專利名稱：鎖相回路的回路頻寬控制裝置及回路頻寬控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎖相回路，特別地，關(guān)于一種應(yīng)用于鎖相回路的回路頻寬控制裝置及 回路頻寬控制方法。
背景技術(shù)：
一般而言，鎖相回路(Phase Locked Loop, PLL)可被視為一種輸出相位和輸入相 位的回授電路系統(tǒng)，用以輸入低頻率的周期性訊號(hào)并輸出高頻率的周期性訊號(hào)，并且輸入 與輸出之間具有某種恒定的相位關(guān)系。鎖相回路主要包含相位頻率偵測(cè)器、充電泵、回路濾 波器及壓控振蕩器。實(shí)際上，鎖相回路已廣泛運(yùn)用于電子與通訊領(lǐng)域里，例如內(nèi)存、微處器、 硬盤驅(qū)動(dòng)裝置、射頻無線收發(fā)器及光纖收發(fā)器等裝置中。請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為傳統(tǒng)的鎖相回路的功能方塊圖。如圖1所示，鎖相回路1包含 相位頻率偵測(cè)器10、充電泵12、回路濾波器14、壓控振蕩器16及除頻器18。其中，充電泵 12系耦接于相位頻率偵測(cè)器10及回路濾波器14之間；回路濾波器14系耦接至壓控振蕩 器16 ；除頻器18系耦接于相位頻率偵測(cè)器10及壓控振蕩器16之間。當(dāng)相位頻率偵測(cè)器10接收到參考頻率CKR及回饋頻率CKV時(shí)，相位頻率偵測(cè)器10 將會(huì)比較參考頻率CKR與回饋頻率CKV，以產(chǎn)生兩者間的相位差Δ Φ并傳送至充電泵12。 其中，回饋頻率CKV系由除頻器18以預(yù)定的除數(shù)對(duì)壓控振蕩器16所輸出的輸出頻率f。ut進(jìn) 行除頻而得；參考頻率CKR系由一參考除頻器(未顯示于圖中)依一預(yù)設(shè)倍數(shù)對(duì)一參考頻 率進(jìn)行除頻所產(chǎn)生。接著，充電泵12即根據(jù)接收到的相位差△ Φ產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的充電泵電 流I并輸出至回路濾波器14。當(dāng)回路濾波器14接收到充電泵電流I時(shí)，回路濾波器14即 透過其阻抗將充電泵電流I轉(zhuǎn)換為控制電壓V并輸出至壓控振蕩器16。之后，壓控振蕩器 16再根據(jù)控制電壓V產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的輸出頻率f。ut。于鎖相回路1中，回路濾波器14為相當(dāng)重要的組件之一，基于成本及效益的考慮， 鎖相回路1通常系采用由電阻及電容所構(gòu)成的二階低通濾波器。一般而言，回路濾波器14 具有幾個(gè)重要的參數(shù)，例如相位邊限(phase margin)、回路頻寬(loop bandwidth)及回路 濾波器組態(tài)(loop filter topology)等參數(shù)，其中又以能夠決定噪聲濾除及鎖定時(shí)間的回 路頻寬大小最為重要。當(dāng)回路濾波器14的回路頻寬較小時(shí)，回路濾波器14雖可有效地濾除輸入?yún)⒖碱l 率與充電泵12切換所造成的噪聲并降低劇跳(jitter)所導(dǎo)致的非理想效應(yīng)，但由于鎖定 時(shí)間的長(zhǎng)短系與回路頻寬的大小成反比，故其缺點(diǎn)即是花費(fèi)的鎖定時(shí)間過長(zhǎng)。相反地，若將 回路濾波器14的回路頻寬增大，雖可藉此縮短鎖定時(shí)間，但也可能導(dǎo)致回路濾波器14無法 有效抑制噪聲的情事發(fā)生。因此，本發(fā)明的主要范疇在于提供一種應(yīng)用于鎖相回路的回路頻寬控制裝置及回 路頻寬控制方法， 以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鎖相回路的回路頻寬控制裝置及回路頻 寬控制方法，可大幅縮短校正壓控振蕩器之的控制電壓所需的時(shí)間。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種回路頻寬控制裝置，該回路頻寬控制裝置系應(yīng)用于一鎖相回 路。該鎖相回路包含一相位頻率偵測(cè)器、一充電泵及一壓控振蕩器。該回路頻寬控制裝置 包含一第一回路濾波模塊、一第二回路濾波模塊、一控制模塊、一第一切換模塊及一第二切 換模塊。該第一回路濾波模塊及第二回路濾波模塊系用以分別輸出一第一電壓及一第二電 壓，其中該第二回路濾波模塊的頻寬不同于該第一回路濾波模塊的頻寬。該控制模塊系用 以依據(jù)該第一電壓或該第二電壓其中之一，產(chǎn)生一頻寬控制訊號(hào)。該第一切換模塊系用以 根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使該充電泵與該第一回路濾波模塊或該第二回路濾波模塊其中之一 之間形成通路。該第二切換模塊系用以根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使該壓控振蕩器與該第一回 路濾波模塊或該第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路。本發(fā)明還提供了一種回路頻寬控制方法，該回路頻寬控制方法系應(yīng)用于一鎖相回 路，該鎖相回路包含一回路頻寬控制裝置、一相位頻率偵測(cè)器、一充電泵及一壓控振蕩器。 該回路頻寬控制裝置包含一第一回路濾波模塊及一第二回路濾波模塊，該第二回路濾波模 塊的頻寬不同于該第一回路濾波模塊的頻寬。首先，該方法依據(jù)該第一回路濾波模塊所輸 出的一第一電壓或該第二回路濾波模塊所輸出的一第二電壓其中之一，產(chǎn)生一頻寬控制訊 號(hào)；接著，該方法根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使得該充電泵與該壓控振蕩器之間透過該第一回路 濾波模塊或該第二回路濾波模塊形成通路。最后，本發(fā)明提供了一種鎖相回路，該鎖相回路包含一相位頻率偵測(cè)器、一充電 泵、一壓控振蕩器、一除頻器及一回路頻寬控制裝置。該回路頻寬控制裝置包含一第一回路 濾波模塊、一第二回路濾波模塊、一控制模塊、一第一切換模塊及一第二切換模塊。該相位 頻率偵測(cè)器系用以根據(jù)一參考頻率與一回饋頻率產(chǎn)生一相位差；該充電泵用以根據(jù)該相位 差產(chǎn)生一輸出電流；該壓控振蕩器系用以根據(jù)一控制電壓產(chǎn)生一輸出頻率；該除頻器系用 以根據(jù)該輸出頻率產(chǎn)生該回饋頻率。該第一回路濾波模塊及該第二回路濾波模塊系用以分 別根據(jù)該輸出電流產(chǎn)生一第一電壓及一第二電壓，其中該第二回路濾波模塊的頻寬系大于 該第一回路濾波模塊的頻寬。該控制模塊系用以監(jiān)控該第一電壓與該第二電壓并據(jù)以產(chǎn)生 一頻寬控制訊號(hào)。該第一切換模塊系根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使該充電泵與該第一回路濾波 模塊或該第二回路濾波模塊其中之一形成通路。該第二切換模塊系根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)， 使該壓控振蕩器與該第一回路濾波模塊或該第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路。綜上所述，本發(fā)明采用的鎖相回路的回路頻寬控制裝置及回路頻寬控制方法透過 切換具有不同頻寬的回路濾波模塊的方式，使得運(yùn)作于壓控振蕩器校正模式下的鎖相回路 具有較大的回路頻寬，故可大幅縮短校正壓控振蕩器的控制電壓所需的時(shí)間，藉以改善先 前技術(shù)的缺失。此外，當(dāng)該鎖相回路運(yùn)作于正常運(yùn)作模式下時(shí)，該鎖相回路的回路頻寬亦能 夠回復(fù)至正常大小，而不至于因?yàn)榛芈奉l寬過大導(dǎo)致其回路濾波模塊的噪聲濾除能力降低。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了 解。


鎖定時(shí)間

圖1為傳統(tǒng)的鎖相回路的功能方塊圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的鎖相回路的功能方塊圖。圖3為圖2中的鎖相回路的一種型式。圖4為圖3中的第二回路濾波模塊的一種型式。圖5為圖3中的相位頻率偵測(cè)器與充電泵的詳細(xì)運(yùn)作情形。圖6為當(dāng)壓控振蕩器與具有不同頻寬的回路濾波模塊形成通路時(shí)所產(chǎn)生的不同圖7為根據(jù)本發(fā)明的第.主要組件符號(hào)說明
SlO S20 流程步驟 1、2:鎖相回路 10,20 相位頻率偵測(cè)器 18、除頻器240 第一回路濾波模塊 242 第二回路濾波模塊 245 第一切換模塊 CKR 參考頻率 I、Ip 充電泵電流 fout 輸出頻率 Sbc 頻寬控制訊號(hào) V1 第一電壓 R 可變電阻組件 A、A 輸出訊號(hào) f具體實(shí)施例的回路頻寬控制方法的流程圖<tsl、ts2:鎖定時(shí)間 V1 Sc 設(shè)定訊號(hào)12,22 充電泵 16,26 壓控振蕩器 24:回路頻寬控制裝置 244 緩沖模塊 248 控制模塊 246 第二切換模塊 CKV 回饋頻率 V、V。控制電壓 Δ Φ 相位差Svco 壓控振蕩器控制訊號(hào) V2 第二電壓 C1、C2 可變電容組件 f2 回路濾波模塊的頻寬 參考電壓
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例為一種鎖相回路。請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為該鎖相回路 的功能方塊圖。如圖2所示，鎖相回路2主要包含相位頻率偵測(cè)器20、充電泵22、回路頻寬 控制裝置M、壓控振蕩器沈及除頻器觀。回路頻寬控制裝置M包含第一回路濾波模塊 M0、第二回路濾波模塊M2、緩沖模塊M4、第一切換模塊M5、第二切換模塊246及控制模 塊 248。其中，相位頻率偵測(cè)器20系耦接至充電泵22 ；第一切換模塊245系耦接至第一回 路濾波模塊240及第二回路濾波模塊242的輸入端及充電泵22 ；緩沖模塊244系耦接至第 一回路濾波模塊240及第二回路濾波模塊242的輸出端；控制模塊248系耦接至充電泵22、 第一切換模塊對(duì)5、第二切換模塊M6、緩沖模塊244及壓控振蕩器沈；第二切換模塊246系 耦接至第一回路濾波模塊240與第二回路濾波模塊242的輸出端及壓控振蕩器沈；除頻器 28系耦接至相位頻率偵測(cè)器20及壓控振蕩器26。
于此實(shí)施例中，當(dāng)相位頻率偵測(cè)器20接收到參考頻率CKR及回饋頻率CKV時(shí)，相 位頻率偵測(cè)器20將會(huì)比較參考頻率CKR及回饋頻率CKV，以產(chǎn)生兩者間的相位差ΔΦ并 傳送至充電泵22。其中，回饋頻率CKV系由除頻器觀以預(yù)定的除數(shù)對(duì)壓控振蕩器沈所輸 出的輸出頻率f。ut進(jìn)行除頻而得；參考頻率CKR則由一參考除頻器(未顯示于圖中)依一 預(yù)設(shè)倍數(shù)對(duì)一參考頻率進(jìn)行除頻而得。接著，充電泵12即根據(jù)接收到的相位差△ Φ產(chǎn)生 相對(duì)應(yīng)的充電泵電流Ip并透過第一切換模塊245輸出至第一回路濾波模塊240或第二回 路濾波模塊對(duì)2。然后，第一回路濾波模塊240或第二回路濾波模塊242根據(jù)充電泵電流 Ip產(chǎn)生第一電壓V1或第二電壓V2。接著，控制模塊248監(jiān)控第一電壓V1或第二電壓V2并 據(jù)以產(chǎn)生一頻寬控制訊號(hào)。更詳細(xì)地說，控制模塊248系比較一參考電壓與第一電壓V1或 第二電壓V2，并判斷該參考電壓與第一電壓V1或第二電壓V2的差值的絕對(duì)值是否小于一默 認(rèn)值，若控制模塊248的判斷結(jié)果為否，代表壓控振蕩器沈的輸出頻率尚未被校正完成，故 控制模塊M8即產(chǎn)生壓控振蕩器控制訊號(hào)SVC0，用于調(diào)整壓控振蕩器的操作頻率曲線；若 控制模塊248的判斷結(jié)果為是，代表壓控振蕩器沈的輸出頻率校正完成，故控制模塊248 產(chǎn)生頻寬控制訊號(hào)SBC，用于切換回路模塊及調(diào)整充電泵電流Ip。實(shí)際上，該參考電壓系與 壓控振蕩器沈的操作頻率曲線有關(guān)，舉例而言，該參考電壓可以是圖6中介于VclOnax)與 Vcl(min)之間的Vcl，但不以此為限。值得注意的是，于回路頻寬控制裝置M中，第二回路濾波模塊M2的頻寬將會(huì)大 于第一回路濾波模塊240的頻寬。為了能夠消除第一回路濾波模塊240與第二回路濾波模 塊對(duì)2之間的電荷分享效應(yīng)(charge sharing effect)，緩沖模塊對(duì)4將會(huì)驅(qū)動(dòng)頻寬較小的 第一回路濾波模塊240使其所輸出的第一電壓V1能夠盡量與頻寬較大的第二回路濾波模 塊242所輸出的第二電壓V2大致相等。于實(shí)際應(yīng)用中，控制模塊248并不僅限于根據(jù)監(jiān)控第一電壓V1或第二電壓V2的結(jié) 果控制第一切換模塊245及第二切換模塊246同時(shí)切換至第一回路濾波模塊240或第二回 路濾波模塊M2，控制模塊248亦可接收一設(shè)定訊號(hào)Sc并根據(jù)該設(shè)定訊號(hào)S?？刂频谝磺袚Q 模塊245及第二切換模塊246同時(shí)切換至第一回路濾波模塊240或第二回路濾波模塊M2， 以對(duì)應(yīng)于鎖相回路2的不同用途。舉例而言，當(dāng)鎖相回路2應(yīng)用于傳送端(Tx)時(shí)，控制模塊248可控制第一切換模 塊245及第二切換模塊M6同時(shí)切換至第一回路濾波模塊MO ；當(dāng)鎖相回路2應(yīng)用于接收 端(Rx)時(shí)，控制模塊248可控制第一切換模塊245及第二切換模塊對(duì)6同時(shí)切換至第二回 路濾波模塊對(duì)2。另一個(gè)例子是，當(dāng)鎖相回路2應(yīng)用于藍(lán)芽(bluetooth)無線傳輸裝置時(shí)， 控制模塊248可控制第一切換模塊245及第二切換模塊246同時(shí)切換至第一回路濾波模塊 240 ；當(dāng)鎖相回路2應(yīng)用于WiFi無線傳輸裝置時(shí)，控制模塊248可控制第一切換模塊245及 第二切換模塊M6同時(shí)切換至第二回路濾波模塊M2，但不以上述例子為限。請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為圖2中的鎖相回路2的一種較佳實(shí)施例。如圖3所示，在此較 佳實(shí)施例中，緩沖模塊244可使用一負(fù)回授運(yùn)算放大器，其輸出端與負(fù)輸入端相連接，并將 第一回路濾波模塊240所輸出的第一電壓V1耦接至該運(yùn)算放大器的輸出端，第二回路濾波 模塊242所輸出的第二電壓V2耦接至該運(yùn)算放大器的正輸入端，以維持第一電壓V1和第二 電壓V2相等。接著，控制模塊M8比較參考電壓與第一電壓V1或第二電壓V2的差值的絕 對(duì)值是否小于默認(rèn)值，并據(jù)以產(chǎn)生頻寬控制訊號(hào)Sb。及壓控振蕩器控制訊號(hào)Svro。
其中，控制模塊248系透過頻寬控制訊號(hào)、控制充電泵22調(diào)整其輸出電流的大 ??；控制模塊248亦透過頻寬控制訊號(hào)控制第一切換模塊245及第二切換模塊246同時(shí) 切換至第一回路濾波模塊240或第二回路濾波模塊M2，使得充電泵22與壓控振蕩器沈之 間透過第一回路濾波模塊240或第二回路濾波模塊242形成通路。此外，控制模塊248也 可以透過壓控振蕩器控制訊號(hào)Svro控制壓控振蕩器沈調(diào)整其操作頻率曲線。當(dāng)充電泵22與壓控振蕩器沈之間系透過第一回路濾波模塊240形成通路時(shí)，壓 控振蕩器26所接收到的控制電壓V。即為第一回路濾波模塊240所輸出的第一電壓V1 ；當(dāng) 充電泵22與壓控振蕩器沈之間系透過第二回路濾波模塊242形成通路時(shí)，壓控振蕩器沈 所接收到的控制電壓V。即為第二回路濾波模塊242所輸出的第二電壓V2。透過上述的切換方式，當(dāng)鎖相回路2處于壓控振蕩器校正模式時(shí)，充電泵22與壓 控振蕩器26之間可透過頻寬較大的第二回路濾波模塊242形成通路，使得鎖相回路2的回 路頻寬能夠增大，藉以縮短校正壓控振蕩器26操作頻率曲線時(shí)，鎖相回路2所需的鎖定時(shí) 間長(zhǎng)度。當(dāng)壓控振蕩器沈操作頻率曲線校正完畢后，其控制電壓V。會(huì)趨近于參考電壓，由 此判斷壓控振蕩器沈是否校正完畢。實(shí)際上，該參考電壓可為系統(tǒng)默認(rèn)值或由使用者依實(shí) 際需求而設(shè)定，并無特定的限制。此時(shí)，由于頻寬較大的第二回路濾波模塊242所具有的過大的回路頻寬將導(dǎo)致其 濾除噪聲的能力變差，亦即處在正常運(yùn)作模式下的鎖相回路2僅需具有正常大小的回路頻 寬即可，故第一切換模塊245及第二切換模塊M6即會(huì)同時(shí)切換至頻寬較小的第一回路濾 波模塊對(duì)0，使得充電泵22與壓控振蕩器沈之間透過第一回路濾波模塊240形成通路，故 鎖相回路2能夠在正常運(yùn)作模式下具有良好的噪聲濾除能力。除此之外，如圖3所示，充電泵22亦耦接至控制模塊M8，并可根據(jù)控制模塊248 所輸出的頻寬控制訊號(hào)調(diào)整其輸出的充電泵電流Ip的大小，但不以此為限。于實(shí)際應(yīng)用中，第一回路濾波模塊240及第二回路濾波模塊242均可以是二階低 通濾波電路，并且包含有可變電阻組件及可變電容組件。請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為第二回路濾波 模塊242的一種型式。如圖4所示，第二回路濾波模塊242包含可變電阻R及可變電容Cl 及C2，其中可變電阻R系與可變電容Cl彼此串聯(lián)后，再與可變電容C2并聯(lián)以形成二階低通 濾波電路，但并不以此為限。至于第一回路濾波模塊240亦可依實(shí)際需求而調(diào)整成不同的 型式，于此不另行贅述。圖5為圖3中的相位頻率偵測(cè)器20與充電泵22的詳細(xì)運(yùn)作情形。于鎖相回路2 中，充電泵22的主要功用在于對(duì)后面的第一回路濾波模塊240或第二回路濾波模塊242進(jìn) 行電荷注入及移除的動(dòng)作。如圖5所示，相位頻率偵測(cè)器20系透過其兩個(gè)輸出訊號(hào)Qk及 Qb分別控制充電泵22的充放電開關(guān)S1及&的開啟與關(guān)閉。當(dāng)A為(^且％為OFF時(shí)，充 電泵22將會(huì)對(duì)第一回路濾波模塊240或第二回路濾波模塊242充電，藉以提升壓控振蕩器 26的控制電壓V。；當(dāng)A為OFF且％為ON時(shí)，充電泵22將會(huì)對(duì)第一回路濾波模塊240或第 二回路濾波模塊242放電，藉以降低壓控振蕩器沈的控制電壓V。。假設(shè)I1 = I2 = I并且 充放電開關(guān)S1及&同時(shí)開啟，則充電泵22注入的電荷將會(huì)等于移除的電荷，故不會(huì)有電荷 儲(chǔ)存于第一回路濾波模塊240或第二回路濾波模塊M2，可有效降低相位頻率偵測(cè)器20與 充電泵22的非理想效應(yīng)。圖6為當(dāng)壓控振蕩器沈與具有不同頻寬及f2的第一回路濾波模塊240與第二回路濾波模塊242形成通路時(shí)所產(chǎn)生的不同鎖定時(shí)間tsl及ts2。如圖6所示，當(dāng)鎖相回路2 處于正常運(yùn)作模式下并且充電泵22與壓控振蕩器沈之間系透過頻寬較小的第一回路濾波 模塊240形成通路時(shí)，鎖相回路2具有正常大小的回路頻寬，其校正壓控振蕩器沈的控制 電壓所需的鎖定時(shí)間長(zhǎng)度為tsl，亦即需花費(fèi)tsl的時(shí)間才能使得壓控振蕩器沈的控制電壓 Vc趨近于參考電壓Vca。當(dāng)鎖相回路2處于壓控振蕩器校正模式并且充電泵22與壓控振蕩 器沈之間系透過具有較大頻寬f2的第二回路濾波模塊242形成通路時(shí)，鎖相回路2的回 路頻寬較大，故校正壓控振蕩器26的控制電壓Nci所需的鎖定時(shí)間長(zhǎng)度ts2短于tsl。根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例為一種回路頻寬控制方法。于此實(shí)施例中，該回路 頻寬控制方法系應(yīng)用于一鎖相回路，該鎖相回路包含一回路頻寬控制裝置、一相位頻率偵 測(cè)器、一充電泵及一壓控振蕩器。該回路頻寬控制裝置包含一第一回路濾波模塊及一第二 回路濾波模塊，該第二回路濾波模塊的頻寬系大于該第一回路濾波模塊的頻寬。請(qǐng)參照?qǐng)D 7,圖7為該回路頻寬控制方法的流程圖。當(dāng)該鎖相回路處于壓控振蕩器操作頻率曲線校正模式下，該壓控振蕩器與該充電 泵之間系透過該第二回路濾波模塊形成通路。如圖7所示，首先該方法執(zhí)行步驟S10，比較 參考電壓與第二回路濾波模塊所輸出的第二電壓。接著，該方法執(zhí)行步驟S12，判斷參考電 壓與第二電壓之間的差值的絕對(duì)值是否小于一默認(rèn)值。實(shí)際上，該默認(rèn)值可以是系統(tǒng)默認(rèn) 值或由使用者依實(shí)際需求而設(shè)定，并無特定的限制。若步驟S12的判斷結(jié)果為是否，代表壓 控振蕩器的輸出頻率尚未校正完成，則執(zhí)行步驟S15，產(chǎn)生壓控振蕩器控制訊號(hào)Svro，接著執(zhí) 行步驟S20，壓控振蕩器沈根據(jù)壓控振蕩器控制訊號(hào)Svro調(diào)整其操作頻率曲線，重復(fù)上述的 動(dòng)作，直到若步驟S12的判斷結(jié)果為是，代表壓控振蕩器的輸出頻率已校正完成，執(zhí)行步驟 S14產(chǎn)生頻寬控制訊號(hào)Sb。，使該鎖相回路可切換回正常運(yùn)作狀態(tài)下。接著執(zhí)行步驟S16，根 據(jù)該頻寬控制訊號(hào)從頻寬較大的第二回路濾波模塊切換至頻寬較小的第一回路濾波模塊， 使得該充電泵與該壓控振蕩器之間透過第一回路濾波模塊形成通路。更詳細(xì)地說，于壓控 振蕩器校正模式下，該充電泵與該壓控振蕩器之間系透過頻寬較大的該第二回路濾波模塊 形成通路，藉以增大該鎖相回路的回路頻寬，以縮短校正該壓控振蕩器校正所需時(shí)間。當(dāng)該 壓控振蕩器的該控制電壓趨近于一參考電壓時(shí)，代表該壓控振蕩器校正完成，切換回路模 塊，使該充電泵與該壓控振蕩器之間透過頻寬較小的該第一回路濾波模塊形成通路。此時(shí)， 該鎖相回路回到正常運(yùn)作模式，具有正常大小的回路頻寬。此外，該方法亦可執(zhí)行步驟S18，根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)調(diào)整該充電泵的輸出電流的 大小。至于該回路頻寬控制方法的詳細(xì)運(yùn)作情形則請(qǐng)參照前述第一具體實(shí)施例的相關(guān)敘述 及圖式，于此不另行贅述。相較于先前技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的回路頻寬控制裝置及方法系透過切換具有不同頻 寬的回路濾波模塊的方式，使得運(yùn)作于壓控振蕩器校正模式下的鎖相回路具有較大的回路 頻寬，故可大幅縮短校正壓控振蕩器所需的時(shí)間，藉以改善先前技術(shù)的缺失。此外，當(dāng)該鎖 相回路運(yùn)作于正常運(yùn)作模式下時(shí)，該鎖相回路的回路頻寬亦能夠回復(fù)至正常大小，而不至 于因?yàn)榛芈奉l寬過大導(dǎo)致其回路濾波模塊的噪聲濾除能力降低。藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，系希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希 望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種回路頻寬控制裝置，應(yīng)用于一鎖相回路，該鎖相回路包含一相位頻率偵測(cè)器、一 充電泵及一壓控振蕩器，其特征在于，該回路頻寬控制裝置包含一第一回路濾波模塊，耦接至該充電泵，用以輸出一第一電壓；一第二回路濾波模塊，耦接至該充電泵，用以輸出一第二電壓，該第二回路濾波模塊的 頻寬不同于該第一回路濾波模塊的頻寬；一控制模塊，耦接至該第一回路濾波模塊與該第二回路濾波模塊，用以依據(jù)該第一電 壓或該第二電壓其中之一，產(chǎn)生一頻寬控制訊號(hào)；一第一切換模塊，耦接至該控制模塊及該充電泵，用以根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使該充電 泵與該第一回路濾波模塊或該第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路；以及一第二切換模塊，耦接至該控制模塊及該壓控振蕩器，用以根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使該 壓控振蕩器與該第一回路濾波模塊或該第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路。
2.如權(quán)利要求1所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，該控制模塊更依據(jù)該第一電 壓與該第二電壓其中之一，產(chǎn)生一壓控振蕩器控制訊號(hào)，且該壓控振蕩控制器依據(jù)該壓控 振蕩器控制訊號(hào)，調(diào)整操作頻率曲線。
3.如權(quán)利要求2所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，該控制模塊比較一參考電壓 與該第一電壓或該第二電壓，當(dāng)該參考電壓與該第一電壓或該第二電壓的差值的絕對(duì)值小 于一默認(rèn)值，產(chǎn)生該頻寬控制訊號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一緩沖模塊，耦接至該第一回路濾波模塊及該第二回路濾波模塊，用以使該第一回路 濾波模塊輸出的該第一電壓與該第二回路濾波模塊輸出的該第二電壓相等，藉以消除該第 一回路濾波模塊與該第二回路濾波模塊之間的電荷分享效應(yīng)。
5.如權(quán)利要求4所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，該緩沖模塊為一運(yùn)算放大器， 包含一輸出端、一正輸入端及一負(fù)輸入端，該負(fù)輸入端與該輸出端相連，正輸入端連接至該 第一回路濾波模塊的輸出端，且該輸出端連接至該第一回路濾波模塊的輸出端。
6.如權(quán)利要求1所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，當(dāng)該鎖相回路處于壓控振蕩 器操作頻率曲線校正模式下，該壓控振蕩器與該充電泵之間系透過該第一回路濾波模塊及 該第二回路濾波模塊中頻寬較大的回路濾波模塊形成通路，藉以增大該鎖相回路的回路頻 寬，縮短校正該壓控振蕩器所需的一鎖定時(shí)間。
7.如權(quán)利要求1所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，該控制模塊，用以依據(jù)一設(shè)定 訊號(hào)，產(chǎn)生一頻寬控制訊號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，該控制模塊亦耦接至該充電 泵，該充電泵系根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)調(diào)整其輸出電流。
9.如權(quán)利要求1所述的回路頻寬控制裝置，其特征在于，該第一回路濾波模塊及該第 二回路濾波模塊均系低通濾波電路，并且包含有可變電阻組件及可變電容組件。
10.一種回路頻寬控制方法，應(yīng)用于一鎖相回路，該鎖相回路包含一回路頻寬控制裝 置、一相位頻率偵測(cè)器、一充電泵及一壓控振蕩器，該回路頻寬控制裝置包含一第一回路濾 波模塊及一第二回路濾波模塊，該第二回路濾波模塊的頻寬不同于該第一回路濾波模塊的 頻寬，其特征在于，該方法包含下列步驟依據(jù)該第一回路濾波模塊所輸出的一第一電壓或該第二回路濾波模塊所輸出的一第二電壓其中之一，產(chǎn)生一頻寬控制訊號(hào)；以及根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使得該充電泵與該壓控振蕩器之間透過該第一回路濾波模塊或 該第二回路濾波模塊形成通路。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，更包含下列步驟監(jiān)控該第一電壓或該第二電壓其中之一，產(chǎn)生一壓控振蕩器控制訊號(hào)；以及 依據(jù)該壓控振蕩器控制訊號(hào)，調(diào)整該壓控振蕩器控制的操作頻率曲線。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該監(jiān)控步驟包含比較一參考電壓與該第 一電壓或該第二電壓，當(dāng)該參考電壓與該第一電壓或該第二電壓的差值的絕對(duì)值小于一默 認(rèn)值，產(chǎn)生該頻寬控制訊號(hào)。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)該鎖相回路處于壓控振蕩器操作頻率 曲線校正模式下，該充電泵與該壓控振蕩器之間系透過該第二回路濾波模塊及該第一回路 濾波模塊中頻寬較大的回路濾波模塊形成通路，藉以增大該鎖相回路的回路頻寬并縮短校 正該壓控振蕩器的一控制電壓所需的一鎖定時(shí)間。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含下列步驟使該第一回路濾波 模塊輸出的該第一電壓與該第二回路濾波模塊輸出的該第二電壓相等，藉以消除該第一回 路濾波模塊與該第二回路濾波模塊之間的電荷分享效應(yīng)。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含下列步驟 根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，調(diào)整該充電泵的輸出電流。
16.一種鎖相回路，其特征在于，包含一相位頻率偵測(cè)器，根據(jù)一參考頻率與一回饋頻率產(chǎn)生一相位差； 一充電泵，耦接至該相位頻率偵測(cè)器，用以根據(jù)該相位差產(chǎn)生一輸出電流； 一壓控振蕩器，用以根據(jù)一控制電壓產(chǎn)生一輸出頻率； 一除頻器，根據(jù)該輸出頻率產(chǎn)生該回饋頻率；以及 一回路頻寬控制裝置，包含一第一回路濾波模塊，耦接至該充電泵，用以根據(jù)該輸出電流產(chǎn)生一第一電壓； 一第二回路濾波模塊，耦接至該充電泵，用以根據(jù)該輸出電流產(chǎn)生一第二電壓，該第二 回路濾波模塊的頻寬系大于該第一回路濾波模塊的頻寬；一控制模塊，耦接至該第一回路濾波模塊與該第二回路濾波模塊，用以監(jiān)控該第一電 壓與該第二電壓，并據(jù)以產(chǎn)生一頻寬控制訊號(hào)；一第一切換模塊，耦接至該控制模塊及該充電泵，用以根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使該充電 泵與該第一回路濾波模塊或該第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路；以及一第二切換模塊，耦接至該控制模塊及該壓控振蕩器，用以根據(jù)該頻寬控制訊號(hào)，使該 壓控振蕩器與該第一回路濾波模塊或該第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路。
17.如權(quán)利要求16所述的鎖相回路，其特征在于，該控制模塊更依據(jù)該第一電壓或該 第二電壓其中之一，產(chǎn)生一壓控振蕩器控制訊號(hào)，且該壓控振蕩控制器依據(jù)該壓控振蕩器 控制訊號(hào)，調(diào)整操作頻率曲線。
18.如權(quán)利要求17所述的鎖相回路，其特征在于，該控制模塊比較一參考電壓與該第 一電壓或該第二電壓，當(dāng)該參考電壓與該第一電壓或該第二電壓的差值的絕對(duì)值小于一默 認(rèn)值，產(chǎn)生該頻寬控制訊號(hào)。
19.如權(quán)利要求16所述的鎖相回路，其特征在于，進(jìn)一步包含一緩沖模塊，耦接至該第一回路濾波模塊及該第二回路濾波模塊，用以使該第一回路 濾波模塊輸出的該第一電壓與該第二回路濾波模塊輸出的該第二電壓相等，藉以消除該第 一回路濾波模塊與該第二回路濾波模塊之間的電荷分享效應(yīng)。
20.如權(quán)利要求19所述的鎖相回路，其特征在于，該緩沖模塊為一運(yùn)算放大器，包含一 輸出端、一正輸入端及一負(fù)輸入端，該負(fù)輸入端與該輸出端相連，該正輸入端耦接至該第一 回路濾波模塊的輸出端，且該輸出端耦接至該第一回路濾波模塊的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎖相回路的回路頻寬控制裝置及回路頻寬控制方法可大幅縮短校正壓控振蕩器的控制電壓所需的時(shí)間?；芈奉l寬控制裝置，包含第一回路濾波模塊、第二回路濾波模塊、控制模塊、第一切換模塊及第二切換模塊。第一回路濾波模塊及第二回路濾波模塊分別輸出第一電壓及第二電壓。第二回路濾波模塊的頻寬不同于第一回路濾波模塊的頻寬?？刂颇K依據(jù)第一電壓或第二電壓其中之一，產(chǎn)生頻寬控制訊號(hào)。第一切換模塊根據(jù)頻寬控制訊號(hào)，使充電泵與第一回路濾波模塊或第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路。第二切換模塊根據(jù)頻寬控制訊號(hào)，使壓控振蕩器與第一回路濾波模塊或第二回路濾波模塊其中之一之間形成通路。
文檔編號(hào)H03L7/08GK102045061SQ200910178329
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者王耀祺, 謝明諭, 顏仕杰 申請(qǐng)人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司, 晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司