的常數(shù)以考慮Thr噪聲為零的情形。
[0075] 閾值Thr2計(jì)算如下：
[0076]
[0077] 其中Δ是必須檢測(cè)到的最小頻率跳變。T長(zhǎng)期是濾波器LPF長(zhǎng)期的時(shí)間常數(shù)且T短期 是濾波器LPFSW的時(shí)間常數(shù)。因子2. 5是考慮在檢測(cè)到頻率跳變之前已經(jīng)過去了 2至3個(gè) 短時(shí)間歷時(shí)。
[0078]LPFSW 82可以是帶寬為1Hz或者等效的、平均時(shí)間為1秒的濾波器，并且延遲Z1 以1秒為單位。
[0079] LPF長(zhǎng)期81可以是帶寬為lOmHz或者等效的、平均時(shí)間為100秒的濾波器。
[0080] 本發(fā)明的實(shí)施例保證了同步設(shè)備輸出時(shí)鐘處的精確的相位斜率限制，同時(shí)允許設(shè) 備跟隨參考頻率變化。
[0081 ] 指數(shù)衰減方法保證了恒定的相位斜率限制。
[0082] 所描述的參考切換架構(gòu)可用于手動(dòng)和自動(dòng)兩種切換。
[0083] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里的任何框圖代表實(shí)施本發(fā)明原理的說明性電路的 概念視圖。例如，可通過使用專用硬件以及能夠執(zhí)行軟件的關(guān)聯(lián)于適當(dāng)?shù)能浖挠布峁?一處理器。當(dāng)由處理器提供時(shí)，功能可由單個(gè)專用處理器、由單個(gè)共享處理器、或由其中某 些可被共享的多個(gè)單獨(dú)處理器提供。并且，術(shù)語(yǔ)"處理器"的明確使用不應(yīng)被視為排他地 指代能夠執(zhí)行軟件的硬件，而是隱含地可包括，但不限于，數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)硬件、網(wǎng) 絡(luò)處理器、專用集成電路（ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA)、用于存儲(chǔ)軟件的只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)和非易失性存儲(chǔ)設(shè)備。還可以包括其他硬件，傳統(tǒng)的和/或 定制的。并且，可以理解，在此描述的框、單元、模塊和電路可實(shí)現(xiàn)為軟件模塊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在鎖相環(huán)中控制相位斜率的方法，其中控制受控振蕩器的相位誤差信號(hào)具有比 例分量和積分分量，包括： 確定所述比例分量是否落入由上限值和下限值限定的一范圍內(nèi)； 如果所述比例分量落入所述范圍內(nèi)則組合所述比例分量和所述積分分量以提供所述 相位誤差ig號(hào)； 否則修改所述比例分量以滿足相位斜率要求同時(shí)保持所述積分分量未修改，并組合所 述經(jīng)修改的比例分量和所述未修改的積分分量以提供所述相位誤差信號(hào)。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使所述比例分量飽和為所述范圍內(nèi)的一個(gè) 值并用衰減函數(shù)調(diào)制輸出信號(hào)以獲得用于與所述積分分量組合的經(jīng)修改的比例分量。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，使所述比例分量飽和為乘以一可編程縮放 因子的最接近的限制值。4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述上限值和下限值是可編程的。5. 如權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述衰減函數(shù)是以下形式的指 數(shù)函數(shù)：其中BW是鎖相環(huán)的帶寬，ξ是阻尼因子，Ts是鎖相環(huán)的采樣時(shí)長(zhǎng)，η為指數(shù)。6. 如權(quán)利要求2到5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述衰減函數(shù)具有可編程的較 低閾值，在輸出信號(hào)落在低于所述較低閾值時(shí)應(yīng)用所述較低閾值。7. 如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于容易受參考頻率變化 影響、包括通常由來自環(huán)形濾波器的第一控制信號(hào)控制的受控振蕩器的鎖相環(huán)，進(jìn)一步包 括： 從受控振蕩器的當(dāng)前頻率中確定一新的參考頻率和一頻率斜率限制要求、用于在滿足 所述頻率斜率要求的同時(shí)將振蕩器頻率變?yōu)樾碌漠?dāng)前頻率的時(shí)長(zhǎng)Τ; 如果滿足一預(yù)定條件，所述預(yù)定條件包括所述新的參考頻率和當(dāng)前振蕩器頻率之間的 頻率差大于一預(yù)定值，那么由第二控制信號(hào)替代所述第一控制信號(hào)以在所述時(shí)長(zhǎng)Τ內(nèi)將振 蕩器的當(dāng)前頻率增加到所述新的當(dāng)前頻率。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述參考頻率變化源自參考輸入的變化，并 進(jìn)一步包括： 從新的參考頻率和當(dāng)前震蕩器頻率估算一平均頻率； 確定所述平均頻率和當(dāng)前振蕩器頻率之差的比例以獲得所述時(shí)長(zhǎng)Τ。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括通過比較當(dāng)前和先前的參考沿 位置來獲得一脈沖寬度信息并使產(chǎn)生的脈沖寬度信息通過一濾波器以獲得新的參考的平 均頻率。10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括調(diào)整第一信號(hào)的相位從而 補(bǔ)償由于所述第二控制信號(hào)對(duì)所述受控振蕩器的控制所導(dǎo)致的相位變化，以允許從相位斜 率限制到常規(guī)PLL模式的無損切換。11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述參考頻率變化由參考頻率中的瞬變導(dǎo) 致，并進(jìn)一步包括： 通過比較當(dāng)前和先前的參考沿位置來獲得脈沖寬度信息； 使脈沖寬度信息通過一低通濾波器以估算新的當(dāng)前參考頻率。12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定條件進(jìn)一步包括對(duì)當(dāng)前參考頻 率和新的當(dāng)前參考頻率之差的兩個(gè)連續(xù)短期估算小于第一閾值，且通過一短期平均濾波器 的當(dāng)前參考頻率和通過一長(zhǎng)期平均濾波器的當(dāng)前參考頻率之差小于第二閾值。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，第一閾值是PLL中噪聲變化的倍數(shù)，并通 過以下步驟估算噪聲變化：保存短期估算，計(jì)算所保存的短期估算和長(zhǎng)期平均值之差，對(duì)其 幅值求平均以獲得噪聲變化估算（噪聲）。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，從以下等式獲得第一閾值Thrl Thrl=3Thr噪聲+ ε 其中ε是一個(gè)小的常數(shù)以考慮為零的情形，并且第二閾值Thr2從以下等式獲 得其中△是必須檢測(cè)到的最小頻率跳變。是濾波器LPFtW的時(shí)間常數(shù)且Tsw是濾 波器LPF短期的時(shí)間常數(shù)。15. -種具有受控相位斜率的鎖相環(huán)，其中控制受控振蕩器的相位誤差信號(hào)具有比例 分量和積分分量，包括： 一相位斜率控制器，被配置為： 確定所述比例分量是否落入由上限值和下限值限定的一范圍內(nèi)； 如果所述比例分量落入所述范圍內(nèi)則組合所述比例分量和所述積分分量以提供所述 相位誤差?目號(hào)；以及 否則修改所述比例分量以滿足相位斜率要求同時(shí)保持所述積分分量未修改，并組合所 述經(jīng)修改的比例分量和所述未修改的積分分量以提供所述相位誤差信號(hào)。16.如權(quán)利要求15所述的鎖相環(huán)，其特征在于，所述相位斜率控制器被配置為：如果所 述比例分量落在所述范圍之外，則使所述比例分量飽和到所述范圍內(nèi)的一個(gè)值并用衰減函 數(shù)調(diào)制輸出信號(hào)以獲得用于與所述積分分量組合的經(jīng)修改的比例分量，從而提供所述相位 誤差信號(hào)。17.如權(quán)利要求15所述的鎖相環(huán)，其特征在于，所述相位斜率控制器包括： 一比較器，被配置為確定所述比例分量是否落入所述范圍內(nèi)； 一開關(guān)，由所述比較器控制從而：如果所述比例分量落入所述范圍內(nèi)則將未修改的比 例分量傳遞到環(huán)形濾波器，且如果所述比例分量落在所述范圍之外則將一經(jīng)修改的比例分 量傳遞到環(huán)形濾波器；以及 被配置為向所述比例分量施加所述衰減函數(shù)以提供所述經(jīng)修改的比例分量的塊。18.如權(quán)利要求15所述的鎖相環(huán)，其特征在于，容易受參考頻率變化的影響，具有受控 的頻率斜率，并包括通常由來自環(huán)路濾波器的第一控制信號(hào)控制的受控振蕩器，所述鎖相 環(huán)進(jìn)一步包括： 一頻率斜率控制器，被配置為： (i)從受控振蕩器的當(dāng)前頻率中確定一新的參考頻率和一頻率斜率限制要求、用于在 滿足所述頻率斜率要求的同時(shí)將振蕩器頻率變?yōu)樾碌漠?dāng)前頻率的時(shí)長(zhǎng)τ;和 (ii)如果滿足一預(yù)定條件，所述預(yù)定條件包括所述新的參考頻率和當(dāng)前振蕩器頻率之 間的頻率差大于一預(yù)定值，那么由第二控制信號(hào)替代所述第一控制信號(hào)以在所述時(shí)長(zhǎng)T內(nèi) 將振蕩器的當(dāng)前頻率增加到該新的當(dāng)前頻率。19. 如權(quán)利要求18所述的鎖相環(huán)，其特征在于，所述參考頻率變化源自參考輸入的變 化，并且所述頻率斜率控制器被配置為： 從新的參考頻率和當(dāng)前震蕩器頻率估算一平均頻率；以及 確定所述平均頻率和當(dāng)前振蕩器頻率之差的比例以獲得所述時(shí)長(zhǎng)T。20. 如權(quán)利要求19所述的鎖相環(huán)，其特征在于，所述頻率斜率控制器相繼地包括一脈 沖寬度估計(jì)器、一低通濾波器、一比較器、一絕對(duì)值模塊和一分頻器以獲得所述時(shí)長(zhǎng)T。21. 如權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的鎖相環(huán)，其特征在于，所述參考頻率變化源自 參考頻率的瞬變，并且其中所述頻率斜率控制器被配置為： 通過比較當(dāng)前和先前的參考沿位置來獲得脈沖寬度信息； 使脈沖寬度信息通過一低通濾波器以估算新的當(dāng)前參考頻率。22. 如權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的鎖相環(huán)，其特征在于，所述頻率斜率控制器包 括： 一相位補(bǔ)償器，被布置成調(diào)整PLL環(huán)路中的相位從而補(bǔ)償頻率斜率限制操作期間的相 位累積。
【專利摘要】在其中控制受控振蕩器的相位誤差信號(hào)具有比例分量和積分分量的鎖相環(huán)中通過確定該比例分量是否落入由上限值和下限值限定的一范圍內(nèi)來控制該鎖相環(huán)中的相位斜率。如果比例分量落入該范圍內(nèi)則組合該比例分量和積分分量以提供相位誤差信號(hào)。否則，修改比例分量以滿足相位斜率要求同時(shí)保持積分分量未修改。組合經(jīng)修改的比例分量和未修改的積分分量以提供相位誤差信號(hào)。
【IPC分類】H03L7/08, H03L7/085
【公開號(hào)】CN105308865
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480024141
【發(fā)明人】Q·G·金, K·拉巴, K·米特里科, T·扎加
【申請(qǐng)人】美高森美半導(dǎo)體無限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年4月29日
【公告號(hào)】US8957711, US20140320186, WO2014176674A1