本發(fā)明涉及一種子采樣鎖相環(huán)。此外，本發(fā)明還涉及一種對(duì)應(yīng)方法和一種計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)：

鎖相環(huán)(phase-lockedloop，pll)是射頻(radiofrequency，rf)和毫米波(millimetre-wave，mw)無(wú)線發(fā)射機(jī)以及測(cè)試儀器和時(shí)鐘產(chǎn)生器中的重要部件。pll產(chǎn)生頻率是基準(zhǔn)頻率n倍的信號(hào)。pll的一個(gè)重要品質(zhì)因數(shù)是在相位噪聲和偽內(nèi)容中定量的頻譜純度。在過(guò)去幾十年內(nèi)已呈現(xiàn)若干pll架構(gòu)。關(guān)于相位噪聲最佳執(zhí)行pll中的一個(gè)是子采樣pll。

子采樣pll(sub-samplingpll，ss-pll)是反饋系統(tǒng)，具有周期為t的輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘、采樣器、前向環(huán)路功能和壓控振蕩器(voltagecontrolledoscillator，vco)。假設(shè)想要的頻率是基準(zhǔn)頻率的整數(shù)n倍，即，每第n個(gè)vco過(guò)零點(diǎn)將與正基準(zhǔn)邊一致。在每一倍基準(zhǔn)周期t處，vco的正弦輸出應(yīng)過(guò)零。vco頻率中的小誤差引導(dǎo)電壓誤差。通過(guò)采樣器捕獲此誤差電壓。

采樣器的輸出通常用于控制由兩個(gè)電流源組成的電荷泵，一個(gè)電流源具有固定電流并且一個(gè)電流源具有可以調(diào)制的電流。電流源在短脈沖期間同時(shí)連接到輸出端。電荷泵的輸出電流通常集成且由環(huán)路濾波器進(jìn)行濾波，并且隨后控制vco的輸出頻率。

如果vco的輸出頻率偏低，采樣器將在較低電壓下在其循環(huán)中對(duì)早期的vco正弦波進(jìn)行采樣。這樣會(huì)增加電荷泵的凈輸出電流。低通濾波器(lowpassfilter，)lpf輸出電壓增加并且vco頻率增加。如果vco頻率過(guò)高，發(fā)生相反的情況。此反饋環(huán)路將vco頻率保持在所需的基準(zhǔn)頻率倍數(shù)處。

由于采樣器可以捕獲任何vco邊緣，所以子采樣pll具有小的鎖定范圍。為了避免此情況，典型的ss-pll具有額外的粗鎖環(huán)。ss-pll環(huán)附有從常規(guī)解決方案已知的并行傳統(tǒng)pll環(huán)。

上述ss-pll限于整數(shù)n操作?？梢酝ㄟ^(guò)在參考輸入路徑中引入可控制數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器(digital-to-timeconverter，dtc)來(lái)實(shí)施分?jǐn)?shù)n子采樣pll(fractional-nsub-samplingpll，ssf-pll)。ssf-pll隱含的原理是延遲正基準(zhǔn)邊，使得所述正基準(zhǔn)邊與vco輸出的(理想)過(guò)零點(diǎn)一致。當(dāng)所述延遲是多于一個(gè)vco周期時(shí)，替代地對(duì)前一個(gè)vco過(guò)零點(diǎn)進(jìn)行采樣。這樣會(huì)引起參考時(shí)鐘的鋸齒形延遲。

dtc的延遲設(shè)定在td的倍數(shù)中。在大多數(shù)情況下，理想的vco過(guò)零點(diǎn)將不與此延遲一致。這樣會(huì)在采樣后的電壓上引起所謂的量化誤差。采樣后的電壓將過(guò)低或過(guò)高。

dtc的受限分辨率在采樣器的輸出端處引入電壓誤差。這將引入pll輸出的頻譜降級(jí)。歸因于dtc延遲的確定性斜坡?tīng)钚螤?，降?jí)將主要呈雜散音的形式。因此，增加分辨率是最重要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種緩解或解決常規(guī)解決方案的缺點(diǎn)和問(wèn)題的解決方案。

本發(fā)明的另一目標(biāo)在于提供一種子采樣鎖相環(huán)，通過(guò)所述子采樣鎖相環(huán)至少減少數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的受限分辨率的問(wèn)題。

在本說(shuō)明書(shū)和對(duì)應(yīng)權(quán)利要求書(shū)中的“或”應(yīng)被理解為涵蓋“和”以及“或”的數(shù)學(xué)或，而不是理解為xor(異或)。

通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題滿(mǎn)足以上目標(biāo)。在從屬權(quán)利要求中可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它有利的實(shí)施形式。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過(guò)子采樣鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)上述以及其它目標(biāo)，所述子采樣鎖相環(huán)包括數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器、采樣器模塊、內(nèi)插器和壓控振蕩器。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器用于提供第一時(shí)間點(diǎn)t1處的第一延遲信號(hào)sdly1以及第二時(shí)間點(diǎn)t2處的第二延遲信號(hào)sdly2，其中第一時(shí)間點(diǎn)t1在振蕩器輸出信號(hào)sout的第一理想采樣時(shí)刻之前，并且第二時(shí)間點(diǎn)t2在振蕩器輸出信號(hào)sout的第二理想采樣時(shí)刻之后。采樣器模塊用于提供基于第一延遲信號(hào)sdly1的在第一時(shí)間點(diǎn)t1處的振蕩器輸出信號(hào)sout的第一樣本s1以及基于第二延遲信號(hào)sdly2的在第二時(shí)間點(diǎn)t2處的振蕩器輸出信號(hào)sout的第二樣本s2。內(nèi)插器用于通過(guò)內(nèi)插第一樣本s1和第二樣本s2來(lái)提供采樣器信號(hào)ssampl。壓控振蕩器用于基于采樣器信號(hào)ssampl控制振蕩器輸出信號(hào)sout。

由于不同實(shí)施方案相關(guān)的原因，難以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)增加子采樣鎖相環(huán)中的數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器dtc的分辨率。所提出的本發(fā)明的目標(biāo)是減小受限dtc分辨率的影響。

通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一方面的子采樣鎖相環(huán)的特征實(shí)現(xiàn)的效果可以與通過(guò)增加dtc的分辨率實(shí)現(xiàn)的效果相比較。然而，與增加dtc的分辨率相比，所述子采樣鎖相環(huán)更易于實(shí)現(xiàn)對(duì)電路級(jí)的上述影響。使用所提出概念的結(jié)果是增加具有較低相位噪聲和雜散音ssf-pll的頻譜純度。因此，本發(fā)明的實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的實(shí)施例以更易于實(shí)施的方式提供所述結(jié)果，即，代替在理想采樣時(shí)刻處采樣，通過(guò)第一樣本與第二樣本之間的內(nèi)插計(jì)算理想采樣時(shí)刻處的樣本。因此，不必提高dtc的分辨率來(lái)實(shí)現(xiàn)更佳采樣。

第一理想采樣時(shí)刻可以與第二理想采樣時(shí)刻相同。然而，當(dāng)前第二理想采樣時(shí)刻也可以不同于第一理想采樣時(shí)刻?？梢酝ㄟ^(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員本身已知的多種不同方式提供內(nèi)插器。

在根據(jù)第一方面的子采樣鎖相環(huán)的第一可能實(shí)施形式中，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步用于接收參考信號(hào)sref和控制信號(hào)，其中所述控制信號(hào)界定振蕩器輸出信號(hào)sout的所需頻率與參考信號(hào)sref的頻率之間的因數(shù)。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步用于產(chǎn)生界定采樣的可能時(shí)間點(diǎn)的轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc并且基于轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc、參考信號(hào)sref和控制信號(hào)提供第一延遲信號(hào)sdly1和第二延遲信號(hào)sdly2。

此第一可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于參考信號(hào)sref和控制信號(hào)可以來(lái)自外部源。這使得子采樣鎖相環(huán)具有更多功能。

在根據(jù)第一方面的第一實(shí)施形式的子采樣鎖相環(huán)的第二可能實(shí)施形式中，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步用于基于控制信號(hào)和參考信號(hào)sref確定第一理想采樣時(shí)刻和第二理想采樣時(shí)刻。

此第二可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于與將通過(guò)另一方式確定理想采樣時(shí)刻的情況相比子采樣鎖相環(huán)變得更易實(shí)施。

在根據(jù)第一方面的第一或第二可能實(shí)施形式中的任一個(gè)或根據(jù)子采樣鎖相環(huán)本身的子采樣鎖相環(huán)的第三可能實(shí)施形式中，子采樣鎖相環(huán)進(jìn)一步包括正向傳遞函數(shù)模塊，用于對(duì)采樣器信號(hào)ssampl進(jìn)行濾波以提供濾波后的采樣器信號(hào)sfilt。壓控振蕩器進(jìn)一步用于使用濾波后的采樣器信號(hào)sfilt控制振蕩器輸出sout信號(hào)。

正向傳遞函數(shù)模塊優(yōu)選地是低通濾波器，但還可以使用其它正向傳送函數(shù)。此第三可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)對(duì)采樣器信號(hào)進(jìn)行濾波，改進(jìn)子采樣鎖相環(huán)的環(huán)動(dòng)態(tài)。此外，濾波限制在壓控振蕩器處出現(xiàn)的基準(zhǔn)頻率能量(紋波)的量。此波紋可能會(huì)產(chǎn)生不合需要的fm邊帶。

在根據(jù)第一方面的先前描述的可能實(shí)施形式中的任一個(gè)或根據(jù)子采樣鎖相環(huán)本身的子采樣鎖相環(huán)的第四可能實(shí)施形式中，采樣器模塊包括第一采樣器和第二采樣器。第一采樣器用于基于第一延遲信號(hào)sdly1提供第一樣本s1，并且第二采樣器用于基于第二延遲信號(hào)sdly2提供第二樣本s2。

此第四可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)采樣器僅必須提供一個(gè)樣本。這使得采樣器的實(shí)施更容易。當(dāng)然還可以?xún)H具有一個(gè)采樣器，但是這在獲取第二樣本時(shí)需要用于第一樣本的某一存儲(chǔ)單元。

在根據(jù)第一方面的先前描述的可能實(shí)施形式中的任一個(gè)或根據(jù)子采樣鎖相環(huán)本身的子采樣鎖相環(huán)的第五可能實(shí)施形式中，內(nèi)插器進(jìn)一步用于使用以下公式內(nèi)插第一樣本s1和第二樣本s2：

ssampl＝(1-f)×s1+f×s2

其中f是具有間隔0-1的值的內(nèi)插因子。

可以針對(duì)第一和第二樣本的內(nèi)插使用其它公式。然而，由于優(yōu)選地在接近振蕩器輸出信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間中獲取樣本，因此振蕩器輸出信號(hào)是直線的假設(shè)是非常良好的近似。因此，以上公式提供良好的內(nèi)插結(jié)果。當(dāng)然，出于某種原因，可以在振蕩器輸出信號(hào)無(wú)法近似為直線的情況下使用另一公式。此第五可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于在所述實(shí)施形式提供良好結(jié)果的同時(shí)實(shí)施起來(lái)相對(duì)容易。

在根據(jù)第一方面的第五可能實(shí)施形式或根據(jù)子采樣鎖相環(huán)本身的子采樣鎖相環(huán)的第六可能實(shí)施形式中，內(nèi)插器包括第一可調(diào)整電容器設(shè)備和第二可調(diào)整電容器設(shè)備。內(nèi)插器進(jìn)一步用于將第一可調(diào)整電容器設(shè)備的電容值設(shè)定成(1-f)xc并且將第一樣本s1存儲(chǔ)在第一可調(diào)整電容器設(shè)備中。內(nèi)插器進(jìn)一步用于將第二可調(diào)整電容器設(shè)備的電容值設(shè)定成fxc并且將第二樣本s2存儲(chǔ)在第二可調(diào)整電容器設(shè)備中，其中c是第一可調(diào)整電容器設(shè)備的最大電容值以及第二可調(diào)整電容器設(shè)備的最大電容值。內(nèi)插器進(jìn)一步用于通過(guò)將第一可調(diào)整電容器設(shè)備與第二可調(diào)整電容器設(shè)備并聯(lián)連接來(lái)提供采樣器信號(hào)ssampl。

此第六可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于所述實(shí)施形式實(shí)施起來(lái)相對(duì)容易。此外，可容易獲得連續(xù)可調(diào)整的電容器。在可接受具有在步驟中可調(diào)整的電容值的情況下，可以通過(guò)大量方法實(shí)施可調(diào)整電容器。

在根據(jù)第一方面的第六可能實(shí)施形式的子采樣鎖相環(huán)的第七可能實(shí)施形式中，第一可調(diào)整電容器設(shè)備包括m數(shù)目個(gè)可接合單元尺寸的電容器并且第二可調(diào)整電容器設(shè)備包括m數(shù)目個(gè)可接合單元尺寸的電容器，其中m≥1。內(nèi)插器進(jìn)一步用于接合第一可調(diào)整電容器設(shè)備中的m-m個(gè)可接合單元尺寸的電容器，其中m≥m。內(nèi)插器進(jìn)一步用于接合第二可調(diào)整電容器設(shè)備中的m個(gè)可接合單元尺寸的電容器，使得第一可調(diào)整電容器設(shè)備的電容是(m-m)xccap并且第二可調(diào)整電容器設(shè)備的電容是mxccap，其中ccap是每個(gè)單元尺寸的電容器的電容。

此第七可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于更易于實(shí)施具有多個(gè)可接合單元尺寸的電容器的可調(diào)整電容器。此類(lèi)可接合單元尺寸的電容器可以容易地集成在集成電路上。

在根據(jù)第一方面的第五可能實(shí)施形式的子采樣鎖相環(huán)的第八可能實(shí)施形式中，內(nèi)插器包括：第一輸入端，用于接收第一樣本s1；第二輸入端，用于接收第二樣本s2；串聯(lián)連接在第一輸入端與第二輸入端之間的m數(shù)目個(gè)電阻器，其中m≥2并且其中m個(gè)電阻器與導(dǎo)體連接；以及內(nèi)插器輸出端。內(nèi)插器進(jìn)一步用于將內(nèi)插器輸出端連接到導(dǎo)體、第一輸入端或第二輸入端中的任一個(gè)，以便在內(nèi)插器輸出端上提供采樣器信號(hào)ssampl。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的子采樣鎖相環(huán)的此第八可能實(shí)施形式是使用如上所述的電容器的第七實(shí)施形式的替代方案。取決于應(yīng)用，可以有利地使用電阻器來(lái)代替電容器。

在根據(jù)第一方面的第一至第四可能實(shí)施形式中的任一個(gè)或根據(jù)子采樣鎖相環(huán)本身的子采樣鎖相環(huán)的第九可能實(shí)施形式中，子采樣鎖相環(huán)進(jìn)一步包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊，用于通過(guò)轉(zhuǎn)換第一樣本s1與第二樣本s2之間的差提供數(shù)字信號(hào)sd，并且其中內(nèi)插器進(jìn)一步用于內(nèi)插數(shù)字信號(hào)sd，以便提供采樣器信號(hào)ssampl。

數(shù)字內(nèi)插是本領(lǐng)域技術(shù)人員本身已知的技術(shù)并且此處將不再詳細(xì)描述。主要地，數(shù)字內(nèi)插是上述內(nèi)插技術(shù)的替代方案。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的子采樣鎖相環(huán)的此第九可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)字內(nèi)插可以提供更穩(wěn)固的結(jié)果。

在根據(jù)第一方面的先前描述的可能實(shí)施形式中的任一個(gè)或根據(jù)子采樣鎖相環(huán)本身的子采樣鎖相環(huán)的第十可能實(shí)施形式中，第一理想采樣時(shí)刻不同于第二理想采樣時(shí)刻。

此第十可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于樣本之間的時(shí)間變得較大。這使得能夠使用單個(gè)數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器，而不需要能夠在非常短的時(shí)間之間發(fā)出兩個(gè)延遲信號(hào)的數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器。此外，在第一理想采樣時(shí)刻不同于第二理想采樣時(shí)刻的情況下，還更易于實(shí)施具有僅一個(gè)采樣器的根據(jù)本發(fā)明的第一方面的子采樣鎖相環(huán)。

在根據(jù)第一方面的第十可能實(shí)施形式的子采樣鎖相環(huán)的第十一可能實(shí)施形式中，第一理想采樣時(shí)刻和第二理想采樣時(shí)刻處于參考信號(hào)sref的連續(xù)周期中。

此第十一可能實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)在于在第一理想采樣時(shí)刻不同于第二理想采樣時(shí)刻的情況下所述實(shí)施形式提供最佳內(nèi)插結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過(guò)包括以下步驟的方法實(shí)現(xiàn)上述和其它目標(biāo)：提供第一時(shí)間點(diǎn)t1處的第一延遲信號(hào)sdly1以及第二時(shí)間點(diǎn)t2處的第二延遲信號(hào)sdly2，其中第一時(shí)間點(diǎn)t1在振蕩器輸出信號(hào)sout的第一理想采樣時(shí)刻之前并且第二時(shí)間點(diǎn)t2在振蕩器輸出信號(hào)sout的第二理想采樣時(shí)刻之后。所述方法進(jìn)一步包括提供至少基于第一延遲信號(hào)sdly1的在第一時(shí)間點(diǎn)t1處的振蕩器輸出信號(hào)sout的第一樣本s1以及基于第二延遲信號(hào)sdly2的在第二時(shí)間點(diǎn)t2處的振蕩器輸出信號(hào)sout的第二樣本s2的步驟。所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)內(nèi)插第一樣本s1和第二樣本s2來(lái)提供采樣器信號(hào)ssampl以及基于采樣器信號(hào)ssampl控制振蕩器輸出信號(hào)sout的步驟。

通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法的特征實(shí)現(xiàn)的效果可以與通過(guò)減小第一時(shí)間點(diǎn)t1與第二時(shí)間點(diǎn)t2之間的時(shí)間獲得的效果相比較。然而，與減小第一時(shí)間點(diǎn)t1與第二時(shí)間點(diǎn)t2之間的時(shí)間相比，更易于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法。使用所提出概念的結(jié)果是增加具有較低相位噪聲和雜散音的振蕩器輸出信號(hào)sout的頻譜純度。因此，實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)在于，所述實(shí)施例通過(guò)易于實(shí)施的方式提供所述結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)上述和其它目標(biāo)，所述計(jì)算機(jī)程序具有用于當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法的程序代碼。

附圖說(shuō)明

圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)。

圖2示出包括兩個(gè)單獨(dú)dtc的根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)。

圖3是示出參考信號(hào)sref、振蕩器輸出信號(hào)sout與來(lái)自dtc的轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc之間的關(guān)系的時(shí)序圖。

圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的內(nèi)插器和采樣器。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的內(nèi)插器和采樣器，所述內(nèi)插器包括離散電容。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的內(nèi)插器和采樣器，所述內(nèi)插器包括電阻梯。

圖7示出本發(fā)明的另一實(shí)施例的內(nèi)插器和采樣器，所述內(nèi)插器用于在數(shù)字域中工作。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)，所述子采樣鎖相環(huán)用于內(nèi)插兩個(gè)連續(xù)樣本。

圖9是示出參考信號(hào)sref、振蕩器輸出信號(hào)sout與來(lái)自dtc的轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc之間的關(guān)系的時(shí)序圖。

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可以用于子采樣鎖相環(huán)中的電荷泵。

圖11示出與粗鎖定鎖相環(huán)連接的子采樣鎖相環(huán)。

圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可以用于子采樣鎖相環(huán)中的基于電荷泵的dtc。

圖13說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法。

具體實(shí)施方式

在以下詳細(xì)描述中，相同參考標(biāo)號(hào)將用于不同附圖中的對(duì)應(yīng)特征。

圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)100。子采樣鎖相環(huán)100包括數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器102、采樣器模塊104、內(nèi)插器106和壓控振蕩器108。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器102用于提供第一時(shí)間點(diǎn)t1處的第一延遲信號(hào)sdly1以及第二時(shí)間點(diǎn)t2處的第二延遲信號(hào)sdly2。第一時(shí)間點(diǎn)t1在振蕩器輸出信號(hào)sout的第一理想采樣時(shí)刻之前，并且第二時(shí)間點(diǎn)t2在振蕩器輸出信號(hào)sout的第二理想采樣時(shí)刻之后。第一理想采樣時(shí)刻根據(jù)實(shí)施例可以是與第二理想采樣時(shí)刻相同的采樣時(shí)刻。采樣器模塊104用于提供基于第一延遲信號(hào)sdly1的在第一時(shí)間點(diǎn)t1處的振蕩器輸出信號(hào)sout的第一樣本s1以及基于第二延遲信號(hào)sdly2的在第二時(shí)間點(diǎn)t2處的振蕩器輸出信號(hào)sout的第二樣本s2。內(nèi)插器106用于通過(guò)內(nèi)插第一樣本s1和第二樣本s2來(lái)提供采樣器信號(hào)ssampl。因此，采樣器信號(hào)是考慮第一時(shí)間點(diǎn)t1與第一理想采樣時(shí)刻之間的第一時(shí)間差以及第二時(shí)間點(diǎn)t2與第二理想采樣時(shí)刻之間的第二時(shí)間差的內(nèi)插。第一和第二理想采樣時(shí)刻處于理想信號(hào)/所需信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)處。

根據(jù)實(shí)施例，內(nèi)插是線性的。因此，最接近理想采樣時(shí)刻獲取的樣本給定內(nèi)插中的大部分權(quán)數(shù)。以此方式，提供采樣器信號(hào)，所述采樣器信號(hào)對(duì)應(yīng)于基于在理想采樣時(shí)刻處獲取的樣本的采樣器信號(hào)。壓控振蕩器108用于基于采樣器信號(hào)ssampl控制振蕩器輸出信號(hào)sout。以此方式，將壓控振蕩器的頻率控制成所需頻率。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)100，其中數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器包括兩個(gè)單獨(dú)的數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器模塊(digital-to-timeconverter，dtc)162、162'。根據(jù)所示實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)100還包括調(diào)制器154，所述調(diào)制器包括輸入端156和輸出端158。調(diào)制器154用于接收輸入端上的控制信號(hào)nf并且提供輸出端158上的用于dtc162、162'的控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)nf界定振蕩器輸出信號(hào)sout的所需頻率與參考信號(hào)sref的頻率之間的因數(shù)。調(diào)制器154用于在其輸出端158上提供調(diào)制器信號(hào)，用于控制數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器模塊。每個(gè)數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器162、162'包括第一輸入端150、150'和第二輸入端152、152'。每個(gè)數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器模塊162、162'用于接收所述第一輸入端150、150'上的參考信號(hào)sref以及第二輸入端152、152'上的來(lái)自調(diào)制器154的輸出端158的調(diào)制器信號(hào)。

由dtc162、162'產(chǎn)生的每個(gè)延遲信號(hào)界定振蕩器輸出信號(hào)sout的樣本將由下游采樣器獲取的時(shí)間點(diǎn)。dtc162、162'用于產(chǎn)生界定采樣的可能時(shí)間點(diǎn)的轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc并且基于轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc、參考信號(hào)sref和控制信號(hào)nf提供第一延遲信號(hào)sdly1和第二延遲信號(hào)sdly2。

圖2中的子采樣鎖相環(huán)100進(jìn)一步包括第一采樣器116，所述第一采樣器具有用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端170、用于第一延遲信號(hào)sdly1的延遲信號(hào)輸入端172以及用于第一樣本s1的輸出端174。圖2中的子采樣鎖相環(huán)100進(jìn)一步包括：第二采樣器130，所述第二采樣器具有用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端176、用于第二延遲信號(hào)sdly2的延遲信號(hào)輸入端178以及用于第二樣本s2的輸出端180。第一采樣器116用于基于第一延遲信號(hào)sdly1在第一時(shí)間點(diǎn)t1處對(duì)振蕩器輸出信號(hào)sout進(jìn)行采樣以得到第一樣本s1。第二樣本130用于基于第二延遲信號(hào)sdly2在第二時(shí)間點(diǎn)t2處對(duì)振蕩器輸出信號(hào)sout進(jìn)行采樣以得到第二樣本s2。第一采樣器116和第二采樣器130共同形成圖1中所示的采樣器模塊104的可能實(shí)施方案。第一采樣器116和第二采樣器130各自包括用于測(cè)量和存儲(chǔ)電壓的構(gòu)件，例如，電容器。圖4和圖5中示出采樣器的可能實(shí)施方案。

子采樣鎖相環(huán)100進(jìn)一步包括內(nèi)插器106，所述內(nèi)插器具有用于來(lái)自第一采樣器116的第一樣本的第一輸入端182、用于來(lái)自第二采樣器的第二樣本的第二輸入端184以及輸出端186。內(nèi)插器106用于內(nèi)插在樣本之間以產(chǎn)生提供于內(nèi)插器106的輸出端186上的采樣器信號(hào)ssampl。子采樣鎖相環(huán)進(jìn)一步包括濾波器188，所述濾波器包括連接到內(nèi)插器106的輸出端的輸入端190以及輸出端192。濾波器188用于對(duì)采樣器信號(hào)ssampl進(jìn)行低通濾波。此外，子采樣鎖相環(huán)包括壓控振蕩器108，所述壓控振蕩器包括耦合到濾波器的輸出端的輸入端194以及用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸出端266。壓控振蕩器用于基于濾波后的采樣器信號(hào)控制振蕩器輸出信號(hào)sout。稱(chēng)為電荷泵224的中間電路可以布置在內(nèi)插器106與濾波器188之間，如通過(guò)虛線所指示。電荷泵224充當(dāng)內(nèi)插器106與濾波器188之間的匹配電路。

圖3是示出參考信號(hào)sref、振蕩器輸出信號(hào)sout與來(lái)自dtc的轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc之間的關(guān)系的時(shí)序圖。圖3還示出振蕩器輸出信號(hào)sout的小部分以及采樣的時(shí)間點(diǎn)t1、t2。用于振蕩器輸出信號(hào)sout的從負(fù)電壓到正電壓的過(guò)零點(diǎn)164與用于參考信號(hào)sref的從負(fù)電壓到正電壓的過(guò)零點(diǎn)166一起示出。兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)可以用作理想采樣時(shí)刻。在此實(shí)例中，應(yīng)理解，過(guò)零點(diǎn)164對(duì)應(yīng)于所提及的理想采樣時(shí)刻。s1和s2是在時(shí)間t1和t2處獲取的第一和第二樣本。如圖3中所示，第一時(shí)間點(diǎn)t1在振蕩器輸出信號(hào)sout的過(guò)零點(diǎn)164之前，并且第二時(shí)間點(diǎn)t2在振蕩器輸出信號(hào)sout的過(guò)零點(diǎn)164之后。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器提供第一時(shí)間點(diǎn)t1處的第一延遲信號(hào)sdly1(例如，上升緣或下降緣)和第二時(shí)間點(diǎn)t2處的第二延遲信號(hào)sdly2(例如，上升緣或下降緣)。

假設(shè)振蕩器輸出信號(hào)sout和參考信號(hào)sref在t＝0處對(duì)準(zhǔn)，那么對(duì)于分?jǐn)?shù)比n＝ni+nf，0≤nf<1，略微在基準(zhǔn)邊之前出現(xiàn)第ni個(gè)振蕩器輸出信號(hào)過(guò)零點(diǎn)。略微在基準(zhǔn)邊之后出現(xiàn)第(ni+1)個(gè)過(guò)零點(diǎn)。時(shí)間差te通過(guò)以下公式給出：

te＝(1-nf)×tvco

其中tvco是振蕩器輸出信號(hào)的周期。

也便于在多個(gè)振蕩器輸出信號(hào)循環(huán)中表示此延遲，或：

ne＝1-nf

應(yīng)注意，這些延遲對(duì)于任何給定輸出頻率是恒定的。在第k個(gè)基準(zhǔn)循環(huán)處的延遲通過(guò)以下公式給出：

ne[k]＝k×ne＝k×(1-nf)

te[k]＝ne[k]×tvco＝k×(1-nf)×tvco

子采樣鎖相環(huán)隱含的原理是延遲正基準(zhǔn)邊，使得所述正基準(zhǔn)邊與振蕩器輸出信號(hào)sout的理想過(guò)零點(diǎn)一致。當(dāng)延遲多于振蕩器輸出信號(hào)sout的一個(gè)周期(ne[k]≥1)時(shí)，替代地對(duì)前一個(gè)sout過(guò)零點(diǎn)進(jìn)行采樣。這樣會(huì)引起參考信號(hào)sref的鋸齒形延遲。

延遲ne[k]的修改表達(dá)通過(guò)以下公式給出：

ne[k]＝(k×(1-nf))mod1

其中mod是模運(yùn)算符。

數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器可以通過(guò)若干方法實(shí)施，所述方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且此處將不再詳細(xì)論述。

圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括內(nèi)插器106和采樣器104的組合的內(nèi)插器-采樣器模塊400。使用延遲和兩次對(duì)振蕩器輸出信號(hào)sout進(jìn)行采樣，即，理想采樣時(shí)刻之前一個(gè)樣本和理想采樣時(shí)刻之后一個(gè)樣本。δt是轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc的分辨率并且因此是振蕩器輸出信號(hào)的兩個(gè)連續(xù)樣本之間的最小可能時(shí)間。

內(nèi)插器-采樣器模塊400包括第一可調(diào)整電容器設(shè)備132和第二可調(diào)整電容器設(shè)備134。內(nèi)插器-采樣器模塊400進(jìn)一步包括：第一開(kāi)關(guān)196，所述第一開(kāi)關(guān)布置在第一輸入端170與第一可調(diào)整電容器設(shè)備132之間；以及第二開(kāi)關(guān)198，所述第二開(kāi)關(guān)布置在第二輸入端176與第二可調(diào)整電容器設(shè)備134之間。內(nèi)插器-采樣器模塊400進(jìn)一步包括：第三開(kāi)關(guān)200，所述第三開(kāi)關(guān)布置在第一可調(diào)整電容器設(shè)備與內(nèi)插器-采樣器模塊400的輸出端186之間；以及第四開(kāi)關(guān)202，所述第四開(kāi)關(guān)布置在第二可調(diào)整電容器設(shè)備與輸出端186之間。內(nèi)插器-采樣器模塊400進(jìn)一步包括控制器168，用于調(diào)整可調(diào)整電容器設(shè)備132、134以及開(kāi)關(guān)196、198、200和202的電容。第一開(kāi)關(guān)196和第一可調(diào)整電容器設(shè)備132構(gòu)成第一采樣器116。第二開(kāi)關(guān)198和第二可調(diào)整電容器設(shè)備134構(gòu)成第二采樣器130。開(kāi)關(guān)200和202以及開(kāi)關(guān)200、202的輸出端處的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成內(nèi)插器106。在跟蹤相位期間，閉合第一開(kāi)關(guān)196和第二開(kāi)關(guān)198并且打開(kāi)第三開(kāi)關(guān)200和第四開(kāi)關(guān)202。在第一可調(diào)整電容器設(shè)備132和第二可調(diào)整電容器設(shè)備134中的每一個(gè)上的電壓追蹤輸入電壓(振蕩器輸出信號(hào)sout的電壓)。第一可調(diào)整電容器設(shè)備132保持q1(t)＝sout(t)(1-f)×c的電荷，0≤f<1，其中(1-f)xc是第一可調(diào)整電容器設(shè)備132的電容。類(lèi)似地，第二可調(diào)整電容器設(shè)備保存q2(t)＝sout(t)×f×c的電荷，其中fxc是第二可調(diào)整電容器設(shè)備134的電容。

在保持相位期間，打開(kāi)第一開(kāi)關(guān)196和第二開(kāi)關(guān)198。在t＝t1(由第一延遲信號(hào)sdly1指示的第一時(shí)間點(diǎn))時(shí)打開(kāi)第一開(kāi)關(guān)196并且在t＝t2(由第二延遲信號(hào)sdly2指示的第二時(shí)間點(diǎn))時(shí)打開(kāi)第二開(kāi)關(guān)198。在t＝t3>t2>t1時(shí)，同時(shí)閉合第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)?？傠姾涩F(xiàn)在分布在兩個(gè)電容器上，所述電容器的總電容是c。因此電壓變成：

使用此技術(shù)，通過(guò)因數(shù)f內(nèi)插電壓。

圖5示意性地示出包括第一可調(diào)整電容器設(shè)備132和第二可調(diào)整電容器設(shè)備134的另一可能內(nèi)插器-采樣器模塊500。第一可調(diào)整電容器設(shè)備132包括m數(shù)目個(gè)可接合單元尺寸的電容器146，并且第二可調(diào)整電容器設(shè)備134包括m數(shù)目個(gè)可接合單元尺寸的電容器146，其中m≥1。內(nèi)插器-采樣器模塊500進(jìn)一步用于接合第一可調(diào)整電容器設(shè)備132中的m-m個(gè)可接合單元尺寸的電容器146，其中m≥m，并且用于接合第二可調(diào)整電容器設(shè)備134中的可接合單元尺寸的電容器146，使得第一可調(diào)整電容器設(shè)備132的電容是(m-m)xccap并且第二可調(diào)整電容器設(shè)備134的電容是mxccap，其中ccap是每個(gè)單元尺寸的電容器146的電容。

內(nèi)插器-采樣器模塊500進(jìn)一步包括：第一開(kāi)關(guān)196，所述第一開(kāi)關(guān)布置在第一輸入端170與第一可調(diào)整電容器設(shè)備132之間；以及第二開(kāi)關(guān)198，所述第二開(kāi)關(guān)布置在第二輸入端176與第二可調(diào)整電容器設(shè)備134之間。內(nèi)插器-采樣器模塊500進(jìn)一步包括：第三開(kāi)關(guān)200，所述第三開(kāi)關(guān)布置在第一可調(diào)整電容器設(shè)備與內(nèi)插器106的輸出端186之間；以及第四開(kāi)關(guān)202，所述第四開(kāi)關(guān)布置在第二可調(diào)整電容器設(shè)備與輸出端186之間。第一開(kāi)關(guān)196和第一可調(diào)整電容器設(shè)備132構(gòu)成第一采樣器116。第二開(kāi)關(guān)198和第二可調(diào)整電容器設(shè)備134構(gòu)成第二采樣器130。開(kāi)關(guān)200和202以及開(kāi)關(guān)200、202的輸出端處的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成內(nèi)插器106。內(nèi)插器-采樣器模塊500進(jìn)一步包括控制器168，用于調(diào)整可調(diào)整電容器設(shè)備132、134以及開(kāi)關(guān)196、198、200和202的電容。根據(jù)此實(shí)施例的可調(diào)整電容器實(shí)施起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單。根據(jù)此實(shí)施例的內(nèi)插器106和采樣器的功能與相對(duì)于圖4的實(shí)施例描述的功能相同?？刂破?68可以集成到內(nèi)插器-采樣器模塊500中，可以是單獨(dú)單元或者可以是在中央控制單元上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序。

圖6示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的包括內(nèi)插器106和采樣器模塊104的另一可能內(nèi)插器-采樣器模塊600，所述內(nèi)插器106包括電阻梯。內(nèi)插器-采樣器模塊600包括第一采樣器116，所述第一采樣器具有用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端170、用于第一延遲信號(hào)sdly1的延遲信號(hào)輸入端172以及用于第一樣本s1的輸出端174。內(nèi)插器-采樣器模塊600進(jìn)一步包括第二采樣器130，所述第二采樣器具有用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端176、用于第二延遲信號(hào)sdly2的延遲信號(hào)輸入端178以及用于第二樣本s2的輸出端180。第一緩沖放大器212連接到第一采樣器116的輸出端174，并且第二緩沖放大器214連接到第二采樣器130的輸出端180以提供每個(gè)采樣器的高阻負(fù)載。

內(nèi)插器106包括用于接收第一樣本s1的第一輸入端136以及用于接收第二樣本s2的第二輸入端138。內(nèi)插器106進(jìn)一步包括：m數(shù)目個(gè)電阻器148，所述電阻器串聯(lián)連接在第一輸入端136與第二輸入端138之間，其中m≥2，并且其中m個(gè)電阻器148與導(dǎo)體144連接；以及內(nèi)插器輸出端142。內(nèi)插器106進(jìn)一步用于將內(nèi)插器輸出端142連接到導(dǎo)體144、第一輸入端136或第二輸入端138中的任一個(gè)，以便在內(nèi)插器輸出端142上提供采樣器信號(hào)ssampl。內(nèi)插器-采樣器模塊600進(jìn)一步包括控制器168，用于控制輸出端連接到哪個(gè)導(dǎo)體144。控制器可以替代地是中央控制單元或處理器的一部分。在第m個(gè)電阻器上獲取輸出電壓，得出以下輸出電壓：

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的內(nèi)插器-采樣器模塊700。內(nèi)插器-采樣器模塊700包括第一采樣器116，所述第一采樣器具有用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端170、用于第一延遲信號(hào)sdly1的延遲信號(hào)輸入端172以及用于第一樣本s1的輸出端174。內(nèi)插器-采樣器模塊700進(jìn)一步包括第二采樣器130，所述第二采樣器具有用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端176、用于第二延遲信號(hào)sdly2的延遲信號(hào)輸入端178以及用于第二樣本s2的輸出端180。圖7中的內(nèi)插器-采樣器模塊700還包括可變?cè)鲆娣糯笃?16，所述可變?cè)鲆娣糯笃鬟B接到第一采樣器116的輸出端174和第二采樣器130的輸出端180。內(nèi)插器-采樣器模塊700包括可變?cè)鲆娣糯笃?16、模數(shù)轉(zhuǎn)換器217、增益調(diào)整塊218以及用于在數(shù)字域中工作的數(shù)字內(nèi)插器106。第一采樣器116的輸出端與第二采樣器130的輸出端之間的差，即第一樣本s1與第二樣本s2之間的差通過(guò)可變?cè)鲆娣糯笃鱲ga放大。隨后使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc將放大信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。增益調(diào)整塊218形成反饋環(huán)路，所述反饋環(huán)路調(diào)整vga的增益，使得使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc的全范圍。數(shù)字內(nèi)插器220的輸出是數(shù)字字，并且可以用作模擬或再次轉(zhuǎn)換回模擬。在數(shù)字字用于控制壓控振蕩器108的情況下，壓控振蕩器必須用于由數(shù)字字控制。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)100，其中子采樣鎖相環(huán)100用于內(nèi)插兩個(gè)連續(xù)樣本。因此，第一理想采樣時(shí)刻不同于第二理想采樣時(shí)刻。子采樣鎖相環(huán)100包括數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器模塊dtc162。根據(jù)所示實(shí)施例的子采樣鎖相環(huán)100還包括調(diào)制器154，所述調(diào)制器包括輸入端156和輸出端158。調(diào)制器154用于接收輸入端上的控制信號(hào)nf并且提供輸出端158上的用于dtc的控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)nf界定振蕩器輸出信號(hào)sout的所需頻率與參考信號(hào)sref的頻率之間的因數(shù)。調(diào)制器154用于在其輸出端158上提供調(diào)制器信號(hào)，用于控制數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器模塊162。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器162包括第一輸入端150和第二輸入端152。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器模塊162用于接收所述第一輸入端150上的參考信號(hào)sref以及第二輸入端152上的來(lái)自調(diào)制器154的輸出端158的調(diào)制器信號(hào)，延遲信號(hào)界定獲取振蕩器輸出信號(hào)的樣本的時(shí)間點(diǎn)。dtc用于產(chǎn)生界定采樣的可能時(shí)間點(diǎn)的轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc并且基于轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc、參考信號(hào)sref和控制信號(hào)提供第一延遲信號(hào)sdly1和第二延遲信號(hào)sdly2。子采樣鎖相環(huán)100進(jìn)一步包括采樣器116，所述采樣器具有用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端170、用于第一延遲信號(hào)sdly1的延遲信號(hào)輸入端172以及用于第一樣本s1和第二樣本s2的輸出端174。子采樣鎖相環(huán)100進(jìn)一步包括具有第一單元c1和第二單元c2的模擬移位寄存器222。每個(gè)樣本s1、s2注入到模擬移位寄存器222的單元c1、c2中，并且在樣本s1＝s[k]和s2＝s[k-1]之間執(zhí)行內(nèi)插。基準(zhǔn)循環(huán)k處的延遲是d(k)。表達(dá)為多個(gè)dtc延遲的基準(zhǔn)循環(huán)k處的理想延遲通過(guò)以下公式給出：

由于dtc將輸入延遲整數(shù)數(shù)目個(gè)循環(huán)，因此此數(shù)目必須舍入成整數(shù)。如果延遲在偶數(shù)循環(huán)(k＝0、2、……)上向下舍入并且在奇數(shù)循環(huán)(k＝1、3、……)上向上舍入，樣本s1、s2將在過(guò)低與過(guò)高之間交替。每個(gè)循環(huán)處的電壓可以表達(dá)為：

項(xiàng)sq[k]是歸因于dtc量化的電壓。項(xiàng)se[k]是歸因于vco相位波動(dòng)的電壓。后一者是希望采樣的量。在以上等式中，假設(shè)采樣器在vco信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)周?chē)男^(qū)域中操作，使得采樣器可以近似為線性函數(shù)。子采樣鎖相環(huán)100進(jìn)一步包括內(nèi)插器106，所述內(nèi)插器具有用于來(lái)自第一單元c1的第一樣本的第一輸入端182、用于來(lái)自第二單元c2的第二樣本的第二輸入端184以及輸出端186。內(nèi)插器106用于內(nèi)插在樣本之間以產(chǎn)生提供于內(nèi)插器106的輸出端186上的采樣器信號(hào)ssampl。子采樣鎖相環(huán)進(jìn)一步包括濾波器188，所述濾波器包括連接到內(nèi)插器106的輸出端的輸入端190以及輸出端192。濾波器188用于對(duì)采樣器信號(hào)ssampl進(jìn)行低通濾波。此外，子采樣鎖相環(huán)包括壓控振蕩器108，所述壓控振蕩器包括耦合到濾波器的輸出端的輸入端194以及用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸出端266。壓控振蕩器108用于基于濾波后的采樣器信號(hào)控制振蕩器輸出信號(hào)sout。

圖9是示出參考信號(hào)sref、振蕩器輸出信號(hào)sout與來(lái)自dtc的轉(zhuǎn)換器信號(hào)sc之間的關(guān)系的時(shí)序圖。圖9示出兩個(gè)連續(xù)樣本，一個(gè)樣本在t＝(k-1)×t處并且一個(gè)樣本在t＝k×t處。

如果假設(shè)se[k]在循環(huán)之間變化不大，即|se[k]-se[k-1]|＜＜|sq[k]-sq[k-1]|，可以?xún)?nèi)插樣本ss[k]和ss[k-1]，使得移除sq[k]并且僅保留se[k]。此假設(shè)適用于pll，因?yàn)閟e[k]上的高頻噪聲通常較小。內(nèi)插因數(shù)通過(guò)以下公式給出：

可以如先前部分中所描述使用電容內(nèi)插器、電阻內(nèi)插器或數(shù)字內(nèi)插器執(zhí)行實(shí)際內(nèi)插。

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可以用于如在例如圖2中所示的子采樣鎖相環(huán)中的電荷泵224。電荷泵224包括具有固定電流(iu)的第一電流源226以及具有可以調(diào)制的電流(id+gm×vctrl)的第二電流源228。電荷泵還包括輸出端268。在短脈沖期間電流源同時(shí)連接到輸出端268并且凈輸出電流變?yōu)閕u-id-gm×vctrl。輸出脈沖的工作循環(huán)設(shè)定電荷泵224的總體增益。電荷泵還包括第一電流源226與輸出端268之間的第一開(kāi)關(guān)270以及第二電流源228之間的第二開(kāi)關(guān)272。電荷泵224還包括脈沖器274，用于控制第一開(kāi)關(guān)270和第二開(kāi)關(guān)272。

圖11示出包括與粗鎖定鎖相環(huán)連接的子采樣鎖相環(huán)的電路230。電路包括采樣器232，所述采樣器具有用于參考信號(hào)sref的輸入端234和用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸入端262以及用于樣本s1的輸出端258。電路進(jìn)一步包括第一電荷泵236，所述第一電荷泵具有用于樣本s1的輸入端238以及用于控制電流icp的輸出端240。電路進(jìn)一步包括環(huán)路濾波器238，所述環(huán)路濾波器具有用于控制電流icp的輸入端260以及用于濾波后的控制信號(hào)scontrol的輸出端242。電路進(jìn)一步包括壓控振蕩器vco，所述壓控振蕩器具有用于濾波后的控制信號(hào)scontrol的輸入端264以及用于振蕩器輸出信號(hào)sout的輸出端244。由于采樣器232可以捕獲任何vco邊緣，而不僅僅是第n個(gè)邊緣，由此子采樣pll具有小的鎖定距離。為了避免此，典型ss-pll具有額外的粗鎖定環(huán)，如圖11中所示。因此電路進(jìn)一步包括除以n部件246、相頻檢測(cè)器pfd和額外電荷泵248。將第二電荷泵248的輸出電流添加到第一電荷泵236的輸出電流。此傳統(tǒng)pll環(huán)具有大的鎖定距離。為了在粗pll環(huán)鎖定之后停用所述粗pll環(huán)，將死區(qū)添加到pfd輸出，使得對(duì)于小的相位差，其輸出是零。在本發(fā)明的可能的另外實(shí)施例中，所描述的粗鎖定鎖相環(huán)可以與子采樣鎖相環(huán)100的上述實(shí)施例一起使用。

圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可以用于子采樣鎖相環(huán)中的基于電荷泵的數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器dtc162。dtc162包括用于參考信號(hào)sref的第一輸入端150。dtc162進(jìn)一步包括電容器組252和邏輯緩沖器254中的電流源250、多個(gè)電容器c和開(kāi)關(guān)256。當(dāng)參考時(shí)鐘sref變高時(shí)，電流源250為電容器組充電。當(dāng)達(dá)到邏輯緩沖器254的閾值電壓時(shí)，dtcsdly的輸出信號(hào)從低轉(zhuǎn)換成高。為電容器組充電所花費(fèi)的時(shí)間取決于閉合的開(kāi)關(guān)256的數(shù)目。由此，可以使用數(shù)字控制來(lái)設(shè)定td倍數(shù)的延遲。應(yīng)注意，對(duì)于ssf-pll的成功操作，應(yīng)該已知td。

圖13說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法。在第一步驟202中，在第一時(shí)間點(diǎn)t1處提供第一延遲信號(hào)sdly1并且在第二時(shí)間點(diǎn)t2處提供第二延遲信號(hào)sdly2。第一時(shí)間點(diǎn)t1在振蕩器輸出信號(hào)sout的第一理想采樣時(shí)刻之前，并且第二時(shí)間點(diǎn)t2在振蕩器輸出信號(hào)sout的第二理想采樣時(shí)刻之后。在第二步驟204中，在第一步驟提供202之后，振蕩器輸出信號(hào)sout的至少第一樣本s1基于第一延遲信號(hào)sdly1提供于第一時(shí)間點(diǎn)t1處，并且振蕩器輸出信號(hào)sout的第二樣本s2基于第二延遲信號(hào)sdly2提供于第二時(shí)間點(diǎn)t2處。在第三步驟206中，通過(guò)內(nèi)插第一樣本s1和第二樣本s2來(lái)提供采樣器信號(hào)ssampl。最后，在第四步驟208中，基于采樣器信號(hào)ssampl控制振蕩器輸出信號(hào)sout。

如在圖2中所示，不必使用兩個(gè)dtc。如果單個(gè)dtc可以輸出兩個(gè)連續(xù)基準(zhǔn)邊，兩個(gè)采樣器可以通過(guò)這些基準(zhǔn)邊計(jì)時(shí)。

可以?xún)?nèi)插多于兩個(gè)樣本。這可以具有以下增加的益處：平均化dtc步長(zhǎng)的差。這將增加內(nèi)插器的復(fù)雜性。

此外，根據(jù)本發(fā)明的任何方法可以在具有編碼方式的計(jì)算機(jī)程序中實(shí)施，當(dāng)通過(guò)處理措施運(yùn)行時(shí)，可以使所述處理措施執(zhí)行方法步驟。計(jì)算機(jī)程序包括在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)可讀媒體中。計(jì)算機(jī)可讀媒體基本可以包括任何存儲(chǔ)器，例如，只讀存儲(chǔ)器(read-onlymemory，rom)、可編程只讀存儲(chǔ)器(programmableread-onlymemory，prom)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(erasableprom,eprom)、閃存、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(electricallyerasableprom,eeprom)以及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。

最后，應(yīng)理解，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，而是同時(shí)涉及且并入到所附獨(dú)立權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。