專利名稱：分頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及分頻器領(lǐng)域、包括分頻器的器件以及操作分頻器的方法。
背景技術(shù)：
已知分頻器用作鎖相環(huán)(PLL)的一部分，鎖相環(huán)是一般用于倍頻的構(gòu)建塊。在圖 1中示出了已知鎖相環(huán)的示例。已知鎖相環(huán)通過(guò)將(低頻)基準(zhǔn)頻率信號(hào)與受控振蕩器的(高頻)輸出信號(hào)的分 頻的變體進(jìn)行比較來(lái)工作。PLL產(chǎn)生輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)是輸入頻率的精確倍數(shù)。在一些示例中，期望輸出頻率是輸入頻率的非整數(shù)倍，這可以被稱作分?jǐn)?shù)N PLL。用于提供分?jǐn)?shù)N PLL的兩種已知方法是1)在將分頻信號(hào)提供給乘以整數(shù)因子“N”的整數(shù)-N PLL之前，用于基準(zhǔn)頻率除以 第一整數(shù)“R”。PLL的有效倍頻比值現(xiàn)在為N/R，這不需一定是整數(shù)。2)備選地除以兩個(gè)和多個(gè)不同的比值，例如，除以N和(N+1)，使得時(shí)間平均的 乘/除比值可以是值“N”與“N+1”之間的非整數(shù)值。通過(guò)添加對(duì)分頻器比值進(jìn)行控制的 sigma-delta回路，可以調(diào)整平均分頻比值。與以上方法1)相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)是，PLL的有效基準(zhǔn)頻率現(xiàn)在減小了 R倍。這意味著 PLL的帶寬減小了同樣的倍數(shù)，這是不期望的。此外，PLL回路濾波器中的組件在物理上也 變得較大。與以上方法2)相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)是，輸出頻譜可以包含不可預(yù)知的頻率處的激勵(lì)。由 于PLL的瞬態(tài)倍頻因子整體上根本不正確，因此可以引起這種激勵(lì)；僅時(shí)間平均的倍頻因 子是正確的。此外，這種PLL的復(fù)雜性相當(dāng)高。US 2002/0027459 (Fallahi等人)公開了具有抖動(dòng)最小化的分頻/倍頻。該文獻(xiàn) 公開了將可用時(shí)鐘相位的數(shù)目增加至M，然后每K/M周期將輸出時(shí)鐘相位偏移1。這可以通 過(guò)向PLL的輸出添加復(fù)用器(MUX)來(lái)完成。US 6, 526, 374(Agere Systems Inc.)公開了一種采用相位選擇反饋計(jì)數(shù)器的分 數(shù) PLL。US 6，542，013 (Intel Corporation)公開了一種用于多相PLL系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)除數(shù)。 相移電路耦合至PLL，以根據(jù)被傳遞至反饋回路確定的相位序列來(lái)選擇振蕩器所產(chǎn)生的相 位信號(hào)中的一個(gè)?，F(xiàn)有公開文獻(xiàn)和說(shuō)明書中任何背景技術(shù)的羅列和討論不應(yīng)視為文獻(xiàn)和背景技術(shù) 是現(xiàn)有技術(shù)的一部分和公知常識(shí)的認(rèn)可。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種被配置為接收多個(gè)振蕩信號(hào)并產(chǎn)生輸出信令 的分頻器，所述分頻器包括使能信令發(fā)生器，被配置為對(duì)多個(gè)振蕩信號(hào)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生使能信令，該使能信令表示哪個(gè)振蕩信號(hào)要用于導(dǎo)出輸出信令。輸出信號(hào)選擇器，被配置為對(duì)振蕩信號(hào)和使能信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行處理，使 得根據(jù)使能信令提供振蕩信號(hào)作為分頻器的輸出信令。這樣，在與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行比較時(shí)，可以以縮減/最小量的處理，從振動(dòng)信號(hào)中產(chǎn)生 分頻器的輸出。這可以減小執(zhí)行分頻時(shí)的任何傳播延遲，并且還可以減少或最小化輸出信 令中的抖動(dòng)。抖動(dòng)是輸出信號(hào)定時(shí)中不期望的變化。例如，輸出信號(hào)的頻譜中激勵(lì)的存在 指示輸出信號(hào)中的抖動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)可以被視為在分頻之前執(zhí)行相位/振蕩信號(hào)選擇(例如，利用復(fù)用器執(zhí) 行相位/振蕩信號(hào)選擇)，而本發(fā)明的實(shí)施例可以在相位/振蕩信號(hào)選擇之前執(zhí)行分頻。這 樣，可以減少被傳遞至分頻器的輸出之前對(duì)原始振蕩信號(hào)執(zhí)行的處理，并從而還可以減小 傳播延遲。這里描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以避免在分頻之前執(zhí)行相位/振蕩信號(hào)選擇的 復(fù)用器的需要。使能信令可以表示哪個(gè)振蕩信號(hào)用于在給定時(shí)間導(dǎo)出輸出信令。使能信令可以設(shè) 置在某一時(shí)間點(diǎn)，以便提供在關(guān)聯(lián)的振蕩信號(hào)中下一次出現(xiàn)的上升沿(或者波形的其他部 分)作為輸出信令，以提供期望的倍頻/分頻。振蕩信號(hào)可以是正弦信號(hào)、方波、和可以是具有要由分頻器所轉(zhuǎn)換的頻率的任何 其他類型的信號(hào)。振蕩信號(hào)可以是具有不同相位的電壓控制振蕩器的輸出。這種電壓控制 振蕩器的示例是環(huán)形振蕩器。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以被視為提供多個(gè)相位/振蕩信號(hào)的同時(shí)/并行處理，以便 使得能夠更快速設(shè)置/提供輸出信令。用于導(dǎo)出輸出信令的振蕩信號(hào)可以包括上升沿，該上升沿是輸出信令的上升沿。 使能信令可以被配置為，使得輸出信號(hào)選擇器在振蕩信號(hào)的上升沿之前的時(shí)間點(diǎn)處將振蕩 信號(hào)設(shè)置為輸出信令。這樣，通過(guò)提供振蕩信號(hào)作為輸出信令而引起的任何傳播延遲可以 被減小和/和最小化，或者傳播延遲可以被視為不重要。這是由于通過(guò)使能信令來(lái)預(yù)先設(shè) 置輸出信號(hào)選擇器，以在輸出信號(hào)選擇器接收到振蕩信號(hào)的期望部分之前將適當(dāng)振蕩信號(hào) 傳遞至輸出信令。設(shè)置使能信令的時(shí)間點(diǎn)可以在振蕩信號(hào)的前一上升沿之后。該時(shí)間點(diǎn)可以在振蕩 信號(hào)的前一下降沿之后。這樣，使能信令可以使提供的輸入振蕩信號(hào)作為輸入振蕩信號(hào)為 零時(shí)刻處的輸出信令，并從而不會(huì)改變輸出信令的值，直到振蕩信號(hào)的下個(gè)上升沿為止。使能信令發(fā)生器可以被配置為，在發(fā)生要提供作為輸出信令的相應(yīng)振蕩輸入信號(hào) 的一部分之前，但是在并不提供作為輸出信令的振蕩信號(hào)的前一部分之后，設(shè)置使能信令。 設(shè)置信號(hào)可以包括提供信號(hào)波形的上升沿和下降沿。要提供作為輸出信令的相應(yīng)振蕩輸入信號(hào)的一部分可以以振蕩信號(hào)的上升沿開 始，并且可以以下降沿結(jié)束。要提供作為輸出信令的相應(yīng)振蕩輸入信號(hào)的一部分可以包括 非零脈沖。使能信令發(fā)生器可以包括計(jì)數(shù)器，被配置為對(duì)多個(gè)振蕩信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn) 行處理，并且產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)表示多個(gè) 振蕩信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)何時(shí)達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)值。使能信令發(fā)生器還可以被配置為從一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)中導(dǎo)出使能信令。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以提供對(duì)不同振蕩信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的多個(gè)計(jì)數(shù)器，以 便提供使能信令?？梢赃x擇計(jì)數(shù)器的模數(shù)，以便提供期望的分頻因子。計(jì)數(shù)器的模數(shù)可以根據(jù)以下 方程來(lái)選擇M = LCM (K, n)/n ；其中，M可以是計(jì)數(shù)器的模數(shù)，(Κ/η)是非整數(shù)分頻因子，LCM表示最小公倍數(shù)運(yùn)
笪弁。計(jì)數(shù)器可以是可編程計(jì)數(shù)器。這樣，計(jì)數(shù)器可以被重新編程為根據(jù)需要提供不同 分頻/倍頻因子。使能信令可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)。即，對(duì)于一些分頻因子，計(jì)數(shù)器輸 出信號(hào)可以是所需的格式，以為輸出信令選擇器提供使能信令。是否將計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)視 為適合于作為使能信令的直接表示可以取決于所需的特定分頻因子和/或提供給計(jì)數(shù)器 的振蕩信號(hào)的數(shù)目。使能信令發(fā)生器還可以包括包括一個(gè)或多個(gè)延遲組件在內(nèi)的組件的預(yù)對(duì)準(zhǔn)模 塊，該預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊被配置為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)振蕩信號(hào)對(duì)一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)應(yīng)用時(shí) 間延遲，以便產(chǎn)生使能信令。一個(gè)或多個(gè)延遲組件可以包括延遲觸發(fā)器?？梢蕴峁┯?jì)數(shù)器 輸出信號(hào)中的一個(gè)作為觸發(fā)器的D輸入，并且可以提供振蕩信號(hào)中的一個(gè)作為觸發(fā)器的時(shí) 鐘輸入。組件的預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊可以在與振蕩信號(hào)有關(guān)的預(yù)定/期望時(shí)刻設(shè)置使能信令，該振 蕩信號(hào)與使能信令有關(guān)。可以在相應(yīng)振蕩信號(hào)為零的時(shí)刻設(shè)置使能信令。輸出信號(hào)選擇器可以包括一個(gè)或多個(gè)邏輯門，被配置為在設(shè)置與輸入振蕩信號(hào) 相關(guān)聯(lián)的使能信令時(shí)，將輸入振蕩信號(hào)傳遞至輸出信令。可以提供一種包括這里公開的任何分頻器的鎖相環(huán)。該鎖相環(huán)可以包括被配置為 產(chǎn)生多個(gè)輸入振蕩信號(hào)的振蕩器。可以提供一種包括這里公開的任何分頻器或這里公開的任何鎖相環(huán)的器件。可 以使用這里所公開的包含分頻器的PLL的器件的一些典型示例是串行數(shù)據(jù)發(fā)射器和接收 器，例如，在有線通信(例如，USB、SATA, PCI-express)和無(wú)線通信(例如，WLAN/WiFi、藍(lán) 牙、GPRS、UMTS、GSM、UltraffideBand)中使用的那些串行數(shù)據(jù)發(fā)射器和接收器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種操作分頻器的方法，包括接收多個(gè)振蕩信號(hào)；對(duì)多個(gè)振蕩信號(hào)進(jìn)行處理，以產(chǎn)生使能信令，該使能信令表示哪個(gè)振蕩信號(hào)要用 于導(dǎo)出輸出信令；以及對(duì)振蕩信號(hào)和使能信令中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行處理，使得根據(jù)使能信令提供振蕩信 號(hào)作為分頻器的輸出信令。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，該計(jì)算機(jī) 程序引起計(jì)算機(jī)配置包括這里公開的電路和分頻器的任何裝置。計(jì)算機(jī)程序可以是軟件實(shí) 現(xiàn)方式，并且計(jì)算機(jī)可被視為任何適當(dāng)?shù)挠布鳛榉窍拗剖纠?，包括?shù)字信號(hào)處理器、微 控制器、以及只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)或電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)中的實(shí)現(xiàn)方式。軟件可以是匯編程序。計(jì)算機(jī)程序可以在諸如磁盤或存儲(chǔ)設(shè)備之類的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上提供，或者可以 實(shí)現(xiàn)為瞬態(tài)信號(hào)。這樣瞬態(tài)信號(hào)可以是網(wǎng)絡(luò)下載的，包括互聯(lián)網(wǎng)下載的。


參照附圖，僅通過(guò)示例給出描述，在附圖中圖1示出了現(xiàn)有鎖相環(huán)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分頻器；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的分頻器；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的分頻器；以及圖5示出了圖4的分頻器的操作的定時(shí)圖。
具體實(shí)施例方式這里公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以提供用于應(yīng)用非整數(shù)分頻因子的分頻器。分頻 器可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)振蕩信號(hào)(例如，電壓控制振蕩器的相移輸出信號(hào))進(jìn)行處理，以便產(chǎn) 生“使能信令”，該“使能信令”表示哪個(gè)振蕩信號(hào)要用于導(dǎo)出輸出信令。分頻器可以包含諸 如邏輯門之類的輸出信令選擇器，該輸出信令選擇器可以使用使能信令來(lái)提供振蕩信號(hào)中 的一個(gè)作為適當(dāng)時(shí)間段內(nèi)分頻器的適當(dāng)輸出信令，以便獲得期望的分頻因子。例如，輸出信 令選擇器可以包括來(lái)自任何振蕩信號(hào)的脈沖作為期望時(shí)刻的輸出信令，以便實(shí)現(xiàn)期望的分 頻因子。將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的實(shí)施例還可以使用小于1的分頻因子來(lái)提供倍頻。當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)比較時(shí)，以這種方式提供分頻器可以減少在提供振蕩信號(hào)作為分頻 器的輸出的之前對(duì)該振蕩信號(hào)進(jìn)行的處理。例如，可以僅在分頻器的輸入與輸出之間直接 提供相對(duì)簡(jiǎn)單的邏輯門，從而在與現(xiàn)有技術(shù)比較時(shí)，在產(chǎn)生輸出信號(hào)時(shí)減小傳播延遲。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以被視為，在相位/振蕩信號(hào)選擇之前執(zhí)行分頻處 理，這是與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處。這樣，延遲和/或抖動(dòng)方面的任何缺點(diǎn)可以由本發(fā)明的一 些示例來(lái)解決。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分頻器200。在該示例中，分頻器200接收兩個(gè)振 蕩信號(hào)202并產(chǎn)生輸出信令204。振蕩信號(hào)202是與諸如環(huán)形振蕩器之類的電壓控制振蕩 器(VCO)所產(chǎn)生的不同的相位信號(hào)。然而，將認(rèn)識(shí)到，振蕩信號(hào)202不限于這些相位信號(hào)是 如何產(chǎn)生的。將振蕩信號(hào)202提供給使能信令發(fā)生器組件206。使能信令發(fā)生器206可以對(duì)振 蕩信號(hào)202進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生使能信令210。使能信令210表示根據(jù)需要應(yīng)當(dāng)提供哪個(gè)振 蕩信號(hào)202作為任何時(shí)刻/時(shí)間段的輸出信令204。將認(rèn)識(shí)到，并在以下描述了為實(shí)現(xiàn)提供 期望分頻因子的輸出信令，在給定時(shí)間段內(nèi)，沒有振蕩信號(hào)202可以連接至輸出信令204。可以將使能信令210與原始振蕩信號(hào)202 —起提供給輸出信號(hào)選擇器模塊208。 如圖2所見，將振蕩信號(hào)202直接提供給輸出信號(hào)選擇器模塊208，以及經(jīng)由使能信令發(fā)生 器206間接提供給輸出信號(hào)選擇器模塊208。輸出信號(hào)選擇器模塊208被配置為根據(jù)需要 可操作地提供振蕩信號(hào)202中的一個(gè)作為輸出信令204。輸出信令的這種提供可以被視為， 輸出信號(hào)選擇器模塊208將振蕩信號(hào)202中的一個(gè)提供到分頻器200的輸出端口 /連接上。
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在該示例中，分頻器200被配置為接收兩個(gè)振蕩信號(hào)202，兩個(gè)振蕩信號(hào)202彼此 相對(duì)相移了 180°。兩個(gè)振蕩信號(hào)202具有相同頻率，這是由于它們由相同的電壓控制振蕩 器所產(chǎn)生。在這樣的實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)1.5、2.5、3.5等非整數(shù)頻分因子。這是由于來(lái)自 于振蕩信號(hào)202之一的脈沖可以在第一振蕩信號(hào)202具有上升沿的時(shí)間點(diǎn)或者在其他振蕩 信號(hào)202具有上升沿的時(shí)間點(diǎn)，通過(guò)邏輯電路208耦合至輸出信令204。本質(zhì)上，振蕩信號(hào) 202的許多上升沿的二倍可用于由兩個(gè)振蕩信號(hào)202引起的輸出信令204。將認(rèn)識(shí)到，被配置為接收三個(gè)振蕩信號(hào)202的分頻器200可以提供173，12/3，273， 22/3等非整數(shù)分頻因子以及如果需要提供整數(shù)分頻因子。這是由于可以針對(duì)來(lái)自三個(gè)輸入 振蕩信號(hào)202之一的輸出信令來(lái)選擇輸出脈沖。在一些實(shí)施例中，使能信令發(fā)生器206可以被視為“分頻器”組件，并且輸出信號(hào) 選擇器模塊208可以被視為“相位/信號(hào)選擇”組件。即，分頻器206可在相位選擇組件 208之前操作，從而減小產(chǎn)生輸出信令204時(shí)的任何延遲，該延遲是由在輸入信令與輸出信 令之間的數(shù)據(jù)處理路徑中直接提供“分頻器”組件所引起的。這與現(xiàn)有技術(shù)不同，因?yàn)楝F(xiàn)有 技術(shù)是在分頻之前進(jìn)行相位選擇。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分頻器300的另一實(shí)施例。 分頻器300接收η個(gè)輸入信號(hào)302，η個(gè)輸入信號(hào)302可以被視為來(lái)自于電壓控制 振蕩器的等間隔“相位信號(hào)”或“振蕩信號(hào)”。分頻器300被配置為產(chǎn)生單個(gè)輸出信號(hào)310。分頻器300包括計(jì)數(shù)器304、預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306以及門控邏輯電路308。門控邏輯電 路是“輸出信號(hào)選擇器”的示例，并且將認(rèn)識(shí)到，其他已知的組件可以用于執(zhí)行輸出信號(hào)選 擇器的功能。例如，“輸出信號(hào)選擇器”可以包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)用器，和/或可以提供復(fù)用 器的實(shí)現(xiàn)方式的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字組件，例如與(AND)門、或(OR)門、與非門(NAND)以及或非(NOR) 門。將輸入信號(hào)302之一(例如被識(shí)別為相位零303的相位信號(hào))提供給計(jì)數(shù)器304。 計(jì)數(shù)器是具有在達(dá)到計(jì)數(shù)的預(yù)定值時(shí)可以被設(shè)置為高的m個(gè)可編程輸出312的模數(shù)M計(jì)數(shù) 器。將計(jì)數(shù)器304的m個(gè)可編程輸出312與η個(gè)輸入信號(hào)302 —起提供給預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306 作為輸入。預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306被配置為對(duì)計(jì)數(shù)器304的可編程輸出312以及原始相位信號(hào)302 進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生m個(gè)使能信號(hào)314。預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306可以用于使能信號(hào)314的相位對(duì) 準(zhǔn)。在該示例中，計(jì)數(shù)器304和預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306可以一同被視為圖2所示的使能信令發(fā)生
ο以這種方式使用計(jì)數(shù)器304和預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306可以使得能夠處理多個(gè)輸入信號(hào) 302，以便產(chǎn)生使能信令314，使能信令314表示如果需要應(yīng)當(dāng)將哪個(gè)原始輸入信號(hào)302傳遞 至輸出310，以及在何時(shí)傳遞。將認(rèn)識(shí)到，在其他實(shí)施例中，可以提供多個(gè)輸入信號(hào)302作為至計(jì)數(shù)器304的輸 入。在這樣的實(shí)施例中，預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306可以不需要輸入信號(hào)302。這是由于計(jì)數(shù)器304可 以對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)302執(zhí)行所需的處理，以產(chǎn)生所需使能信令314，以便提供非整數(shù)分頻因子。在其他實(shí)施例中，還可以提供多于一個(gè)的計(jì)數(shù)器，以便對(duì)不同輸入信號(hào)302進(jìn)行 計(jì)數(shù)。
提供預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊306所產(chǎn)生的使能信令314作為至門控邏輯電路308的輸入。同 樣提供原始輸入相位信號(hào)302作為至門控邏輯電路308的輸入。使能信令314被配置為， 針對(duì)就在輸入信號(hào)302的上升沿之前的輸入信號(hào)302中相應(yīng)的一個(gè)而被設(shè)置為高，使得在 輸入相位信號(hào)達(dá)到高時(shí)，立即將輸入相位信號(hào)302傳遞至門控邏輯電路的輸出310。將認(rèn)識(shí)到，“就在...之前”可以在各個(gè)單個(gè)輸入信號(hào)302的上升沿之間的任何時(shí) 刻，或者在一些實(shí)施例中，可以在該特定輸入信號(hào)302的前一下降沿之后的任何時(shí)刻?！熬?在...之前”可以表示僅將輸入信號(hào)302的期望部分傳遞至輸出310的任何時(shí)間段。在圖3的架構(gòu)中，可以容易地并有利地布置使能/邏輯信號(hào)314的定時(shí)，使得輸出 信令310的沿的定時(shí)直接由輸入信令302的沿來(lái)確定。由計(jì)數(shù)器304和/或預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊 306所引起的延遲和抖動(dòng)不會(huì)影響輸出信令310的定時(shí)，這是由于這些組件并不直接地在 輸入302與分頻器的輸出310之間的數(shù)據(jù)處理路徑上。如圖3所見，計(jì)數(shù)器304和預(yù)對(duì)準(zhǔn) 模塊306所執(zhí)行的處理可以被視為與輸入302與輸出310之間的直接數(shù)據(jù)路徑并聯(lián)。圖3的結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生Κ/η的分頻，其中，K是根據(jù)需要選擇的，η是可用輸入相位的 數(shù)目。然后應(yīng)當(dāng)使計(jì)數(shù)器的模數(shù)M等于K和η的最小公倍數(shù)除以η :M = LCM (K，η)/η。參 照?qǐng)D4和5所示的特定示例更詳細(xì)地描述該方程。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分頻器400的示例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。圖4的分頻器 400類似于圖3的分頻器，并且已經(jīng)為相應(yīng)特征給出分頻器400的類似附圖標(biāo)記。實(shí)現(xiàn)圖4的分頻器400來(lái)提供474(17/4)的非整數(shù)分頻因子。即，輸出信號(hào)410 應(yīng)當(dāng)為輸入信令的每4. 25個(gè)脈沖提供單個(gè)輸出脈沖。將設(shè)想到，每個(gè)輸入信號(hào)具有相同頻 率，并因此不管輸入信號(hào)中的哪個(gè)受輸出的控制。如上所述，為了使用方程僅=^110(，11)/11，分頻應(yīng)當(dāng)表示為1(/11。因此，在該示例 中，η = 4以及K= 17。然后使用以上方程來(lái)計(jì)算Μ，并且在該示例中，M= 17，并且使用具 有模數(shù)17的計(jì)數(shù)器404。輸出信令410應(yīng)當(dāng)在時(shí)刻4. 25、8. 5、12. 75處具有上升沿，并具有17個(gè)周期。由 于在整個(gè)單個(gè)輸入周期期間期望輸出事件均勻間隔，因此將預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊406放置在計(jì)數(shù)器 404與門控邏輯電路模塊408之間，以便將一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出事件/信號(hào)延遲周期的幾 分之一。在該示例中，計(jì)數(shù)器404由單個(gè)時(shí)鐘相位來(lái)驅(qū)動(dòng)。由于由單個(gè)時(shí)鐘相位來(lái)驅(qū)動(dòng)的 計(jì)數(shù)器404不可以直接為下述門控邏輯電路408提供適合的‘使能’信令，因此需要預(yù)對(duì)準(zhǔn) 模塊406?？梢钥刂普麄€(gè)系統(tǒng)的定時(shí)，使得預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊406的‘使能’輸出在要傳遞至輸出信 令410的相應(yīng)輸入相位信號(hào)402的上升沿之前始終是激活的。這樣，可以使用輸入相位信 號(hào)402來(lái)直接確定輸出信令的沿的定時(shí)，并且由計(jì)數(shù)器和預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊所引起的延遲和抖動(dòng) 可以不通過(guò)系統(tǒng)傳播，或者在與現(xiàn)有技術(shù)相比時(shí)至少被減小?，F(xiàn)在結(jié)合圖5的定時(shí)圖來(lái)描述圖4的分頻器400的操作。提供4個(gè)輸入信號(hào)402a、402b、402C、402d作為至分頻器400的輸入振蕩信號(hào)，并 在圖4中將這些輸入標(biāo)記為“輸入相位0”、“輸入相位1”、“輸入相位2”和“輸入相位3”。如圖5所見，將4個(gè)輸入振蕩信號(hào)彼此相對(duì)相等相移；即，每個(gè)輸入振蕩信號(hào)402 相對(duì)其原始信號(hào)相移了 90°。如上所述，將認(rèn)識(shí)到，這樣的實(shí)施例可以提供1.25、1. 5、 1. 75,2. 25,2. 5,2. 75等非整數(shù)分頻因子，以及整數(shù)分頻因子。
在該示例中，僅將具有零相位的輸入振蕩信號(hào)402a提供給計(jì)數(shù)器404。計(jì)數(shù)器404 具有4個(gè)可編程輸出416a、416b、416c、416d。計(jì)數(shù)器404包括可編程輸出選擇邏輯模塊，可 編程輸出選擇邏輯模塊在計(jì)數(shù)為4時(shí)將第一計(jì)數(shù)器輸出416a設(shè)置為高；在計(jì)數(shù)為8時(shí)將第 二計(jì)數(shù)器輸出416b設(shè)置為高；在計(jì)數(shù)為12時(shí)將第三計(jì)數(shù)器輸出416c設(shè)置為高；以及在計(jì) 數(shù)為16時(shí)將第四輸出416設(shè)置為高。這些是整數(shù)值，這些整數(shù)值緊鄰輸出信令410中要求 上升沿的相應(yīng)時(shí)刻(4.25、8.5、12.75、17)之前，而不等于這些相應(yīng)時(shí)刻。在圖5中示出了 計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)416a、416b、416c、416d。第一計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)416a用于在自計(jì)數(shù)器404開始計(jì)時(shí)的點(diǎn)起指示4. 25個(gè)周期 的時(shí)刻處產(chǎn)生分頻器的輸出脈沖。在該示例中，直接提供計(jì)數(shù)器的輸出信令416a作為至門 控邏輯電路408的使能信令。更具體地，提供計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)416a作為至門控邏輯電路 408的與門418a的輸入。此外，還提供第二數(shù)振蕩信號(hào)402b作為至與門418a的輸入。將認(rèn)識(shí)到，第二輸入振蕩信號(hào)402b相對(duì)于第一振蕩信號(hào)402a相移了 90°，并因此 在第一輸入振蕩信號(hào)402a的上升沿之后與0. 25X周期相對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)處具有上升沿。以這種方式產(chǎn)生使能信號(hào)確保了在已經(jīng)設(shè)置了使能信號(hào)416a之后，只要在第二 振蕩信號(hào)402b上出現(xiàn)上升沿，與門418a的輸出將為高。S卩，在用于作為輸出脈沖提供的第 二輸入振蕩信號(hào)402b的上升沿之前的時(shí)刻，但是在第二輸入振蕩信號(hào)402b的前一下降沿 之后，將使能信號(hào)設(shè)置為高，以免過(guò)早提供輸出脈沖。與門418a的輸出是參考A 402a，并且同樣在圖5的定時(shí)圖中示出。可以看出，與 門418a的輸出A 420A對(duì)于單個(gè)脈沖在表示自第一輸入振蕩信號(hào)402a開始起4. 25個(gè)時(shí)間 段的時(shí)刻處為高。提供與門418a的輸出A 420a作為至或門426的輸入?；蜷T426的輸出是分頻器 400的輸出信令410。使用或門426使能與門418a的輸出，以及要提供作為輸出信令410 的其他與門418的輸出信號(hào)(如下所述)。第二與門418b的操作與第一與門418a的操作非常類似。第二與門418b接收第 二計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)416a作為使能信號(hào)，并且將該使能信號(hào)與第三輸入振蕩信號(hào)402c —起 進(jìn)行處理，以便在表示自第一振蕩輸入信號(hào)402a開始后8. 5個(gè)時(shí)間段的時(shí)刻處提供輸出脈 沖 B 420b。提供第三與門420c，以便在自第一輸入振蕩信號(hào)402a開始起12. 75個(gè)周期的時(shí)刻 處產(chǎn)生輸出脈沖。在該示例中，提供第三計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)416c作為至延遲觸發(fā)器422a的 輸入。至延遲觸發(fā)器422a的時(shí)鐘輸入被配置為接收第三輸入振蕩信號(hào)402c。這樣，在設(shè)置 第三計(jì)數(shù)器輸出416c之后半個(gè)時(shí)間段處設(shè)置延遲觸發(fā)器422a的輸出。高效地，延遲觸發(fā) 器422a在設(shè)置第三計(jì)數(shù)器輸出416c之后提供1/2周期延時(shí)。延遲觸發(fā)器422a的輸出信 號(hào)424a是用于門控邏輯電路408中第三與門420c的使能信號(hào)。同樣提供第四輸入振蕩信 號(hào)402d作為至與門420c的輸入，以便在期望時(shí)刻產(chǎn)生輸出脈沖C 420c。第四與門418d的操作與第三與門418c的操作類似，并且被配置為在表示自第一 振蕩信號(hào)402a開始之后17個(gè)時(shí)間段的時(shí)刻處產(chǎn)生輸出脈沖。在該示例中，使用延遲觸發(fā) 器來(lái)產(chǎn)生使能信號(hào)424b，以便確保在接收到要提供作為輸出410的第一振蕩信號(hào)402a的脈 沖之前，將使能信號(hào)設(shè)置為高。優(yōu)選地，這可以使用計(jì)數(shù)器的輸出來(lái)直接使能與門418的。將認(rèn)識(shí)到，計(jì)數(shù)器404的可編程輸出，以及延遲觸發(fā)器422和邏輯門418、426如何
9相連接可以以任何方式來(lái)配置，或者用可以執(zhí)行相同功能的任何組件來(lái)代替，以便提供經(jīng) 過(guò)了所需非整數(shù)分頻因子的輸出信令。在該實(shí)現(xiàn)中，假定計(jì)數(shù)器404的時(shí)鐘到計(jì)數(shù)的延遲明顯小于時(shí)鐘周期的1/4 (同樣 可以被視為90°相位)，使得可以實(shí)現(xiàn)期望的定時(shí)關(guān)系，該定時(shí)關(guān)系在與使能信令有關(guān)的 輸入信令402的上升沿之前提供使能信令。當(dāng)然，能夠改變預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊的布局以適應(yīng)不同 的計(jì)數(shù)器和預(yù)對(duì)準(zhǔn)延遲。在圖4和5所示的示例中，輸出信令410不具有50%占空比，但是將由具有長(zhǎng)度 為1/2時(shí)鐘周期的脈沖構(gòu)成。將認(rèn)識(shí)到，門控邏輯電路408或輸出信號(hào)選擇器模塊的任何 其他實(shí)施例可以包含被配置為根據(jù)需要調(diào)整輸出信令410的占空比的組件。適合的組件的 示例可以包括延遲組件、定時(shí)器組件、觸發(fā)器等。將認(rèn)識(shí)到，盡管這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例可以與其中輸出脈沖序列具有精確上 升沿以及下降沿的電路有關(guān)，但是備選實(shí)現(xiàn)方式也是可能的，其中定時(shí)信息包含在輸出信 令/脈沖序列的上升或下降沿中，或者可以與不同邏輯電路有關(guān)。將認(rèn)識(shí)到，從輸入相位信號(hào)的上升沿到輸出信令的上升沿的延遲對(duì)于所有相位是 相同的，這是由于從所有輸入相位信號(hào)到輸出的直接邏輯路徑可以是相同的。在一些示例中，可以使用具有可編程模數(shù)(M)并具有可編程輸出(r、s、t和U)的 反饋計(jì)數(shù)器。在這樣的示例中，任何分頻比Κ/η可以通過(guò)以下操作來(lái)獲得對(duì)于給定的相位 的數(shù)目η，簡(jiǎn)單改變計(jì)數(shù)器的模數(shù)以及以適當(dāng)方式對(duì)輸出進(jìn)行重新編程。例如，對(duì)于圖4所 示的4-相位系統(tǒng)，其他可能的分頻比在以下表格中示出
所需的分頻比模數(shù)M輸出RStU17/41748121618/494禁用8禁用18/4 (備選)9林田 TTn /ig4禁用819/41914941820/45林田 ^JT/π禁用林田 χΓΓ/Τ]4與本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)/特征可以包括·分頻器可以提供非整數(shù)因子的直接分頻。·分頻器可以通過(guò)使計(jì)數(shù)器可重新配置而可以被重新配置?！し诸l器還可以通過(guò)設(shè)置小于1的分頻因子來(lái)提供倍頻。·分頻器可以對(duì)所使用的計(jì)數(shù)器的延遲和抖動(dòng)不敏感或較少敏感，并且因此可以 具有減小和/或最小的抖動(dòng)量。·盡管分頻器的結(jié)構(gòu)要求存在輸入頻率下的多個(gè)相位，但這不應(yīng)被視為如同作為 缺省經(jīng)常出現(xiàn)在交織系統(tǒng)中多個(gè)相位的問(wèn)題。·分頻器可以使用在PLL中，獲得具有提高性能的系統(tǒng)，以執(zhí)行類似于現(xiàn)有技術(shù)中所建議的功能的任何功能?！し诸l器包括驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器的η-相位輸入，分頻器的輸出與輸入相位相組合，以提 供任何因子Κ/η的直接分頻。·分頻器具有可配置的計(jì)數(shù)器，以允許分頻比的運(yùn)行中改變?！ぴ诜?jǐn)?shù)N-PLL中使用分頻器，以提供任何因子Κ/η的直接無(wú)激勵(lì)倍頻?！?PLL僅與對(duì)一種類型的沿敏感的相位_頻率檢測(cè)器相組合。
權(quán)利要求
一種分頻器(200；300；400)，被配置為接收多個(gè)振蕩信號(hào)(202；302；402)，并產(chǎn)生輸出信令(204；310；410)，所述分頻器包括使能信令發(fā)生器(206)，被配置為對(duì)多個(gè)振蕩信號(hào)(202；302；402)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生使能信令(210；314)，所述使能信令(210；314)表示哪個(gè)振蕩信號(hào)(202；302；402)要用于導(dǎo)出輸出信令(204；310；410)。輸出信號(hào)選擇器(208；308；408)，被配置為對(duì)振蕩信號(hào)(202；302；402)和使能信號(hào)(210；314)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行處理，使得根據(jù)使能信令(210；314)提供振蕩信號(hào)(202；302；402)作為分頻器的輸出信令(204；310；410)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分頻器，其中，要用于導(dǎo)出輸出信令(204;310；410)的振蕩 信號(hào)(202 ；302 ；402)包括上升沿，所述上升沿是輸出信令(204 ；310 ；410)中的上升沿，并 且使能信令被配置為使得輸出信號(hào)選擇器在振蕩信號(hào)的(202 ；302 ；402)上升沿之前的時(shí) 間點(diǎn)處將振蕩信號(hào)(202 ；302 ；402)設(shè)置為輸出信令(204 ；310 ；410)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分頻器，其中，所述時(shí)間點(diǎn)是在振蕩信號(hào)(202;302 ;402)的 前一上升沿之后。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分頻器，其中，所述時(shí)間點(diǎn)是在振蕩信號(hào)(202;302 ;402)的 前一下降沿之后。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分頻器，其中，使能信令發(fā)生器被配置為，在要提 供作為輸出信令的相應(yīng)振蕩輸入信號(hào)的一部分發(fā)生之前，設(shè)置使能信令。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分頻器，其中，使能信令發(fā)生器包括計(jì)數(shù)器 (304 ;404)，被配置為對(duì)多個(gè)振蕩信號(hào)(302 ；402)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生一個(gè)或 多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(312 ；416)，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(312 ；416)表示多個(gè)振 蕩信號(hào)(302;402)中的一個(gè)或多個(gè)何時(shí)達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)值；并且使能信令發(fā)生器還被配置 為，從一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(312 ；416)中導(dǎo)出使能信令(210 ；416)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分頻器，其中，使能信令(314)包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信 號(hào)(312 ；416)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的分頻器，其中，計(jì)數(shù)器(303;404)是可編程計(jì)數(shù)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的分頻器，其中，使能信令發(fā)生器還包括包括一 個(gè)或多個(gè)延遲組件(422)的組件的預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)模塊被配置為，根據(jù)一個(gè)或多 個(gè)振蕩信號(hào)對(duì)一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)應(yīng)用時(shí)間延遲，以便產(chǎn)生使能信令。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分頻器，其中，輸出信號(hào)選擇器(208；308 ；408) 包括一個(gè)或多個(gè)邏輯門，所述邏輯門被配置為在設(shè)置與輸入振蕩信號(hào)(302 ；402)相關(guān)聯(lián) 的使能信令時(shí)，將輸入振蕩信號(hào)(302 ；402)傳遞至輸出信令。
11.一種包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分頻器的鎖相環(huán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鎖相環(huán)，其中，所述鎖相環(huán)包括被配置為產(chǎn)生多個(gè)輸入振 蕩信號(hào)(302 ；402)的振蕩器。
13.—種包括權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的分頻器或根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的 鎖相環(huán)的器件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分頻器(200；300；400)，被配置為接收多個(gè)振蕩信號(hào)(202；302；402)，并產(chǎn)生輸出信令(204；310；410)。分頻器包括使能信令發(fā)生器(206)，被配置為對(duì)多個(gè)振蕩信號(hào)(202；302；402)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生使能信令(210；314)，使能信令(210；314)表示哪個(gè)振蕩信號(hào)(202；302；402)要用于導(dǎo)出輸出信令(204；310；410)。分頻器還包括輸出信號(hào)選擇器(208；308；408)，被配置為對(duì)振蕩信號(hào)(202；302；402)和使能信號(hào)(210；314)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行處理，使得根據(jù)使能信令(210；314)提供振蕩信號(hào)(202；302；402)作為分頻器的輸出信令(204；310；410)。
文檔編號(hào)H03K23/00GK101986566SQ20101023985
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者埃爾溫·楊森, 赫里特威廉·登貝斯特, 阿諾·范德維爾 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司