[发明专利]具有延伸且连续的可分频率范围的多模数分频器

说明书

技术领域

本发明涉及一种多模数分频器(multi-modulus divider)，特别涉及一种具有延伸且连续的可分频率范围的多模数分频器。

背景技术

为了实现日益复杂的通信规格，通信系统中所使用的频率合成器(frequency synthesizer)被要求具备大范围的频率合成能力以搭配各种不同规格的晶体振荡器(crystal oscillator)，以及除了整数倍之外也能合成非整数倍的频率的能力。图1是显示常用于频率合成器的一可编程(programmable)分频电路100的结构示意图，其包含有N个串接的分频单元(divider cell)110(在本范例中N＝6)，而每一个分频单元110都受一编程输入信号P_IN控制来执行除2或3的分频动作(其中，P_{IN_0}为编程输入信号P_IN的最低有效位(LSB)，而P_{IN_5}为编程输入信号P_IN的最高有效位(MSB))，例如当编程输入信号P_{IN_0}为0时，分频单元110a将输入频率除以2，而当编程输入信号P_{IN_0}为1时，分频单元110a将输入频率除以3；在每一次的除数周期中，最后一个分频单元110f产生一模数信号MO₆并往前传递至分频单元110e，经过分频单元110e重新计时(reclock)后成为模数信号MO₅并继续往前传递，直到分频单元110a产生模数信号MO₁，而只有在前一级传回的模数信号为逻辑“1”时，分频单元110才会读入编程输入信号P_IN，并依据编程输入信号P_IN的指示进行分频。

分频电路100的可分频率范围为2^N-2^N+1-1，其可产生的最大频率与最小频率之间大约只有2倍的差距，因此实际应用上受到诸多限制。改良后的分频电路200如图2所示，部分分频单元(在本实施范例中为分频单元110d-110f)的模数信号输出端增设有或门(OR gate)组成的逻辑电路，用来选择性地旁通(bypass)分频单元110d-110f的分频结果，举例来说，将P_{IN_6}设为‘0’时，不论模数信号MO₆为何，逻辑门222f均输出‘1’至分频单元110e的模数信号输入端，此动作相当于舍弃分频单元110f，而由分频单元110a-110e来产生分频电路200的分频输出；当P_{IN_6}以及P_{IN_5}的值均设为’0’时，不论模数信号MO₆及MO₅为何，逻辑门222e均输出‘1’至分频单元110d的模数信号输入端，相当于舍弃分频单元110e及分频单元110f。因此，分频电路200中真正影响输出频率的分频器数目可经由适当地设定编程输入信号P_IN来调整，因此，相较于图1所示的分频电路100，分频电路200的可分频率范围下限可延伸至2^M，其中M为不可被旁通的分频器数目，注意N＞M≥1。