[發(fā)明專利]多模分頻裝置及用于擴(kuò)展多模分頻器分頻范圍的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810227250.3
• 申請(qǐng)日: 2008-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN101409555A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊沛鋒;陳永聰;黃志正;馬槐楠;王文申
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京朗波芯微技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03L7/18
• 分類號(hào): H03L7/18;H03K5/13
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 尚志峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分?jǐn)?shù)鎖相環(huán)，尤其涉及一種用于擴(kuò)展分?jǐn)?shù)鎖相環(huán)中多模分頻器分頻范圍的多模分頻裝置以及用于該多模分頻裝置的擴(kuò)展分頻范圍的方法。?

背景技術(shù)

按環(huán)路分頻器類型可將鎖相環(huán)分為整數(shù)分頻鎖相環(huán)和分?jǐn)?shù)分頻鎖相環(huán)兩大類。與整數(shù)分頻鎖相環(huán)相比，分?jǐn)?shù)分頻鎖相環(huán)具有鎖定速度快、頻率綜合精度高以及可采用更高的參考頻率的優(yōu)點(diǎn)，從而在通信收發(fā)器中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。?

傳統(tǒng)的分?jǐn)?shù)分頻鎖相環(huán)如圖1所示，包括：多模分頻器(MMD)；參考頻率源(Reference)，用于產(chǎn)生鎖相環(huán)的基礎(chǔ)比較頻率；壓控振蕩器(VCO)，用于輸出頻率為參考源的輸出頻率的N倍(N可為整數(shù)，也可為分?jǐn)?shù))的信號(hào)；鑒頻鑒相器(PFD)，用于比較參考頻率與分頻器反饋輸出頻率的相位差；電荷泵(CP)和環(huán)路濾波電路(LPF)，用于對(duì)壓控振蕩器的輸出頻率進(jìn)行負(fù)反饋控制以產(chǎn)生所需的輸出頻率；以及分?jǐn)?shù)調(diào)制器(Modulator)，用于控制多模分頻器以產(chǎn)生所需的分?jǐn)?shù)分頻比。?

傳統(tǒng)的多模分頻器(Multi-Modulus-Divider，MMD)如圖2所示，由多級(jí)模2模3分頻器級(jí)聯(lián)而成。在一個(gè)分頻周期內(nèi)，每一個(gè)?模2模3分頻器可在控制位的控制下只做模2分頻或做一次模3分頻，其余時(shí)間做模2分頻，從而達(dá)到在2ⁿ到2⁽ⁿ⁺¹⁾-1范圍內(nèi)連續(xù)分頻的目的。其中，n為模2模3分頻器的級(jí)數(shù)。以n＝5的分頻器舉例來說，當(dāng)其中所有的模2模3分頻器在一個(gè)分頻周期內(nèi)都只除2時(shí)，總的分頻比為32。而當(dāng)?shù)谝患?jí)模2模3分頻器在一個(gè)分頻周期內(nèi)做一次除3，而在其余時(shí)間內(nèi)都做除2分頻時(shí)，總的分頻比即為32+1＝33。類似地，該分頻器可在外部控制位的作用下實(shí)現(xiàn)32到63，即，2⁵到2⁽⁵⁺¹⁾-1的分頻比。?

常用的分?jǐn)?shù)調(diào)制器一般為∑-Δ結(jié)構(gòu)，為降低雜散和提高分頻精度，在工作時(shí)通常會(huì)控制多模分頻器的分頻比在較大的范圍內(nèi)快速切換。例如，當(dāng)目標(biāo)分頻比為55.6時(shí)，分?jǐn)?shù)調(diào)制器會(huì)控制多模分頻器在52、53、54、55、56、57、58、59以及60幾個(gè)分頻上快速切換，從而達(dá)到相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間來看分頻比是55.6的效果。?

然而，現(xiàn)有的大范圍分頻器存在一個(gè)問題，即當(dāng)所需分頻比靠近2ⁿ時(shí)，現(xiàn)有的多模分頻器的輸出在由第(n-1)級(jí)的輸出信號(hào)向第n級(jí)的輸出信號(hào)切換的瞬間，由于第(n-1)級(jí)輸出端的輸出信號(hào)的頻率是第n級(jí)輸出端的輸出信號(hào)的頻率的兩倍，所以切換后第n級(jí)輸出端的輸出信號(hào)有可能處于高電平也有可能處于低電平，如果切換前與切換后的電平不一致，則在分頻器的輸出端處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不正確的脈沖波形，導(dǎo)致切換后的第一個(gè)周期的分頻比錯(cuò)誤。例如，在分頻范圍是32到127的分頻器中，當(dāng)所需的分頻比靠近2⁶即64時(shí)，由于分?jǐn)?shù)調(diào)制會(huì)控制分頻器的分頻比來回跨越2⁶即64，導(dǎo)致分頻器的輸出在第5級(jí)和第6級(jí)之間快速切換，但由于從第5級(jí)切換第6級(jí)的瞬間第6級(jí)有可能處于高電平處也有可能處于低電平處，而第5級(jí)的電平狀態(tài)是確定可控的，如切換前后的電平狀態(tài)不一致就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)分頻錯(cuò)誤的現(xiàn)象。雖然該錯(cuò)誤只是在輸出級(jí)切換后的第一個(gè)周期出現(xiàn)一次，但對(duì)于分?jǐn)?shù)分頻器來說仍然是不能接受的，?因?yàn)閷?duì)靠近2ⁿ的分頻比，分頻器輸出端會(huì)在第n級(jí)和第(n+1)級(jí)間反復(fù)快速切換。?

由第(n-1)級(jí)向第n級(jí)間切換的時(shí)機(jī)是由設(shè)計(jì)者控制的，也就是說切換前的輸出電平和切換的時(shí)機(jī)是確定的，而切換后電平狀態(tài)的不確定是導(dǎo)致切換后第一個(gè)周期的分頻比錯(cuò)誤的根本原因。?

如果不能解決該問題則最終分頻比會(huì)出現(xiàn)不可接受的偏差。該缺陷在某些應(yīng)用中可通過選用不同的參考頻率，以避免分頻器輸出端在兩級(jí)間切換來部分解決，但這樣一是限制了系統(tǒng)的兼容性，二是該方法并不總是有效，所以這種解決方法在很多應(yīng)用中并不適合。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供用于解決多模分頻器在第(n-1)級(jí)和第n級(jí)之間切換后電平狀態(tài)的不確定導(dǎo)致的切換后第一個(gè)周期的分頻比錯(cuò)誤問題的多模分頻裝置和方法。?