專(zhuān)利名稱(chēng)：分?jǐn)?shù)-n頻率合成器的變模調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及分?jǐn)?shù)-N頻率合成器這ー領(lǐng)域，尤其涉及分?jǐn)?shù)-N頻率合成器用的變模西格瑪-德耳塔(S-A)調(diào)制器這ー領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基于現(xiàn)有鎖相環(huán)(PLL)的頻率合成器是可用于根據(jù)基準(zhǔn)頻率創(chuàng)建具有可編程頻率的信號(hào)的反饋系統(tǒng)。這種頻率合成器可以包括相頻檢測(cè)器和電荷泵，以產(chǎn)生表示輸出信號(hào)和輸入基準(zhǔn)頻率之間的任意相位差的比例的誤差信號(hào)。另外，現(xiàn)有頻率合成器還可以包括如下特征將誤差信號(hào)饋送至低通濾波器，然后饋送至壓控振蕩器(VCO)，以使得所產(chǎn)生
的輸出信號(hào)與針對(duì)頻率合成器的輸入基準(zhǔn)頻率相同歩?，F(xiàn)有頻率合成器可以采用如下的負(fù)反饋環(huán)方法，其中該負(fù)反饋環(huán)方法用于將來(lái)自VCO的輸出反饋至相頻檢測(cè)器的輸入，以使得可以產(chǎn)生誤差信號(hào)，從而使來(lái)自VCO的輸出信號(hào)耦合至輸入基準(zhǔn)頻率。在ー些現(xiàn)有頻率合成器中，可以將輸出信號(hào)饋送至分頻電路以產(chǎn)生輸入基準(zhǔn)頻率的整數(shù)倍。這些頻率合成器僅可以以輸入基準(zhǔn)頻率的整數(shù)倍來(lái)生成頻率。為了避免這種限制，頻率合成器可以進(jìn)一歩包括S-A調(diào)制器以對(duì)每頻率周期的分頻值進(jìn)行調(diào)制從而獲得分?jǐn)?shù)值。這種頻率合成器被稱(chēng)為分?jǐn)?shù)-N頻率合成器。該分?jǐn)?shù)-N頻率合成器可以生成頻率為如下形式的信號(hào)Frco = Freference 八 INT + f^d其中，INT、FRAC和MOD為整數(shù)，因而Fv。。并非必須是基準(zhǔn)頻率匕—的整數(shù)倍。傳統(tǒng)的2-A調(diào)制器可用于基于具有単元級(jí)的變形的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)聯(lián)式多級(jí)噪聲成形(MASH)結(jié)構(gòu)來(lái)提供可編程變摸。圖9示出根據(jù)傳統(tǒng)示例的具有變模的基于ニ階MASH結(jié)構(gòu)的2-A調(diào)制器的典型示例900。在典型示例900中，在ニ階MASH結(jié)構(gòu)的各級(jí)(例如，級(jí)901)上，使用數(shù)字乘法器902，從而提供可編程變模輸出903。然而，這種2-A調(diào)制器由于所實(shí)現(xiàn)的門(mén)數(shù)量較大而導(dǎo)致功耗較多并且產(chǎn)生了較多的切換噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種用于分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的2-A調(diào)制器以及用于實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的2-A調(diào)制器的方法，以提供基本消除了由于相關(guān)技術(shù)的局限性和缺點(diǎn)而產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的可編程變摸。在實(shí)施例中，本發(fā)明提供ー種分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，包括整數(shù)除法単元；脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器即Pmi發(fā)生器；2-A噪聲成形単元；第一輸入，用于接收第一可編程整數(shù)；以及第ニ輸入，用于接收第二可編程整數(shù)，其中，所述整數(shù)除法単元用于將所述第一輸入和所述第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出，所述PWM發(fā)生器用于接收所述第ニ輸入和所述第二輸出，并且生成調(diào)制脈沖信號(hào)，以及所述S-A噪聲成形単元用于接收所述第一輸出和所述調(diào)制脈沖信號(hào)，并且生成平均值為所述第一可編程整數(shù)除以所述第二可編程整數(shù)的序列。在又一實(shí)施例中，所述整數(shù)除法単元所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換是通過(guò)將所述第一輸入乘以2n并與所述第二輸入相除的整數(shù)除法而確定的。在又一實(shí)施例中，n是所述2-A噪聲成形單元的位深。在又一實(shí)施例中，所述整數(shù)除法単元的所述第一輸出是所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的商，并且所述整數(shù)除法単元的所述第二輸出是所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的余數(shù)。在又一實(shí)施例中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的周期近似等于系統(tǒng)時(shí)鐘周期乘以所述整數(shù)除法単元的所述第二輸入。在又一實(shí)施例中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比近似等于所述整數(shù)除法単元的所述第二輸出除以所述整數(shù)除法単元的所述第二輸入。在又一實(shí)施例中，所述PWM的第一頻率由所述第二輸入來(lái)確定，并且所述PWM的第
ニ頻率由所述第二輸出來(lái)確定。在另ー實(shí)施例中，本發(fā)明提供ー種用于實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器的方法，包括以下步驟在整數(shù)除法単元處接收第一輸入；在所述整數(shù)除法単元處接收第二輸入；在所述整數(shù)除法單元處將所述第一輸入和所述第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出；在脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器即PWM發(fā)生器處合成所述第二輸入和所述第二輸出；在所述PWM發(fā)生器處生成調(diào)制脈沖信號(hào)；在2-A噪聲成形單元處接收所述第一輸出和所述調(diào)制脈沖信號(hào)；以及在所述S-A噪聲成形單元處生成平均值為所述整數(shù)除法単元的所述第一輸入除以所述整數(shù)除法単元的所述第二輸入的序列。在又一實(shí)施例中，所述2-A噪聲成形単元包括兩個(gè)級(jí)聯(lián)的溢出累加器。在又一實(shí)施例中，各溢出累加器包括加法器和寄存器。在另ー實(shí)施例中，本發(fā)明提供ー種分?jǐn)?shù)N-頻率合成器的變模調(diào)制器，包括靜態(tài)模塊，用于將第一輸入和第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出；以及動(dòng)態(tài)模塊，用于將所述第一輸出、所述第二輸出和所述第二輸入變換成可編程變模，其中，所述靜態(tài)模塊在毎次接收到所述第一輸入和所述第二輸入其中之一的新值時(shí)或者在毎次接收到所述第一輸入和所述第二輸入這兩者的新值時(shí)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，并且所述動(dòng)態(tài)模塊連續(xù)地進(jìn)行變換。在又一實(shí)施例中，所述第一輸入和所述第二輸入為可編程整數(shù)。在又一實(shí)施例中，所述動(dòng)態(tài)模塊包括脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器即PWM發(fā)生器；加法器；以及！:-A噪聲成形単元。在又一實(shí)施例中，通過(guò)將所述第一輸入乘以2"并與所述第二輸入相除的整數(shù)除法來(lái)確定所述靜態(tài)模塊所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換。在又一實(shí)施例中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的周期近似等于系統(tǒng)時(shí)鐘周期乘以所述靜態(tài)模塊的所述第二輸入。在又一實(shí)施例中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比近似等于所述靜態(tài)模塊的所述第二輸出除以所述靜態(tài)模塊的所述第二輸入。在又一實(shí)施例中，所述2-A噪聲成形單元是多級(jí)噪聲成形單元即MASH単元。在又一實(shí)施例中，所述MASH單元包括兩個(gè)級(jí)聯(lián)的溢出累加器。在又一實(shí)施例中，各溢出累加器包括加法器和寄存器。


包含在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)一部分以提供本發(fā)明的進(jìn)ー步理解的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并和說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中圖I示出根據(jù)傳統(tǒng)發(fā)明的具有2-A調(diào)制器的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的典型實(shí)施例；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的2-A調(diào)制器中所使用的在2n自然溢出的累加器的典型實(shí)施例；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的M0D=2n的基于ニ階MASH結(jié)構(gòu)的2 - A調(diào)制器的典型實(shí)施例；
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的PWM發(fā)生器所生成的余數(shù)序列的典型示例；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的PWM發(fā)生器的典型示例；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器的典型實(shí)施例；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)-N頻率合成器用的變模2-A調(diào)制器的示例性方法步驟；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器的另一典型實(shí)施例；圖9示出具有變模的基于ニ階MASH結(jié)構(gòu)的2-A調(diào)制器的傳統(tǒng)示例；以及圖10示出實(shí)現(xiàn)單級(jí)(環(huán)路)S-A噪聲成形単元的根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模S-A調(diào)制器的典型實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考在附圖中示出示例的實(shí)施例。在以下詳細(xì)說(shuō)明中，陳述了許多非限制性的具體詳情以幫助理解這里所提出的主題。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)，可以在沒(méi)有背離本發(fā)明的范圍的情況下使用各種替代例，并且可以在無(wú)需這些具體詳情的情況下實(shí)踐本主題。例如，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)，可以針對(duì)任意類(lèi)型的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器實(shí)現(xiàn)這里所提出的主題。圖I示出根據(jù)本發(fā)明的具有與相頻檢測(cè)器和電荷泵102串聯(lián)的環(huán)路濾波器104的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的典型實(shí)施例100。在典型實(shí)施例100中，基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)101可以連同來(lái)自分頻器107的輸出分頻VCO信號(hào)108 —起作為針對(duì)相頻檢測(cè)器和電荷泵102的輸入。相頻檢測(cè)器和電荷泵102可以檢測(cè)基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)101和輸出分頻VCO信號(hào)108之間的相位差，并將該相位差轉(zhuǎn)換成誤差輸出信號(hào)103。來(lái)自相頻檢測(cè)器和電荷泵102的誤差輸出信號(hào)103可以由環(huán)路濾波器104進(jìn)行積分以生成輸入至VCO 105的調(diào)諧電壓。環(huán)路濾波器104通常是無(wú)源電路。環(huán)路濾波器104可以通過(guò)對(duì)電荷泵102的電流脈沖進(jìn)行濾波來(lái)提高VCO輸出信號(hào)109的頻譜純度。來(lái)自VCO 105的第一輸出信號(hào)109可以用作例如針對(duì)與VCO 105相連接的裝置的輸入。來(lái)自VCO 105的第二輸出信號(hào)106可以用于經(jīng)由分頻器107創(chuàng)建負(fù)反饋環(huán)電路，以用作針對(duì)相頻檢測(cè)器和電荷泵102的輸入。在一些實(shí)施例中，可以利用來(lái)自2-A調(diào)制器110的輸出信號(hào)以周期為單位對(duì)分頻器107的分頻比進(jìn)行調(diào)制。2-A調(diào)制器110可以使用分頻VCO信號(hào)108作為其時(shí)鐘輸入信號(hào)。可以將S-A調(diào)制器110所生成的數(shù)字信號(hào)111與預(yù)定整數(shù)N相加，并饋送至分頻器107的分頻比控制輸入。結(jié)果，分頻器的平均分頻比可以不是整數(shù)，并且VCO輸出信號(hào)109的頻率可能并非必須是基準(zhǔn)頻率101的整數(shù)倍。根據(jù)如圖I所示的相頻檢測(cè)器和電荷泵102、環(huán)路濾波器104以及壓控振蕩器的結(jié)構(gòu)，可以將VCO輸出信號(hào)109的頻率fv。。求出為ム“=\ N + mod I X f 順其中，N、FRAC和MOD為整數(shù)，并且f；—是基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率101。然而，fvco并非必須是基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率も—的整數(shù)倍。圖2示出分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的2-A調(diào)制器中的ー個(gè)累加器 級(jí)的典型實(shí)施例200。在典型實(shí)施例200中，2-A調(diào)制器110中的MASH單元的ー個(gè)累加器級(jí)可以基于具有進(jìn)位輸出202的全加器201。加法器201在2n的自然溢出可以等同于量化器203，其中量化器203的輸出204是全加器201的進(jìn)位輸出202。量化器203的輸出204可以被饋送至隱式乘法器(implicit multiplier) 205被乘以2n。然后,從第二加法器206的輸出中減去量化器203的輸出。2-A調(diào)制器110中的MASH單元的ー個(gè)累加器級(jí)的典型實(shí)施例200可以由固定模量值2n配置成，這是因?yàn)槌朔ㄆ?05可能不是利用變量值進(jìn)行編程的。圖3示出M0D=2n的基于ニ階MASH結(jié)構(gòu)的2-A調(diào)制器的典型實(shí)施例300。在典型
實(shí)施例300中，基于ニ階MASH結(jié)構(gòu)的S-A調(diào)制器的輸出信號(hào)301的平均值可以為^^ニ。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明采用具有轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的基于標(biāo)準(zhǔn)ニ階MASH結(jié)構(gòu)的2-A調(diào)制器，以實(shí)現(xiàn)功耗效率和可編程模運(yùn)算這兩者。為了獲得可編程模量，需要以下條件。
「 n IRAC ' IRAC-=-
2r MOD重新排列以上條件，獲得了如下表達(dá)式
r n2n X FRACFRA C'=-,
MOD其中，F(xiàn)RAC’是(2nXFRAC)除以MOD的實(shí)際相除的商。然而，根據(jù)FRAC和MOD的值，商FRAC’并非必須是整數(shù)。因此，應(yīng)用整數(shù)除法(+ )獲得了以下表達(dá)式!'RA("= (2X ! RAC )-MOD +，
v7MOD其中，R=(2nXFRAC)對(duì) MOD 取模。FRAC’的除法表達(dá)式通過(guò)考慮相除的余數(shù)R而變得精確。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的PWM發(fā)生器所生成的余數(shù)序列的典型示例400。在典型示例400中，余數(shù)R可以經(jīng)由占空比為R/M0D的單比特序列與FRAC’相加。圖5示出某些實(shí)施例中用以生成余數(shù)序列的PWM發(fā)生器的典型示例500。典型示例500至少包括閾值為零的一個(gè)單比特量化器501、ー個(gè)加法器502、ー個(gè)延遲單元503和ー個(gè)多路復(fù)用器504。可以在輸入505處接收到相除后的余數(shù)R，并且可以在輸入506處接收到MOD值?？梢栽谳敵?07處生成占空比為R/M0D的單比特序列。在典型示例500中，PWM余數(shù)序列的頻譜功率相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)MASH序列可能衰減了 2n，這是因?yàn)樵撔蛄锌赡芸傆?jì)小于IL SB (最低有效位)。因而，應(yīng)用PWM發(fā)生器可能不會(huì)對(duì)總體的相位-噪聲性能產(chǎn)生負(fù)面影響。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器的典型實(shí)施例600。在典型實(shí)施例600中，分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器可以包括整數(shù)除法單元601 ;PWM發(fā)生器602 ;MASH單元603 ;第ー輸入604，用于接收第一可編程整數(shù)；以及第二輸入605，用于接收第二可編程整數(shù)。整數(shù)除法単元601可用于將第一輸入604和第二輸入605轉(zhuǎn)換為第一輸出606和第二輸出607。PWM發(fā)生器602可用于接收第二輸入605和第二輸出607,并且進(jìn)ー步生成調(diào)制脈沖信號(hào)608。第一輸出 606可以與調(diào)制脈沖信號(hào)608相加，并進(jìn)ー步在MASH單元603處作為輸入被接收。MASH單元還可用于在輸出609處生成平均值為第一輸入604除以第二輸入605的序列。在某些實(shí)施例中，MASH単元603還可以包括兩個(gè)以上的級(jí)聯(lián)溢出累加器，其中各溢出累加器至少包括加法器和寄存器，例如寄存器610和加法器611。在某些實(shí)施例中，可以通過(guò)將第一輸入604乘以2n并與第二輸入605相除的整數(shù)除法來(lái)確定整數(shù)除法單元601所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換,其中n是MASH單元的位深。在某些實(shí)施例中，整數(shù)除法單元601的第一輸出606可以是所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的商，并且整數(shù)除法単元601的第二輸出607可以是所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的余數(shù)。在又一實(shí)施例中，PWM發(fā)生器602所生成的調(diào)制脈沖信號(hào)608的周期可以等于系統(tǒng)時(shí)鐘周期乘以整數(shù)除法単元的第二輸入，而調(diào)制脈沖信號(hào)608的占空比可以等于整數(shù)除法單元的第二輸出607除以整數(shù)除法單元的第二輸入605。在典型實(shí)施例600中，整數(shù)除法單元601可以僅在每次需要新的FRAC值或新的MOD值作為整數(shù)除法單元601的第一輸入604或第二輸入605時(shí)進(jìn)行一次運(yùn)算。因而，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，可以大幅減少2-A調(diào)制器的連續(xù)運(yùn)算。因而，與傳統(tǒng)的2-A調(diào)制器相比，本發(fā)明的某些實(shí)施例可以提供較低的功耗和切換噪聲。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器的示例性方法步驟。用于實(shí)現(xiàn)變模S-A調(diào)制器的示例性方法步驟包括在整數(shù)除法単元處接收第一輸入(701);在整數(shù)除法単元處接收第二輸入(702);在整數(shù)除法単元處將第一輸入和第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出(703);在脈沖寬度調(diào)制(PWM)發(fā)生器處合成第二輸入和第二輸出(704);在PWM發(fā)生器處生成調(diào)制脈沖信號(hào)(705);在多級(jí)噪聲成形(MASH)單元處接收第一輸出和調(diào)制脈沖信號(hào)(706);以及在MASH單元處生成平均值為第一輸入除以第二輸入的序列(707)。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器的另一典型實(shí)施例800。在典型實(shí)施例800中，分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器可以包括靜態(tài)模塊801,用于將第一輸入803和第二輸入804轉(zhuǎn)換成第一輸出805和第二輸出806 ;以及動(dòng)態(tài)模塊802，用于在輸出807處將第一輸出805、第二輸出806和第二輸入804變換成平均值為第一輸入803除以第二輸入804的序列，其中在動(dòng)態(tài)模塊802處接收到第一輸出805、第ニ輸出806和第二輸入804作為輸入，并且在動(dòng)態(tài)模塊802處生成信號(hào)807作為輸出。在某些實(shí)施例中，靜態(tài)模塊801可用于在每次接收到第一輸入803或第二輸入804的新值時(shí)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，并且動(dòng)態(tài)模塊802可用于連續(xù)地進(jìn)行變換。此外，第一輸入803和第二輸入804可以是可編程整數(shù)，并且可以通過(guò)將第一輸入803乘以2n并與第二輸入804相除的整數(shù)除法來(lái)確定靜態(tài)模塊所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，其中n是動(dòng)態(tài)模塊802中的MASH単元的位深。在某些實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)模塊802還可以包括脈沖寬度調(diào)制(PWM)發(fā)生器和多級(jí)噪聲成形(MASH)單元。圖9示出具有變模的基于ニ階MASH結(jié)構(gòu)的I - A調(diào)制器的傳統(tǒng)示例900。圖10示出實(shí)現(xiàn)(與圖6所示的多級(jí)噪聲成形単元(MASH)相對(duì)比的)單級(jí)(環(huán)路)2-A噪聲成形単元的、根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模2-A調(diào)制器的典型實(shí)施例。在某些實(shí)施例中，分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器并不限于具有多級(jí)噪聲成形単元(MASH)。圖10是包括還已知為2-A噪聲成形単元的單級(jí)(環(huán)路)2-A 2階調(diào)制器的典型實(shí)施例，其中該單級(jí)(環(huán)路)S-A 2階調(diào)制器包括具有加法器1011、延遲單元1010和多比特量化器1012的單級(jí)(環(huán)路)2-A噪聲成形單元1003?？梢砸耘c圖6的輸出609相同的方式將噪聲成形単元1009的輸出應(yīng)用于分?jǐn)?shù)-N頻率合成器。在某些實(shí)施例中，如下的轉(zhuǎn)換可以以與針對(duì)圖6所述的方式相同的方式來(lái)進(jìn)行操作通過(guò)使用整數(shù)除法単元1001
將FRAC 1004和MOD 1005轉(zhuǎn)換成第一輸出1006和第二輸出1007，并且通過(guò)使用PWM發(fā)生器1002將第二輸出1007和MOD 1005進(jìn)ー步轉(zhuǎn)換成調(diào)制脈沖信號(hào)1008。在某些實(shí)施例中，可以使用任何類(lèi)型的S-A調(diào)制器作為噪聲成形単元。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)，可以在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化。因而，期望本發(fā)明涵蓋本發(fā)明的修改和變化，只要這些修改和變化落在所附權(quán)利要求書(shū)及其等同物的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，包括 整數(shù)除法單元； 脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器即PWM發(fā)生器； Σ-Δ噪聲成形單元； 第一輸入，用于接收第一可編程整數(shù)；以及 第二輸入，用于接收第二可編程整數(shù)， 其中，所述整數(shù)除法單元用于將所述第一輸入和所述第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出， 所述PWM發(fā)生器用于接收所述第二輸入和所述第二輸出，并且生成調(diào)制脈沖信號(hào)，以及 所述Σ-Λ噪聲成形單元用于接收所述第一輸出和所述調(diào)制脈沖信號(hào)，并且生成平均值為所述第一可編程整數(shù)除以所述第二可編程整數(shù)的序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，所述整數(shù)除法單元所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換是通過(guò)將所述第一輸入乘以2n并與所述第二輸入相除的整數(shù)除法而確定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，η是所述Σ-Λ噪聲成形單元的位深。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，所述整數(shù)除法單元的所述第一輸出是所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的商，并且所述整數(shù)除法單元的所述第二輸出是所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的余數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的周期近似等于系統(tǒng)時(shí)鐘周期乘以所述整數(shù)除法單元的所述第二輸入。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比近似等于所述整數(shù)除法單元的所述第二輸出除以所述整數(shù)除法單元的所述第二輸入。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，所述PWM的第一頻率由所述第二輸入來(lái)確定，并且所述PWM的第二頻率由所述第二輸出來(lái)確定。
8.一種用于實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器的方法，包括以下步驟 在整數(shù)除法單元處接收第一輸入； 在所述整數(shù)除法單元處接收第二輸入； 在所述整數(shù)除法單元處將所述第一輸入和所述第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出； 在脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器即PWM發(fā)生器處合成所述第二輸入和所述第二輸出； 在所述PWM發(fā)生器處生成調(diào)制脈沖信號(hào)； 在Σ-Λ噪聲成形單元處接收所述第一輸出和所述調(diào)制脈沖信號(hào)；以及在所述Σ-Λ噪聲成形單元處生成平均值為所述整數(shù)除法單元的所述第一輸入除以所述整數(shù)除法單元的所述第二輸入的序列。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，通過(guò)將所述第一輸入乘以2η并與所述第二輸入相除的整數(shù)除法來(lái)確定所述整數(shù)除法單元處所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，η是所述Σ-Λ噪聲成形單元的位深。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述整數(shù)除法單元的所述第一輸出是所述轉(zhuǎn)換的商，并且所述整數(shù)除法單元的所述第二輸出是所述轉(zhuǎn)換的余數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的周期近似等于系統(tǒng)時(shí)鐘周期乘以所述整數(shù)除法單元的所述第二輸入。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述PWM發(fā)生器所生成的所述調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比近似等于所述整數(shù)除法單元的所述第二輸出除以所述整數(shù)除法單元的所述第二輸入。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述PWM的第一頻率由所述第二輸入來(lái)確定，并且所述PWM的第二頻率由所述第二輸出來(lái)確定。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，還包括 靜態(tài)模塊，用于將第一輸入和第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出；以及 動(dòng)態(tài)模塊，用于將所述第一輸出、所述第二輸出和所述第二輸入變換成可編程變模， 其中，所述靜態(tài)模塊在每次接收到所述第一輸入和所述第二輸入其中之一的新值時(shí)或者在每次接收到所述第一輸入和所述第二輸入這兩者的新值時(shí)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，并且所述動(dòng)態(tài)模塊連續(xù)地進(jìn)行變換。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，所述Σ-Δ噪聲成形單元是多級(jí)噪聲成形單元即MASH單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，所述MASH單元包括兩個(gè)級(jí)聯(lián)的溢出累加器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器，其中，各溢出累加器包括加法器和寄存器。
19.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的用于實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器的方法，還包括以下步驟 靜態(tài)模塊步驟，用于將第一輸入和第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出和第二輸出；以及 動(dòng)態(tài)模塊步驟，用于將所述第一輸出、所述第二輸出和所述第二輸入變換成可編程變模， 其中，所述靜態(tài)模塊步驟在每次接收到所述第一輸入和所述第二輸入其中之一的新值時(shí)或者在每次接收到所述第一輸入和所述第二輸入這兩者的新值時(shí)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，并且所述動(dòng)態(tài)模塊步驟連續(xù)地進(jìn)行變換。
20.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的用于實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模調(diào)制器的方法，其中，所述Σ-Λ噪聲成形單元是多級(jí)噪聲成形單元即MASH單元。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)?shù)-N頻率合成器的變模Σ-Δ調(diào)制器可以包括整數(shù)除法單元；脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器即PWM發(fā)生器；Σ-Δ噪聲成形單元；第一輸入(FRAC)，用于接收第一可編程整數(shù)；以及第二輸入(MOD)，用于接收第二可編程整數(shù)，其中，所述整數(shù)除法單元用于將所述第一輸入和所述第二輸入轉(zhuǎn)換成第一輸出(FRAC')和第二輸出(R)，所述PWM發(fā)生器用于接收所述第二輸入(MOD)和所述第二輸出(R)，并且生成調(diào)制脈沖信號(hào)，以及所述Σ-Δ噪聲成形單元用于接收所述第一輸出和所述調(diào)制脈沖信號(hào)，并且生成平均值近似等于所述第一輸入除以所述第二輸入的序列。
文檔編號(hào)H03M3/04GK102959869SQ201280001548
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者賽得里克·莫蘭德, 戴維·坎納德 申請(qǐng)人:旭化成微電子株式會(huì)社