專利名稱：數(shù)字鎖相環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字鎖相環(huán)，所述數(shù)字鎖相環(huán)用于利用數(shù)控振蕩器產(chǎn)生時鐘信號，其中時鐘信號具有與基準(zhǔn)時鐘信號確定的相位-和頻率關(guān)系。
在US-A-6,005,427中披露了一種數(shù)字鎖相環(huán)，所述數(shù)字鎖相環(huán)具有用于檢測數(shù)控振蕩器的輸入和輸出信號之間的模擬相位差的鑒相器，其中鑒相器的數(shù)字輸出信號被輸送給數(shù)字環(huán)路濾波器，數(shù)字環(huán)路濾波器的輸出信號然后被輸送給數(shù)控振蕩器，以便對輸出時鐘進(jìn)行調(diào)整。
在US-A-6,052,034以及US-A-6,028,488中披露了數(shù)字鎖相環(huán)，其中采用了數(shù)字環(huán)路濾波器。
S.M.瓦爾特斯和T.特洛德特發(fā)表在“IEEE Transact.on Circuitsand Systems，Vol.36，No.7，July 1989，pages 980 to 986”的題為“具有有限抖動的數(shù)字鎖相環(huán)”文章中披露了一種數(shù)字鎖相環(huán)，其中為基準(zhǔn)時鐘和輸出時鐘分別備有一個分頻器。
Y.R.謝安和T.勒恩戈克發(fā)表在“IEE Proceedings，Vol.136，No.1，1989，pages 53 to 56”的題為“全數(shù)字鎖相環(huán)方案、設(shè)計和應(yīng)用”文章中披露了另一種已知的全數(shù)字鎖相環(huán)。
本發(fā)明涉及一種數(shù)字鎖相環(huán)，所述數(shù)字鎖相環(huán)用于利用數(shù)控振蕩器產(chǎn)生時鐘信號，其中時鐘信號具有與基準(zhǔn)時鐘信號的確定的相位-和頻率關(guān)系。
為產(chǎn)生與特定的基準(zhǔn)頻率同步的頻率，已知要采用模擬鎖相環(huán)。例如在F.M.加德納發(fā)表在“IEEE Trans.Comm.Vol.28，pp.1849-1858，November 1980”中的題為“電荷-泵鎖相環(huán)”的文章中披露了這樣一種模擬鎖相環(huán)。這種模擬鎖相環(huán)包括一個鑒相/鑒頻器，該鑒相/鑒頻器將壓控振蕩器的輸出時鐘與基準(zhǔn)時鐘進(jìn)行比較并產(chǎn)生作為輸出信號的電壓脈沖，該電壓脈沖包含壓控振蕩器的輸出時鐘與基準(zhǔn)時鐘之間的相位-和頻率差的信息。電壓脈沖被輸送給電荷泵，電荷泵將電壓脈沖轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流脈沖，其中電流脈沖被一第一級或較高級跨阻抗-環(huán)路濾波器積分。壓控振蕩器最后被環(huán)路濾波器激勵，以便對其輸出時鐘進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。在壓控振蕩器與鑒相/鑒頻器之間的反饋電路上設(shè)置有一個分頻器，從而使壓控振蕩器被系數(shù)N分頻的輸出時鐘被輸送給鑒相/鑒頻器，其中N可以是一個任意的正數(shù)。因此在鎖相環(huán)調(diào)整的狀態(tài)下壓控振蕩器的輸出頻率是N倍的基準(zhǔn)頻率。
在要求抖動很小頻率分辨率很高時，應(yīng)用數(shù)控振蕩器是相宜的。因此提出了各種不同的鎖相環(huán)設(shè)計，其中迄今始終用模擬元器件實現(xiàn)電荷泵和環(huán)路濾波器。
例如J.姜，、H.陳著的題為“一種3.3具有小型數(shù)控振蕩器硬件的全數(shù)字鎖相環(huán)和快速鎖相”(Proceeding of the 1998 IEEEInternational Symposium on Circuits and Systems，ISCAS’98，Vol.1，)中披露了一種數(shù)字鎖相環(huán)，其中替代模擬鑒相/鑒頻器采用一種數(shù)字鑒相器和一個與前者分離的鑒頻器。因此提高了整個系統(tǒng)的復(fù)雜程度。另外在應(yīng)用數(shù)字鑒相-或鑒頻器通常最低分辨率壞于應(yīng)用模擬鑒相-或鑒頻器時的最低分辨率。此外在文獻(xiàn)中建議應(yīng)用數(shù)控振蕩器的控制邏輯，所述控制邏輯接在數(shù)字鑒相-和鑒頻器與數(shù)控振蕩器之間。該控制邏輯執(zhí)行特殊的控制過程，并且不能普及推廣或只有付出很大的代價才能普及推廣，因而在該文獻(xiàn)中所述的數(shù)字鎖相環(huán)不適用于不同的應(yīng)用。
在US 5,162,746 A中也披露了一種數(shù)字鎖相環(huán)，其中數(shù)字鑒相器與上計數(shù)器/下計數(shù)器相結(jié)合加以應(yīng)用并且上計數(shù)器和下計數(shù)器的輸出信號通過一相應(yīng)設(shè)計的譯碼器被輸送給數(shù)控控制器，以便對其輸出時鐘進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
在M.泉川和M.山品著的題為“應(yīng)用數(shù)字控制緊湊地實現(xiàn)鎖相環(huán)”(IEICE Trans.Electron.，Vol.E80-C，No.4，April 1997)中披露了另一種數(shù)字鎖相環(huán)，其中替代數(shù)控振蕩器應(yīng)用一個模擬壓控振蕩器，其輸出時鐘與一基準(zhǔn)時鐘進(jìn)行比較。由一數(shù)字的鑒相器產(chǎn)生的數(shù)字控制信號通過一個數(shù)字環(huán)路濾波器被輸送給數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，以便將數(shù)字控制值為壓控振蕩器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬控制值。其中數(shù)字控制值的數(shù)字與鎖相環(huán)的頻率分辨率相符。
迄今提出的具有數(shù)控振蕩器的鎖相環(huán)的設(shè)計使對鎖相環(huán)穩(wěn)定性分析很困難或甚至進(jìn)行該分析是不可能的，這是因為開發(fā)者不能改變所應(yīng)用的環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)并隨之改變鎖相環(huán)的相位-和增益穩(wěn)定性極限或只有付出很大的代價才能改變。所以并不能任意選擇對相應(yīng)所需應(yīng)用最佳適用的環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)。
所以本發(fā)明的目的在于，提出一種具有數(shù)控振蕩器的數(shù)字鎖相環(huán)，所述數(shù)字鎖相環(huán)可實現(xiàn)對任何環(huán)路濾波器的應(yīng)用，從而使開發(fā)人員可以選擇對某一應(yīng)用最適用的傳遞函數(shù)。
尤其是鑒相裝置將瞬時集中的相位差信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字的數(shù)字控制值形式的在時間軸上分布的相位信息，所述數(shù)字的控制值接著以相應(yīng)的方式被環(huán)路濾波器積分。
本發(fā)明的目的通過采用具有權(quán)利要求1的特征的數(shù)字鎖相環(huán)得以實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求分別對本發(fā)明的優(yōu)選和有益的實施方式做了限定。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提出了一種具有數(shù)控振蕩器的數(shù)字鎖相環(huán)的通用結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的數(shù)字鎖相環(huán)具有一個用于產(chǎn)生特定輸出時鐘的數(shù)控振蕩器、一個鑒相裝置，所述鑒項裝置用于檢測數(shù)控振蕩器的輸出時鐘與基準(zhǔn)時鐘之間的模擬相位差并用于將檢測出的模擬相位差為數(shù)控振蕩器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字控制值，和一個數(shù)字環(huán)路濾波器，通過該數(shù)字環(huán)路濾波器鑒相裝置的數(shù)字控制值被輸送給數(shù)控振蕩器，以便對輸出時鐘進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
本發(fā)明的數(shù)字鎖相環(huán)的鑒相裝置涉及的是一種相位/頻率模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(PFDC)，該轉(zhuǎn)換器通過對數(shù)控振蕩器的輸出時鐘與基準(zhǔn)時鐘的比較對獲得的相位和頻率信息進(jìn)行量化，使該相位和頻率信息不再像通常的電荷泵-鎖相環(huán)那樣集中在短的電流-及電壓脈沖中，而是轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字控制值并均勻地分布在數(shù)字軸上。該解決方案的優(yōu)點是，去掉了電荷泵并且可以用每種任意形式的數(shù)字環(huán)路濾波器替代模擬環(huán)路濾波器。因此開發(fā)人員可以選出具有對某種所需的應(yīng)用具有傳遞函數(shù)的數(shù)字環(huán)路濾波器。采用本發(fā)明可以將整個鎖相環(huán)以典型的方式看成一完全模擬的系統(tǒng)并且尤其可針對其穩(wěn)定性進(jìn)行分析，其中可以以簡單的方式計算并改變相位-和增益穩(wěn)定極限。接著可以采用通常的技術(shù)研制數(shù)字環(huán)路濾波器，取代時間連續(xù)的濾波器。作為數(shù)字環(huán)路濾波器例如可以采用無限脈沖響應(yīng)(IIR)-濾波器、有限脈沖響應(yīng)(FIR)-濾波器、數(shù)字濾波器或雙線性變換濾波器等。
從總體上講，因此將明顯地簡化對鎖相環(huán)的研制。由于在較小的芯片上或采用現(xiàn)代化的工藝可以明顯地簡化和加速電路設(shè)計并且尤其在在諧振頻率非常小的情況下可以明顯地減小所需的芯片范圍，因此基本為數(shù)字的設(shè)計方案將顯示出明顯的優(yōu)點。
原則上講并不限于集成電路，而且也適用于任意的，例如分立元件構(gòu)成的鎖相環(huán)。
在本發(fā)明的鎖相環(huán)的反饋電路上可以設(shè)置一個或多個分頻器。同樣在將分頻器輸送給本發(fā)明的鑒相裝置之前，可以由一個或多個分頻器對基準(zhǔn)頻率向下分頻。
基于對數(shù)控振蕩器的應(yīng)用，本發(fā)明尤其適用于頻率合成的所有應(yīng)用情況，其中所需的頻率分辨率很高并且抖動很小。
下面將對照實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。圖中示出

圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的數(shù)字鎖相環(huán)的方框圖；圖2示出圖1所示的鑒相裝置的結(jié)構(gòu)；圖3為說明圖1和圖2所示的鑒相裝置的工作方法的圖；圖4為圖2所示的脈沖前緣檢測器的結(jié)構(gòu)圖，和圖5為圖2所示的量化器的結(jié)構(gòu)圖。
圖1所示的數(shù)字鎖相環(huán)包括作為主要元器件的一個相位/頻率-模/數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的鑒相/鑒頻裝置1、一個配合的數(shù)字環(huán)路濾波器2和一個數(shù)控振蕩器。另外在圖1所示的實施例中在反饋電路中還有一個分頻器4，該分頻器用分頻系數(shù)1/N對數(shù)控振蕩器3的輸出頻率f進(jìn)行分頻，其中N是一個任意的正數(shù)。而且鑒相裝置1的基準(zhǔn)時鐘或基準(zhǔn)頻率fref可以備有另外一個其分頻比為1/M的分頻器5。當(dāng)鑒相裝置1和數(shù)字環(huán)路濾波器2的工作時鐘頻率fs并不足夠地高于基準(zhǔn)時鐘頻率fref時，則具有兩個分頻器5和6是特別有益的。
在圖1中所示的實施例中，分頻器6用分頻系數(shù)1/M對基準(zhǔn)時鐘fref進(jìn)行下分頻并接著作為輸入信號I1輸送給鑒相裝置1。鑒相裝置1接收作為另一輸入信號I2的預(yù)先被分頻器4和5以分頻系數(shù)1/N或1/M下分頻的數(shù)控振蕩器3的輸出時鐘f。鑒相裝置1對兩個輸入信號I1和I2之間的相位差進(jìn)行檢測、以相應(yīng)的方式對該相位差進(jìn)行量化并將該相位差轉(zhuǎn)換成數(shù)字控制值，所述控制值通過具有相應(yīng)帶寬nSA的總線輸送給數(shù)字環(huán)路濾波器2。數(shù)字環(huán)路濾波器2的設(shè)計結(jié)構(gòu)與鑒相裝置1的設(shè)計完全無關(guān)。數(shù)字環(huán)路濾波器2的數(shù)字輸出值通過帶寬為nDF的另一總線輸送給數(shù)控振蕩器3，以便可以相應(yīng)地對其輸出頻率f直接進(jìn)行調(diào)整或控制。
如上所述，原則上講，任意所需級的任何一種所需形式的數(shù)字濾波器可以作為數(shù)字環(huán)路濾波器2加以應(yīng)用。數(shù)字環(huán)路濾波器2例如可以是有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器、無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器或數(shù)字濾波器。數(shù)字環(huán)路濾波器2的具體設(shè)計完全由負(fù)責(zé)研制的人員根據(jù)穩(wěn)定性要求、諧振頻率等進(jìn)行選擇。而且對數(shù)控振蕩器3原則上講也可以任意設(shè)計。數(shù)控振蕩器3的唯一的任務(wù)在于產(chǎn)生一個輸出頻率f，該輸出頻率與數(shù)字輸入值成比例。如果需要抖動很小的高頻率分辨率，則可以將數(shù)控振蕩器3例如設(shè)計成石英晶體振蕩器。
圖2示出圖1所示的鑒相裝置1的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。其中鑒相裝置1主要包括一個模擬鑒相/鑒頻器、一個脈沖前緣(ED)檢測器、一個量化器或取樣器和一個算術(shù)加法器9，所述算術(shù)加法器將脈沖前緣檢測器7和量化器8的輸出值利用二元加法相加。其中加法器9具有防止溢出的限制。
鑒相/鑒頻器24涉及一種通常的鑒相/鑒頻器，鑒相/鑒頻器對兩個輸入信號I1和I2相互進(jìn)行比較并根據(jù)兩個輸入信號I1和I2之間的相位差產(chǎn)生一個脈沖輸出信號UP和DOWN，所述輸出信號取高電位(相當(dāng)于二進(jìn)制的1)或取低電位(相當(dāng)于二進(jìn)制的0)。在UP-和DOWN-脈沖的脈沖寬度內(nèi)含有有關(guān)輸入信號I1和I2的相位/頻率差的信息。鑒相/鑒頻器24的輸出信號分別被輸送給脈沖前緣檢測器7和量化器8。
量化器8的任務(wù)在于將“瞬時集中的”鑒相/鑒頻器24的相位差信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字控制值形式的在數(shù)字軸上“分布的”相位差信息，該相位差信息接著以相應(yīng)的方式在數(shù)字環(huán)路濾波器2(參見圖1)中被積分。
換句話說，這意味著，由鑒相/鑒頻器24和量化器8構(gòu)成的組合以數(shù)字方式模擬了“理想的”模擬鑒相器的性能。此點對照圖3清楚地得以表述，圖3中一方面對理想的鑒相器的輸出信號并且另一方面對量化器8的輸出信號以及鑒相/鑒頻器24的輸出信號與時間的關(guān)系做了描述。如圖3所示，可以將量化器8的輸出信號視作理想的鑒相器的輸出信號的瞬時取樣形式。由于可以把整個鑒相器以通常的方式看成一個完全模擬的系統(tǒng)并且利用通常的方法可以實現(xiàn)對數(shù)字環(huán)路濾波器2的選擇，所以該方案可以明顯地簡化鎖相環(huán)設(shè)計。由圖3還可以看出，由鑒相/鑒頻器24產(chǎn)生的脈沖的脈沖寬度如何隨著相位誤差ΔΦ的減少而減少。
量化器8的工作完全與數(shù)字時鐘信號fs同步，從而使量化器8的最低相位分辨率是由由分頻器6分頻的基準(zhǔn)頻率fref與工作頻率fs的比限定的。當(dāng)用1/M標(biāo)示分頻器5和6的分頻比和用N/1標(biāo)示分頻比4并且設(shè)定量化器8的工作頻率fs等于兩倍的數(shù)控振蕩器3的輸出頻率f(采用簡單的方式用小型數(shù)字電路可以實現(xiàn)此點)，則最低的相位分辨率的定義如下ΔΦ＝1/2MN因此可以利用分頻系數(shù)M和N，改善量化器8的最低相位分辨率。當(dāng)例如N＝64和M＝8時，則最低相位分辨率ΔΦ＝1/1024，此分辨率相當(dāng)于一個10位-模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率。正如在下面還將更為詳細(xì)的說明，量化器8的數(shù)值范圍為[-2MN+1，2MN-1]，其中量化器8的包括符號位的輸出位的最少數(shù)量的定義如下nSA＝log2(2MN)+1通過加入附加的分頻器5和6使開路的鎖相環(huán)的增益減少M倍。而且可以非常簡單地通過對數(shù)字環(huán)路濾波器2的增益的相應(yīng)的選擇，對此進(jìn)行補(bǔ)償。
下面將對照附圖5詳細(xì)地對石英晶體振蕩器8的工作加以說明，其中圖5示出石英晶體振蕩器8的結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，利用寄存器12和13對鑒相/鑒頻器24的兩個輸出信號UP和DOWN進(jìn)行取樣，其中由一減法器14將兩個信號的相應(yīng)的取樣值進(jìn)行相減，以便獲得一個中間信號Ud，該中間信號可以取1.0和-1。信號Ud是一個脈沖信號，該信號的形狀與信號UP和DOWN的形狀類似。信號Ud的各個脈沖的脈沖長度是鑒相-鑒頻器24的兩個輸入信號I1和I2的相位差的量度。
由一簡單的數(shù)字電路15將每個Ud脈沖的第一個取樣值移出，以便將由此產(chǎn)生的信號Ud1輸送給上/下計數(shù)器16的輸入端。計數(shù)器16根據(jù)信號Ud1的值改變其計數(shù)，其中當(dāng)信號Ud1為正或負(fù)值時，計數(shù)被增大或減小，當(dāng)信號為零時，計數(shù)保持不變。因此由上/下-計數(shù)器16在一個脈沖結(jié)束時輸出的輸出值可以簡單地與Ud1-脈沖的加有符號的長度相符，其中上/下計數(shù)器16的輸出值在-2MN+1和2MN-1的范圍內(nèi)。
圖5還示出一個具有絕對值形成器18、邏輯非門19、寄存器20、邏輯與門21和邏輯或門22的電路部分，其中當(dāng)Ud1-脈沖過去時，與門21產(chǎn)生一復(fù)位脈沖并將復(fù)位脈沖加在上/下-計數(shù)器16的復(fù)位輸入端，以便將計數(shù)重新調(diào)零。另外通過或門22的輸出端在Ud1-脈沖后將一釋放脈沖加在輸出寄存器17的釋放端子上，從而作為輸出值輸出上/下計數(shù)器16的最后結(jié)果。該輸出值一直保持到直至出現(xiàn)一個新的Ud1-脈沖。
另外在圖5中示出一監(jiān)視電路23，用于石英晶體振蕩器8及上/下計數(shù)器16的最后輸出值移出(在鎖相環(huán)的調(diào)整狀態(tài)下，信號Ud1持續(xù)地取零值，則只要石英晶體振蕩器8的狀態(tài)不變化，僅圖2中所示的相位檢測裝置1的脈沖前緣檢測器工作)?？梢院唵蔚匾杂嫈?shù)器的方式實現(xiàn)監(jiān)視電路，所述計數(shù)器與上/下-計數(shù)器16一起被復(fù)位否則將持續(xù)地進(jìn)行上計數(shù)。當(dāng)該計數(shù)器23的計數(shù)超過值2MN時(意味著，信號Ud1不具有脈沖)，則產(chǎn)生一釋放脈沖并且用零值取代寄存器17的最后輸出值。
當(dāng)鎖相環(huán)幾乎處于調(diào)整狀態(tài)時，量化器8的相位分辨率是不夠的。在此情況下由圖2所示的鑒相/鑒頻器24的脈沖很短，因而由量化器8幾乎不能對其取樣。所以如圖2所示備有一個作為脈沖前緣檢測器的的電路組件，以便改善相位分辨率以及隨之的鎖相環(huán)的工作性能。在圖4中示出脈沖前緣檢測器7的結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，脈沖前緣檢測器7包括兩個電路組10和11。作為脈沖檢測器的電路組10接收作為鑒相/鑒頻器24的UP-和DOWN脈沖。每當(dāng)在鑒相器10的一個輸入端上出現(xiàn)一個脈沖時，則鑒相器10確定是否首先出現(xiàn)UP-脈沖，還是DOWN-脈沖。接著鑒相器10產(chǎn)生一個單獨的脈沖，該脈沖的長度與數(shù)字時鐘信號fs的時鐘周期的長度相符，其中當(dāng)首先出現(xiàn)UP-脈沖時，該單獨的脈沖取值“1”，而當(dāng)首先出現(xiàn)DOWN-脈沖時，則該單獨的脈沖取值“-1”。如果經(jīng)確定在脈沖檢測器10的輸入端上沒有脈沖，則由鑒相器10產(chǎn)生的單獨的脈沖具有的值為零。由脈沖檢測器10產(chǎn)生的單獨的脈沖因此包含有關(guān)兩個脈沖信號UP和DOWN哪個在前的信息并可用于對輸送給數(shù)字環(huán)路濾波器2的數(shù)字控制值進(jìn)行微量的調(diào)整。
為此由鑒相器10產(chǎn)生的延長到數(shù)字時鐘信號fs的時鐘周期的長度L?？梢圆捎美缫粋€第一級梳形濾波器實現(xiàn)電路組11?？蓪ο禂?shù)L進(jìn)行編程并取1與MN之間的值。通過采取此措施，將把最低分辨率改善L/MN倍，因而最低相位分辨率的定義如下ΔΦ＝1/2MN×L/MN當(dāng)例如N＝64、M＝8和L＝8時，則對應(yīng)于16位-模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的最低分辨率的典型值為ΔΦ＝1/655336。
如圖2所示，采用此方式，由脈沖前緣檢測器7產(chǎn)生的數(shù)字修正值通過加法器9與由石英晶體振蕩器9產(chǎn)生的數(shù)字控制值相加，從而由此產(chǎn)生的數(shù)字和值作為最終的控制值被輸送給圖中所示的數(shù)字環(huán)路濾波器2和接著被輸送給數(shù)控振蕩器3，以便對其輸出頻率f進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字鎖相環(huán)，具有一個用于產(chǎn)生特定輸出時鐘(f)的數(shù)控振蕩器(3)，一個鑒相裝置(1)，所述鑒項裝置用于檢測一個取決于數(shù)控振蕩器(3)的輸出時鐘(f)的時鐘與一個基準(zhǔn)時鐘(fref)之間的模擬相位差并用于將檢測出的模擬相位差轉(zhuǎn)換成數(shù)控振蕩器(3)的相應(yīng)的數(shù)字控制值，和一個數(shù)字環(huán)路濾波器(2)，通過該數(shù)字環(huán)路濾波器鑒相裝置(1)的數(shù)字控制值被輸送給數(shù)控振蕩器(3)，以便對輸出時鐘(f)進(jìn)行設(shè)定，鑒相器(24)，所述鑒相器根據(jù)相位差產(chǎn)生第一脈沖信號(UP)和第二脈沖信號(DOWN)，其中當(dāng)取決于數(shù)控振蕩器(3)的輸出時鐘(f)的時鐘小于基準(zhǔn)時鐘(fref)時，則產(chǎn)生第一脈沖信號(UP)的脈沖，而當(dāng)取決于數(shù)控振蕩器(3)的輸出時鐘(f)的時鐘大于基準(zhǔn)時鐘(fref)時，則產(chǎn)生第二脈沖信號(DOWN)的脈沖，和量化裝置(8)將把在第一脈沖信號(UP)和第二脈沖信號(DOWN)的脈沖內(nèi)包含的有關(guān)相位差的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字控制值。
2.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，數(shù)控振蕩器(3)的輸出時鐘(f)通過至少一個分頻器(4、5)被輸送給鑒相裝置(1)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，基準(zhǔn)時鐘通過至少一個分頻器(6)被輸送給鑒相裝置(1)。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，數(shù)控振蕩器(3)是石英晶體振蕩器。
5.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，量化裝置(8)具有一第一電路段(12-14)，所述第一電路段用于對第一和第二脈沖信號(UP、DOWN)進(jìn)行取樣并用于將獲得的第一和第二脈沖信號(UP、DOWN)的取樣值進(jìn)行相減，以便產(chǎn)生一相應(yīng)的數(shù)字差值(Ud)，并且量化裝置(8)具有一個計數(shù)器(16)，其計數(shù)根據(jù)第一電路段(12-14)產(chǎn)生的數(shù)字差值(Ud)而變化，其中計數(shù)器(16)的計數(shù)作為控制值的基礎(chǔ)。
6.按照權(quán)利要求5所述的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，量化裝置(8)具有一第二電路段(18-22)，該電路的連接應(yīng)實現(xiàn)對由第一電路段(12-14)產(chǎn)生的數(shù)字差值信號的脈沖結(jié)束進(jìn)行監(jiān)視并在脈沖結(jié)束時產(chǎn)生一個將計數(shù)器計數(shù)調(diào)零的復(fù)位信號，和量化裝置(8)具有一個輸出寄存器(17)，通過此輸出寄存器對計數(shù)器(16)的瞬時計數(shù)進(jìn)行輸出，其中在出現(xiàn)第二電路段(18-22)的復(fù)位信號時輸出寄存器(17)被激活。
7.按照權(quán)利要求6所述的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，量化裝置(8)具有一第三電路段(23)，所述第三電路段的連接應(yīng)確定是否由第一電路段(12-14)產(chǎn)生的數(shù)字差信號(Ud)不具有脈沖并且此時由輸出寄存器(17)輸出的最后的數(shù)字值被零值替代。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，鑒相裝置(1)包括一個脈沖檢測裝置(7)和一個加法裝置(9)，其中脈沖檢測裝置的設(shè)計應(yīng)使其對第一脈沖信號(UP)和第二脈沖信號(DOWN)的出現(xiàn)進(jìn)行監(jiān)視并并根據(jù)是否在第一脈沖信號(UP)中，還是在第二脈沖信號(DOWN)中出現(xiàn)一個脈沖，產(chǎn)生一個數(shù)字修正值，并且脈沖檢測裝置(7)的數(shù)字修正值和量化裝置(8)的數(shù)字輸出值被輸送給加法裝置(9)，進(jìn)行相加，從而使加法裝置(9)將由此產(chǎn)生的數(shù)字和值作為數(shù)字控制值輸送給數(shù)字環(huán)路濾波器(2)。
9.按照權(quán)利要求8所述的數(shù)字鎖相環(huán)，其特征在于，鑒相裝置(1)的脈沖檢測裝置(7)的設(shè)計應(yīng)使其以具有可編程的脈沖長度的脈沖信號的形式產(chǎn)生數(shù)字修正值。
全文摘要
本發(fā)明提出一種具有數(shù)控振蕩器(3)的數(shù)字鎖相環(huán)，其中由鑒相裝置(1)確定根據(jù)振蕩器(3)的輸出時鐘(f)推導(dǎo)出的時鐘與基準(zhǔn)時鐘(f
文檔編號H03L7/091GK1398455SQ01804819
公開日2003年2月19日 申請日期2001年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月9日
發(fā)明者尼古拉·達(dá)達(dá)爾特, 克里斯托夫·桑德納 申請人:印芬龍科技股份有限公司