[發明專利]一種鎖相環電路及其控制方法、鎖相環芯片

有效

• 申請號: 202211260018.6
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115361015B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王志剛;閆翔宇
• 申請（專利權）人: 成都本原聚能科技有限公司
• 主分類號: H03L7/087
• 分類號: H03L7/087;H03L7/095
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

1.一種鎖相環電路的控制方法，包括

一種鎖相環電路，其特征在于，

鎖相環模塊與鎖定檢測模塊；

其中，所述鎖定檢測模塊具有比較模塊與計數模塊；

其中，所述比較模塊具有第一輸入端與第二輸入端，第一輸入端用于接收鎖定參考信號，第二輸入端用于接收待檢測信號；

其中，所述計數模塊具有第三輸入端與第四輸入端，比較模塊的輸出端與第三輸入端電連接，第四輸入端用于接收參考時鐘信號，所述參考時鐘信號為外部產生的頻率固定為第一頻率的時鐘信號，計數模塊的輸出端用于輸出鎖定檢測結果；

其中，所述計數模塊的計數值大于預設數值時，鎖定檢測模塊的輸出端輸出鎖定信號，否則鎖定檢測模塊的輸出端輸出未鎖定信號；

其中，所述鎖相環模塊的第一輸出端與第二輸入端電連接，鎖相環模塊的第二輸出端用于輸出目標時鐘信號；

鎖定檢測模塊包括，

數字窗口模塊；

其中，所述數字窗口模塊具有環形振蕩器、分頻器，分頻器輸出鎖定參考信號；

鎖定參考信號的頻率為第一頻率，鎖定參考信號具有鎖定檢測窗口，所述鎖定檢測窗口為一個周期內高電平/低電平的時序信號；

鎖相環模塊具有鑒頻鑒相器、電荷泵、壓控振蕩器與射頻分頻器；

其中，所述鑒頻鑒相器的輸出與所述電荷泵的輸入端電連接，電荷泵的輸出與所述壓控振蕩器的輸入端電連接，壓控振蕩器的輸出與所述射頻分頻器的輸入端電連接，壓控振蕩器的輸出端為鎖相模塊的第二輸出端，射頻分頻器的輸出信號與鑒頻鑒相器的第五輸入端電連接，鑒頻鑒相器的第六輸入端用于接收參考時鐘信號，射頻分頻器的輸出信號為反饋信號；

電荷泵具有充電輸入端、放電輸入端與電壓輸出端；

其中，所述鑒頻鑒相器具有第一鑒別輸出端、第二鑒別輸出端與第三鑒別輸出端，所述第一鑒別輸出端與充電輸入端電連接，所述第二鑒別輸出端與放電輸入端電連接，所述第三鑒別輸出端為鎖相模塊的第一輸出端；

其中，所述電壓輸出端與壓控振蕩器的輸入端電連接；

電荷泵具有固定電流源up1模塊、拉偏電流源up2模塊、固定電流源dn1模塊、拉偏電流源dn2模塊、電荷存儲模塊；

其中，所述固定電流源up1模塊、拉偏電流源up2模塊、固定電流源dn1模塊、拉偏電流源dn2模塊、電荷存儲模塊分別與電壓輸出端電連接；

充電輸入端與固定電流源up1模塊電連接，放電輸入端與固定電流源dn1模塊電連接；

其中，固定電流源up1模塊與固定電流源dn1模塊的電流大小不變，拉偏電流源up2模塊與拉偏電流源dn2模塊的電流大小可調節；

包括以下步驟，

S1，通過鑒頻鑒相器比較反饋信號與參考信時鐘號，生成第一比較結果，第一比較結果具有3個輸出信號，分別為相位差信號、頻率差信號與待檢測信號；

S2，電荷泵的輸出信號與第一比較結果有一一對應關系；

S3，將待檢測信號傳輸到比較模塊與鎖定參考信號比較，生成第二比較結果，第二比較結果輸入計數模塊，計數模塊的計數值大于預設數值時，鎖定檢測模塊的輸出端輸出鎖定信號，否則鎖定檢測模塊的輸出端輸出未鎖定信號；

S4，鎖定檢測模塊輸出為鎖定信號時，第二輸出端輸出目標時鐘信號，否則第二輸出端不輸出目標時鐘信號；

Iup2Iup1，Idn2Idn1時；

若參考時鐘信號超前于反饋信號，Idn2=Iup1*T1/T2，拉偏電流源up1模塊、拉偏電流源dn2模塊與電壓輸出端都處于工作狀態；

若參時鐘考信號滯后于反饋信號，Iup2=Idn1*T1/T2，拉偏電流源up2模塊、拉偏電流源dn1模塊與電壓輸出端都處于工作狀態；

其中，T2為第一頻率的周期，T1為待檢測信號的調節相位差，Idn1為拉偏電流源dn1模塊提供的電流大小，Idn2為拉偏電流源dn2模塊提供的電流大小，Iup1為固定電流源up1模塊提供的電流大小，Iup2為固定電流源up2模塊提供的電流大小。

2.根據權利要求1所述的一種鎖相環電路的控制方法，其特征在于，S3中，

所述比較模塊的輸出具有第一信號與第二信號，在鎖定參考信號的一個周期中，當比較模塊輸出第一信號時，計數模塊的計數值增加1，當比較模塊輸出為第二信號時，計數模塊的計數值復位為0，其中，計數模塊的計數值初始狀態為0。