[发明专利]锁相回路装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种锁相回路装置，且特别是有关于一种可自动校正频率的锁相回路装置。

背景技术

随着电子科技的进步，电子产品已成为人们生活中不可获缺的工具。例如用来进行资讯交换的通信产品，透过通信产品来与外界进行资讯交换，已是人们生活中每日都必要执行的工作。

在电子通信产品中，最常见的就是锁相回路(phase lock loop,PLL)装置，锁相回路装置通常用来提供一个具有准确相位的周期性的输出信号。在现今的技术领域中，锁相回路装置所需要提供的频率越来越快，工作电压也越来越低。另外，随着应用上的多元化的需要，锁相回路装置也会被要求可以提供较大频率范围的输出信号。也因此，如何有效提供需要低操作电压、可以快速锁定的以及大频率范围的输出信号锁相回路装置为现今的设计者所要考虑的重要课题。

发明内容

本发明提出一种锁相回路装置，包括频率校正电路以及锁相回路。频率校正电路接收参考输入信号、反馈输出信号以及校正比较值。频率校正电路依据参考输入信号、反馈输出信号以及校正比较值来在校正周期中产生频率校正电压以及频带设定值。频率校正电路在校正周期中产生指示讯号给锁相回路装置使其为开回路。锁相回路耦接频率校正电路，并接收参考输入信号、频率校正电压以及指示信号。在校正周期时，锁相回路依据频率校正电压以及频带设定值产生反馈输出信号，频率校正电路利用校正比较值与参考输入信号来比较反馈输出讯号与参考输入信号的频率大小，进而调整得到最佳之校正比较值。当校正结束后，频率校正电路经由指示信号控制锁相回路装置进入正常操作周期。

在本发明之一实施例中，上述之校正周期在正常操作周期之前。

在本发明之一实施例中，上述之频率校正电路利用校正比较值与参考输入讯号产生可程式化控制之周期来对反馈输出讯号进行计数以产生计数结果。频率校正电路并比较计数结果以及校正比较值来调整频率校正电路。

在本发明之一实施例中，上述之频率校正电路包括控制电路以及电压产生电路。控制电路在可程式化控制的时间周期中对反馈输出信号进行计数以产生计数结果，并依据比较计数结果以及校正比较值来调整频带设定值。电压产生电路耦接控制电路，用以产生频率校正电压。

在本发明之一实施例中，上述之控制电路包括时序控制电路、计数器、比较器以及逻辑运算电路。时序控制电路接收输入信号以及校正比较值，依据输入信号以及校正比较值来设定计数时间周期。计数器耦接时序控制电路，接收反馈输出信号并在计数时间周期中对反馈输出信号进行计数以产生计数结果。比较器耦接计数器，比较计数结果以及校正比较值来产生比较结果。逻辑运算电路耦接比较器以及时序控制电路，依据比较结果来产生频带设定值。

在本发明之一实施例中，上述之计数时间周期的时间长度等于输入信号的周期与校正比较值的乘积。

在本发明之一实施例中，上述之逻辑运算电路包括闩锁器以及状态机电路。闩锁器耦接比较器，用以依据闩锁信号来闩锁比较结果。状态机电路耦接闩锁器以及时序控制电路，依据被闩锁的比较结果及状态机时钟脉冲信号，并透过连续近似法来调整频带设定值。

在本发明之一实施例中，上述之时序控制电路更依据输入信号以及校正比较值来产生闩锁信号以及状态机时钟脉冲信号。

在本发明之一实施例中，上述之状态机电路在频带设定值校正开始时产生指示信号控制锁相回路装置为开回路；校正结束后改变产生指示信号控制锁相回路装置为闭回路，进入正常操作周期。

在本发明之一实施例中，锁相回路装置更包括开关。开关串接在频率校正电路提供频率校正电压至锁相回路电路的路径间，其中，开关依据指示信号以导通或断开。

在本发明之一实施例中，上述之开关在校正周期中被导通，在正常操作周期中被断开。

在本发明之一实施例中，上述之锁相回路电路包括相位频率检测电路、电荷泵电路、电压控制振荡器以及除频器。相位检测电路接收输入信号、反馈输出信号以及指示信号。相位检测电路依据指示信号在正常操作周期中检测输入信号以及反馈输出信号的相位与频率差。电荷泵电路耦接相位检测电路，在正常操作周期中依据参考输入讯号与反馈输出信号的相位与频率差所产生的讯号来控制充放电电流以调整频率校正电压。电压控制振荡器耦接电荷泵电路，依据频率校正电压来产生输出信号。除频器耦接电压控制振荡器，针对输出信号进行除频以产生反馈输出信号。

在本发明之一实施例中，上述之锁相回路更包括滤波器。滤波器耦接至电荷泵电路与电压控制振荡器的耦接端点。