[發明專利]分頻電路、分頻方法及鎖相環

有效

• 申請號: 202110340731.0
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113098506B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 蔣騰霄;莊志禹;黃怡仁
• 申請（專利權）人: 聯蕓科技（杭州）有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18;H03L7/099
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

本申請公開了一種分頻電路、分頻方法及鎖相環。該分頻電路包括：時鐘選擇單元將M個時鐘信號中的任意一個作為第一時鐘信號輸出，并將M個時鐘信號中滯后于第一時鐘信號(1/2?1/M)個相位的時鐘信號作為第二時鐘信號；整數分頻單元將第一時鐘信號進行分頻以提供分頻時鐘信號；觸發單元根據第二時鐘信號觸發分頻時鐘信號得到調制時鐘信號；開關信號單元根據調制時鐘信號和預設目標輸出頻率向時鐘選擇單元提供開關信號；時鐘選擇單元根據開關信號中的目標相位選擇信息，選擇將第三時鐘信號作為第一時鐘信號繼續輸出，以調整分頻時鐘信號的頻率，第三時鐘信號選自M個時鐘信號中的另一個。該分頻電路可以降低噪聲，提高鎖相環的環路帶寬。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，更具體地，涉及一種分頻電路、分頻方法及鎖相環。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，鎖相環越來越多的應用于各種類型的無線通信設備中，鎖相環是無線電發射/接收中使信號頻率保持穩定的一種電路。鎖相環指鎖定相位的環路，是一種典型的反饋控制電路，它廣泛用于在通信的接收機中，其作用是對接收到的信號進行處理，并從其中提取某個時鐘的相位信息，即，利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位，實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤。

例如，如圖1所示，鎖相環100在一個芯片系統中提供一種或多種頻率的時鐘信號，其主要包括鑒相器110(Phase Detector,PFD)、電荷泵120(Charging Pumping,CP)、低通濾波器130(Low Pass Filter,LPF)、壓控振蕩器140(Voltage Controlled Oscillator,VCO)和分頻器150(Frequency divider，DIV)。鑒相器110接收鎖相環100輸出的反饋時鐘信號clk_div’，并與輸入的參考時鐘fref’進行相位比較，從而產生相位誤差信號，這兩個相位誤差信號用于控制電荷泵120對低通濾波器130的電流流入和流出，從而調節低通濾波器130的輸出電壓,這個輸出電壓作為壓控振蕩器140輸入的控制電壓，用以改變壓控振蕩器140輸出的時鐘信號頻率，然后通過整數分頻器150對壓控振蕩器140輸出的時鐘信號進行分頻，作為反饋時鐘輸入到鑒相器110，從而調整鑒相器110輸出的控制信號，如此循環直到鎖相穩定，本地產生的參考時鐘信號頻率fref’與壓控振蕩器110輸出的輸出時鐘信號頻率fout’相等或者呈倍數N關系，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住。

在鎖相環的多種應用場景中，鎖相環的環路帶寬是一個重要參數。具體的，鎖相環的環路帶寬等于其閉環頻率響應的積分，它反映了環路對噪聲的抑制作用，噪聲帶寬越小，環路越窄，環路對輸入噪聲的抑制能力越強。傳統的鎖相環仍存在噪聲過大、帶寬過窄的問題。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種分頻電路、分頻方法及鎖相環，以降低分頻電路的噪聲，從而提高鎖相環環路帶寬。

根據本發明的第一方面，提供一種分頻電路，所述分頻電路用于根據多路時鐘信號提供分頻時鐘信號，所述多路時鐘信號包括M個時鐘信號，M為大于2的整數，相鄰時鐘信號之間的相位差為1/M個相位，所述分頻電路包括：

時鐘選擇單元，將所述M個時鐘信號中的任意一個作為第一時鐘信號輸出，并將所述M個時鐘信號中滯后于所述第一時鐘信號(1/2-1/M)個相位的時鐘信號作為第二時鐘信號輸出；

整數分頻單元，將所述第一時鐘信號進行分頻以提供所述分頻時鐘信號；

觸發單元，根據所述第二時鐘信號觸發所述分頻時鐘信號，得到調制時鐘信號，以使所述調制時鐘信號的跳變沿與所述第二時鐘信號的跳變沿同步；

開關信號單元，根據所述調制時鐘信號和預設目標輸出頻率，向所述時鐘選擇單元提供開關信號，其中，所述開關信號的跳變沿與所述調制時鐘信號的跳變沿同步，且所述開關信號包括目標相位選擇信息；