锁相回路的回路频宽控制装置及回路频宽控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锁相回路的回路频宽控制装置及回路频宽控制方法可大幅缩短校正压控振荡器的控制电压所需的时间。回路频宽控制装置，包含第一回路滤波模块、第二回路滤波模块、控制模块、第一切换模块及第二切换模块。第一回路滤波模块及第二回路滤波模块分别输出第一电压及第二电压。第二回路滤波模块的频宽不同于第一回路滤波模块的频宽。控制模块依据第一电压或第二电压其中之一，产生频宽控制讯号。第一切换模块根据频宽控制讯号，使充电泵与第一回路滤波模块或第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。第二切换模块根据频宽控制讯号，使压控振荡器与第一回路滤波模块或第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锁相回路，特别地，关于一种应用于锁相回路的回路频宽控制装置及 回路频宽控制方法。
技术介绍
一般而言，锁相回路(Phase Locked Loop, PLL)可被视为一种输出相位和输入相 位的回授电路系统，用以输入低频率的周期性讯号并输出高频率的周期性讯号，并且输入 与输出之间具有某种恒定的相位关系。锁相回路主要包含相位频率侦测器、充电泵、回路滤 波器及压控振荡器。实际上，锁相回路已广泛运用于电子与通讯领域里，例如内存、微处器、 硬盘驱动装置、射频无线收发器及光纤收发器等装置中。请参照图1，图1为传统的锁相回路的功能方块图。如图1所示，锁相回路1包含 相位频率侦测器10、充电泵12、回路滤波器14、压控振荡器16及除频器18。其中，充电泵 12系耦接于相位频率侦测器10及回路滤波器14之间；回路滤波器14系耦接至压控振荡 器16 ；除频器18系耦接于相位频率侦测器10及压控振荡器16之间。当相位频率侦测器10接收到参考频率CKR及回馈频率CKV时，相位频率侦测器10 将会比较参考频率CKR与回馈频率CKV，以产生两者间的相位差Δ Φ并传送至充电泵12。 其中，回馈频率CKV系由除频器18以预定的除数对压控振荡器16所输出的输出频率f。ut进 行除频而得；参考频率CKR系由一参考除频器(未显示于图中)依一预设倍数对一参考频 率进行除频所产生。接着，充电泵12即根据接收到的相位差△ Φ产生相对应的充电泵电 流I并输出至回路滤波器14。当回路滤波器14接收到充电泵电流I时，回路滤波器14即 透过其阻抗将充电泵电流I转换为控制电压V并输出至压控振荡器16。之后，压控振荡器 16再根据控制电压V产生相对应的输出频率f。ut。于锁相回路1中，回路滤波器14为相当重要的组件之一，基于成本及效益的考虑， 锁相回路1通常系采用由电阻及电容所构成的二阶低通滤波器。一般而言，回路滤波器14 具有几个重要的参数，例如相位边限(phase margin)、回路频宽(loop bandwidth)及回路 滤波器组态(loop filter topology)等参数，其中又以能够决定噪声滤除及锁定时间的回 路频宽大小最为重要。当回路滤波器14的回路频宽较小时，回路滤波器14虽可有效地滤除输入参考频 率与充电泵12切换所造成的噪声并降低剧跳(jitter)所导致的非理想效应，但由于锁定 时间的长短系与回路频宽的大小成反比，故其缺点即是花费的锁定时间过长。相反地，若将 回路滤波器14的回路频宽增大，虽可藉此缩短锁定时间，但也可能导致回路滤波器14无法 有效抑制噪声的情事发生。因此，本专利技术的主要范畴在于提供一种应用于锁相回路的回路频宽控制装置及回 路频宽控制方法， 以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种锁相回路的回路频宽控制装置及回路频 宽控制方法，可大幅缩短校正压控振荡器之的控制电压所需的时间。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了如下技术方案本专利技术提供了一种回路频宽控制装置，该回路频宽控制装置系应用于一锁相回 路。该锁相回路包含一相位频率侦测器、一充电泵及一压控振荡器。该回路频宽控制装置 包含一第一回路滤波模块、一第二回路滤波模块、一控制模块、一第一切换模块及一第二切 换模块。该第一回路滤波模块及第二回路滤波模块系用以分别输出一第一电压及一第二电 压，其中该第二回路滤波模块的频宽不同于该第一回路滤波模块的频宽。该控制模块系用 以依据该第一电压或该第二电压其中之一，产生一频宽控制讯号。该第一切换模块系用以 根据该频宽控制讯号，使该充电泵与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一 之间形成通路。该第二切换模块系用以根据该频宽控制讯号，使该压控振荡器与该第一回 路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。本专利技术还提供了一种回路频宽控制方法，该回路频宽控制方法系应用于一锁相回 路，该锁相回路包含一回路频宽控制装置、一相位频率侦测器、一充电泵及一压控振荡器。 该回路频宽控制装置包含一第一回路滤波模块及一第二回路滤波模块，该第二回路滤波模 块的频宽不同于该第一回路滤波模块的频宽。首先，该方法依据该第一回路滤波模块所输 出的一第一电压或该第二回路滤波模块所输出的一第二电压其中之一，产生一频宽控制讯 号；接着，该方法根据该频宽控制讯号，使得该充电泵与该压控振荡器之间透过该第一回路 滤波模块或该第二回路滤波模块形成通路。最后，本专利技术提供了一种锁相回路，该锁相回路包含一相位频率侦测器、一充电 泵、一压控振荡器、一除频器及一回路频宽控制装置。该回路频宽控制装置包含一第一回路 滤波模块、一第二回路滤波模块、一控制模块、一第一切换模块及一第二切换模块。该相位 频率侦测器系用以根据一参考频率与一回馈频率产生一相位差；该充电泵用以根据该相位 差产生一输出电流；该压控振荡器系用以根据一控制电压产生一输出频率；该除频器系用 以根据该输出频率产生该回馈频率。该第一回路滤波模块及该第二回路滤波模块系用以分 别根据该输出电流产生一第一电压及一第二电压，其中该第二回路滤波模块的频宽系大于 该第一回路滤波模块的频宽。该控制模块系用以监控该第一电压与该第二电压并据以产生 一频宽控制讯号。该第一切换模块系根据该频宽控制讯号，使该充电泵与该第一回路滤波 模块或该第二回路滤波模块其中之一形成通路。该第二切换模块系根据该频宽控制讯号， 使该压控振荡器与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。综上所述，本专利技术采用的透过 切换具有不同频宽的回路滤波模块的方式，使得运作于压控振荡器校正模式下的锁相回路 具有较大的回路频宽，故可大幅缩短校正压控振荡器的控制电压所需的时间，藉以改善先 前技术的缺失。此外，当该锁相回路运作于正常运作模式下时，该锁相回路的回路频宽亦能 够回复至正常大小，而不至于因为回路频宽过大导致其回路滤波模块的噪声滤除能力降低。关于本专利技术的优点与精神可以藉由以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了 解。附图说明锁定时间 图1为传统的锁相回路的功能方块图。图2为根据本专利技术的第一具体实施例的锁相回路的功能方块图。图3为图2中的锁相回路的一种型式。图4为图3中的第二回路滤波模块的一种型式。图5为图3中的相位频率侦测器与充电泵的详细运作情形。图6为当压控振荡器与具有不同频宽的回路滤波模块形成通路时所产生的不同图7为根据本专利技术的第.主要组件符号说明SlO S20 流程步骤 1、2:锁相回路 10,20 相位频率侦测器 18、除频器240 第一回路滤波模块 242 第二回路滤波模块 245 第一切换模块 CKR 参考频率 I、Ip 充电泵电流 fout 输出频率 Sbc 频宽控制讯号 V1 第一电压 R 可变电阻组件 A、A 输出讯号 f具体实施例的回路频宽控制方法的流程图<tsl、ts2:锁定时间 V1 Sc 设定讯号12,22 充电泵 16,26 压控振荡器 24:回路频宽控制装置 244 缓冲模块 248 控制模块 246 第二切换模块 CKV 回馈频率 V、V。控制电压 Δ Φ 相位差Svco 压控振荡器控制讯号 V2 第二电压 C1、C2 可变电容组件 f2 回路滤波模块的频宽 参考电压具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回路频宽控制装置，应用于一锁相回路，该锁相回路包含一相位频率侦测器、一充电泵及一压控振荡器，其特征在于，该回路频宽控制装置包含：一第一回路滤波模块，耦接至该充电泵，用以输出一第一电压；一第二回路滤波模块，耦接至该充电泵，用以输出一第二电压，该第二回路滤波模块的频宽不同于该第一回路滤波模块的频宽；一控制模块，耦接至该第一回路滤波模块与该第二回路滤波模块，用以依据该第一电压或该第二电压其中之一，产生一频宽控制讯号；一第一切换模块，耦接至该控制模块及该充电泵，用以根据该频宽控制讯号，使该充电泵与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路；以及一第二切换模块，耦接至该控制模块及该压控振荡器，用以根据该频宽控制讯号，使该压控振荡器与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。

【技术特征摘要】
1.一种回路频宽控制装置，应用于一锁相回路，该锁相回路包含一相位频率侦测器、一 充电泵及一压控振荡器，其特征在于，该回路频宽控制装置包含一第一回路滤波模块，耦接至该充电泵，用以输出一第一电压；一第二回路滤波模块，耦接至该充电泵，用以输出一第二电压，该第二回路滤波模块的 频宽不同于该第一回路滤波模块的频宽；一控制模块，耦接至该第一回路滤波模块与该第二回路滤波模块，用以依据该第一电 压或该第二电压其中之一，产生一频宽控制讯号；一第一切换模块，耦接至该控制模块及该充电泵，用以根据该频宽控制讯号，使该充电 泵与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路；以及一第二切换模块，耦接至该控制模块及该压控振荡器，用以根据该频宽控制讯号，使该 压控振荡器与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。2.如权利要求1所述的回路频宽控制装置，其特征在于，该控制模块更依据该第一电 压与该第二电压其中之一，产生一压控振荡器控制讯号，且该压控振荡控制器依据该压控 振荡器控制讯号，调整操作频率曲线。3.如权利要求2所述的回路频宽控制装置，其特征在于，该控制模块比较一参考电压 与该第一电压或该第二电压，当该参考电压与该第一电压或该第二电压的差值的绝对值小 于一默认值，产生该频宽控制讯号。4.如权利要求1所述的回路频宽控制装置，其特征在于，进一步包含一缓冲模块，耦接至该第一回路滤波模块及该第二回路滤波模块，用以使该第一回路 滤波模块输出的该第一电压与该第二回路滤波模块输出的该第二电压相等，藉以消除该第 一回路滤波模块与该第二回路滤波模块之间的电荷分享效应。5.如权利要求4所述的回路频宽控制装置，其特征在于，该缓冲模块为一运算放大器， 包含一输出端、一正输入端及一负输入端，该负输入端与该输出端相连，正输入端连接至该 第一回路滤波模块的输出端，且该输出端连接至该第一回路滤波模块的输出端。6.如权利要求1所述的回路频宽控制装置，其特征在于，当该锁相回路处于压控振荡 器操作频率曲线校正模式下，该压控振荡器与该充电泵之间系透过该第一回路滤波模块及 该第二回路滤波模块中频宽较大的回路滤波模块形成通路，藉以增大该锁相回路的回路频 宽，缩短校正该压控振荡器所需的一锁定时间。7.如权利要求1所述的回路频宽控制装置，其特征在于，该控制模块，用以依据一设定 讯号，产生一频宽控制讯号。8.如权利要求1所述的回路频宽控制装置，其特征在于，该控制模块亦耦接至该充电 泵，该充电泵系根据该频宽控制讯号调整其输出电流。9.如权利要求1所述的回路频宽控制装置，其特征在于，该第一回路滤波模块及该第 二回路滤波模块均系低通滤波电路，并且包含有可变电阻组件及可变电容组件。10.一种回路频宽控制方法，应用于一锁相回路，该锁相回路包含一回路频宽控制装 置、一相位频率侦测器、一充电泵及一压控振荡器，该回路频宽控制装置包含一第一回路滤 波模块及一第二回路滤波模块，该第二回路滤波模块的频宽不同于该第一回路滤波模块的 频宽，其特征在于，该方法包含下列步骤依据该第一回路滤波模块所输出的一第一电压或该第二回路滤波模块所输出的一第二电压其中之一，产生一频宽控制讯号；以及根据该频宽控制讯号，使得该充电泵与该压控振荡器之间透过该第一回路滤波模块或 该第二回路滤波模块形...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜仕杰，王耀祺，谢明谕，
申请(专利权)人：晨星软件研发深圳有限公司，晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]