專利名稱：一種具有鎖定及跟蹤操作模式的鎖相環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有鎖定及跟蹤操作模式的鎖相環(huán)系統(tǒng)。
技術(shù)背景當(dāng)今，實(shí)質(zhì)上諸如無線電話、無線膝上型計(jì)算機(jī)、具有無線能力的個人數(shù)字助理、 WiFi聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等每一無線裝置均含有一個或多個鎖相環(huán)(PLL)電路?；旧?，PLL 電路用于合成或以其它方式產(chǎn)生精確、穩(wěn)定的高頻信號。通常，在PLL電路中，將參 考信號輸入到相位檢測器或相位頻率檢測器。相位檢測器比較所輸入的參考信號與來 自電壓控制振蕩器(VCO)的輸出信號。確定兩個信號之間的相位差值，且然后由環(huán) 路濾波器處理所得差值信號。環(huán)路濾波器的功能是穩(wěn)定環(huán)路且濾除系統(tǒng)中不必要的噪 聲。所濾波的信號經(jīng)輸入以控制VCO的操作。同樣，經(jīng)由整數(shù)除法器、分?jǐn)?shù)除法器 或混頻器將來自VCO的輸出作為輸入反饋到所述相位檢測器。這種反饋環(huán)路用于將 來自VCO的輸出伺服到參考信號的輸出。VCO自身是不穩(wěn)定的且易于出現(xiàn)頻率及相 位方面的漂移，這是人們極不期望且成問題的。然而，通過反饋VCO輸出信號且實(shí) 質(zhì)上將VCO限定到參考信號，從而獲得更穩(wěn)定精確的輸出信號。由于其產(chǎn)生精確而又穩(wěn)定的高頻信號的獨(dú)特能力，PLL電路存在于從調(diào)制器及解 調(diào)器到編碼器及解碼器以及利用這類高頻信號的控制器及其它電路的各種應(yīng)用中。在 調(diào)制器的情況中，PLL電路的一種常見的應(yīng)用需要對載波信號采用相位調(diào)制。經(jīng)相位 調(diào)制的載波信號隨后經(jīng)處理且作為射頻(RF)信號以無線電廣播的方式傳輸。通常， 相位正交調(diào)制器將含有通話及/或數(shù)據(jù)信息的基帶I及Q信號轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號。 隨后將這種IF信號作為參考信號輸入到PLL電路。最初，PLL電路鎖定參考IF信號， 且稍后其隨后跟蹤參考IF信號的相位。通過這種方式，將來自PLL電路的高頻信號 輸出實(shí)質(zhì)上限定到信息載送IF信號的相位。因此，PLL電路執(zhí)行將IF信號上變頻為 載波信號的較高頻率而同時鎖定且跟蹤來自相位正交調(diào)制器的參考IF信號的重要功 能。在理想的情況下，PLL電路將具有瞬時鎖定且隨后精確跟蹤參考IF信號的相位 的能力。遺憾的是，在應(yīng)用于PLL電路的環(huán)路濾波器時，由于濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)物理 學(xué)緣故，這兩個目標(biāo)互相發(fā)生沖突。 一種類型的PLL設(shè)計(jì)(通常稱為2型PLL)使 VCO的直流操作點(diǎn)能夠在大電壓范圍內(nèi)設(shè)定。這是有利的，因?yàn)檫@直接轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)異的 鎖定性能。然而，2型PLL呈現(xiàn)出較差的群延遲。群延遲定義所關(guān)心的各頻率中的相位特性。2型PLL固有的群延遲中的偏差導(dǎo)致VCO的相位偏離參考IF信號的相位。 因此， 一旦已建立了鎖定，2型PLL便不良好適用于跟蹤IF信號。另一種類型的PLL設(shè)計(jì)(通常稱為1型PLL)具有與2型PLL相比更恒定的群 延遲。這種特性使得1型PLL在跟蹤IF信號方面更優(yōu)異。然而，使用1型PLL的缺 點(diǎn)是難于為VCO設(shè)定正確的直流操作電壓。最初，參考IF信號將在一個相位頻率下 開始，而VCO信號具有某個不同的、任意的相位頻率。必須使VCO信號的相位匹配 或鎖定參考IF信號的相位。如果最初這兩個信號的相位頻率相差很遠(yuǎn)，則1型PLL 最終強(qiáng)制VCO信號的相位(及(因此)頻率)匹配參考IF信號的相位可能是不可能、 困難或耗時的。因此，PLL電路的設(shè)計(jì)人員面對著兩難問題。 一方面，可通過實(shí)施l型PLL來設(shè) 計(jì)PLL電路。實(shí)施1型PLL的優(yōu)點(diǎn)是其優(yōu)異的跟蹤性能。缺點(diǎn)是1型PLL具有降級 的鎖定功能。另一方面，可通過實(shí)施2型PLL來設(shè)計(jì)PLL電路。2型PLL使PLL電 路能夠更好地鎖定參考IF信號。然而，使用2型PLL的弊端是其不是用于跟蹤參考 IF信號的最合格的濾波器這一事實(shí)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種鎖相環(huán)(PLL)電路。所述PLL包括以所需頻率輸出信 號的電壓控制振蕩器。相位檢測器耦合到來自的電壓控制振蕩器的輸出。所述相位檢 測器將來自電壓控制振蕩器(VCO)的輸出與參考信號的相位進(jìn)行比較。環(huán)路濾波器 耦合到所述VCO及所述相位檢測器。所述環(huán)路濾波器具有用于將VCO信號的相位鎖 定為參考信號的相位的鎖定操作模式。所述環(huán)路濾波器可隨后大體上置于調(diào)節(jié)所述VCO信號的所述相位以跟蹤所述參考信號的所述相位的跟蹤操作模式。


在附式中以實(shí)例方式而非限定方式闡述本發(fā)明，且其中相同參考編號均指類 似的元件，在附圖中-圖1顯示可在其上實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的典型相位調(diào)制發(fā)射器。 圖2顯示PLL電路的操作方塊圖。 圖3顯示典型的1型PLL。 圖4顯示典型的2型PLL。圖5顯示描繪與1型PLL及2型PLL相關(guān)聯(lián)的群延遲的示意圖。 圖6A顯示具有用于從1型PLL及2型PLL兩者中獲益的開關(guān)及運(yùn)算放大器的環(huán) 路濾波器的實(shí)施例。圖6B顯示在圖6A中描繪的用于鎖定操作模式的環(huán)路濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 圖6C顯示在圖6B中描繪的用于跟蹤操作模式的環(huán)路濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖7顯示具有兩個操作模式的三階環(huán)路濾波器的實(shí)施例。圖8顯示可通過實(shí)施可變電壓源來在鎖定模式與跟蹤模式之間切換的PLL的實(shí)施例。圖9顯示可通過實(shí)施數(shù)模轉(zhuǎn)換器來在鎖定模式與跟蹤模式之間切換的PLL的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明揭示一種用于具有鎖定及跟蹤操作模式的鎖相環(huán)電路的方法及系統(tǒng)。 圖l顯示可在其上實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的典型相位調(diào)制發(fā)射器。相位正交調(diào)制器 101將含有通話及/或數(shù)據(jù)信息的基帶I及Q信號轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號。隨后將這種 IF信號作為參考信號輸入到PLL電路?；诖耍琍LL電路102產(chǎn)生通過信息載送IF 信號調(diào)制的精確、穩(wěn)定的高頻信號。在相位方面來自PLL電路102的輸出信號鎖定住 且跟蹤參考信號。通過這種方式，通過來自相位正交調(diào)制器101的較低頻率IF信號有 效地對PLL電路102進(jìn)行相位調(diào)制，而同時，PLL電路將參考IF信號上變頻為適用 于載波信號的較高頻率。來自PLL電路102的輸出由放大器103放大且通過天線104 以無線電廣播的方式傳輸。應(yīng)注意，在一個實(shí)施例中，可將相位調(diào)制應(yīng)用于反饋通路 中。圖2顯示PLL電路102的操作方塊圖。最初，將參考信號輸入到相位檢測器201。 相位檢測器201將所輸入的參考信號與來自電壓控制振蕩器(VCO) 203的輸出信號 進(jìn)行比較。確定兩個信號之間的相位差值且隨后由環(huán)路濾波器202濾波所得差值信號。 環(huán)路濾波器202穩(wěn)定所述環(huán)路且用于濾除系統(tǒng)中不必要的噪聲。所濾波的信號經(jīng)輸入 以控制VCO 203的操作。同樣，經(jīng)由除法器或混頻器204將來自VCO 203的輸出作 為輸入反饋到相位檢測器201。通過整數(shù)除法器，將VCO頻率降低整數(shù)倍；通過分?jǐn)?shù) 除法器，將VCO頻率降低分?jǐn)?shù)倍；通過混頻器，將VCO輸出通過來自VCO的頻率 中的第二信號偏移來混頻到較低的頻率。這種反饋環(huán)路用于將來自VCO203的輸出伺 服到參考信號的輸出。通過反饋VCO的輸出信號且本質(zhì)上將VCO 203限定到所述參 考信號，將產(chǎn)生穩(wěn)定的高精度輸出信號。出于圖解說明的目的，圖3顯示可用于典型的1型PLL中的環(huán)路濾波器302。應(yīng) 注意，1型及2型涉及包括環(huán)路濾波器的PLL?；旧?，環(huán)路濾波器通過開環(huán)傳遞函 數(shù)影響著PLL是1型還是2型。對于1型PLL， PLL的開環(huán)傳遞函數(shù)具有大約在原點(diǎn) 處的單極點(diǎn)。對于2型PLL， PLL的開環(huán)傳遞函數(shù)具有大約在原點(diǎn)處的雙極點(diǎn)。應(yīng)注 意，某些相位檢測器具有電壓輸出(而不是來自電荷泵的電流輸出)，在這種情況下， 同一個環(huán)路濾波器可將所述PLL從1型改變?yōu)?型。此外，由于電容器漏電電流及其 它實(shí)際影響，極點(diǎn)可能略微離開原點(diǎn)。環(huán)路濾波器302接收來自電荷泵301的信號。 電荷泵301是相位檢測器的一部分。來自電荷泵301的輸出為電流。對應(yīng)于1型PLL濾波器的環(huán)路濾波器302由電感器L1、電容器C1以及電阻器R1組成。電感器L1串 聯(lián)耦合在電荷泵301與VCO 303之間。電容器Cl及電阻器Rl耦合到電感器Ll的相 應(yīng)端以接地。來自l型環(huán)路濾波器302的輸出作為輸入耦合到VCO303。通過比較的方式，圖4顯示可用于典型的2型PLL中的環(huán)路濾波器401。環(huán)路濾 波器401接收來自電荷泵的信號來自電荷泵的輸出是對應(yīng)于VCO輸出與參考信號之 間的相位差值的電流。環(huán)路濾波器401由電感器L1、兩個電容器C1、 C2以及電阻器 Rl組成。電感器L1串聯(lián)耦合在電荷泵與VCO之間。電容器C1耦合在電感器L1的 一端(耦合到電荷泵的端)以接地。電感器L1的另一端(耦合到VCO的端)具有串 聯(lián)耦合以接地的電阻器R1及電容器C2。來自環(huán)路濾波器401的輸出作為輸入耦合到vco。圖5顯示描繪與典型的1型PLL及2型PLL相關(guān)聯(lián)的群延遲的示意圖。從這一 示意圖中可以看出，對應(yīng)于1型PLL的群延遲比對應(yīng)于2型環(huán)路濾波器的群延遲更恒 定或更"平滑"。出于跟蹤相位的目的而言較平滑的群延遲是優(yōu)選的，因?yàn)槠钶^少。 可以看出，可通過增加帶寬來改進(jìn)2型群延遲。然而，增加帶寬的缺點(diǎn)在于其在那些 較高的頻率下使更多的噪聲通過濾波器。即便是最輕微的發(fā)射噪聲的增大也是有害的， 因?yàn)榻邮招盘栂啾容^而言相當(dāng)?shù)颓乙驗(yàn)榻邮招诺劳ǔ＞o靠著發(fā)射信道。保持相位調(diào)制 發(fā)送信號的頻譜密度的純度是最重要的。因此，出于相位跟蹤的目的，1型PLL較2 型PIX是更優(yōu)選的。然而，2型PLL比1型PLL更好地用于最初鎖定參考信號的相 位。在一個實(shí)施例中，如圖6A所示，可通過增加開關(guān)及運(yùn)算放大器而實(shí)現(xiàn)從1型及 2型PLL兩者獲益。在本實(shí)施例中，環(huán)路濾波器601含有開關(guān)603。通過實(shí)施開關(guān)603, 環(huán)路濾波器601可在具有1型PLL濾波器或具有2型PLL濾波器的特性之間進(jìn)行切換。 因此，當(dāng)系統(tǒng)正在初始化時，開關(guān)603經(jīng)設(shè)定以使環(huán)路濾波器601用作2型PLL。這 使所述PLL能夠更好地鎖定參考信號的相位。一旦已建立初始相位鎖定，則將開關(guān)603 設(shè)定為1型PLL配置。這使所述PLL能夠更好地跟蹤參考信號的相位。在本實(shí)施例中，環(huán)路濾波器601由電感器L1、兩個電容器C1及C2、電容器R1、 開關(guān)603以及運(yùn)算放大器602組成。電感器Ll串聯(lián)耦合在電荷泵與VCO之間。電容 器C1耦合在電感器L1的一端(耦合到電荷泵的端)以接地。電感器L1的另一端(耦 合到VCO的端)具有串聯(lián)耦合以接地的電阻器Rl及電容器C2。開關(guān)603串聯(lián)耦合 在R1與C2之間。開關(guān)603為單極、雙擲類型。開關(guān)603的極耦合到電阻器R1的一 端。開關(guān)603的一擲耦合到電容器C2及運(yùn)算放大器602的正極輸入。開關(guān)603的另 一擲耦合到運(yùn)算放大器602的輸出。來自運(yùn)算放大器602的輸出還反饋到其自身的負(fù) 極輸入端子。最后，將來自環(huán)路濾波器601的輸出作為輸入耦合到VCO。在一個實(shí)施 例中，Cl的典型值為lnF; Ll為luH; Rl為50歐姆，C2為5 nF。當(dāng)開關(guān)603設(shè)定在垂直位置時，R1與C2串聯(lián)耦合且運(yùn)算放大器602無任何作用。 換句話說，環(huán)路濾波器601在功能上表現(xiàn)的就像上文所述的2型PLL的環(huán)路濾波器一樣。且一旦環(huán)路鎖定，其建立直流條件，由此電路中的所有電壓均是恒定的；C2上的
電壓與VCO上的電壓相同，因?yàn)闆]有電流流經(jīng)電阻器R1。
因此，理論上，環(huán)路濾波器601可通過直接將Rl接地來將PLL轉(zhuǎn)變?yōu)?型PLL， 從而消除了C2。然而，這在實(shí)際上不可能做到，因?yàn)閂CO上累加的電壓將由于在Rl 中流動的電流而改變。所以，將R1耦合到電位與VCO相同的電壓源，而不是直接將 Rl接地。且由于R1兩端的電壓在同一個電位上，結(jié)果沒有電流流經(jīng)R1。本質(zhì)上，將 Rl耦合到交流接地，但VCO保持正確的電壓。結(jié)果，PLL用作1型PLL以用于改進(jìn) 的跟蹤。
再次參照圖6，將開關(guān)604設(shè)定在水平位置，將運(yùn)算放大器602的輸出電壓施加 在R1的端。運(yùn)算放大器602緩沖跨C2兩端的電壓。且由于在鎖定期間使跨C2兩端 的電壓與VCO的電壓相同，來自運(yùn)算放大器602的輸出用作所緩沖的電壓源，帶等 于VCO的電壓的電壓。從而將電阻器R1耦合到交流接地，這消除了電容器C2對環(huán) 路濾波器601的頻率響應(yīng)的影響。因此，將開關(guān)604設(shè)定在水平位置導(dǎo)致環(huán)路濾波器 601將電路轉(zhuǎn)變?yōu)?型PLL。
因此，處理器或控制器可經(jīng)智能編程以選擇性地觸發(fā)開關(guān)603將環(huán)路濾波器601 置于鎖定操作模式或跟蹤操作模式。當(dāng)由處理器控制開關(guān)603以直接將R1串聯(lián)連接 到C2時，環(huán)路濾波器601置于鎖定操作模式。在所述鎖定操作模式期間，參考信號 未調(diào)制，且將VCO精確地鎖定到參考信號。在預(yù)定的時間過去或在確定成功鎖定之 后，處理器設(shè)定開關(guān)603以斷開到電容器C2的連接且改為將Rl直接連接到運(yùn)算放大 器602的低阻抗輸出。這將環(huán)路濾波器602置于跟蹤操作模式。在所述跟蹤操作模式 中，參考信號是經(jīng)調(diào)制的，且VCO相位經(jīng)引導(dǎo)以跟蹤所述調(diào)制。
圖6B顯示圖6A中描繪的環(huán)路濾波器實(shí)施例的一個電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或布局。在這
種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，環(huán)路濾波器處于鎖定操作模式中。到運(yùn)算放大器的輸入是高阻抗的， 所以其本質(zhì)上無任何影響且不計(jì)算在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電操作中。
圖6C顯示圖6B中描繪的環(huán)路濾波器實(shí)施例的另一個電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或布局。在這 種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，環(huán)路濾波器處于跟蹤操作模式中。因此，相同的環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)可具 有多個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有利地用于其各自的功能特性。布置運(yùn)算放大 器及開關(guān)允許改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
圖7顯示具有兩個操作模式的三階環(huán)路濾波器的實(shí)施例。環(huán)路濾波器701由三個 電阻器R1、 R3及R4、四個電容器C1-C4、開關(guān)702以及運(yùn)算放大器組成。在一個實(shí) 施例中，Cl的典型值為1 nF; Ll為luH; R4為50 ohms, C4為10 nF， Rl為200 ohms， C2為1 nF， R2為100ohms， C3為200 pF。環(huán)路濾波器具有一個用于鎖定環(huán)路的模式 及一個用于環(huán)路正在跟蹤時的模式。當(dāng)環(huán)路正在跟蹤時，開關(guān)702置于將R4連接到 C4的垂直位置。當(dāng)開關(guān)702置于水平、鎖定的模式時，很少有或沒有電流流經(jīng)R4， 且跨C4兩端出現(xiàn)VC0調(diào)諧電壓。運(yùn)算放大器緩沖C4且將其電壓施加于R4。應(yīng)注 意，這種取樣保持電路具有電壓隨著電荷自C4泄漏而下降的趨勢。然而，對于時分雙工系統(tǒng)例如EDGE， PIX僅操作相對較短的時間間隔，這種下降問題并不顯著。但 對于CDMA或其它呈現(xiàn)出相對較長的時間間隔的實(shí)例，通過其它方式解決所述下降 (例如用DAC代替運(yùn)算放大器、實(shí)施低漏電運(yùn)算放大器、采用大C4電容器或?qū)嵤╇?壓源來代替運(yùn)算放大器)。
可通過多種方法中的一者將三階環(huán)路濾波器701從鎖定模式轉(zhuǎn)換到跟蹤模式。在 一個實(shí)施例中，鎖相環(huán)通常具有指示環(huán)路在何時鎖定的鎖定-檢測信號。這種鎖定-檢 測信號可有利地用于在鎖定與跟蹤模式之間進(jìn)行切換。例如，當(dāng)鎖定-檢測信號設(shè)定為 高時，控制器或處理器703觸動開關(guān)702以便將R4從連接C4切換到運(yùn)算放大器的輸 出。在另一個實(shí)施例中，可通過允許所述環(huán)路在改變模式之前有足夠時間進(jìn)行鎖定的 延遲定時器控制從鎖定模式到跟蹤模式的轉(zhuǎn)換。
圖8顯示可通過實(shí)施可變電壓源來在鎖定模式與跟蹤模式之間進(jìn)行切換的環(huán)路濾 波器的實(shí)施例。環(huán)路濾波器801由電感器L1、兩個電容器C1及C2、電阻器R1、開 關(guān)以及電壓源802組成。電感器Ll串聯(lián)耦合在電荷泵與VCO之間。電容器Cl耦合 在電感器L1的一端(耦合到電荷泵的端)以接地。電感器L1的另一端(耦合到VCO 的端)耦合到電阻器R1。 Rl的另一端耦合到開關(guān)。開關(guān)在電壓源802中進(jìn)行電切換。 當(dāng)開關(guān)設(shè)定為垂直時，電阻器R1與電容器C2串聯(lián)連接，電容器C2又依次耦合接地。 當(dāng)開關(guān)設(shè)定在水平位置時，Rl的另一端連接到電壓源802的正極端子。電壓源802的 負(fù)極端子經(jīng)耦合以接地。來自環(huán)路濾波器801的輸出耦合為到VCO的輸入。當(dāng)環(huán)路 濾波器處于鎖定模式時，可變電壓源802在本質(zhì)上關(guān)斷。在可變電壓源802關(guān)斷的情 況下，環(huán)路濾波器801將電路轉(zhuǎn)變?yōu)?型PLL。 一旦環(huán)路鎖定，可變電壓源802便導(dǎo) 通且提供等于VCO電壓的電壓。這本質(zhì)上移除了電容器C2且導(dǎo)致電路作為1型PLL 運(yùn)行。
圖9顯示可通過實(shí)施數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)將環(huán)路濾波器在鎖定模式與跟蹤模式之 間撥動的實(shí)施例。環(huán)路濾波器901包括DAC 902?？刂破?03產(chǎn)生對應(yīng)于適當(dāng)?shù)腣CO 電壓的數(shù)字信號。DAC902接收數(shù)字輸入信號且將其轉(zhuǎn)換為等效的模擬電壓。將這個 電壓經(jīng)選擇性地施加于C2兩端以觸發(fā)電路到1型或2型PLL。
總之，本文已揭示一種具有鎖定及跟蹤操作模式的鎖相環(huán)系統(tǒng)。上文對所揭示的 實(shí)施例的說明旨在使任一所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員均能夠制作或使用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的 技術(shù)人員將易于得出這些實(shí)施例的各種修改，且本文所界定的一般原理也可適用于其 它實(shí)施例，此并未背離本發(fā)明的精神或范疇。因此，本文并非意在將本發(fā)明限定于本 文所示實(shí)施例，而欲賦予其與本文所揭示原理及新穎特征相一致的最寬廣范圍。
權(quán)利要求
1、一種鎖相環(huán)電路，其包含電壓控制振蕩器，其以所需頻率輸出信號；相位檢測器，其耦合到來自所述電壓控制振蕩器的輸出，所述相位檢測器將參考信號的相位與來自所述電壓控制振蕩器的信號輸出的相位相比較；及環(huán)路濾波器，其耦合到所述電壓控制振蕩器及所述相位檢測器，其中所述環(huán)路濾波器具有用于將來自所述電壓控制振蕩器的所述信號輸出的相位鎖定到所述參考信號的所述相位的鎖定操作模式以及用于調(diào)節(jié)來自所述電壓控制振蕩器的所述信號輸出的所述相位以跟蹤所述參考信號的所述相位的跟蹤操作模式。
2、 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)電路，其進(jìn)一步包含耦合到所述環(huán)路濾波器的控 制器，其中所述控制器將所述環(huán)路濾波器設(shè)定在所述鎖定操作模式中或所述跟蹤操作模式中。
3、 如權(quán)利要求2所述的鎖相環(huán)電路，其在被置于所述跟蹤操作模式中時具有一 具有大約在原點(diǎn)處的單極點(diǎn)的開環(huán)傳遞函數(shù)。
4、 如權(quán)利要求2所述的鎖相環(huán)電路，其在被置于所述鎖定操作模式中時具有一具有大約在原點(diǎn)處的雙極點(diǎn)的開環(huán)傳遞函數(shù)。
5、 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)電路，其中所述環(huán)路濾波器包括開關(guān)，所述開關(guān)在所述鎖定操作模式與所述跟蹤操作模式之間切換。
6、 如權(quán)利要求5所述的鎖相環(huán)電路，其進(jìn)一步包含運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大 器用于緩沖近似等于輸入到所述電壓控制振蕩器的電壓的電壓。
7、 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)電路，其進(jìn)一步包含耦合到所述環(huán)路濾波器的可 變電壓源，所述可變電壓源選擇性地操作以將所述鎖相環(huán)電路置于所述鎖定操作模式 或所述跟蹤操作模式。
8、 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)電路，其進(jìn)一步包含耦合到所述環(huán)路濾波器的數(shù) 模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器選擇性地操作以將所述鎖相環(huán)電路置于所述鎖定操作模式 或所述跟蹤操作模式。
9、 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)電路，其進(jìn)一步包含定時器，所述定時器將所述 環(huán)路濾波器從所述鎖定操作模式切換到所述跟蹤操作模式。
10、 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)電路，其進(jìn)一步包含用于產(chǎn)生鎖定-檢測信號的電 路，其中基于所述鎖定-檢測信號將所述環(huán)路濾波器從所述鎖定操作模式切換到所述跟 蹤操作模式。
11、 一種無線裝置，其包含 相位調(diào)制器，其輸出中頻信號；及鎖相環(huán)，其耦合到所述相位調(diào)制器，所述鎖相環(huán)輸出通過來自所述相位調(diào)制器的所述中頻信號的相位調(diào)制的載波信號，其中所述鎖相環(huán)具有用于最初鎖定在所述中頻 信號的所述相位上的第一組群延遲特性及用于隨后跟蹤所述中頻信號的所述相位的第 二組群延遲特性。
12、 如權(quán)利要求11所述的無線裝置，其進(jìn)一步包含控制器，所述控制器通過改 變對應(yīng)于所述鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器的頻率響應(yīng)來選擇性地控制所述鎖相環(huán)以鎖定在所 述中頻信號的所述相位上且隨后跟蹤所述中頻信號的所述相位。
13、 如權(quán)利要求12所述的無線裝置，其中所述環(huán)路濾波器在所述鎖相環(huán)正在跟 蹤所述中頻信號的所述相位時包含1型PLL濾波器及所述環(huán)路濾波器在所述鎖相環(huán)正 在鎖定在所述中頻信號上時包含2型PLL濾波器。
14、 一種鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器，其包含 多個電容器；電阻器，其耦合到所述多個電容器，其中對輸入信號進(jìn)行濾波；及邏輯，其耦合到所述電阻器，所述邏輯改變所述環(huán)路濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中所述環(huán)路濾波器具有用于鎖定操作模式中的第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及用于跟蹤操作模式中的第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
15、 如權(quán)利要求14所述的環(huán)路濾波器，其中第一電容器耦合到電荷泵且第二電 容器耦合到電壓控制振蕩器。
16、 如權(quán)利要求15所述的環(huán)路濾波器，其中所述電阻器與所述第二電容器串聯(lián)魏A 稱n 0
17、 如權(quán)利要求16所述的環(huán)路濾波器，其進(jìn)一步包含耦合在所述電荷泵與所述 電壓控制振蕩器之間的電感器。
18、 如權(quán)利要求14所述的環(huán)路濾波器，其進(jìn)一步包含多個電感器及有源組件。
19、 如權(quán)利要求17所述的環(huán)路濾波器，其進(jìn)一步包含開關(guān)，其具有耦合到所述電阻器的極和雙擲；及經(jīng)耦合的運(yùn)算放大器，其具有耦合到所述開關(guān)的雙擲中的一個擲且還耦合到所述 第二電容器的正極輸入，其中所述運(yùn)算放大器具有反饋到負(fù)極輸入且還耦合到所述開關(guān)的另一擲的輸出。
20、 一種用于相位調(diào)制載波信號的方法，其包含將所述載波信號的相位鎖定到參考信號的相位； 調(diào)制所述參考信號的所述相位；調(diào)節(jié)所述載波信號的所述相位以對應(yīng)于所述參考信號的相位調(diào)制；及 在調(diào)節(jié)所述載波信號的所述相位以對應(yīng)于所述參考信號的所述相位調(diào)制時改變 濾波器的頻率響應(yīng)。
21、 如權(quán)利要求20所述的方法，其進(jìn)一步包含 將所述濾波器的電阻器交流接地以改變所述濾波器的頻率響應(yīng)。
22、 如權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包含-緩沖對應(yīng)于電容器的電壓以將所述電阻器交流接地。
23、如權(quán)利要求20所述的方法，其進(jìn)一步包含切換所述濾波器以在將所述載波信號的所述相位鎖定到所述參考信號的所述相位時包含2型PLL;及切換所述濾波器以在調(diào)節(jié)所述載波信號的所述相位以對應(yīng)于所述參考信號的所述相位調(diào)制時包含1型PLL。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種鎖相環(huán)(PLL)電路。所述PLL包括以所期望頻率輸出信號的電壓控制振蕩器。相位檢測器耦合到來自所述電壓控制振蕩器的輸出。所述相位檢測器將來自電壓控制振蕩器(VCO)的信號輸出的相位與參考信號的相位進(jìn)行比較。環(huán)路濾波器耦合到所述VCO及所述相位檢測器。所述環(huán)路濾波器具有用于將所述VCO信號的相位鎖定到所述參考信號的相位的鎖定操作模式。所述環(huán)路濾波器可隨后被置于調(diào)節(jié)所述VCO信號的相位以跟蹤所述參考信號的相位的跟蹤操作模式。
文檔編號H03L7/08GK101292425SQ200680038681
公開日2008年10月22日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月24日
發(fā)明者加里·約翰·巴蘭坦, 古爾坎瓦爾·辛格·薩霍塔 申請人:高通股份有限公司