[發(fā)明專利]包括環(huán)編碼器的頻率合成器輸出周期計(jì)數(shù)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580072149.3
• 申請(qǐng)日: 2015-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN107112999B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·阿爾特斯;K·蘇布拉吉;S·薩瑪拉;R·加尼森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): H03L7/00
• 分類號(hào): H03L7/00;H03K5/19
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;王爽

1.一種頻率估計(jì)的方法，其包括：

在環(huán)編碼器的輸入處接收來自頻率合成器的時(shí)鐘輸出，所述環(huán)編碼器包括多個(gè)串聯(lián)連接的觸發(fā)器和以環(huán)格式循環(huán)連接的至少一個(gè)逆變器；

所述環(huán)編碼器生成所述時(shí)鐘輸出的下分頻版本即環(huán)編碼器輸出時(shí)鐘以及表示所述時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)的最低有效位即LSB的編碼輸出；

使用所述環(huán)編碼器輸出時(shí)鐘運(yùn)行二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其中所述二進(jìn)制計(jì)數(shù)器提供表示所述時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)的最高有效位即MSB的輸出計(jì)數(shù)；

使用參考時(shí)鐘，對(duì)所述編碼輸出進(jìn)行采樣以提供采樣編碼輸出，并且對(duì)所述輸出計(jì)數(shù)進(jìn)行采樣以提供采樣輸出計(jì)數(shù)；

對(duì)所述采樣編碼輸出進(jìn)行誤差校正以提供校正的采樣編碼輸出；

將所述校正的采樣編碼輸出和所述采樣輸出計(jì)數(shù)組合以提供組合輸出；以及

使用所述組合輸出，估計(jì)所述時(shí)鐘輸出的瞬時(shí)頻率或平均頻率以提供估計(jì)的時(shí)鐘頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述誤差校正包括使用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器即RAM進(jìn)行的一對(duì)一映射。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述估計(jì)包括對(duì)所述組合輸出求微分。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括通過將所述估計(jì)的時(shí)鐘頻率與預(yù)期頻率相比較來確定所述時(shí)鐘輸出提供的瞬時(shí)頻率誤差或平均頻率誤差即頻率誤差，并且其中每當(dāng)所述頻率誤差大于預(yù)定閾值時(shí)，發(fā)送誤差指示信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括提供關(guān)閉所述環(huán)編碼器、所述二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和所述誤差校正的低功率模式，其中在所述低功率模式的操作期間，向格雷碼計(jì)數(shù)器提供另一個(gè)下分頻時(shí)鐘，并且僅從所述格雷碼計(jì)數(shù)器確定所述估計(jì)的時(shí)鐘頻率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)所述輸出計(jì)數(shù)進(jìn)行采樣以提供所述采樣輸出計(jì)數(shù)包括生成多個(gè)不同的采樣輸出計(jì)數(shù)選項(xiàng)并且選擇所述多個(gè)不同的采樣輸出計(jì)數(shù)選項(xiàng)中的一個(gè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中對(duì)所述輸出計(jì)數(shù)進(jìn)行采樣包括僅由所述參考時(shí)鐘進(jìn)行采樣以提供第一采樣輸出計(jì)數(shù)選項(xiàng)，由所述環(huán)編碼器輸出時(shí)鐘的負(fù)邊沿然后由所述參考時(shí)鐘進(jìn)行采樣以提供第二采樣輸出計(jì)數(shù)選項(xiàng)，并且由所述環(huán)編碼器輸出時(shí)鐘的負(fù)邊沿然后由所述參考時(shí)鐘進(jìn)行采樣，并且然后由1模2ⁿ加法器遞增，以提供第三采樣輸出計(jì)數(shù)選項(xiàng)，其中n是所述采樣輸出計(jì)數(shù)中的位數(shù)，并且其中基于所述校正的采樣編碼輸出而選擇所述多個(gè)不同的采樣輸出計(jì)數(shù)選項(xiàng)中一個(gè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述時(shí)鐘輸出處于至少≥5GHz的頻率下。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將估計(jì)的時(shí)鐘頻率發(fā)送到緩沖器以用于存儲(chǔ)，以及對(duì)多個(gè)啁啾上的所述估計(jì)的時(shí)鐘頻率求平均，以提供估計(jì)的頻率斜坡線性度測(cè)量值。

10.一種頻率合成器輸出周期編碼器和計(jì)數(shù)器模塊即OCEC模塊，其包括：

包括多個(gè)觸發(fā)器的環(huán)編碼器，所述環(huán)編碼器具有被耦合用于接收來自頻率合成器的時(shí)鐘輸出的輸入，所述環(huán)編碼器包括多個(gè)串聯(lián)連接的觸發(fā)器和以環(huán)格式循環(huán)連接的至少一個(gè)逆變器，以用于生成所述時(shí)鐘輸出的下分頻版本即環(huán)編碼器輸出時(shí)鐘以及表示所述時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)的最低有效位即LSB的編碼輸出；

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其具有被耦合用于接收所述環(huán)編碼器輸出時(shí)鐘的輸入，其中所述二進(jìn)制計(jì)數(shù)器提供表示所述時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)的最高有效位即MSB的輸出計(jì)數(shù)；以及

頻率估計(jì)器，其具有：采樣器，所述采樣器使用參考時(shí)鐘以用于對(duì)所述編碼輸出進(jìn)行采樣以提供采樣編碼輸出，并且對(duì)所述輸出計(jì)數(shù)進(jìn)行采樣以提供采樣輸出計(jì)數(shù)；誤差校正器，其用于接收并校正所述采樣編碼輸出以提供校正的采樣編碼輸出；以及估計(jì)器，所述估計(jì)器接收包括所述校正的采樣編碼輸出和所述采樣輸出計(jì)數(shù)的組合輸出，以用于估計(jì)所述時(shí)鐘輸出的瞬時(shí)頻率或平均頻率以產(chǎn)生估計(jì)的時(shí)鐘頻率。