时钟产生装置与频率校正方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种时钟产生装置和频率校正方法。时钟产生装置包括：时间至数字转换器、校正组件、可控制振荡器以及反馈组件。所述时间至数字转换器用来将参考时钟以及可变时钟之间的时间差转换为数字值；所述校正组件用来依据所述数字值以及所述参考时钟来产生控制信号；所述可控制振荡器用来依据所述控制信号来产生振荡信号；所述反馈组件用来依据所述振荡信号产生所述可变时钟并传送至所述时间至数字转换器；其中所述校正组件用来校正所述可控制振荡器以使得所述振荡信号具有目标振荡频率。采用本发明专利技术的时钟产生装置和频率校正方法，可以缩短多通信标准系统中的锁相环产生目标频率的校正时间。

【技术实现步骤摘要】
时钟产生装置与频率校正方法
本专利技术关于时钟产生装置以及所述时钟产生装置的频率校正方法，特别是指可应用于具有多通信标准的通信系统内的锁相环与其相关的方法，其中所述通信系统具有较短的频率校正时间。
技术介绍
在无通信系统内，锁相环用来产生具有预定振荡频率的时钟信号，所述时钟信号对应于特定的通信标准。此外，所述锁相环可设计来产生分别对应多个通信标准的不同振荡频率。因此，设置在所述锁相环内的振荡器的可调整范围就必须够宽才能应付不同的通信标准。一般而言，当无线通信系统操作在特定的通信标准时，在初始的阶段，所述振荡器控制为搜寻整个可用的频率范围以将其振荡频率校正到对应所述特定通信标准的目标频率。因此，当越来越多的通信标准都被整合进一个无线通信系统时，传统的无线通信系统可能就会花很长的时间来搜寻目标频率并将其振荡频率校正到目标频率。因此，如何缩短锁相环产生所述目标频率的校正时间已成为具有多个通信标准的通信系统所急需解决的问题。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于提供可应用于具有多通信标准的通信系统内的锁相环与其相关的校正方法，其中所述多通信标准的通信系统具有较短的频率校正时间。一种时钟产生装置的范例实施方式，包括：时间至数字转换器、校正组件、可控制振荡器以及反馈组件。所述时间至数字转换器用来将参考时钟以及可变时钟之间的时间差转换为数字值；所述校正组件用来依据所述数字值以及所述参考时钟来产生控制信号；所述可控制振荡器用来依据所述控制信号来产生振荡信号；所述反馈组件用来依据所述振荡信号产生所述可变时钟并传送至所述时间至数字转换器；其中所述校正组件用来校正所述可控制振荡器以使得所述振荡信号具有目标振荡频率。一种频率校正方法的范例实施方式，包括：将参考时钟以及可变时钟之间的时间差转换为数字值；依据所述数字值以及所述参考时钟来产生控制信号；依据所述控制信号来产生振荡信号；以及依据所述振荡信号来产生所述可变时钟；其中所述振荡信号依据所述控制信号来校正为具有目标振荡频率。采用本专利技术的上述实施例，可以缩短多通信标准系统中的锁相环产生目标频率的校正时间。对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术人员来说，本专利技术的各目的是明显的。附图说明图1为本专利技术时钟产生装置的实施例示意图。图2为本专利技术可控制振荡器可用的总频率范围的实施例示意图。图3为本专利技术对时钟产生装置所进行的粗调方法的实施例流程图。图4为本专利技术可控制振荡器的实施例示意图。图5为本专利技术的参考时钟、振荡信号以及可变时钟的实施例时序图。图6为本专利技术频率校正方法的实施例流程图。具体实施方式在权利要求书及说明书中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本权利要求书及说明书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在权利要求书及说明书中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表所述第一装置可直接电气连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至所述第二装置。如图1所示，图1为本专利技术的时钟产生装置100的实施例示意图。时钟产生装置100可以是设置于无线通信系统内的锁相环(phase-lockedloop，PLL)。所述无线通信系统可以是具有多个通信标准的通信系统，而时钟产生装置100可以用来产生对应所述多个通信标准的不同的振荡频率。时钟产生装置100包括时间至数字转换器(Time-to-digitalConverter，TDC)102、数字环路滤波器(digitalloopfilter)104、可控制振荡器106、反馈组件108、三角积分调制器(sigma-deltamodulator)110以及校正组件112。时间至数字转换器102用来将参考时钟Sr以及可变时钟Sf之间的时间差转换为数字值Sd。数字环路滤波器104用来依据数字值Sd来产生振荡器控制信号Sv。校正组件112用来依据数字值Sd以及参考时钟Sr来产生控制信号Sc。可控制振荡器106用来依据控制信号Sc以及振荡器控制信号Sv来产生振荡信号Sosc。反馈组件108用来依据振荡信号Sosc来产生可变时钟Sf并将其送至时间至数字转换器102。在此实施例中，反馈组件108可以是分频器(frequencydivider)，所述分频器用来对振荡信号Sosc除以整数M以产生可变时钟Sf，而整数M为最接近目标除数(targetdividerratio)的整数。其中所述目标除数会使得所述振荡信号Sosc的频率最接近目标频率，目标除数＝round(目标频率/参考时钟)，round是指取最接近的整数。数字环路滤波器104耦接于时间至数字转换器102以及可控制振荡器106之间。三角积分调制器110耦接于反馈组件108。在此实施例中，时钟产生装置100可以是全数字锁相环(all-digitalphase-lockedloop，ADPLL)，而可控制振荡器106可以是数字控制振荡器(digitallycontrolledoscillator，DCO)或压控振荡器(voltagecontrolledoscillator，VCO)。控制信号Sc、振荡器控制信号Sv可以是数字控制信号。校正组件112用来校正可控制振荡器106，以使得可控制振荡器106所产生的振荡信号Sosc具有目标振荡频率Ft，其中目标振荡频率Ft对应于无线通信系统内的多个通信标准中的其中一个特定的通信标准。当校正组件112在校正可控制振荡器106时，数字环路滤波器104以及三角积分调制器110为禁用(disable)的状态，此时数字环路滤波器104所输出的振荡器控制信号Sv为稳定不变的值。换句话说，当校正组件112正在校正可控制振荡器106时，时钟产生装置100处于开环(openloop)的状态。依据此实施例，当无线通信系统操作在所述特定的通信标准之前时，时钟产生装置100用来先执行校正操作以产生具有目标振荡频率Ft的振荡信号Sosc，其中目标振荡频率Ft对应于所述特定的通信标准。在所述校正模式中，校正组件112会在初始时依据目标振荡频率Ft来计算出特定信号Styp，其中特定信号Styp对应第一控制信号范围R1，而无论是否有半导体制程的变异(processvariation)，第一控制信号范围R1都可以使得振荡信号Sosc被校正到具有接近于目标振荡频率Ft的振荡频率。接着，校正组件112会依次地利用多个粗调控制信号(coarsecontrolsignal)来对可控制振荡器106执行第一渐进式近似操作(SuccessiveApproximationOperation)，以判定出第一控制信号Sc1给可控制振荡器106，以使得可控制振荡器106产生具有接近于(approximatelyequalto)目标振荡频率Ft的振荡信号Sosc。第一控制信号Sc1会对应于第二控制信号范围R2，其中第二控制信号范围R2会具有多个微调控制信号。在此实施例中，第一控制信号范围R1小于或等于可控制振荡器106的最大可控制范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.04.01 US 61/470,684;2011.11.17 US 13/299,3471.一种时钟产生装置，具体为锁相环电路，其特征在于，包括：时间至数字转换器，用来将参考时钟以及可变时钟之间的时间差转换为数字值，所述数字值包括第一数字值和第二数字值，其中所述第一数字值为所述参考时钟的时钟边缘及所述可变时钟的时钟边缘在一个时钟周期起始时的时间差，所述第二数字值为所述参考时钟的时钟边缘及所述可变时钟的时钟边缘在所述时钟周期结束时的时间差；校正组件，用来依据所述第一数字值及所述第二数字值之差以及所述参考时钟来产生控制信号；可控制振荡器，用来依据所述控制信号来产生振荡信号；分频组件，用来依据所述振荡信号产生所述可变时钟至所述时间至数字转换器；数字环路滤波器，耦接于所述时间至数字转换器以及所述可控制振荡器之间；以及三角积分调制器，耦接于所述分频组件；其中所述校正组件用来校正所述可控制振荡器以使得所述振荡信号具有目标振荡频率，当所述校正组件正在校正所述可控制振荡器时，所述数字环路滤波器以及所述三角积分调制器为禁用状态，以及所述校正组件用于依据所述目标振荡频率来计算特定信号，并以所述特定信号为中心执行局部搜寻操作来找出所述控制信号给所述可控制振荡器。2.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，所述分频组件用来对所述振荡信号除以整数以产生所述可变时钟，以及所述整数为最接近目标值的整数，而所述目标值会使得所述振荡信号的频率最接近目标频率。3.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，所述时钟产生装置为全数字锁相环，以及当所述校正组件正在校正所述可控制振荡器时，所述全数字锁相环设置为开环状态。4.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，所述可控制振荡器为数字控制振荡器或压控振荡器。5.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，所述特定信号对应于第一控制信号范围，所述第一控制信号范围提供多个粗调控制信号；以及所述校正组件用来：依次地利用所述多个粗调控制信号来对所述可控制振荡器执行第一渐进式近似操作以判定出第一控制信号给所述可控制振荡器，以使得所述可控制振荡器产生所述振荡信号，所述振荡信号具有接近于所述目标振荡频率的振荡频率。6.如权利要求5所述的时钟产生装置，其特征在于，所述第一控制信号范围小于或等于所述可控制振荡器的最大可控制范围。7.如权利要求5所述的时钟产生装置，其特征在于，所述校正组件进一步至少利用所述数字值、所述分频组件的除数以及所述参考时钟的时段来运算出所述可控制振荡器的所述振荡频率，其中所述时段为所述校正组件用来运算出对应所述第一控制信号的一个位所需的时间。8.如权利要求5所述的时钟产生装置，其特征在于，所述第一控制信号对应至第二控制信号范围，所述第二控制信号范围提供多个微调控制信号，所述第二控制信号范围至少部分重叠于所述第一控制信号范围，以及所述校正组件进一步依次地利用所述多个微调控制信号来对所述可控制振荡器执行第二渐进式近似操作以判定出第二控制信号给所述可控制振荡器，以使得所述可控制振荡器来产生所述振荡信号，所述振荡信号的所述振荡频率大致上相等于所述目标振荡频率。9.如权利要求8所述的时钟产生装置，其特征在于，所述校正组件进一步至少利用所述数字值、所述分频组件的除数以及所述参考时钟的时段来运算出所述可控制振荡器的所述振荡频率，其中所述时段为所述校正组件用来运算出对应所述第二控制信号的一个位所需的时间。10.如权利要求8所述的时钟产生装置，其特征在于，用来运算出所述第一控制信号的一个位所需的所述参考时钟的时段小于或等于用来运算出所述第二控制信号的一个位所需的所述参考时钟的时段。11.如权利要求1所述的时钟产生装置，其特征在于，所述校正组件用来执行以所述特定信号为中心的局部搜寻操作，以搜寻出所述可控制振荡器的所述控制信号，而所述控制信号会控制所述可控制振荡器来产生所述振荡信...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小川，李文昶，陈启宏，奥古斯托·马奎斯，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：