專利名稱：非整數分頻頻率合成器及其相關方法
技術領域：
本發(fā)明涉及提供一種非整數分頻頻率合成器(Fraction-N frequencysynthesizer)以及相關頻率合成的方法，特別涉及一種可應用于不同參考頻率并具有三角積分調制器(sigma-delta modulator)的非整數分頻頻率合成器以及相關頻率合成的方法。
背景技術：
傳統(tǒng)上，頻率合成器(frequency synthesizer)利用一參考信號的參考頻率來當作一來源信號，并且通過該參考頻率來合成所需的輸出信號，其中該輸出信號的頻率與參考頻率具有倍數關系。請參閱圖1，為一現(xiàn)有非整數分頻頻率合成器100的功能方塊圖。非整數分頻頻率合成器100包含有一相位檢測器(phase detector)110、一回路濾波器(loopfilter)120、一電壓控制振蕩器(voltage controlled oscillator，VCO)130、一分頻器(frequency divider)140、以及一三角積分調制器(sigma-delta modulator，SDM)150。分頻器140依據由三角積分調制器150所提供的一分頻因子(divisionfactor)(例如N±n)來對一輸出信號Sout的輸出頻率Fout進行分頻的動作，并產生一反饋信號Sb。而相位檢測器110則比較該反饋信號Sb以及參考信號Sref的相位，并且輸出一代表反饋信號Sb以及參考信號Sref的相位差異的相位差異信號Se。接下來，相位差異信號Se通過回路濾波器120進行濾波的動作并產生一控制電壓Vt，該控制電壓Vt用來控制電壓控制振蕩器130以產生一輸出信號Sout，而該輸出信號Sout的輸出頻率與控制電壓Vt則具有一函數關系。
在現(xiàn)有非整數分頻頻率合成器100中，用于對輸出信號Sout進行分頻動作的分頻因子通常是通過三角積分調制器150在二到多個整數間進行切換來加以產生的。請參閱圖2，為圖1所示的三角積分調制器150的功能方塊圖。三角積分調制器150包含有一整數輸入源(integral end source)151、一分數輸入源(fractional end source)152、加法器156及158、一低通濾波器(low-pass filter)154、一量化器(quantizer)155、以及一基數乘法器(base multiplier)157。請注意，由于現(xiàn)有三角積分調制器150的運作原理以及相關構造為熟悉此項技術者所周知，在此不于贅述。在現(xiàn)有三角積分調制器150中，整數輸入源151可為一緩存器(register)，用來提供一整數部分數據(integral part)N，而該分數輸入源152也可為一寄存器(register)，用來提供一分數部分數據(fractional part)FE。所述低通濾波器154可用來當作一多階(multiple-order)的低通濾波器，用來對分數部分數據FE進行低通濾波的動作。而量化器155則依據不同的級數(level)將分數部分數據FE量化成一介于+n至-n范圍間的特定量化值。接下來，基數乘法器157將所述介于+n至-n范圍間的量化值乘以一固定的基數值(basevalue)B，隨后再利用負反饋將基數乘法器157所計算出的結果輸入至加法器158中，而加法器158再將基數乘法器157所計算出的結果與分數部分數據FE相減。如圖2所示，加法器156將整數部分數據N與所述介于+n至-n范圍間的量化值合成在一起以產生一連串介于N+n至N-n之間的除數，因此，在長時間后，例如經過數十個輸出信號周期后，三角積分調制器150所產生的平均除數值等效于N+FE。輸出信號Sout的平均輸出頻率Fout與參考信號Sref的參考頻率Fref的關系式可表示如下
Fout＝Fref×(N+FE)公式(1)其中基數乘法器157所提供的基數B可通過參考頻率Fref以及所需的輸出頻率分辨率(frequency resolution)Fres相加求得，其關系式表示如下B＝Fref/GCD(Fref，F(xiàn)res) 公式(2)在公式(2)中，GCD(greatest common divisor)代表最大公因子，換句話說，GCD(Fref，F(xiàn)res)也取參考頻率Fref以及頻率分辨率Fres的最大公因子。
由上述公式可知，基數B由參考頻率Fref推導而來，因此，若參考頻率Fref改變時，基數乘法器157中的基數B也需要改變。換句話說，現(xiàn)有頻率合成器100中的三角積分調制器150設計用于支持單一固定的參考頻率Fref。若是要設計一可應用于不同的參考頻率的頻率合成器的話，現(xiàn)有頻率合成器必須在三角積分調制器中計算出對應各個參考頻率的基數值，并且也須針對各個參考頻率設計不同的反饋電路，如此一來，大大增加空間和成本上的消耗。因此，為了要增進頻率合成器的效能，如何適當地設計一個具有固定基數，并且不受參考頻率改變限制的三角積分調制器為現(xiàn)今的一大課題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種可應用于不同參考頻率并具有三角積分調制器的非整數分頻頻率合成器以及相關頻率合成的方法，以解決上述的問題。
本發(fā)明提供了一種頻率合成器，包含有一相位檢測器，一回路濾波器，一可控制振蕩器，一分頻器，以及一三角積分調制器；所述相位檢測器，耦接于一參考信號以及一反饋信號，用于依據所述參考信號以及反饋信號的相位差產生一相位差信號；
所述回路濾波器，耦接于所述相位檢測器，用來對所述相位差信號進行濾波的動作并產生一控制電壓；所述可控制振蕩器，耦接于所述回路濾波器，用來依據所述控制電壓產生一輸出信號；所述分頻器，耦接于所述可控制振蕩器以及相位檢測器，用來依據一分頻因子來對所述輸出信號的頻率進行分頻動作以產生一反饋信號；以及所述三角積分調制器，耦接于所述分頻器，用來依據一整數部分數據以及一分數部分數據來提供所述分頻因子；而所述三角積分調制器包含有一控制器，用來提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值，其中所述第一位值代表所述整數部分數據、第二位值代表一第一部分的所述分數部分數據，以及第三位值代表一第二部分的所述分數部分數據；一第一加法器，耦接于所述控制器，用來合成所述第二位值、第三位值、以及一數字反饋值以產生一合成結果；一低通濾波器，耦接于所述第一加法器，用來依據所述合成結果輸出一已濾波結果；一量化器，耦接于所述低通濾波器，用來量化所述已濾波結果以產生一量化值；一第二加法器，耦接于所述量化器，用來合成所述第一位值以及量化值以產生所述分頻因子；以及一乘法器，耦接于所述第一加法器以及量化器，用來將所述量化值乘以一固定常數的乘法因子，以產生所述數據反饋值；其中所述控制器對應所述參考信號來調整所述第三位值以使得一輸出頻率分辨率維持固定。
所述控制器依據下列公式來決定所述第一位值N、第二位值FE、以及第三位值FERN＝Fout/Fref；FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}；其中Fout代表所述輸出信號的頻率、Fref代表所述參考信號的頻率、CB代表所述乘法因子、以及Mod{}代表一模數運算(modulo computation)。
所述控制器也可以依據下列公式來決定所述第一位值N、第二位值FE、以及第三位值FERN＝Fout/Fref；FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝{Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}}*2R/Fref；其中Fout代表所述輸出信號的頻率、Fref代表所述參考信號的頻率、CB代表所述乘法因子、R為一整數、以及Mod{}代表一模數運算(modulocomputation)。
所述三角積分調制器還包含有一抖動電路(dithering circuit)，耦接于所述控制器，用來接收所述第三位值以及依據所接收的第三位值產生一抖動值；以及所述第一加法器合成所述抖動值、第二位值、以及數字反饋值以產生所述合成結果。本發(fā)明還提供了一種頻率合成方法，其包含有依據所述參考信號以及反饋信號的一相位差產生一控制電壓；依據所述控制電壓產生一輸出信號；依據一分頻因子來對所述輸出信號的頻率進行分頻動作以產生一反饋信號；以及依據一整數部分數據以及一分數部分數據來提供所述分頻因子，其包含有提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值，其中所述第一位值代表所述整數部分數據、所述第二位值代表一第一部分的所述分數部分數據，以及所述第三位值代表一第二部分的所述分數部分數據；合成所述第二位值、第三位值、以及一數字反饋值以產生一合成結果；依據所述合成結果輸出一已濾波結果；量化所述已濾波結果以產生一量化值；合成所述第一位值以及量化值以產生所述分頻因子；將所述量化值乘以一固定常數的乘法因子；以及對應所述參考信號來調整所述第三位值以使得一輸出頻率分辨率維持固定。
所述提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值的步驟包含有依據下列公式來決定所述第一位值N、第二位值FE、以及第三位值FERN＝Fout/Fref；FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}；其中Fout代表所述輸出信號的頻率、Fref代表所述參考信號的頻率、CB代表所述乘法因子、以及Mod{}代表一模數運算(modul ocomputation)。
所述提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值的步驟也可以包含有依據下列公式來決定所述第一位值N、第二位值FE、以及第三位值FERN＝Fout/Fref；
FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}×2R/Fref；其中Fout代表所述輸出信號的頻率、Fref代表所述參考信號的頻率、CB代表所述乘法因子、R為一整數、以及Mod{}代表一模數運算(modulocomputation)。
提供所述分頻因子的方法還包含有接收所述第三位值以及依據所接收的第三位值產生一抖動值；以及產生所述合成結果的步驟包含有合成所述抖動值、第二位值、以及數字反饋值以產生所述合成結果。
相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明三角積分調制器具有一固定的基數B的基數乘法器，其可使得非整數分頻頻率合成器可支持不同的參考頻率。在本發(fā)明的三角積分調制器中依據輸出頻率Fout、參考頻率Fref、以及基數B來計算出整數部分數據N、分數部分數據FE、以及分數余數部分數據FER，使得非整數分頻頻率合成器可在不考慮參考頻率的環(huán)境下更具有彈性并且更有效率地進行運作。


圖1為現(xiàn)有非整數分頻頻率合成器的功能方塊圖；圖2為圖1中的三角積分調制器的功能方塊圖；圖3為本發(fā)明第一實施例的非整數分頻頻率合成器的功能方塊圖；圖4為本發(fā)明第二實施例的非整數分頻頻率合成器的功能方塊圖；圖5為圖4中的三角積分調制器進行操作的流程圖；圖6為本發(fā)明第三實施例的非整數分頻頻率合成器的功能方塊圖。
主要組件符號說明100、300、400、600 非整數分頻頻率合成器110、310、410、610 相位檢測器120、320、420、620 回路濾波器
130、330、430、630 電壓控制振蕩器140、340、440、640 分頻器150、350、450、650 三角積分調制器151、351、451、651 整數輸入源152、352、452、652 分數輸入源154、354、454、654 低通濾波器155、355、455、655 量化器156、158、356、358、456、458、656、658 加法器157、457、657 基數乘法器357 基數單元 359 多任務器360、460、660 控制器453 分數余數輸入源670 抖動電路具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
請參閱圖3，為本發(fā)明第一實施例的非整數分頻頻率合成器300的功能方塊圖。非整數分頻頻率合成器300包含有一相位檢測器(phase detector)310、一回路濾波器(loop filter)320、一電壓控制振蕩器(voltagecontrolled oscillator，VCO)330、一分頻器(frequency divider)340、以及一三角積分調制器(sigma-delta modulator，SDM)350。
如圖3所示，頻率合成器300的基本構造相似于前述現(xiàn)有頻率合成器。分頻器340依據由三角積分調制器350所提供的一分頻因子(divisionfactor)(例如N±n)來對一輸出信號Sout的輸出頻率Fout進行分頻的動作，并產生一回溯(feedback)信號Sb。而相位檢測器310則比較該回溯信號Sb以及參考信號Sref的相位，并且輸出一代表回溯信號Sb以及參考信號Sref的相位差異的相位差異信號Se。接下來，相位差異信號Se通過回路濾波器320進行濾波的動作并產生一控制電壓Vt，所述控制電壓Vt用來控制電壓控制振蕩器330以產生一輸出信號Sout，而所述輸出信號Sout的輸出頻率與控制電壓Vt則具有一函數關系。
如圖3所示，在本實施例中，三角積分調制器350包含有一控制器360、一整數輸入源(integral end source)351、一分數輸入源(fractional endsource)352、加法器356及358、一低通濾波器(low-pass filter)354、一量化器(quantizer)355、一基數單元(base module)357、以及一多任務器(multiplexer，MUX)359。請注意，由于圖3所示以及圖2所示的同名組件具有相同的構造以及操作原理，因此在這里不在加以贅述。圖3所示的三角積分調制器350與圖2所示的三角積分調制器150的最大的不同點為在三角積分調制器350中的基數單元357包含有多個基數調制器(basemodulator)357_1、357_2、...、以及357_n，其中所述多個基數調制器357_1、357_2、...、以及357_n分別對應不同的參考頻率。控制器360控制多任務器359來依據目前輸入的參考頻率選擇一個相對應的基數調制器以建立所需的反饋回路，舉例來說，假設三個不同頻率的參考頻率Fref1、Fref2、以及Fref3應用于頻率合成器300中，也即，依據上述的公式(2)，基數調制器357_1、357_2、以及357_3則依據所述三個不同的參考頻率來分別產生三個基數B1、B2、以及B3。接下來，控制器360然后控制多任務器359依據目前的參考頻率選擇一個相對應的基數調制器，若目前的參考頻率為Fref1，則多任務器359選擇具有基數B1的基數調制器357_1來建立反饋回路。因此，在本實施例中，頻率合成器300即可在不改變基本架構的環(huán)境下應用于不同的參考頻率來加以運作。
請參閱圖4，為本發(fā)明第二實施例的非整數分頻頻率合成器400的功能方塊圖。非整數分頻頻率合成器400包含有一相位檢測器410、一回路濾波器420、一電壓控制振蕩器430、一分頻器440、以及一三角積分調制器450。請注意，由于圖4所示以及圖3所示的同名組件具有相同的構造以及操作原理，因此在這里不在加以贅述。
圖3所示的三角積分調制器350與圖4所示的三角積分調制器450的最大的不同點在于其內部電路構造，如圖4所示，在本實施例中的三角積分調制器450包含有一控制器460、一整數輸入源451、一分數輸入源452、一分數余數輸入源(fractional end remainde rsource)453、加法器456及458、一低通濾波器454、一量化器455、以及一基數乘法器457。請注意，在本實施例中，三角積分調制器450可僅依據一具有單一基數B的基數乘法器457的條件下而在不同的參考頻率環(huán)境下進行運作。換句話說，在本實施例中，基數乘法器457中的基數B可能不等于上述的公式(2)所計算出來的基數值。因此，為了要具有所需的輸出頻率分辨率Fres，分數輸入源452所產生的分數部分數據FE需要被一分數余數部分數據(fractional remainder part)FER來加以補償，而輸出頻率Fout、參考頻率Fref、整數部分數據N、分數部分數據FE、分數余數部分數據FER、以及基數B的相對應關系式表示如下N＝Fout/Fref 公式(3)Frac＝Mod(Fout，F(xiàn)ref) 公式(4)FE＝(Frac×B)/Fref公式(5)FER＝Mod〔(Frac×B)，F(xiàn)ref〕 公式(6)
在公式(4)以及公式(6)中，Mod代表模數運算(modulo computation)。請注意，在上述公式(3)以及公式(5)中，其中所述除式皆為整數除式，也即在上述公式中其除式所得到的余數可忽略不計。
在本實施例中，控制器460首先依據公式(3)中利用目前輸入的參考頻率Fref以及輸出頻率Fout來計算整數部分數據N，并且將計算出來的整數部分數據N送至整數輸入源451。接下來，控制器460再依據公式(4)進行參考頻率Fref以及輸出頻率Fout的模數運算以得到余數Frac。在求得余數Frac之后，控制器460再依據公式(5)來計算出分數部分數據FE，以及依據公式(6)來計算出分數余數部分數據FER，然后再分別地將計算出的分數部分數據FE以及分數余數部分數據FER傳遞至分數輸入源452以及分數余數輸入源453。
接下來，加法器458將分數部分數據FE、分數余數部分數據FER、以及從基數乘法器457所輸出的負反饋結果合成起來并該合成結果將輸入至低通濾波器454。所述低通濾波器454可為一多階低通濾波器，用來對加法器458所輸出的合成結果進行濾波的動作。然后量化器455則依據不同的級數(level)將已濾波的合成結果量化成一介于+n至-n范圍間的特定量化值，接下來，基數乘法器457再將量化器455所輸出的量化值乘以一固定的基數B并將所述反饋結果輸出至加法器458。然后加法器456再將整數部分數據N以及介于+n至-n范圍間的量化值合成起來以產生一連串的除數，因此，于長時間后，例如經過數十個輸出信號周期后，三角積分調制器450所產生的平均除數值等效于N+FE。而平均輸出頻率Fout將會等于Fref×(N+FE)。
請注意，在本實施例中，非整數分頻頻率合成器400可用來支持不同的參考頻率。也即，三角積分調制器450中的控制器460可用來依據所述的公式來產生相對應所述特定參考頻率的分數部分數據FE、分數余數部分數據FER、以及整數部分數據N。在本實施例基數乘法器457中的基數B為一固定的常數而不需要考慮參考頻率的變化。請參閱圖5，為圖4所示的三角積分調制器450進行操作的流程圖。請注意，流程圖中相關步驟不一定遵照此排序來連續(xù)執(zhí)行，且其它的步驟也可能插入其中。三角積分調制器450操作的步驟可歸納如下步驟502控制器460依據目前的參考頻率Fref以及輸出頻率Fout計算整數部分數據N。
步驟504控制器460依據目前的參考頻率Fref以及輸出頻率Fout進行模數運算的余數Frac、基數B、以及參考頻率Fref來計算出分數部分數據FE。
步驟506控制器460依據余數Frac、基數B、以及參考頻率Fref來計算出分數余數部分數據FER。
步驟508加法器458將分數部分數據FE、分數余數部分數據FER、以及從基數乘法器457所輸出的負反饋結果合成起來并該合成結果將輸入至低通濾波器454。
步驟510低通濾波器454對加法器458所輸出的合成結果進行濾波的動作。
步驟512量化器455則依據不同的級數將已濾波的合成結果量化成一介于+n至-n范圍間的特定量化值。
步驟514加法器456再將整數部分數據N以及介于+n至-n范圍間的量化值合成起來以產生一除數。
步驟516基數乘法器457再將量化器455所輸出的量化值乘以一固定的基數B并將所述反饋結果輸出至加法器458。
請注意，本發(fā)明并不限定分數余數部分數據FER的產生方式，也即不同于公式(6)的其它可能也可將分數余數部分數據FER計算出來。舉例來說，為了便于儲存至一具有R位的控制緩存器，余數部分數據FER的值可利用下列的公式來加以調整并取代Adjusted FER＝FER*2R/Fref 公式(7)如上所述，在公式(7)中的除式也為一整數除式，也即，在公式(7)中所除得的余數可被忽略不計，雖然忽略掉所述余數后可能會引起輸出頻率Fout發(fā)生頻率誤差的情形，然而，只要選取夠長的R位，輸出頻率Fout的頻率誤差即可被限制在一微小數目上，舉例來說，在本發(fā)明三角積分調制器450應用于802.11b/g(無線區(qū)域網絡標準)的一實施例中，若參考電壓Fref為9.2Mhz、而基數B為32、以及R為14位，由實驗數據可知，輸出頻率Fout的頻率誤差可小于0.0051P.P.M(百萬分率)，因此所述頻率誤差可被忽略且不影響系統(tǒng)整體的結果。進一步來說，基數乘法器457中的基數B可利用不同方式來加以設定，并不局限上述的設定方法，舉例來說，為了實作上方便，基數B可設定為2的倍數，如此一來本發(fā)明的基數乘法器457即可利用一簡單的移位緩存器(shift register)來加以實施。
請注意，在本發(fā)明的其它實施例中，分數余數部分數據FER也可依附在三角積分調制器原本即具有的抖動電路(dithering circuit)上以節(jié)省內存空間。請參閱圖6，為本發(fā)明第三實施例的非整數分頻頻率合成器600的功能方塊圖。非整數分頻頻率合成器600包含有一相位檢測器610、一回路濾波器620、一電壓控制振蕩器630、一分頻器640、以及一三角積分調制器650。請注意，由于圖6所示以及圖4所示的同名組件具有相同的構造以及操作原理，因此在這里不在加以贅述。
圖6所示的三角積分調制器650與圖4所示的三角積分調制器450的最大的不同點在于其內部電路構造，如圖6所示，在本實施例中的三角積分調制器650包含有一控制器660、一整數輸入源651、一分數輸入源652、一分數余數輸入源653、加法器656及658、一低通濾波器654、一量化器655、一基數乘法器657、以及一抖動電路(dithering circuit)670。一般來說，三角積分調制器中的抖動電路用來減少不必要的噪聲干擾。如圖6所示，抖動電路670提供一抖動輸出至加法器658，在本實施例中，在計算出分數余數部分數據FER后，控制器660將分數余數部分數據FER輸入至抖動電路670，而抖動電路670原本所提供的抖動值DV為一可調整且極小的值，因此，分數余數部分數據FER即可依附在原本的抖動值DV上，換句話說，抖動電路670合成了分數余數部分數據FER以及抖動值DV(也即FER+DV)并將結果輸出至加法器658。因此，在這情況下，三角積分調制器650即可不需花費多余的內存空間來儲存分數余數部分數據FER。
相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明三角積分調制器具有一固定的基數B的基數乘法器，其可使得非整數分頻頻率合成器可支持不同的參考頻率。在本發(fā)明的三角積分調制器中依據輸出頻率Fout、參考頻率Fref、以及基數B來計算出整數部分數據N、分數部分數據FE、以及分數余數部分數據FER，使得非整數分頻頻率合成器可在不考慮參考頻率的環(huán)境下更具有彈性并且更有效率地進行運作。
以上
具體實施例方式
僅用于說明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。
權利要求
1.一種頻率合成器，其特征在于，包含有一相位檢測器，耦接于一參考信號以及一反饋信號，用于依據所述參考信號以及所述反饋信號的相位差產生一相位差信號；一回路濾波器，耦接于所述相位檢測器，用來對所述相位差信號進行濾波的動作并產生一控制電壓；一可控制振蕩器，耦接于所述回路濾波器，用來依據所述控制電壓產生一輸出信號；一分頻器，耦接于所述可控制振蕩器以及相位檢測器，用來依據一分頻因子來對所述輸出信號的頻率進行分頻動作以產生一反饋信號；以及一三角積分調制器，耦接于所述分頻器，用來依據一整數部分數據以及一分數部分數據來提供所述分頻因子，所述三角積分調制器包含有一控制器，用來提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值，其中所述第一位值代表整數部分數據、所述第二位值代表一第一部分的分數部分數據，以及所述第三位值代表一第二部分的分數部分數據；一第一加法器，耦接于所述控制器，用來合成所述第二位值、第三位值、以及一數字反饋值以產生一合成結果；一低通濾波器，耦接于所述第一加法器，用來依據所述合成結果輸出一已濾波結果；一量化器，耦接于所述低通濾波器，用來量化所述已濾波結果以產生一量化值；一第二加法器，耦接于所述量化器，用來合成所述第一位值以及量化值以產生所述分頻因子；以及一乘法器，耦接于所述第一加法器以及量化器，用來將所述量化值乘以一固定常數的乘法因子，以產生所述數字反饋值；其中所述控制器對應參考信號來調整所述第三位值以使得一輸出頻率分辨率維持固定。
2.根據權利要求1所述的頻率合成器，其特征在于，所述控制器依據下列公式來決定所述第一位值、第二位值、以及第三位值N＝Fout/Fref；FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}；其中，N代表所述第一位值，F(xiàn)E代表所述第二位值，F(xiàn)ER代表所述第三位值，F(xiàn)out代表所述輸出信號的頻率，F(xiàn)ref代表所述參考信號的頻率，CB代表所述乘法因子，以及Mod{}代表一模數運算。
3.根據權利要求1所述的頻率合成器，其特征在于，所述控制器依據下列公式來決定所述第一位值、第二位值、以及第三位值N＝Fout/Fref；FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝{Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}}*2R/Fref；其中，N代表所述第一位值，F(xiàn)E代表所述第二位值，F(xiàn)ER代表所述第三位值，F(xiàn)out代表所述輸出信號的頻率、Fref代表所述參考信號的頻率、CB代表所述乘法因子、R為一整數、以及Mod{}代表一模數運算。
4.根據權利要求1所述的頻率合成器，其特征在于，所述三角積分調制器還包含有一抖動電路，耦接于所述控制器，用來接收所述第三位值以及依據該所接收的第三位值產生一抖動值；以及所述第一加法器合成所述抖動值、第二位值、以及數字反饋值以產生所述合成結果。
5.一種頻率合成方法，其特征在于，包含有依據一參考信號以及一反饋信號的一相位差產生一控制電壓；依據所述控制電壓產生一輸出信號；依據一分頻因子來對所述輸出信號的頻率進行分頻動作以產生所述反饋信號；以及依據一整數部分數據以及一分數部分數據來提供所述分頻因子，其包含有提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值，其中所述第一位值代表所述整數部分數據、第二位值代表一第一部分的所述分數部分數據，以及第三位值代表一第二部分的所述分數部分數據；合成所述第二位值、第三位值、以及一數字反饋值以產生一合成結果；依據所述合成結果輸出一已濾波結果；量化所述已濾波結果以產生一量化值；合成所述第一位值以及量化值以產生所述分頻因子；將所述量化值乘以一固定常數的乘法因子，以產生所述數字反饋值；以及對應所述參考信號來調整所述第三位值以使得一輸出頻率分辨率維持固定。
6.根據權利要求5所述的頻率合成方法，其特征在于，提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值的步驟包含有依據下列公式來決定所述第一位值N、第二位值FE、以及第三位值FERN＝Fout/Fref；FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}；其中Fout代表所述輸出信號的頻率、Fref代表所述參考信號的頻率、CB代表所述乘法因子、以及Mod{}代表一模數運算。
7.根據權利要求5所述的頻率合成方法，其特征在于，提供一第一位值、一第二位值，以及一第三位值的步驟包含有依據下列公式來決定所述第一位值N、第二位值FE、以及第三位值FERN＝Fout/Fref；FE＝{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}/Fref；以及FER＝Mod{{[Mod(Fout，F(xiàn)ref)]×CB}，F(xiàn)ref}×2R/Fref；其中Fout代表所述輸出信號的頻率、Fref代表所述參考信號的頻率、CB代表所述乘法因子、R為一整數、以及Mod{}代表一模數運算。
8.根據權利要求5所述的頻率合成方法，其特征在于，提供所述分頻因子的方法還包含有接收所述第三位值以及依據所接收的第三位值產生一抖動值；以及產生所述合成結果的步驟包含有合成所述抖動值、第二位值、以及數字反饋值以產生所述合成結果。
全文摘要
一種頻率合成器，包含有一相位檢測器、一回路濾波器、一可控制振蕩器、一分頻器、以及一三角積分調制器，其包含有一控制器用來提供一第一、第二、第三位值；一第一加法器用來合成該第二、第三位值、以及一數字反饋值以產生一合成結果；一低通濾波器用來依據該合成結果輸出一已濾波結果；一量化器用來量化該已濾波結果以產生一量化值；一第二加法器用來合成所述第一位值及量化值以產生一分頻因子；以及一乘法器用來將該量化值乘以一乘法因子；其中所述控制器對應一參考信號來調整所述第三位值使得一輸出頻率分辨率維持固定。
文檔編號H03B21/02GK1960186SQ20061013634
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月16日 優(yōu)先權日2005年10月31日
發(fā)明者袁威 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司