具有低增益压控振荡器的锁相回路制造技术

本发明专利技术公开了一种具有低增益压控振荡器的锁相回路，该回路包含一相位/频率检测器、电荷泵、低通滤波器、振荡器、一低增益压控电路及第一除频器。该相位/频率检测器系根据参考时钟与一除频振荡时钟的相位/频率差，产生检测脉冲；该电荷泵系根据该检测脉冲，产生一检测电压，并累加该检测电压；该低通滤波器根据该检测电压产生一振荡器控制电压；该振荡器系根据该振荡器控制电压产生振荡时钟；该低增益压控电路系根据电压边界调整该振荡器的振荡时钟，利用第一组电压边界暂定该振荡时钟，以范围较小之一第二组电压边界将振荡时钟调整至较稳定之范围；第一除频器用以对振荡器的振荡时钟除频，以产生除频振荡时钟并传送至该相位/频率检测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系有关于一种锁相回路及其控制方法，尤指一种具有低增益压控振荡器的锁相回路。
技术介绍
请参照图1A，图1A系为现有技术说明低增益压控振荡器从开机至锁住时钟的过程之示意图。如图1A所示，当振荡器的控制位Bit_vco为零时，振荡器控制电压VCTR从圆圈0的位置慢慢升至大于电压边界的上限VH的圆圈1的位置。因此，振荡器的控制位Bit_vco跳至一，然后振荡器控制电压VCTR再从圆圈2的位置慢慢升至大于电压边界的上限VH的圆圈3的位置。直到振荡器的控制位Bit_vco等于二时，振荡器控制电压VCTR升至圆圈5的位置。此时，振荡器的振荡时钟刚好等于欲锁住的振荡时钟FLOCK，且振荡器控制电压VCTR亦落至电压边界之内。之后，振荡器的控制位Bit_vco的值不再变动。请参照图1B，图1B系为说明低增益压控振荡器锁住时钟稳定后，振荡器控制电压VCTR重新回到不稳定状态之示意图。如图1B所示，当系统锁住振荡器的振荡时钟时，振荡器控制电压VCTR落在圆圈5的位置，其中圆圈5很靠近电压边界的上限VH。而振荡器控制电压VCTR有可能因为温度或是锁相回路内部的噪声，移动至圆圈5’。因为圆圈5’所对应的振荡器控制电压VCTR系大于电压边界的上限VH，因此，振荡器的控制位Bit_vco加一(亦即Bit_vco＝3)，振荡器控制电压VCTR最终停留在圆圈6、7的位置。但当锁相回路稳定时，振荡器的振荡时钟所对应的振荡器的控制位Bit_vco忽然间改变时，锁相回路需重新锁定，系统将无法正常运作。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一种具有低增益压控振荡器的锁相回路。该锁相回路包含一相位/频率检测器、一电荷泵、一低通滤波器、一振荡器、一低增益压控电路及一第一除频器。该相位/频率检测器系用以根据一参考时钟与一除频振荡时钟的相位/频率差，产生一检测脉冲；该电荷泵系耦接于该相位/频率检测器，用以根据该检测脉冲，产生一检测电压，并累加该检测电压；该低通滤波器系耦接于该电荷泵，用以根据该检测电压，产生一振荡器控制电压；该振荡器系耦接于该低通滤波器，用以根据该振荡器控制电压产生一振荡时钟；该低增益压控电路系耦接于该低通滤波器和该振荡器，用以根据至少二组电压边界，以调整该振荡器的振荡时钟，其中利用一第一组电压边界暂定该振荡时钟，再以范围较小之一第二组电压边界将该振荡时钟调整至较稳定之范围；及该第一除频器系耦接于该振荡器和该相位/频率检测器，用以对该振荡器的振荡时钟除频，以产生该除频振荡时钟并传送至该相位/频率检测器。本专利技术的另一实施例提供一种低增益压控振荡器的控制方法。该方法包含设定一振荡器的控制位为一预设位及一振荡器控制电压为一预定值；比较该振荡器控制电压是否超出一第一组电压边界的范围；如果该振荡器控制电压超出该第一组电压边界的范围，将该振荡器预设的控制位调整一阶层，再重复进行上一步骤比较该振荡器控制电压是否超出该第一组电压边界的范围；如果该振荡器控制电压未超出该第一组电压边界的范围，将该第一组电压边界改变为一第二组电压边界；比较该振荡器控制电压是否超出该第二组电压边界的范围；如果该振荡器控制电压超出该第二组电压边界的范围，将该振荡器所在的控制位调整一阶层，再重复进行上一步骤比较该振荡器控制电压是否超出该第二组电压边界的范围；及如果该振荡器控制电压未超出该第二组电压边界的范围，将该第二组电压边界调回该第一组电压边界，并将该振荡器控制电压输出；其中该第一组电压边界范围大于该第二组电压边界。本专利技术所提供的具有低增益压控振荡器的锁相回路及低增益压控振荡器的控制方法，系利用至少二组电压边界，使得根据第一组电压边界和振荡器欲锁住的振荡时钟所决定的振荡器控制电压，可再被第二组电压边界和振荡器欲锁住的振荡时钟调整，因而远离第一组电压边界。而振荡器控制电压被第二组电压边界和振荡器欲锁住的振荡时钟调整过后，可选择性地将第二组电压边界放宽为第一组电压边界。如此，将使得锁相回路更加稳定，较不受温度或是锁相回路内部的噪声所影响。附图说明图1A为现有技术说明低增益压控振荡器从开机至锁住时钟的过程的示意图；图1B为说明低增益压控振荡器锁住时钟稳定后，振荡器控制电压重新回到不稳定状态的示意图；图2为本专利技术的一实施例说明具有低增益压控振荡器的锁相回路的示意图；图3A说明低增益压控电路根据第一组电压边界锁住振荡器的振荡时钟的示意图；图3B说明低增益压控电路根据第二组电压边界锁住振荡器的振荡时钟的示意图；图4A和图4B为二种实现低增益压控电路的电路架构的示意图；图5为本专利技术的一实施例说明具有低增益压控振荡器的锁相回路的示意图；图6为本专利技术的一实施例说明具有低增益压控振荡器的锁相回路的示意图；图7为本专利技术的一实施例说明具有低增益压控振荡器的锁相回路的示意图；图8A和图8B本专利技术的另一实施例说明低增益压控振荡器的控制方法的流程图；图9A根据图8A和图8B的方法说明低增益压控电路根据第一组电压边界和第二组电压边界，调整控制位，以锁住振荡器的振荡时钟的示意图；图9B在时间轴上说明图9A的示意图；图10A和图10B本专利技术的另一实施例说明低增益压控振荡器的控制方法的流程图；图11A根据图10A和图10B的方法说明低增益压控电路根据第一组电压边界和第二组电压边界，调整控制位，以锁住振荡器的振荡时钟的示意图；图11B在时间轴上说明图11A的示意图；图12A和图12B本专利技术的另一实施例说明低增益压控振荡器的控制方法的流程图；图13A根据图12A和图12B的方法说明低增益压控电路根据第一组电压边界和第二组电压边界，调整控制位，以锁住振荡器的振荡时钟的示意图；图13B在时间轴上说明图13A的示意图；图14A和图14B本专利技术的另一实施例说明低增益压控振荡器的控制方法的流程图；图15A根据图14A和图14B的方法说明低增益压控电路根据第一组电压边界和第二组电压边界，调整控制位，以锁住振荡器的振荡时钟的示意图；图15B在时间轴上说明图15A的示意图。主要元件符号说明：200、500、600、700锁相回路202相位/频率检测器204电荷泵206低通滤波器208振荡器614、714第二除频器210、510、710低增益压控电路212  第一除频器2102 比较器2104 控制器5106、7106 延迟电路21022 电压边界上限比较器21024 电压边界下限比较器ICLK 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有低增益压控振荡器的锁相回路，其特征在于，所述的锁相回路包含：
一相位/频率检测器，用以根据一参考时钟与一除频振荡时钟的相位/频率差，产生一
检测脉冲；
一电荷泵，耦接于所述的相位/频率检测器，用以根据所述的检测脉冲，产生一检测电
压；
一低通滤波器，耦接于所述的电荷泵，用以根据所述的检测电压，产生一控制电压；
一振荡器，耦接于所述的低通滤波器，用以根据所述的控制电压产生一振荡时钟；
一低增益压控电路，耦接于所述的低通滤波器和所述的振荡器，用以根据至少二组电
压边界，以调控所述的振荡器的振荡时钟，其中利用一第一组电压边界暂定所述的振荡时
钟，再以范围较小的一第二组电压边界将所述的振荡时钟调整至较稳定的范围；及
一第一除频器，耦接于所述的振荡器和所述的相位/频率检测器，用以对所述的振荡时
钟除频，以产生所述的除频振荡时钟并传送至所述的相位/频率检测器。
2.如权利要求1所述的锁相回路，其特征在于，所述的低增益压控电路包含：
一比较器，耦接于所述的低通滤波器，用以比较所述的振荡器控制电压和所述的至少
二组电压边界，以产生一比较结果；及
一控制器，耦接于所述的比较器，用以根据所述的比较结果，改变所述的振荡器的控
制位以调控所述的振荡器的振荡时钟。
3.如权利要求2所述的锁相回路，其特征在于，所述的低增益压控电路另包含一延
迟电路，用以延迟所述的振荡器控制电压进入所述的比较器。
4.如权利要求1所述的锁相回路，其特征在于，另包含一第二除频器，耦接于所述
的相位/频率检测器，用以对一输入时钟降频，以产生所述的参考时钟至所述的相位/频率
检测器。
5.一种低增益压控振荡器的控制方法，应用于一锁相回路中，其特征在于，所述的
方法包含：
设定一振荡器的控制位为一预设位及一振荡器控制电压为一预定值；
比较所述的振荡器控制电压是否超出一第一组电压边界的范围；
如果所述的振荡器控制电压超出所述的第一组电压边界的范围，将所述的振荡器预设
的控制位调整一阶层，再重复进行上一步骤比较所述的振荡器控制电压是否超出所述的第

\t一组电压边界的范围；
如果所述的振荡器控制电压未超出所述的第一组电压边界的范围，将所述的第一组电
压边界改变为一第二组电压边界；
比较所述的振荡器控制电压是否超出所述的第二组电压边界的范围；
如果所述的振荡器控制电压超出所述的第二组电压边界的范围，将所述的振荡器所在
的控制位调整一阶层，再重复进行上一步骤比较所述的振荡器控制电压是否超出所述的第
二组电压边界的范围；及
如果所述的振荡器控制电压未超出所述的第二组电压边界的范围，固定所述的振荡器
所在的控制位，并将所述的第二组电压边界调回所述的第一组电压边界；
其中所述的第一组电压边界范围大于所述的第二组电压边界。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述的比较所述的振荡器控制电压
是否超出一第一组电压边界的范围与所述的比较所述的振荡器控制电压是否超出所述的
第二组电压边界的范围更包含：
如果所述的振荡器控制电压大于所述的第一组电压边界的上限，将所述的振荡器预设
的控制位调升一阶层；
如果所述的振荡器控制电压小于所述的第一组电压边界的下限，终止比较所述的振荡
器控制电压和所述的第一组电压边界；
如果所述的振...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国凯，赵淳安，
申请(专利权)人：扬智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：