自動頻率控制環路的製作方法
2023-04-29 02:36:31
專利名稱：自動頻率控制環路的製作方法
本非臨時申請依據35 U.S.C.§119(a)要求於2005年7月26日在韓國申請的專利申請No.10-2005-0067817的優先權，其所有內容在這裡通過參照而結合。
發明
背景技術：
領域本發明涉及一種頻率控制環路，更特別地涉及一種改變頻率合成器的分頻比的頻率控制環路，以振蕩在寬帶中的頻率和獲得高精確度。
背景技術：
通常，RF通信系統使用高頻帶的無線電頻率(RF)，它們採用本機振蕩器(LO)把高頻帶的RF信號轉換為基帶信號。
然而，在從LO產生的頻率或RF頻率和系統所期望的頻率之間具有差值。所述差值、或者誤差，引起在基帶中的時間信息誤差。
簡言之，如果所接收信號的頻率不同於在數據通信或RF通信中的時鐘抽樣頻率或者頻率振蕩器的頻率，那麼其就產生時間信息誤差，以及接收部件不能完全處理所接收的信號。
為了解決這種問題，接收部件通過對傳統的接收器中的頻率發生器或時鐘採樣頻率發生器增加頻率控制迴路來補償時間信息誤差。頻率控制迴路稱作自動頻率控制(AFC)迴路。壓控的溫度補償晶體振蕩器(VCTCXO)通常使用於控制頻率和執行補償。
圖1示出了描述包括VCTCXO的傳統的自動頻率控制迴路的傳統的頻率合成設備。
如附圖所示，傳統的頻率合成設備100包括頻率合成器110a至110n、解調器120a至120n、以及VCTCXO 130a至130n。
頻率合成器110a根據輸入頻率FIN1與VCTCXO 130a的頻率而輸出輸出頻率FOUT1。
解調器120a檢測從頻率合成器110a輸出的輸出頻率FOUT1中的誤差，以及產生控制信號。
所述VCTCXO 130a從解調器120a接收控制信號，以及把振蕩的頻率饋送回到頻率合成器110a，由此完成頻率控制迴路。
因此，傳統的自動頻率控制迴路單獨使用VCTCXO 130a至130n，頻率是通過根據控制信號調整VCTCXO 130a至130n的電壓而控制的。
然而，所述VCTCXO 130a至130n與晶體或者時鐘發生器相比具有生產過程麻煩與生產成本高的缺點。
當一個移動通信端包括多個系統時，例如當一個移動通信端包括用於移動通信的碼分多址(CDMA)系統和用於無線廣播業務的數字多媒體廣播(DMB)系統時，其應該包括根據每個接收模式而相互獨立的AFC迴路。在AFC迴路的配置之前，VCTCXO應該對於每個AFC迴路而形成。
結果，當一個移動通信端採用多個系統時，存在有諸如大的移動通信端、有限的安裝容量、高成本和低生產率的問題。
發明內容
因此，本發明設計用於至少解決背景技術的問題和缺點。本發明已經可以提供具有高精確度和振蕩寬帶中的頻率的自動頻率控制(AFC)環路。
為了實現所述目的，根據本發明的一個方面，AFC環路包括用於產生基準頻率的時鐘振蕩器、頻率合成器和解調器。所述頻率合成器包括用於以第一分頻比劃分基準頻率和輸出合成頻率的第一划分單元，用於以第二分頻比劃分振蕩頻率和輸出合成頻率的第二劃分單元，用於檢測在所述第一划分單元的輸出頻率和所述第二劃分單元的輸出頻率之間的相位差的相位檢測單元，根據在相位檢測單元中檢測到的相位差執行振蕩的壓控振蕩單元，和用於混合所述壓控振蕩單元的振蕩頻率與輸入頻率、以產生輸出頻率的頻率轉換單元。所述解調器包括用於通過比較頻率轉換單元的輸出頻率與設置頻率來檢測誤差頻率的誤差檢測單元，用於把在誤差檢測單元中獲得的誤差頻率合成在時域中的合成單元，和用於根據在合成單元中獲得的合成值來計算控制量的計算單元。在這裡所述輸出頻率的誤差是通過根據計算單元的控制量來改變第一划分單元的分頻比或者第二劃分單元的分頻比而補償的。
第一划分單元或者第二劃分單元可以是小數-N-鎖相環(PLL)，第一分頻比或者第二分頻比可以是實數。
振蕩頻率可以是通過對第一划分單元的輸出頻率乘以第二分頻比的倒數而獲得的。
根據本發明的另一個方面，AFC環路包括用於產生基準頻率的時鐘振蕩器、頻率合成器和解調器。所述頻率合成器包括用於以第一分頻比劃分基準頻率和輸出合成頻率的第一划分單元，用於以第二分頻比劃分振蕩頻率和輸出合成頻率的第二劃分單元，用於檢測在所述第一划分單元的輸出頻率和所述第二劃分單元的輸出頻率之間的相位差的相位檢測單元，根據在相位檢測單元中檢測到的相位差執行振蕩的壓控振蕩單元，用於混合所述壓控振蕩單元的振蕩頻率與輸入頻率、以產生輸出頻率的頻率轉換單元，和接收用於改變第一分頻比與第二分頻比的控制信號的第一通信單元。所述解調器包括用於通過比較頻率轉換單元的輸出頻率與設置頻率來檢測誤差頻率的誤差檢測單元，用於把在誤差檢測單元中獲得的誤差頻率合成在時域中的合成單元，用於根據在合成單元中獲得的合成值來計算控制量的計算單元，和用於把在計算單元中獲得的控制量發送到第一通信單元的第二通信單元。在這裡，輸出頻率的誤差是通過根據在計算單元中獲得的控制量來改變第一划分單元的分頻比或者第二劃分單元的分頻比而補償的。
第一划分單元或者第二劃分單元可以是小數-N-鎖相環(PLL)，第一分頻比或者第二分頻比可以是實數。
振蕩頻率可以是通過對第一划分單元的輸出頻率乘以第二分頻比的倒數而獲得的。
第一和第二通信單元可以使用串行通信和並行通信之間的任一方法。
根據本發明的另一個方面，AFC環路包括用於產生基準頻率的時鐘振蕩器、頻率合成器和解調器。所述頻率合成器包括用於以第一分頻比劃分基準頻率和輸出合成頻率的第一划分單元，用於以第二分頻比劃分振蕩頻率和輸出合成頻率的第二劃分單元，用於檢測在所述第一划分單元的輸出頻率和所述第二劃分單元的輸出頻率之間的相位差的相位檢測單元，根據在相位檢測單元中檢測到的相位差執行振蕩的壓控振蕩單元，用於混合所述壓控振蕩單元的振蕩頻率與輸入頻率、以產生輸出頻率的頻率轉換單元，從誤差檢測單元接收誤差頻率的第一通信單元，和用於從第一通信單元接收誤差頻率與把誤差檢測單元的誤差頻率合成在時域中的合成單元。解調器包括用於通過比較頻率轉換單元的輸出頻率與設置頻率檢測誤差頻率的誤差檢測單元，用於把在誤差檢測單元中獲得的誤差頻率發送到第一通信單元的第二通信單元。在這裡所述輸出頻率的誤差是在合成單元中通過把誤差檢測單元的誤差頻率合成在時域中、以及根據合成值改變第一分頻比或者第二分頻比來補償的。
第一划分單元或者第二劃分單元可以是小數-N-鎖相環(PLL)，第一分頻比或者第二分頻比可以是實數。
振蕩頻率可以是通過對第一划分單元的輸出頻率乘以第二分頻比的倒數而獲得的。
第一和第二通信單元可以使用串行通信和並行通信之間的任一方法。
根據本發明的另一個方面，AFC環路包括用於產生基準頻率的時鐘振蕩器、頻率合成器和解調器。所述頻率合成器包括用於以第一分頻比劃分基準頻率和輸出合成頻率的第一划分單元，用於以第二分頻比劃分振蕩頻率和輸出合成頻率的第二劃分單元，用於檢測在所述第一划分單元的輸出頻率和所述第二劃分單元的輸出頻率之間的相位差的相位檢測單元，根據在相位檢測單元中檢測到的相位差執行振蕩的壓控振蕩單元，用於混合所述壓控振蕩單元的振蕩頻率與輸入頻率、以產生輸出頻率的頻率轉換單元，和用於改變第一分頻比與第二分頻比的控制單元。解調器包括用於通過比較頻率轉換單元的輸出頻率與設置頻率檢測誤差頻率的誤差檢測單元，用於把誤差檢測單元的誤差頻率合成到在時域中的合成單元。在這裡，所述輸出頻率的誤差是在控制單元中通過根據在合成單元中獲得的合成值來改變第一分頻比或者第二分頻比而補償的。
第一划分單元或者第二劃分單元可以是小數-N-PLL，第一分頻比或者第二分頻比可以是實數。
振蕩頻率可以是通過對第一划分單元的輸出頻率乘以第二分頻比的倒數而獲得的。
在這裡，控制單元可以包括用於比較在合成單元中獲得的合成值與上門限值的上門限比較塊，用於比較在合成單元中獲得的合成值與下門限值的下門限比較塊，用於具有增加上門限比較塊的輸出值的、或者減去下門限比較塊的輸出值的計數值的增加-減少計數塊。增加-減少計數塊可以增加或減少第一分頻比或者第二分頻比。
本發明將參照以下附圖進行詳細描述，其中相同的數字表示相同的元件。
圖1是說明包括壓控的溫度補償晶體振蕩器(VCTCXO)的傳統的自動頻率控制迴路的方框圖；圖2是示出根據本發明可以振蕩在寬帶中的頻率的接收器的方框圖；圖3是說明根據本發明實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖；圖4是描述根據本發明另一實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖；圖5是示出根據本發明又一個實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖；圖6是說明根據本發明另一實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖；和圖7是描述圖6的控制器的方框圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖以更詳細的方式描述本發明的優選實施例。
本發明的優點和特徵將從參照以下實施例和附圖而清楚。然而，本發明不由以下描述的實施例所限制，其僅僅是舉例說明。所述實施例提供為表示可以以多種形式實現本發明，以及對本發明的所屬領域技術人員徹底地描述本發明的範圍。本發明只由權利要求界定。相同的參照數字用來描述相同的組成元件，儘管它們出現在不同的附圖中。
以下，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。
圖2是示出根據本發明可以振蕩在寬帶中的頻率的接收器的方框圖。
如圖2所示，頻率合成器200包括時鐘振蕩器210、頻率合成器220和解調器230。
時鐘振蕩器210包括用于振蕩基準頻率的設備。
頻率合成器220接收基準頻率和用於補償輸出頻率FOUT的控制信號。
解調器230檢測輸出頻率FOUT的誤差，以及把用於補償所檢測出的誤差的控制信號輸入到頻率合成器220裡。
因此，有可能組成一種頻率合成器200，可以通過控制在自動頻率控制(AFC)迴路中的反饋分頻比來振蕩在寬帶中的頻率。
第一實施例
圖3是說明根據本發明實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖。
如圖3所示，接收器300包括時鐘振蕩器310、頻率合成器320和解調器330。時鐘振蕩器310包括用于振蕩基準頻率Fref的設備。頻率合成器320接收基準頻率Fref、輸入頻率FIN、以及用於補償輸出頻率FOUT的控制信號。解調器330檢測在頻率合成器320中的輸出頻率FOUT的誤差，以及把用於補償所檢測出的誤差的控制信號輸入頻率合成器320裡。
時鐘振蕩器310包括用于振蕩基準頻率Fref的振蕩設備。頻率合成器320包括第一划分單元321、第二劃分單元325、相位檢測單元322、壓控振蕩單元323與頻率轉換單元324。解調器330包括誤差檢測單元331、合成單元332與計算單元333。
時鐘振蕩器310的輸出端連接到第一划分單元321的輸入端。第一划分單元321的輸出端連接到相位檢測單元322的(+)輸入端。相位檢測單元322的輸出端連接到壓控振蕩單元323的輸入端。壓控振蕩單元323的輸出端連接到頻率轉換單元324的第一輸入端與第二劃分單元325的輸入端。第二劃分單元325的輸出端連接到相位檢測單元322的(-)輸入端。頻率轉換單元324的輸出端連接到誤差檢測單元331的輸入端。誤差檢測單元331的輸出端連接到合成單元332的輸入端。合成單元332的輸出端連接到計算單元333的輸入端。計算單元333的輸出端連接到第一划分單元321的控制端與第二劃分單元325的控制端。輸入頻率FIN通過第二輸入端輸入到頻率轉換單元324。輸出頻率FOUT是從頻率轉換單元324的輸出端輸出的。
時鐘振蕩器310振蕩基準頻率Fref，以及把所振蕩的基準頻率提供到頻率合成器320。
第一划分單元321把所振蕩的基準頻率Fref與第一分頻比1/PLLR相乘(1/PLLR*Fref)，以及把結果提供到相位檢測單元322的(+)輸入端。在這裡，當形成第一划分單元321時，可以通過使用小數-N-鎖相環(PLL)把第一分頻比(1/PLLR)帶入實數的範圍。
相位檢測單元322檢測提供給(+)輸入端的第一划分單元321的輸出頻率(1/PLLR*Fref)和提供給(-)輸入端的第二劃分單元325的輸出頻率(1/PLLN*FLO)之間的相位差，以及把所檢測到的相位差提供到壓控振蕩單元(VCO)323的輸入端。
壓控振蕩單元323一旦接收到相位檢測單元322中檢測到的相位差，就振蕩振蕩頻率FLO，以及把振蕩頻率FLO提供到第二劃分單元325的輸入端和頻率轉換單元324的輸入端。在這裡，振蕩頻率FLO是通過把第一划分單元321的輸出頻率(1/PLLR*Fref)與第二分頻比1/PLLN的倒數相乘所得到的(FLO＝PLLN*Fref/PLLR)。
第二劃分單元325把振蕩頻率FLO與第二分頻比1/PLLN相乘(1/PLLN*FLO)，以及把結果提供到相位檢測單元322的(-)輸入端。在這裡，當形成第二劃分單元325時，可以通過使用小數-N-PLL把第二分頻比1/PLLN帶入實數的範圍。
頻率轉換單元324通過混合壓控振蕩單元323的振蕩頻率FLO與輸入頻率FIN而輸出有輸出頻率FOUT，以及把輸出頻率FOUT提供到誤差檢測單元331的輸入端。
誤差檢測單元331通過比較輸出頻率FOUT與設置頻率來計算誤差頻率，以及把所獲得的誤差頻率提供到合成單元332。
合成單元332把誤差檢測單元331的誤差頻率合成在時域中，以及把合成結果提供到計算單元333。
計算單元333通過使用合成在合成單元332中的誤差頻率的大小來計算控制量，以及根據控制量改變第一分頻比與第二分頻比。
因此，當第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN改變時，輸出頻率FOUT是通過改變基準頻率Fref而補償的。
第二實施例
圖4是描述根據本發明另一實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖。
如圖4所示，接收器400包括時鐘振蕩器410、頻率合成器420和解調器430。時鐘振蕩器410包括用于振蕩基準頻率Fref的設備。頻率合成器420接收基準頻率Fref、輸入頻率FIN、以及用於補償輸出頻率FOUT的控制信號。解調器430檢測在頻率合成器420中的輸出頻率FOUT的誤差，以及把用於補償所檢測出的誤差的控制信號輸入到頻率合成器420裡。
時鐘振蕩器410包括用于振蕩基準頻率Fref的設備。頻率合成器420包括第一划分單元421、第二劃分單元425、相位檢測單元422、壓控振蕩單元423、頻率轉換單元424與第一通信單元426。解調器430包括誤差檢測單元431、合成單元432、計算單元433與第二通信單元434。
時鐘振蕩器410的輸出端連接到第一划分單元421的輸入端。第一划分單元421的輸出端連接到相位檢測單元422的(+)輸入端。相位檢測單元422的輸出端連接到壓控振蕩單元423的輸入端。壓控振蕩單元423的輸出端連接到頻率轉換單元424的第一輸入端與第二劃分單元425的輸入端。第二劃分單元425的輸出端連接到相位檢測單元422的(-)輸入端。頻率轉換單元424的輸出端連接到誤差檢測單元431的輸入端。
誤差檢測單元431的輸出端連接到合成單元432的輸入端。合成單元432的輸出端連接到計算單元433的輸入端。計算單元433的輸出端連接到第二通信單元434的輸入端。第二通信單元434的輸出端連接到第一通信單元426的輸入端。第一通信單元426的輸出端連接到第一划分單元421的控制端與第二劃分單元425的控制端。
輸入頻率FIN通過第二輸入端輸入到頻率轉換單元424，輸出頻率FOUT從頻率轉換單元424的輸出端輸出。
時鐘振蕩器410振蕩基準頻率Fref，以及把所振蕩的基準頻率提供到頻率合成器420。
第一划分單元421把所振蕩的基準頻率Fref與第一分頻比1/PLLR相乘，以及把結果(1/PLLR*Fref)提供到相位檢測單元422的(+)輸入端。在這裡，當形成第一划分單元421時，可以通過使用小數-N-PLL把第一分頻比(1/PLLR)帶入實數的範圍。
相位檢測單元422檢測提供給(+)輸入端的第一划分單元421的輸出頻率(1/PLLR*Fref)和提供給(-)輸入端的第二劃分單元425的輸出頻率(1/PLLN*FLO)之間的相位差，以及把所檢測到的相位差提供到壓控振蕩單元423的輸入端。
壓控振蕩單元423一旦接收到相位檢測單元422中檢測到的相位差，就振蕩振蕩頻率FLO，以及把振蕩頻率FLO提供到第二劃分單元425的輸入端和頻率轉換單元424的輸入端。在這裡，振蕩頻率FLO是通過把第一划分單元421的輸出頻率(1/PLLR*Fref)與第二分頻比1/PLLN的倒數相乘所得到的(FLO＝PLLN*Fref/PLLR)。
第二劃分單元425把振蕩頻率FLO與第二分頻比1/PLLN相乘，以及把結果(1/PLLN*FLO)提供到相位檢測單元422的(-)輸入端。在這裡，當形成第二劃分單元425時，可以通過使用小數-N-PLL把第二分頻比1/PLLN帶入實數的範圍。
頻率轉換單元424通過混合壓控振蕩單元423的振蕩頻率FLO與輸入頻率FIN而輸出有輸出頻率FOUT，以及把輸出頻率FOUT提供到誤差檢測單元431的輸入端。
第一通信單元426從第二通信單元434接收用於改變第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN的控制信號。
誤差檢測單元431通過比較輸出頻率FOUT與設置頻率來計算誤差頻率，以及把所獲得的誤差頻率提供到合成單元432。
合成單元432把誤差檢測單元431的誤差頻率合成在時域中，以及把合成結果提供到計算單元433。
計算單元433通過使用合成在合成單元432中的誤差頻率的大小來計算用於改變第一與第二分頻比的控制量，以及把計算結果通過第二通信單元436發送到第一通信單元426。在這裡，第一和第二通信單元426與434使用串行通信和並行通信之間的任一方法。
當第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN在這個結構中改變時，輸出頻率FOUT的誤差是通過改變基準頻率Fref而補償的。
第三實施例
圖5是示出根據本發明又一個實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖。
如圖5所示，接收器500包括時鐘振蕩器510、頻率合成器520和解調器530。時鐘振蕩器510包括用于振蕩基準頻率Fref的設備。頻率合成器520接收基準頻率Fref、輸入頻率FIN以及用於補償輸出頻率FOUT的控制信號。解調器530檢測在頻率合成器520中的輸出頻率FOUT的誤差，以及把用於補償所檢測出的誤差的控制信號輸入到頻率合成器520裡。
時鐘振蕩器510包括用于振蕩基準頻率Fref的設備。頻率合成器520包括第一划分單元521、第二劃分單元525、相位檢測單元522、壓控振蕩單元523、頻率轉換單元524、第一通信單元526與合成單元527。解調器530包括誤差檢測單元531與第二通信單元532。
時鐘振蕩器510的輸出端連接到第一划分單元521的輸入端。第一划分單元521的輸出端連接到相位檢測單元522的(+)輸入端。相位檢測單元522的輸出端連接到壓控振蕩單元523的輸入端。壓控振蕩單元523的輸出端連接到頻率轉換單元524的第一輸入端與第二劃分單元525的輸入端。第二劃分單元525的輸出端連接到相位檢測單元522的(-)輸入端。第一通信單元526的輸出端連接到合成單元527的輸出端。合成單元527的輸出端連接到第一划分單元521的控制端與第二劃分單元525的控制端。頻率轉換單元524的輸出端連接到誤差檢測單元531的輸入端。誤差檢測單元531的輸出端連接到第二通信單元532的輸入端。第二通信單元532的輸出端連接到第一通信單元526的輸入端。
輸入頻率FIN通過第二輸入端輸入到頻率轉換單元524，輸出頻率FOUT從頻率轉換單元524的輸出端輸出。
時鐘振蕩器510振蕩基準頻率Fref，以及把所振蕩的基準頻率提供到頻率合成器520。
第一划分單元521把所振蕩的基準頻率Fref與第一分頻比1/PLLR相乘，以及把結果(1/PLLR*Fref)提供到相位檢測單元522的(+)輸入端。在這裡，當形成第一划分單元521時，可以通過使用小數-N-PLL把第一分頻比(1/PLLR)帶入實數的範圍。
相位檢測單元522檢測提供給(+)輸入端的第一划分單元521的輸出頻率(1/PLLR*Fref)和提供給(-)輸入端的第二劃分單元525的輸出頻率(1/PLLN*FLO)之間的相位差，以及把所檢測到的相位差提供到壓控振蕩單元523的輸入端。
壓控振蕩單元523一旦接收到相位檢測單元522中檢測到的相位差，就振蕩振蕩頻率FLO，以及把振蕩頻率FLO提供到第二劃分單元525的輸入端和頻率轉換單元524的輸入端。在這裡，振蕩頻率FLO是通過把第一划分單元521的輸出頻率(1/PLLR*Fref)與第二分頻比(1/PLLN)的倒數相乘所得到的(FLO＝PLLN*Fref/PLLR)。
第二劃分單元525把振蕩頻率FLO與第二分頻比1/PLLN相乘(1/PLLN*FLO)，以及把結果提供到相位檢測單元522的(-)輸入端。在這裡，當形成第二劃分單元525時，可以通過使用小數-N-PLL把第二分頻比1/PLLN帶入實數的範圍。
頻率轉換單元524通過混合壓控振蕩單元523的振蕩頻率FLO與輸入頻率FIN而輸出有輸出頻率FOUT，以及把輸出頻率FOUT提供到誤差檢測單元531的輸入端。
第一通信單元526從第二通信單元532接收誤差檢測單元531的計算結果，用於改變第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN。
合成單元527通過使用第一通信單元526把誤差檢測單元531的計算結果合成在時域中，以及根據合成結果改變第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN。
誤差檢測單元531通過比較輸出頻率FOUT與設置頻率來計算誤差頻率，以及把所獲得的誤差提供到第二通信單元532。
第二通信單元532把誤差檢測單元531的計算結果發送到第一通信單元526。在這裡，第一和第二通信單元526與532使用串行通信和並行通信之間的任一方法。
當第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN在這個結構中改變時，輸出頻率FOUT的誤差是通過改變基準頻率Fref而補償的。
第四實施例
圖6是說明根據本發明另一實施例的可以振蕩在寬帶中頻率的接收器的方框圖。
如圖6所示，接收器600包括時鐘振蕩器610、頻率合成器620和解調器630。時鐘振蕩器610包括用于振蕩基準頻率Fref的設備。頻率合成器620接收基準頻率Fref、輸入頻率FIN、以及用於補償輸出頻率FOUT的控制信號。解調器630檢測在頻率合成器620中的輸出頻率FOUT的誤差，以及把用於補償所檢測出的誤差的控制信號輸入到頻率合成器620裡。
時鐘振蕩器610包括用于振蕩基準頻率Fref的設備。頻率合成器620包括第一划分單元621、第二劃分單元625、相位檢測單元622、壓控振蕩單元623、頻率轉換單元624與控制單元626。解調器630包括誤差檢測單元631與合成單元632。
時鐘振蕩器610的輸出端連接到第一划分單元621的輸入端。第一划分單元621的輸出端連接到相位檢測單元622的(+)輸入端。相位檢測單元622的輸出端連接到壓控振蕩單元623的輸入端。壓控振蕩單元623的輸出端連接到頻率轉換單元624的第一輸入端與第二劃分單元625的輸入端。第二劃分單元625的輸出端連接到相位檢測單元622的(-)輸入端。頻率轉換單元624的輸出端連接到誤差檢測單元631的輸入端。控制單元626的輸出端連接到第一划分單元621的控制端與第二劃分單元625的控制端。誤差檢測單元631的輸出端連接到合成單元632的輸入端。合成單元632的輸出端連接到控制單元626的輸入端。
輸入頻率FIN通過第二輸入端輸入到頻率轉換單元624，輸出頻率FOUT從頻率轉換單元624的輸出端輸出。
時鐘振蕩器610振蕩基準頻率Fref，以及把其提供到頻率合成器620。
第一划分單元621把所振蕩的基準頻率Fref與第一分頻比1/PLLR相乘，以及把結果(1/PLLR*Fref)提供到相位檢測單元622的(+)輸入端。在這裡，當形成第一划分單元621時，可以通過使用小數-N-PLL把第一分頻比(1/PLLR)帶入實數的範圍。
相位檢測單元622檢測提供給(+)輸入端的第一划分單元621的輸出頻率(1/PLLR*Fref)和提供給(-)輸入端的第二劃分單元625的輸出頻率(1/PLLN*FLO)之間的相位差，以及把所檢測到的相位差提供到壓控振蕩單元623的輸入端。
壓控振蕩單元623一旦接收到相位檢測單元622中檢測到的相位差，就對振蕩頻率FLO進行振蕩，以及把振蕩頻率FLO提供到第二劃分單元625的輸入端和頻率轉換單元624的輸入端。在這裡，振蕩頻率FLO是通過把第一划分單元621的輸出頻率(1/PLLR*Fref)與第二分頻比1/PLLN的倒數相乘所得到的(FLO＝PLLN*Fref/PLLR)。
第二劃分單元625把振蕩頻率FLO與第二分頻比1/PLLN相乘，以及把結果(1/PLLN*FLO)提供到相位檢測單元622的(-)輸入端。在這裡，當形成第二劃分單元625時，可以通過使用小數-N-PLL把第二分頻比1/PLLN帶入實數的範圍。
頻率轉換單元624通過混合壓控振蕩單元623的振蕩頻率FLO與輸入頻率FIN而輸出有輸出頻率FOUT，以及把輸出頻率FOUT提供到誤差檢測單元631的輸入端。
控制單元626根據在合成單元632中獲得的合成結果改變第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN。
誤差檢測單元631通過比較輸出頻率FOUT與輸入頻率來計算誤差頻率，以及把所獲得的誤差頻率提供到合成單元632。
合成單元632把誤差檢測單元631的計算結果合成在時域中，以及把合成結果發送到控制單元626。
當第一分頻比1/PLLR與第二分頻比1/PLLN在這個結構中改變時，輸出頻率FOUT的誤差是通過改變基準頻率Fref而補償的。
如參照圖3至6描述的，本發明通過使用碼分多址(CDMA)系統與數字多媒體廣播(DMB)系統需要的一個時鐘振蕩器與振蕩頻率而改變了第一和第二分頻比，這不同於使用許多VCTCXO操作CDMA系統與DMB系統的傳統技術。
圖7是描述圖6的控制單元的方框圖。控制單元包括上門限比較塊720與下門限比較塊730，以及增加-減少計數塊710。
把AFC控制值輸入到上門限比較塊720的(+)端與下門限比較塊730的(-)端，以與其中的上門限值和下門限值比較。最大門限值提供給上門限比較塊720的(-)端，最小門限值提供給下門限比較塊730的(+)端。
當提供給上門限比較塊720的(+)端的AFC控制值比上門限值大時，在上門限比較塊720中產生增加計數器脈衝信號(UP)。當提供給下門限比較塊730的(-)端的AFC控制值小於下門限值時，在下門限比較塊730中產生減少計數器脈衝信號(DN)。
上門限比較塊720的輸出端連接到增加-減少計數塊710的增加端，下門限比較塊730的輸出端連接到增加-減少計數塊710的減少端。
因此，當在上門限比較塊720中產生增加計數器脈衝信號(UP)時，增加計數器脈衝信號(UP)提供給增加-減少計數塊710的增加端，以調節增加-減少計數塊710中向上的輸出信號。當在下門限比較塊730中產生減少計數器脈衝信號(DN)時，減少計數器脈衝信號(DN)提供給增加-減少計數塊710的減少端，以調整在增加-減少計數塊710中向下的輸出信號。
輸出信號增加或者減少現有的第一和第二分頻比PLLN與PLLR，以把它們改變為增加-減少計數塊710的輸出端中的第三分頻比PLLN』與第四分頻比PLLR』。
在這裡，電壓可以相反極性應用於解調器。對本發明的所屬領域技術人員很明顯的是，當應用相反極性時，上與下門限值的極性是反向的。
本發明的自動頻率控制環路可以獲得高精確度以及振蕩在寬帶中的頻率。
由此描述了本發明，明顯的是可以在許多方面進行改變。這種改變不認為是脫離本發明的精神與範圍，所有這種修改對所屬領域普通技術人員來說明顯地是包含在以下的權利要求中。
權利要求
1.一種自動頻率控制環路，包括產生基準頻率的時鐘振蕩器；頻率合成器，包括以第一分頻比劃分所述基準頻率的第一划分單元；以第二分頻比劃分振蕩頻率的第二劃分單元；相位檢測單元，檢測在所述第一划分單元的第一划分的頻率與所述第二劃分單元的第二劃分的頻率之間的相位差；根據所述相位差產生所述振蕩頻率的壓控振蕩單元；和根據所述振蕩頻率和輸入頻率產生輸出頻率的頻率轉換單元；和解調器，包括誤差檢測單元，通過比較所述輸出頻率與設置頻率來檢測誤差；合成所述誤差的合成單元；和根據在所述合成單元中獲得的合成值來計算控制信號的計算單元，其中所述誤差是通過根據所述控制信號改變所述第一分頻比或者所述第二分頻比而補償的。
2.如權利要求1所述的自動頻率控制環路，其中所述第一划分單元或者所述第二劃分單元是小數-N-鎖相環(PLL)，所述第一分頻比或者所述第二分頻比是實數。
3.如權利要求1所述的自動頻率控制環路，其中所述振蕩頻率是通過對所述第一划分的頻率乘以所述第二分頻比的倒數而獲得的。
4.一種自動頻率控制環路，包括產生基準頻率的時鐘振蕩器；頻率合成器，包括以第一分頻比劃分所述基準頻率的第一划分單元；以第二分頻比劃分振蕩頻率的第二劃分單元；相位檢測單元，檢測在所述第一划分單元的所述第一划分的頻率與所述第二劃分單元的所述第二劃分的頻率之間的相位差；根據所述相位差產生所述振蕩頻率的壓控振蕩單元；根據所述振蕩頻率和輸入頻率產生輸出頻率的頻率轉換單元；和接收控制信號的第一通信單元；和解調器，包括通過比較所述輸出頻率與設置頻率來檢測誤差的誤差檢測單元；合成所述誤差的合成單元；根據在所述合成單元中獲得的合成值來計算控制信號的計算單元；和發送所述控制信號到所述第一通信單元的第二通信單元；其中所述誤差是通過根據所述控制信號改變所述第一分頻比或者所述第二分頻比而補償的。
5.如權利要求4所述的自動頻率控制環路，其中所述第一划分單元或者所述第二劃分單元是小數-N-PLL，所述第一分頻比或者所述第二分頻比是實數。
6.如權利要求4所述的自動頻率控制環路，其中所述振蕩頻率是通過對所述第一划分的頻率乘以所述第二分頻比的倒數而獲得的。
7.如權利要求4所述的自動頻率控制環路，其中所述第一和第二通信單元使用串行通信和並行通信之間的任一方法。
8.一種自動頻率控制環路，包括產生基準頻率的時鐘振蕩器；頻率合成器，包括以第一分頻比劃分所述基準頻率的第一划分單元；以第二分頻比劃分振蕩頻率的第二劃分單元；相位檢測單元，檢測在所述第一划分單元的第一划分的頻率與所述第二劃分單元的第二劃分的頻率之間的相位差；根據所述相位差產生所述振蕩頻率的壓控振蕩單元；根據所述振蕩頻率和輸入頻率產生輸出頻率的頻率轉換單元；接收誤差信號的第一通信單元；和合成所述誤差信號的合成單元；和解調器，包括所述誤差檢測單元通過比較所述輸出頻率與設置頻率來檢測誤差，以及輸出所述誤差信號；和發送所述誤差信號到所述第一通信單元的第二通信單元；其中所述誤差是在所述控制單元中通過根據所述合成單元合成的誤差來改變所述第一分頻比或者所述第二分頻比而補償的。
9.如權利要求8所述的自動頻率控制環路，其中所述第一划分單元或者所述第二劃分單元是小數-N-PLL，所述第一分頻比或者所述第二分頻比是實數。
10.如權利要求8所述的自動頻率控制環路，其中所述振蕩頻率是通過對所述第一划分的頻率乘以所述第二分頻比的倒數而獲得的。
11.如權利要求8所述的自動頻率控制環路，其中所述第一和第二通信單元使用串行通信和並行通信之間的任一方法。
12.一種自動頻率控制環路，包括產生基準頻率的時鐘振蕩器；頻率合成器，包括以第一分頻比劃分所述基準頻率的第一划分單元；以第二分頻比劃分振蕩頻率的第二劃分單元；相位檢測單元，檢測在所述第一划分單元的第一划分的頻率與所述第二劃分單元的第二劃分的頻率之間的相位差；根據所述相位差產生所述振蕩頻率的壓控振蕩單元；根據所述振蕩頻率和輸入頻率產生輸出頻率的頻率轉換單元；和改變所述第一分頻比與所述第二分頻比的控制單元；和解調器，包括所述誤差檢測單元通過比較所述輸出頻率與設置頻率來檢測誤差；和合成所述誤差的合成單元，其中所述誤差是在所述控制單元中通過根據在所述合成單元中獲得的合成的誤差改變所述第一分頻比或者所述第二分頻比而補償獲得。
13.如權利要求12所述的自動頻率控制環路，其中所述第一划分單元或者所述第二劃分單元是小數-N-PLL，所述第一分頻比或者所述第二分頻比是實數。
14.如權利要求12所要求的自動頻率控制環路，其中所述振蕩頻率是通過對所述第一划分的頻率乘以所述第二分頻比的倒數而獲得的。
15.如權利要求12所要求的自動頻率控制環路，其中所述控制單元包括比較所述合成的誤差與上門限值的上門限比較塊；比較所述合成的誤差與下門限值的下門限比較塊；和增加-減少計數塊，具有增加所述上門限比較塊的輸出值、或者減去所述下門限比較塊的輸出值的計數值，其中所述增加-減少計數塊增加或者減少所述第一分頻比或者所述第二分頻比。
全文摘要
提供了一種頻率控制環路，用於改變頻率合成器的分頻比，以高精確度地振蕩在寬帶中的頻率。所述電路包括時鐘振蕩器、頻率合成器與解調器。
文檔編號H03L7/16GK1905372SQ20061010361
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月25日 優先權日2005年7月26日
發明者丁民秀 申請人:因特格瑞特科技有限公司