專(zhuān)利名稱(chēng)：具有重整形相位誤差信號(hào)的鎖相回路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種鎖相回路(phase-locked loop)，特別指一種可重整形相位誤差信號(hào)(phase error signal)的鎖相回路及其相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
鎖相回路已被廣泛地應(yīng)用在數(shù)字電子儀器、信號(hào)遙測(cè)裝置及通信技術(shù)中，在這些應(yīng)用中，鎖相回路是被大量地使用于時(shí)鐘分配、恢復(fù)以及數(shù)據(jù)解調(diào)上。
鎖相回路主要是用來(lái)產(chǎn)生與一輸入信號(hào)的頻率相匹配的振蕩頻率。請(qǐng)參閱圖1，圖1為公知一基本鎖相回路10的方塊圖。鎖相回路10包含有一相位檢測(cè)器(phase detector)12，用來(lái)接收一輸入信號(hào)S1與一反饋信號(hào)S2并比較兩者的相位差。相位檢測(cè)器12會(huì)依據(jù)該相位差產(chǎn)生一相位誤差信號(hào)(phase error signal)。鎖相回路10還包含一頻率檢測(cè)器13，用來(lái)接收輸入信號(hào)S1與反饋信號(hào)S2并比較兩者的頻率差以產(chǎn)生一頻率差信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，該相位誤差信號(hào)為一脈沖信號(hào)，而脈沖的寬度是表示信號(hào)S1與S2的相位差大小。
鎖相回路10另包含一電荷泵(charge pump)14，用于產(chǎn)生和該相位誤差信號(hào)或該頻率差信號(hào)相應(yīng)的電荷。由電荷泵14產(chǎn)生的電荷會(huì)使濾波器16產(chǎn)生一輸出信號(hào)S3，并使輸出信號(hào)S3傳送到壓控振蕩器(voltage-controlled oscillator，VCO)18。濾波器16可為一回路濾波器或一低通濾波器。壓控振蕩器18會(huì)根據(jù)輸出信號(hào)S3產(chǎn)生一周期信號(hào)至一反饋分頻器20，之后再由反饋分頻器20將壓控振蕩器18所輸出的信號(hào)分頻并產(chǎn)生反饋信號(hào)S2傳回給相位檢測(cè)器12，以形成一反饋回路，且此時(shí)鎖相回路10會(huì)鎖定反饋信號(hào)S2。在不同的應(yīng)用中，鎖相回路10的輸出信號(hào)可為輸出信號(hào)S3或反饋信號(hào)S2。
鎖相回路10在各種不同的應(yīng)用中已經(jīng)有多種改良的方法。其中Bailey等人于美國(guó)專(zhuān)利第6,040,742號(hào)中公開(kāi)了一種可于高頻率下工作的鎖相回路的特別設(shè)計(jì)，該專(zhuān)利是并于本文以供參考。請(qǐng)參考圖2，圖2為Bailey等人所公開(kāi)的一公知鎖相回路30的方塊圖。鎖相回路30和鎖相回路10相似，包含有一相位檢測(cè)器32、一電荷泵34，一濾波器36以及一壓控振蕩器38，而鎖相回路30和基本鎖相回路10的不同處為電荷泵34的功能及其和相位檢測(cè)器32之間的互動(dòng)方式。
鎖相回路30的工作簡(jiǎn)述如下。電荷泵34具有一上電流源(UPcurrentsource)與一下電流源(DOWN current source)，前者會(huì)產(chǎn)生一直流(DC)上電流IUP，而后者會(huì)產(chǎn)生一直流下電流IDN，且其中下電流IDN是由相位檢測(cè)器32傳來(lái)的下信號(hào)(DOWN signals)控制。上電流IUP與下電流IDN的幅值是分別由電壓VREF、VC以及一偏壓VDD所控制。電荷泵34會(huì)輸出一電流ICP，其具有固定的上分量電流(UP component)IUP，當(dāng)相位檢測(cè)器32輸出一下脈沖信號(hào)時(shí)，該上分量電流IUP會(huì)因下分量電流(DOWN component)IDN而減小。該下脈沖信號(hào)是表示輸入信號(hào)FIN的相位θIN和輸出信號(hào)FOUT的相位θOUT之間的相位差。電荷泵34所產(chǎn)生的電流ICP會(huì)控制濾波器36，使濾波器36輸出一電壓VLF，以鎖定輸入信號(hào)FIN的相位θIN以及輸出信號(hào)FOUT的相位θOUT。由于在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)電路系統(tǒng)中電子與空穴遷移率的差異，鎖相回路30會(huì)較基本鎖相回路10具有較快的響應(yīng)時(shí)間。
然而，公知鎖相回路仍然有響應(yīng)時(shí)間不夠快的問(wèn)題。更明確地說(shuō)，一個(gè)同時(shí)使用頻率檢測(cè)器與相位檢測(cè)器的鎖相回路仍然會(huì)有頻率落在無(wú)法鎖定的頻率范圍的情況，而無(wú)法滿(mǎn)足較快響應(yīng)時(shí)間的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有一信號(hào)重整形器的鎖相回路，以增快響應(yīng)并解決上述公知鎖相回路的問(wèn)題。
簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明鎖相回路的一較佳實(shí)施例是含有一信號(hào)重整形器(signal reshaper)，該信號(hào)重整形器連接在一相位檢測(cè)器與一電荷泵之間。該信號(hào)重整形器可將相位誤差信號(hào)重整形，并輸出一重整形相位信號(hào)或一未重整形相位誤差信號(hào)，傳送給該電荷泵。該未重整形相位誤差信號(hào)會(huì)使該電荷泵產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，其會(huì)改變一反饋信號(hào)的頻率，以相匹配于一輸入信號(hào)的頻率，而該重整形相位誤差信號(hào)會(huì)使該電荷泵產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，其會(huì)使一輸出信號(hào)同步于一目標(biāo)頻率。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，當(dāng)輸出信號(hào)的頻率是在一低于該目標(biāo)頻率的低頻率范圍時(shí)，該信號(hào)重整形器會(huì)重整形該相位誤差信號(hào)，以使該輸出信號(hào)的頻率高于該低頻率范圍；而當(dāng)輸出信號(hào)的頻率是在一高于該目標(biāo)頻率的高頻率范圍時(shí)，該信號(hào)重整形器會(huì)重整形該相位誤差信號(hào)，以使該輸出信號(hào)的頻率低于該高頻率范圍。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，該低頻率范圍與該高頻率范圍是指未重整形相位誤差信號(hào)無(wú)法使該輸出信號(hào)與該目標(biāo)頻率同步的頻率范圍，即一般所稱(chēng)的死區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，該信號(hào)重整形器為一脈沖重整形器；該相位誤差信號(hào)包含上脈沖與下脈沖，而該脈沖重整形器是用來(lái)增長(zhǎng)或縮短該相位誤差信號(hào)的脈沖周期，以將該相位誤差信號(hào)重整形。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，其另包含有一控制器，用來(lái)控制該電荷泵以增加或減少一脈沖的幅值，進(jìn)而對(duì)該相位誤差信號(hào)進(jìn)行重整形。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該脈沖重整形器與該電荷泵能重整形相位誤差信號(hào)的脈沖，以使該輸出信號(hào)能迅速地同步于該目標(biāo)頻率。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于由該脈沖重整形器與該電荷泵所進(jìn)行的脈沖重整形可以有效地縮小死區(qū)，即輸出信號(hào)的頻率不能被鎖定的頻率范圍。


圖1為公知一基本鎖相回路的方塊圖。
圖2為公知另一鎖相回路的方塊圖。
圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的一鎖相回路的方塊圖。
圖4為圖3所示的鎖相回路的輸出信號(hào)的曲線(xiàn)圖。
圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的一鎖相回路的方塊圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明10、30、40、60鎖相回路 12、32、42、62相位檢測(cè)器13、44、64頻率檢測(cè)器 14、34、48、68電荷泵16、36、70濾波器 18、38、52、72壓控振蕩器20反饋分頻器 46脈沖重整形器
50低通濾波器54控制器102高頻率范圍 104鎖定范圍106高頻率范圍 110、112輸出信號(hào)110a、110b、112a、112b路徑 120目標(biāo)頻率C控制信號(hào) S1輸入信號(hào)S2反饋信號(hào) S3輸出信號(hào)具體實(shí)施方式
本文將以二個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明第一實(shí)施例的鎖相回路包含有一頻率檢測(cè)器與一控制器，而第二實(shí)施例則沒(méi)有該控制器。此外，本發(fā)明的第一實(shí)施例是利用一脈沖重整形器作為一信號(hào)重整形器。
請(qǐng)參閱圖3，圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的一鎖相回路40的方塊圖。鎖相回路40包含有一相位檢測(cè)器42與一頻率檢測(cè)器44，以用來(lái)接收一輸入信號(hào)S1與一反饋信號(hào)S2。相位檢測(cè)器42是連接至一脈沖重整形器46，其會(huì)重整形從相位檢測(cè)器42傳來(lái)的相位誤差信號(hào)的脈沖。鎖相回路40另包含有一電荷泵48，其會(huì)接收從脈沖重整形器46與頻率檢測(cè)器44傳來(lái)的信號(hào)，并輸出一電荷泵信號(hào)給低通濾波器50。低通濾波器50會(huì)輸出一輸出信號(hào)S3，其會(huì)連接于壓控振蕩器52。壓控振蕩器52會(huì)根據(jù)所接收的輸出信號(hào)S3而產(chǎn)生反饋信號(hào)S2。鎖相回路40還提供一控制器54，用來(lái)控制脈沖重整形器46與電荷泵48。輸出信號(hào)S3即鎖相回路40的輸出信號(hào)。
相位檢測(cè)器42所輸出的相位誤差信號(hào)是由一上信號(hào)(UFsignal)與一下信號(hào)(DOWN signal)所組成。在本實(shí)施例中，該上信號(hào)與下信號(hào)為脈沖信號(hào)，其頻率與時(shí)間的關(guān)系和輸入信號(hào)S1與反饋信號(hào)S2間的相位差有關(guān)。
當(dāng)脈沖重整形器46與控制器54沒(méi)有作用時(shí)，鎖相回路40的工作效果就如同公知的鎖相回路一樣。意即當(dāng)控制器54沒(méi)有控制脈沖重整形器46或電荷泵48去調(diào)制任何信號(hào)時(shí)，脈沖重整形器46會(huì)輸出一未重整形相位誤差信號(hào)給電荷泵48，而電荷泵48便會(huì)輸出一相對(duì)應(yīng)的電荷泵信號(hào)。在此情況中，鎖相回路40能改變反饋信號(hào)S2的頻率，使其與輸入信號(hào)S1的頻率相匹配。
當(dāng)脈沖重整形器46被控制器54控制而作用時(shí)，脈沖重整形器46會(huì)將相位檢測(cè)器42傳來(lái)的上脈沖與下脈沖重整形，更具體而言，脈沖重整形器46會(huì)增長(zhǎng)或縮短上脈沖與下脈沖的周期。例如，脈沖重整形器46可增長(zhǎng)上脈沖周期，或?qū)⑾旅}沖周期縮短，以致使電荷泵48輸出一提高輸出信號(hào)S3頻率的電荷泵信號(hào)。同樣地，脈沖重整形器46也可縮短上脈沖的周期及增長(zhǎng)下脈沖周期，使得電荷泵48輸出一電荷泵信號(hào)，其會(huì)減小輸出信號(hào)S3的頻率。因此，脈沖重整形器46可將上信號(hào)與下信號(hào)的周期重整形，以產(chǎn)生一重整形相位誤差信號(hào)，其為重整形的上信號(hào)與下信號(hào)(還包含脈沖)的合成，并將該重整形相位誤差信號(hào)傳送給電荷泵48。
信號(hào)重整形的工作還可藉由控制電荷泵48的電壓與電流來(lái)實(shí)施，其可改變電荷泵信號(hào)的脈沖幅值。例如，當(dāng)組成相位誤差信號(hào)的脈沖幅值太小或太大時(shí)，控制器54可控制電荷泵48針對(duì)不同的情況去提高或減少電荷泵信號(hào)的脈沖幅值。
請(qǐng)參閱圖4，圖4為圖3所示鎖相回路的輸出信號(hào)的曲線(xiàn)圖，縱座標(biāo)為頻率，橫座標(biāo)為時(shí)間。如前文所述，鎖相回路10的輸出信號(hào)即為輸出信號(hào)S3。在很多情況下，鎖相回路會(huì)被設(shè)定有一個(gè)目標(biāo)頻率120，要求輸出信號(hào)S3必須達(dá)到該目標(biāo)頻率120。高頻率范圍102與低頻率范圍106為死區(qū)，即在沒(méi)有重整形脈沖的情況下，若輸出信號(hào)S3的頻率是在高頻率范圍102或低頻率范圍106內(nèi)，則該頻率無(wú)法達(dá)到目標(biāo)頻率。在輸出信號(hào)S3的頻率高于高頻率范圍102或低于低頻率范圍106的情況下，頻率檢測(cè)器44可有效地將輸出信號(hào)S3的頻率指向該目標(biāo)頻率120。同樣地，當(dāng)輸出信號(hào)S3的頻率是在鎖定范圍104(如圖4，在高頻率范圍102與低頻率范圍106之間，接近目標(biāo)頻率120者)時(shí)，由相位檢測(cè)器輸出的未重整形相位誤差信號(hào)可將該輸出信號(hào)S3的頻率驅(qū)動(dòng)至目標(biāo)頻率120。
當(dāng)輸出信號(hào)S3位在死區(qū)(高頻率范圍102與低頻率范圍106)時(shí)，為了避免輸出信號(hào)S3漂移，控制器54會(huì)控制脈沖重整形器46或電荷泵48進(jìn)行上述的信號(hào)重整形。如圖4所示，假設(shè)輸出信號(hào)110為輸出信號(hào)S3，輸出信號(hào)110的頻率會(huì)被頻率檢測(cè)器44指向低頻率范圍106。接著，脈沖重整形器46或電荷泵48會(huì)被控制器54指示而對(duì)輸出信號(hào)110進(jìn)行重整形，使得輸出信號(hào)110的頻率被驅(qū)動(dòng)至目標(biāo)頻率120，如路徑110a所示。反觀在公知鎖相回路中，輸出信號(hào)可能會(huì)被限制和漂移在低頻率范圍106，如路徑110b。在另一情況中，脈沖重整形器46或電荷泵48還會(huì)以相同的方式將輸出信號(hào)112指向目標(biāo)步率120，如路徑112a。而在公知鎖相回路中，因?yàn)闆](méi)有信號(hào)重整形的功能，輸出信號(hào)112會(huì)被限制在高頻率范圍102，如路徑102b。由圖4可明了，在控制器54的指示下，脈沖重整形器46所重整形的上脈沖周期與下脈沖周期以及電荷泵48所重整形的脈沖幅值能使輸出信號(hào)110或112同步于目標(biāo)頻率120。
本發(fā)明的第二實(shí)施例是示于圖5。鎖相回路60包含有一相位檢測(cè)器62、一頻率檢測(cè)器64、一電荷泵68、一低通濾波器70，以及一壓控振蕩器72。相位檢測(cè)器62與頻率檢測(cè)器64會(huì)接收一輸入信號(hào)S1與一反饋信號(hào)S2，并各別輸出一相位誤差信號(hào)以及一頻率誤差信號(hào)給電荷泵68。如同本發(fā)明的第一實(shí)施例，該相位誤差信號(hào)與該頻率誤差信號(hào)可為脈沖信號(hào)。由電荷泵68輸出的電荷泵信號(hào)會(huì)由低通濾波器70接收、過(guò)濾，然后產(chǎn)生輸出信號(hào)S3，并將其傳送給壓控振蕩器72。壓控振蕩器72會(huì)根據(jù)所接收的輸出信號(hào)S3產(chǎn)生反饋信號(hào)S2。
請(qǐng)參閱圖4與圖5，電荷泵68可根據(jù)一控制信號(hào)C的調(diào)諧對(duì)相位檢測(cè)器62與頻率檢測(cè)器64輸出的誤差信號(hào)進(jìn)行重整形。當(dāng)相位誤差信號(hào)是由脈沖組成時(shí)，電荷泵68可以改變?cè)撁}沖的幅值。控制信號(hào)C包含有輸出信號(hào)S3與目標(biāo)頻率120，如圖4所示。而電荷泵68含有適當(dāng)?shù)倪壿嫾夹g(shù)，用來(lái)決定輸出信號(hào)S3何時(shí)是在低頻率范圍102或在高頻率范圍106。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸出信號(hào)112是在高頻率范圍102時(shí)，控制信號(hào)C會(huì)控制電荷泵68將相位誤差信號(hào)重整形，以將輸出信號(hào)112的頻率迅速驅(qū)動(dòng)至目標(biāo)頻率120，同樣地，當(dāng)輸出信號(hào)110的頻率落在低頻率范圍106時(shí)，相位誤差信號(hào)還會(huì)被電荷泵68重整形。因此，在本發(fā)明中的電荷泵68可以藉由控制信號(hào)C的控制加速使輸出信號(hào)S3趨近于目標(biāo)頻率。
本發(fā)明可由數(shù)字式或模擬式電子元件輕易實(shí)施，不只如此，鎖相回路40和60可由分離的元件組成，也可制于一單一集成電路(IC)中。本發(fā)明的鎖相回路可應(yīng)用在光盤(pán)(compact disk，CD)機(jī)與數(shù)字式多用光盤(pán)(digitalversatile disk，DVD)機(jī)的控制電路上，也可應(yīng)用于八至十四調(diào)制(eight-to-fourteen modulation，EFM)信號(hào)的時(shí)鐘恢復(fù)。此外，使用者也可將適當(dāng)?shù)姆诸l器加入鎖相回路40與60中以滿(mǎn)足在各種應(yīng)用中的需求。一般而言，在上述兩個(gè)實(shí)施例中，重整形器46與電荷泵68所進(jìn)行的信號(hào)重整形是依其所接收的信號(hào)特征而定。
與公知技術(shù)相比較，本發(fā)明的鎖相回路提供了信號(hào)重整形的功能以促使一輸出信號(hào)的頻率同步于一目標(biāo)頻率。該信號(hào)重整形的實(shí)施方法，是在一控制器的控制下，由一可以增長(zhǎng)或縮短脈沖周期的脈沖重整形器以及一可以改變脈沖幅值的電荷泵來(lái)達(dá)成。因此本發(fā)明能防止公知鎖相回路的輸出信號(hào)被限制在死區(qū)而無(wú)法工作的情況。由該脈沖重整形器與該電荷泵所進(jìn)行的信號(hào)重整形能夠縮短整個(gè)鎖相回路的響應(yīng)時(shí)間，使本發(fā)明的鎖相回路具有比公知鎖相回路能更快響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所做的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種鎖相回路，其包含有一相位檢測(cè)器，用于接收一輸入信號(hào)及一反饋信號(hào)，并根據(jù)該輸入信號(hào)與該反饋信號(hào)的相位差輸出一相位誤差信號(hào)；一信號(hào)重整形器，連接于該相位檢測(cè)器，以用來(lái)重整形該相位誤差信號(hào)；一電荷泵，連接于該信號(hào)重整形器，以用來(lái)接收從該信號(hào)重整形器傳來(lái)的該重整形相位誤差信號(hào)或未重整形相位誤差信號(hào)，并輸出一電荷泵信號(hào)；一低通濾波器，連接于該電荷泵，用來(lái)接收該電荷泵信號(hào)并產(chǎn)生一輸出信號(hào)；以及一壓控振蕩器，連接于該低通濾波器與該相位檢測(cè)器之間，用來(lái)接收該輸出信號(hào)并產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的振蕩信號(hào)，該振蕩信號(hào)是用來(lái)產(chǎn)生輸入該相位檢測(cè)器的該反饋信號(hào)；其中，該未重整形相位誤差信號(hào)會(huì)使該電荷泵產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，用來(lái)改變?cè)摲答佇盘?hào)的頻率，以使該反饋信號(hào)的頻率與該輸入信號(hào)的頻率相匹配，而該重整形相位誤差信號(hào)會(huì)使該電荷泵產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，用來(lái)使該輸出信號(hào)同步于一目標(biāo)頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的鎖相回路，其中該鎖相回路另包含一頻率檢測(cè)器，其是連接于該壓控振蕩器與該電荷泵之間，以用來(lái)接收該輸入信號(hào)及該反饋信號(hào)，并輸出一頻率差信號(hào)至該電荷泵。
3.如權(quán)利要求1所述的鎖相回路，其中當(dāng)該輸出信號(hào)的頻率是在一低于該目標(biāo)頻率的低頻率范圍時(shí)，該信號(hào)重整形器會(huì)重整形該相位誤差信號(hào)，以使該輸出信號(hào)的頻率高于該低頻率范圍；而當(dāng)該輸出信號(hào)的頻率是在一高于該目標(biāo)頻率的高頻率范圍時(shí)，該信號(hào)重整形器會(huì)重整形該相位誤差信號(hào)，以使該輸出信號(hào)的頻率低于該高頻率范圍。
4.如權(quán)利要求3所述的鎖相回路，其中該低頻率范圍與該高頻率范圍是指該未重整形相位誤差信號(hào)無(wú)法使該輸出信號(hào)與該目標(biāo)頻率同步的頻率范圍。
5.如權(quán)利要求1所述的鎖相回路，其中該信號(hào)重整形器為一脈沖重整形器，而該相位誤差信號(hào)包含上脈沖與下脈沖。
6.如權(quán)利要求5所述的鎖相回路，其中該脈沖重整形器是用來(lái)增長(zhǎng)或縮短該相位誤差信號(hào)的一脈沖周期。
7.如權(quán)利要求5所述的鎖相回路，其中該脈沖重整形器是用來(lái)增加或減少一脈沖的寬度。
8.如權(quán)利要求1所述的鎖相回路，其中該電荷泵是用來(lái)增加一電流的幅值。
9.如權(quán)利要求1所述的鎖相回路，該鎖相回路另包含一控制器，以用來(lái)控制該信號(hào)重整形器與該電荷泵。
10.如權(quán)利要求1所述的鎖相回路，其中該輸入信號(hào)為八至十四調(diào)制信號(hào)，該輸出信號(hào)為一時(shí)鐘信號(hào)，且該鎖相回路是用于一光盤(pán)機(jī)或一數(shù)字式多用光盤(pán)機(jī)的控制器。
11.一種鎖相回路，其包含有一相位檢測(cè)器，用于接收一輸入信號(hào)及一反饋信號(hào)，并根據(jù)該輸入信號(hào)與該反饋信號(hào)的相位差產(chǎn)生一相位誤差信號(hào)；一電荷泵，連接于該相位檢測(cè)器，以用來(lái)接收自該相位檢測(cè)器傳來(lái)的該相位誤差信號(hào)，并產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，該電荷泵可由一控制信號(hào)來(lái)調(diào)諧；一低通濾波器，連接于該電荷泵，用來(lái)接收該電荷泵信號(hào)并產(chǎn)生一輸出信號(hào)；以及一壓控振蕩器，連接于該低通濾波器與該相位檢測(cè)器之間，以用來(lái)接收該輸出信號(hào)并產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的振蕩信號(hào)，該振蕩信號(hào)是用來(lái)產(chǎn)生輸入該相位檢測(cè)器的該反饋信號(hào)；其中該電荷泵可依據(jù)該控制信號(hào)而產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，用來(lái)改變?cè)摲答佇盘?hào)的頻率，以使該反饋信號(hào)的頻率與該輸入信號(hào)的頻率相匹配，該電荷泵還可依據(jù)該控制信號(hào)產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，用來(lái)使該輸出信號(hào)同步于一目標(biāo)頻率。
12.如權(quán)利要求11所述的鎖相回路，其中該鎖相回路另包含一頻率檢測(cè)器連接于該壓控振蕩器與該電荷泵之間，以用來(lái)接收該輸入信號(hào)與該反饋信號(hào)，并輸出一頻率差信號(hào)至該電荷泵。
13.如權(quán)利要求11所述的鎖相回路，其中當(dāng)該輸出信號(hào)的頻率是在一低于該目標(biāo)頻率的低頻率范圍時(shí)，該電荷泵會(huì)重整形該相位誤差信號(hào)，以使該輸出信號(hào)的頻率高于該低頻率范圍；而當(dāng)該輸出信號(hào)的頻率是在一高于該目標(biāo)頻率的高頻率范圍時(shí)，該電荷泵會(huì)重整形該相位誤差信號(hào)，以使該輸出信號(hào)的頻率低于該高頻率范圍。
14.如權(quán)利要求13所述的鎖相回路，其中該低頻率范圍與該高頻率范圍是指該未重整形相位誤差信號(hào)無(wú)法使該輸出信號(hào)與該目標(biāo)頻率同步的頻率范圍。
15.如權(quán)利要求11所述的鎖相回路，其中該相位誤差信號(hào)包含上脈沖與下脈沖，而該電荷泵可由該控制信號(hào)加以控制，以增加或減少一電流的幅值。
16.如權(quán)利要求11所述的鎖相回路，其中該輸入信號(hào)為八至十四調(diào)制信號(hào)，該輸出信號(hào)為一時(shí)鐘信號(hào)，且該鎖相回路是用于一光盤(pán)機(jī)或一數(shù)字式多用光盤(pán)機(jī)的控制器。
17.一種使一鎖相回路的輸出信號(hào)同步于一目標(biāo)頻率的方法，其包含檢測(cè)一反饋信號(hào)與一輸入信號(hào)之間的相位差；依據(jù)檢測(cè)到的該相位差產(chǎn)生一相位誤差信號(hào)；藉由改變?cè)撓辔徽`差信號(hào)的脈沖周期而對(duì)相位誤差信號(hào)加以重整形；過(guò)濾該重整形相位誤差信號(hào)以產(chǎn)生一輸出信號(hào)；以及產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，該振蕩信號(hào)是與該輸出信號(hào)成比例，其中該振蕩信號(hào)是用來(lái)產(chǎn)生該相位檢測(cè)器所接收的該反饋信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該方法另包含檢測(cè)該反饋信號(hào)與該輸入信號(hào)之間的頻率差。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中重整形該相位誤差信號(hào)的方法包括當(dāng)該輸出信號(hào)的頻率在一低于該目標(biāo)頻率的低頻率范圍時(shí)，對(duì)該相對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行重整形以提高該輸出信號(hào)的頻率；以及當(dāng)該輸出信號(hào)的頻率在一高于該目標(biāo)頻率的高頻率范圍時(shí)，對(duì)該相位誤差信號(hào)進(jìn)行重整形以降低該輸出信號(hào)的頻率；其中該低頻率范圍與該高頻率范圍是指該未重整形相位誤差信號(hào)無(wú)法使該輸出信號(hào)與該目標(biāo)頻率同步的頻率范圍。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該相位誤差信號(hào)包含上脈沖與下脈沖。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鎖相回路，其包含一信號(hào)重整形器連接于一相位檢測(cè)器與一電荷泵間。該信號(hào)重整形器可由一控制器加以控制而重整形一相位誤差信號(hào)，相位誤差信號(hào)是根據(jù)一低通濾波器輸出的一輸出信號(hào)與一目標(biāo)頻率之間的頻率差所產(chǎn)生。信號(hào)重整形器會(huì)輸出一重整形相位誤差信號(hào)或一未重整形相位誤差信號(hào)傳送給該電荷泵。其中，未重整形相位誤差信號(hào)會(huì)使本發(fā)明的鎖相回路將一回饋信號(hào)的頻率鎖定，使反饋信號(hào)的頻率與一輸出信號(hào)的頻率相同；而重整形相位誤差信號(hào)會(huì)使電荷泵產(chǎn)生一電荷泵信號(hào)，而使輸出信號(hào)的頻率同步于該目標(biāo)頻率。
文檔編號(hào)H03L7/107GK1482740SQ0215486
公開(kāi)日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者何旭峰, 徐哲祥 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司