[實用新型]鎖相環(huán)路電路和用于消除量化噪聲的電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721243905.7
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN207399178U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設計）人: G·米德哈;K·查特杰
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導體國際有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;羅利娜

本公開提供了鎖相環(huán)路電路和用于消除量化噪聲的電路。本文中公開的鎖相環(huán)路(PLL)電路包括相位檢測器，該相位檢測器接收參考頻率信號和反饋頻率信號并且被配置為輸出指示參考頻率信號與反饋頻率信號之間的相位差的數(shù)字信號。數(shù)字環(huán)路濾波器對數(shù)字信號進行濾波。數(shù)模轉(zhuǎn)換器將經(jīng)濾波的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成控制信號。振蕩器基于控制信號來生成PLL時鐘信號。Σ?Δ調(diào)制器根據(jù)頻率控制字來調(diào)制分頻器信號。分頻器根據(jù)分頻器信號來對PLL時鐘信號進行分頻，并且經(jīng)分頻的PLL時鐘信號來生成噪聲反饋頻率信號。噪聲濾波塊從噪聲反饋頻率信號中移除量化噪聲，從而生成反饋頻率信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及鎖定環(huán)路電路，諸如例如分數(shù)N/整數(shù)N鎖相環(huán)路(PLL)或鎖頻環(huán)路(FLL)電路，并且特別涉及用于消除由分頻器的Σ-Δ調(diào)制在鎖定環(huán)路中產(chǎn)生的量化噪聲的技術(shù)。

背景技術(shù)

諸如鎖相環(huán)路電路等的鎖定環(huán)路電路是無線電、無線和電信技術(shù)的基本組成部分。鎖相環(huán)路或相位鎖定環(huán)路(PLL)是一種控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)生成具有與輸入信號的相位有關(guān)的相位的輸出信號。簡單的PLL包括可變頻率振蕩器和相位檢測器。該振蕩器生成周期信號，并且該相位檢測器將該信號的相位與參考周期信號的相位相比較，調(diào)整該振蕩器以保持相位匹配。保持輸入和輸出相位鎖定步驟也意味著保持輸入和輸出頻率相同。因此，除了同步信號之外，PLL可以追蹤輸入頻率，或者可以生成作為輸入頻率的倍數(shù)(或分數(shù))的頻率。

PLL電路可以僅以模擬技術(shù)或利用數(shù)字部件來實現(xiàn)。通過使用數(shù)字部件，可以減少PLL消耗的面積，可以降低鎖定時間，并且可以容易地實現(xiàn)在不同頻率下使用的PLL的可編程性。

參考圖1，現(xiàn)在描述典型的PLL 20。PLL 20接收被饋送到相位差檢測器22的第一輸入的參考頻率信號Fref，相位差檢測器22示意性地是時間到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)相位檢測器。TDC 22的第二輸入接收反饋頻率信號Fdiv。TDC 22確定參考頻率信號Fref與反饋頻率信號Fdiv之間的相位差，并且輸出指示該測量的差異的數(shù)字信號Ddif。減法器24接收數(shù)字信號Ddif并且從其中減去量化噪聲Qnoise。來自減法器24的輸出通過數(shù)字濾波器26被濾波，該數(shù)字濾波器26生成控制信號Dcont。

數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)電路28將數(shù)字控制信號Dcont轉(zhuǎn)換為模擬控制信號Acont。示意性為電流控制振蕩器(CCO)的振蕩器電路18的控制輸入接收模擬控制信號Acont并且生成輸出時鐘信號Fcco，該輸出時鐘信號Fcco具有取決于模擬控制信號Acont的幅度的頻率。分頻器電路(/N)32將輸出時鐘信號Fcco除以N，以生成反饋頻率信號Fdiv，該反饋頻率信號Fdiv與參考頻率信號Fref相比較以控制環(huán)路操作。當Fref匹配Fdiv時，PLL 20被稱為“鎖定”。

Σ-Δ調(diào)制器(SDM)34量化頻率控制字FCW，以生成用于分頻器電路32的控制信號S。控制信號S在操作期間對分頻器電路32進行調(diào)制，從而使輸出時鐘信號的頻率為參考頻率信號Fref的分數(shù)倍。

由減法器36從SDM 34的輸出S中減去頻率控制字FCW，以產(chǎn)生原始誤差信號E，該原始誤差信號E表示由頻率控制字FCW的量化引入的量化噪聲。原始誤差信號E通過累加器38被積累以產(chǎn)生量化噪聲信號Qnoise，如上所述，該量化噪聲信號Qnoise從指示參考信號Fref與反饋信號Fdiv之間的所測量的相位差的數(shù)字信號Ddif中被減去。

雖然該實現(xiàn)提供了數(shù)字實現(xiàn)的分數(shù)N PLL，但是由于TDC 22，該設計的功耗可能不期望地高，并且可能生成分數(shù)雜散，導致在生成某些頻率的信號時不期望的性能。

因此，需要進一步開發(fā)數(shù)字PLL電路。

實用新型內(nèi)容

本實用新型內(nèi)容被提供以介紹下面在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。本實用新型內(nèi)容無意標識所要求保護的主題的關(guān)鍵或基本特征，也無意用于幫助限制所要求保護的主題的范圍。