成器首先包括参考振荡器，该振荡器没有示出。这个振荡器给相位和频率检测器2提供一个频率稳定的参考信号Fref。该检测器还接收来自双模数预定标器电路5的分频信号Fdiv，以便将参考信号与分频信号进行比较。作为信号Fref和Fdiv的相位以及频率差的函数，该检测器给连接到压控振荡器(VCO)4的低通滤波器3提供比较信号。这个压控振荡器接收从低通滤波器发出的电压控制信号，由此，该振荡器依据信号Fref和Fdiv之间的比较，至少生成一个高频信号。压控振荡器可以是不同类型的振荡器，以便给锁相环中的预定标器电路5提供两个相位相反的高频信号Fs和Fsb。因此，可以将高频信号Fs或Fsb中的至少一个用于例如在射频接收器中进行解调操作。双模数预定标器电路5具有根据选择模式，利用分频因数进行分频的功能。为了做到这一点，通常使用具有两个计数器A和B的逻辑电路给预定标器电路提供模式选择。这个逻辑电路6为本
所熟知的，由微处理器和被分频的信号Fdiv进行控制。理论上，这两个计数器A和B由同一个时钟信号进行时钟同步，但是，在零复位之前，各个计数器计数的数量是不同的。由此，可以使逻辑电路6给预定标器电路提供模式信号，以便在确定的周期中改变分频模式。已经提出了几种双模数型预定标器电路的实施例，但是由于这些电路必须高速运行，因此它们比简单的固定分频比分频器更难设计。困难之一是为了得到按照第一和第二分频因数的分频，电路的逻辑部分使整个电路慢下来。常规的必须高速运行的双模数预定标器电路包括用于分频因数选择的第一同步分频部分以及第二异步部分。通常，只有第一同步分频部分是运行在最高频率的部分。由于第一分频部分的几个触发器被同一个高频信号同步，其中包括很高的电流消耗，因此这应该是一个缺点。美国专利No.6067339披露了这样一种双模数预定标器电路。该电路能够根据作为选择模式的功能的两个分频因数进行分频。例如，根据所选择的模式，该因数可以等于64或65，也可以等于128或130。该电路包括几种串联连接的二分频器，其中，一个分频器单元是同步的，进行4或5分频，而其它分频器是异步型的。同步分频器单元安装有一定数量的逻辑电路部分，以使电路能够按照所选择的一个或两个分频因数对高频信号进行分频。该单元包括两个由同一个时钟信号进行同步的D型触发器，该时钟信号是第一二分频器的输出信号。但是，该单元的一个触发器只用于用65或130获得分频因数。通常，这种类型的同步分频器单元用来直接接收高频信号。因此，几个触发器高频运行，如果希望减小这种预定标器电路的功率消耗的话，这是一个缺点。美国专利No.6037339的披露的电路中，通过在同步分频器单元之前安装一个异步型第一二分频器，部分地解决了这个问题。但是，第一分频器只对高频信号进行二分频，这意味着该单元仍然必须以很高的频率运行。这种电路设计的另一个缺点是，假如第一二分频器具体用于减小高频信号的频率的话，不能根据两个分频因数对分频进行精确调节。因此，不可能提供相互更接近的分频。为了避免使用同步分频器单元，在1996年7月7日出版的IEEE集成电路杂志，卷31中，在Messrs.Jan Craninckx和Michiel S.J.Steyaert撰写的论文中提出了双模数预定标器电路的实施例。这个双模数预定标器电路只包括串联连接的异步型二分频器。因此，该双模数电路包括由七个插入了相位选择器单元的异步二分频器组成的链，能够进行128或129分频。只有第一二分频器运行在最高频率，即至少运行在所接收的高频信号Fin的频率。主从型第二二分频器与第一二分频器连接。这个第二主从分频器用来根据由第一分频器提供的两个反相信号，给相位选择器单元提供四个相位互差90°的信号。相对于由主从分频器提供的四个信号中的第一个信号，其他信号被移相90°、180°和270°。该选择器单元包括两个用于对四个移相信号进行放大和选择的差动放大器和用于在输出端提供从四个信号中选择的一个信号的选择装置。选择器单元由逻辑控制单元作为选择模式的功能进行控制。在第一选择模式中，所述电路必须用等于128的分频因数对高频信号进行分频。在这种情况下，在所有的分频周期中，选择器单元只选择四个信号中的一个信号。在第二选择模式中，所述电路必须用等于129的分频因数对高频信号进行分频。为了获得这个因数，在选择器单元中作为由控制单元产生的控制信号的功能，在四个移相信号中的两个信号之间进行相位变换。在每个分频周期中，在由第二分频器提供的第一个信号和相对于第一个信号相位滞后90°的第二个信号之间这样进行相位变换。为此，控制单元由最后的二分频器的输出信号同步，从而在每个分频周期给相位选择器单元提供用于相位变换的控制信号。为了按照选择模式改变控制单元的状态，一方面，NAND(与非)型逻辑门接收模式信号和来自最后的二分频器的输出信号。当模式信号的值为0时，该输出信号的变化对控制单元不起作用。相反，当模式信号的值为1时，NAND门使输出信号翻转，以便给控制单元提供时钟并且使选择器单元能够进行信号相位变换。这样安排逻辑门和NAND门的一个缺点在于，选择器单元的控制部分不再是完全同步型的。因此，出现逻辑信号切换延迟，即使在信号相位变换期间，在选择器单元的输出端，这种延迟可以防止电势降落，这也是不想要的。Messrs.Craninckx和Steyaert在论文中披露的解决措施的另一个缺点在于，选择器单元的放大器消耗大量的电流，才能放大频率相对很高的信号。因此，相对于常规双模数预定标器电路来说，在分频器链的两个二分频器之间插入选择器单元的根本目的不是减小电路的功耗。专利技术概述因此，本专利技术的主要目的是通过提供具有减小所述电路功耗的装置的高速双模数预定标器电路来克服现有技术的缺点。因此本专利技术与前述类型的双模数预定标器电路有关，其中，在选择器单元中包括由控制单元提供的第二控制信号控制的切换装置，以便在选择一个选择支路在选择器单元的输出端提供四个移相信号中的一个信号期间，断开另一个选择支路的电源。按照本专利技术的双模数预定标器电路的一个优点在于，在不影响电路速度和切换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种专门用于频率合成器（１）的双模数预定标器电路，所述电路至少将一个高频信号（Ｆｓ）的频率在第一选择模式中用因数Ｎ来分频，而在第二模式中用因数Ｎ＋Ｍ来分频，所述电路包括： 几个串联连接的异步型二分频器（１０，１２），这些分频器中的一个是主从型的（１０），用于接收两个反相的输入信号（Ｆｓ，Ｆｓｂ）并且提供相位互差９０°的四个信号（Ｆ２Ｉ，Ｆ２Ｉｂ，Ｆ２Ｑ，Ｆ２Ｑｂ）， 一个相位选择器单元（１１），插在两个二分频器之间（１０，１２ａ），用于接收来自第一主从分频器的四个移相信号并且给第二分频器提供所选四个移相信号中的一个信号，所述选择器单元包括：第一选择支路（２１），用于接收两个第一移相信号（Ｆ２Ｉ，Ｆ２Ｉｂ）；第二选择支路（２２），用于接收两个第二移相信号（Ｆ２Ｑ，Ｆ２Ｑｂ）；以及一个连接到各个支路的选择元件（２３），第一控制信号（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２）被提供给第一和第二支路以及选择元件，从而所述选择器单元在作为所选择模式的功能所确定的分频周期里提供在一个输出端选择的四个移相信号中的一个， 一个控制单元，用于给选择器单元提供第一控制信号，所述控制单元接收来自一个二分频器的输出信号（２Ｆｄｉｖ），来同步控制单元的运行，还接收一个用于模式选择的信号 该电路的特征在于，选择器单元包括由控制单元提供的第二控制信号（Ｃ１，Ｃ２）进行控制的切换装置（２４，２６），以便当选择了选择支路中的一个支路在选择器单元的输出端提供四个移相信号中的一个信号时，断开另一个支路的电源。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A卡萨格兰德，
申请(专利权)人：阿苏拉布股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]