[发明专利]两点调制数字锁相环

说明书

技术领域

本公开一般涉及通信系统。更具体地，本公开涉及两点调制数字锁相环。

背景

电子设备（蜂窝电话、无线调制解调器、计算机、数字音乐播放器、全球定位系统（GPS）单元、个人数字助理（PDA）、游戏设备等）已成为日常生活的一部分。小型计算设备如今被放置在从汽车到住房用锁等各种事物中。在过去的几年里电子设备的复杂度有了惊人的上升。例如，许多电子设备具有一个或多个帮助控制该设备的处理器，以及支持该处理器及该设备的其他部件的数个数字电路。

无线通信系统被广泛部署用以提供诸如语音、视频、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够支持多个无线通信设备与一个或更多个基站的同时通信的多址系统。

移动设备可包括在操作期间使用的各式各样的电路。举例而言，振荡器可被用来对跨移动设备内的电路板或集成电路的各种电路进行同步。此外，移动设备内的不同电路可使用不同频率操作。因此，移动设备可生成多个参考信号以用于不同目的。

然而，像其他便携式电子设备一样，移动设备可具有有限的电池寿命。与其他类型的电路一起，振荡器在操作期间消耗电流，因此缩短了电池寿命。此外，可能期望使参考信号中的噪声量最小化。因此，可以通过两点调制数字锁相环来实现益处。

发明概述

公开了两点调制数字锁相环电路。该电路包括可在多个频率之间切换的采样时钟输入。该电路还包括在反馈路径中的接收低通调制数据的Σ-Δ调制器。该电路还包括接收高通调制数据的电压模式数-模转换器（VDAC）。该电路还包括耦合至该反馈路径以及VDAC的输出的模拟压控振荡器。该电路还包括耦合至该反馈路径、采样时钟和环路滤波器的相位-数字转换器（PDC）。

该高通调制数据可包括用自适应高通增益和高通增益分辨率调整来缩放的调制数据。该低通调制数据可包括用基于采样时钟频率的可变低通增益缩放并与Σ-Δ调制器的频率控制字求和的调制数据。

该电路还可包括K_v适配模块，其配置成确定自适应高通增益。该K_v适配模块可进一步配置成接收已由所述环路滤波器滤波的、在采样时钟与反馈路径之间的相位误差。该K_v适配模块可进一步配置成将经滤波的相位误差乘以带宽系数倒数以产生第一信号、将第一信号乘以调制数据的符号位以产生第二信号、将该第二信号与先前的第二信号求和以产生第三信号、以及将第三信号乘以带宽系数以产生高通增益。

该数字锁相环中的所有数字模块可将采样时钟输入作为工作时钟使用。这些数字模块包括Σ-Δ调制器、相位-数字转换器和环路滤波器。该高通调制数据可在其被输入到电压模式数-模转换器（VDAC）之前与环路滤波器的输出求和。该电压模式数-模转换器（VDAC）可配置成接收用于两点调制的高通调制数据和接收用于锁相的来自所述环路滤波器的输出。

还公开了一种使用数字锁相环的用于两点调制的集成电路。该集成电路包括可在多个频率之间切换的采样时钟输入。该集成电路还包括在反馈路径中的接收低通调制数据的Σ-Δ调制器。该集成电路还包括接收高通调制数据的电压模式数-模转换器（VDAC）。该集成电路还包括耦合至该反馈路径以及VDAC的输出的模拟压控振荡器。该集成电路还包括耦合至该反馈路径、参考频率和环路滤波器的相位-数字转换器（PDC）。

还公开了两点调制数字锁相环电路。该电路包括用于接收可在多个频率之间切换的采样时钟的装置。该电路还包括耦合至反馈路径的用于调制的装置，其接收低通调制数据。该电路还包括用于将数字信号转换成模拟信号的装置，其接收高通调制数据。该电路还包括用于基于所接收到的模拟输入信号来产生振荡频率的装置，其耦合至反馈路径和该用于转换的装置的输出。该电路还包括用于确定反馈路径信号与参考频率之间的相位差的装置，其耦合至环路滤波器。

还公开了一种用于两点调制的方法。接收了采样时钟输入。将低通调制数据提供给Σ-Δ调制器。基于Σ-Δ调制器的输出来预缩放模拟压控振荡器（VCO）输出。确定采样时钟输入与经预缩放的VCO输出之间的相位差。将高通调制数据与滤波之后的相位差求和以产生数字VCO控制字。将该数字VCO控制字转换成模拟控制字。将该模拟控制字提供给模拟VCO。