[發明專利]一種快速自動頻率校準裝置及方法

在審

• 申請號: 202010534955.0
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN113810046A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 胡昂
• 申請（專利權）人: 連云港坤芯微電子科技有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099;H03L7/14;H03L7/087
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種快速自動頻率校準裝置，其特征在于，包括：

全局時鐘產生電路，包括：第一輸入端和第二輸入端；所述第一輸入端與壓控振蕩器連接，用于輸入VCO頻率信號；所述第二輸入端與參考信號源連接，用于輸入參考頻率信號；通過控制VCO頻率信號對參考頻率信號過采樣，獲取全局時鐘信號；

整數周期計算單元，包括：第三輸入端和第四輸入端；所述第三輸入端與所述壓控振蕩器連接，用于輸入VCO頻率信號；所述第四輸入端與所述全局時鐘產生電路連接，用于輸入所述全局時鐘信號；通過對所述VCO頻率信號和所述全局時鐘信號進行處理，獲取參考頻率信號周期內VCO頻率信號的整數周期個數；

反相延遲采樣電路，包括：第五輸入端和第六輸入端；所述第五輸入端與壓控振蕩器連接，用于輸入VCO頻率信號；所述第六輸入端與參考信號源連接，用于輸入參考頻率信號；通過對VCO頻率信號進行多次反相延遲處理，獲得反相延遲信號，并通過所述參考頻率信號對所述反相延遲信號進行采樣，獲得采樣信號；

小數周期計算單元，與所述反相延遲采樣電路的輸出端相連，用于基于所述采樣信號計算參考頻率信號與其后面鄰近的VCO頻率信號上升沿之間的差值，并基于所述差值確定參考頻率信號周期內VCO頻率信號的小數周期個數；

加法器，與所述整數周期計算單元和所述小數周期計算單元的輸出端相連，用于將所述整數周期個數和所述小數周期個數進行相加處理，獲得參考頻率信號周期內VCO頻率信號的完整周期個數；

數字控制邏輯電路，與所述加法器相連，用于基于所述完整周期個數生成控制邏輯字，以控制校準壓控振蕩器的輸出頻率。

2.如權利要求1所述的快速自動頻率校準裝置，其特征在于，所述整數周期計算單元，還包括：

第一計數器，用于在參考頻率信號周期內、在VCO頻率信號的上升沿的觸發下進行累加計數，獲取多個第一計數值；

第一計數輸出單元，用于在所述全局時鐘信號的控制下輸出多個第一計數值；

第一計算單元，用于基于多個第一計數值計算參考頻率信號周期內VCO頻率信號的整數周期個數。

3.如權利要求2所述的快速自動頻率校準裝置，其特征在于，所述第一計數器的工作頻率為GHz級別，所述第一計數器包含多級異步計數器和多級同步計數器。

4.如權利要求1所述的快速自動頻率校準裝置，其特征在于，所述反相延遲采樣電路，還包括：

反相延遲單元，用于對VCO頻率信號進行多次反相延遲處理，獲得反相延遲信號；

采樣單元，用于控制參考頻率信號對所述反相延遲信號進行采樣，獲得采樣信號。

5.如權利要求4所述的快速自動頻率校準裝置，其特征在于，所述反相延遲單元包含M個反相器，M為正整數，M≥Tvco/Tinv；

其中，Tvco為VCO頻率信號周期時間，Tinv為反相器的延遲時間。

6.如權利要求1所述的快速自動頻率校準裝置，其特征在于，所述小數周期計算單元，包括：

第二計數器，用于在VCO頻率信號周期內、在參考頻率信號的上升沿的觸發下進行累加計數，獲取多個第二計數值；

第二計算單元，用于獲取多個第二計數值分別對應的多組采樣信號，并基于多組采樣信號計算參考頻率信號與其后面鄰近的VCO頻率信號上升沿之間的差值，并基于所述差值確定參考頻率信號周期內VCO頻率信號的小數周期個數。

7.如權利要求1所述的快速自動頻率校準裝置，其特征在于，所述全局時鐘信號用于對所述整數周期計算單元和所述小數周期計算單元中的計數器進行同步。