调整锁相环的震荡器的频率合成器制造技术

一种频率合成器，其包含有：一锁相环，具有一震荡器；一切换单元，用于将该锁相环切换至开回路状态或闭回路状态；以及一设定装置，用来当该锁相环处于开回路状态时，依据一参考时钟与该震荡器所输出的一震荡信号调整该震荡器的震荡频率；其中，当该锁相环处于开回路状态时，该震荡器的控制信号实质上固定。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锁相环的技术，特别涉及调整锁相环的震荡器的频率合 成器。
技术介绍
对许多通信装置(例如移动电话)而言，多通信模式(Multi-Mode) / 多频段(Multi-Band)的应用愈来愈受到重视。在这类的应用中，移动通信 装置通常是使用频率调整范围较广的频率合成器(frequency synthesizer) 来提供所需的时钟信号。频率合成器一般是以锁相环(phase-locked loop, PLL)的结构来实现。 为满足移动通信标准中对于相位噪声的严格要求，频率合成器的锁相环中的 震荡器增益应维持在较低的水平。为达到这样的目的，频率合成器中的震荡 器多半是利用切换电容式压控震荡器(switched c即acitor VC0)来实现， 以提升频率合成器的频率调整范围。众所周知，锁相环的锁定速度对频率合成器的整体效能有很大影响。因 此，如何有效提升使用切换电容式震荡器结构的锁相环的锁定速度，实是有 待解决的问题。
技术实现思路
习知切换电容式震荡器结构的锁相环的锁定速度有过慢的问题，本实用 新型的目的在于提供调整锁相环的震荡器的频率合成器，以开回路方式来对 震荡器进行粗略设定与调整，再以闭回路方式对其控制信号进行微调，故可 有效提升震荡器的调校速度，进而改善频率合成器的整体效能，以解决上述 问题。本说明书提供了一种频率合成器的实施例，其包含有 一锁相环，具有 一震荡器； 一切换单元，用于将该锁相环切换至开回路状态或闭回路状态； 以及一设定装置，用来当该锁相环处于开回路状态时，依据一参考时钟与该震荡器所输出的一震荡信号调整该震荡器的频率；其中，当该锁相环处于开 回路状态时，该震荡器的控制信号实质上固定。附图说明图1为本技术的频率合成器的第一实施例简化后的方块图。 图2为本技术调整锁相环的震荡器的方法的一实施例流程图。 图3为图1中的切换单元的设置方式的另一实施例。 图4为图1中的比较装置的第一实施例的方块图。 图5为图1中的比较装置的第二实施例的方块图。图6为本技术一实施例中的切换电容式震荡器的变容器特性示意图。图7为本技术的频率合成器的第二实施例简化后的方块图。附图符号说明100、 700频率合成器102、 702锁相环104、 704设定装置106、 706切换单元110、 710检测器120、 720电荷泵130、 730回路滤波器140、 740震荡器150、 750、 410、 420分频装置170比较装置180决定单元430计数器440比较器600变容器特性602、 604频率点610、 620、 630频段760除数设定装置具体实施方式请参考图1，其所绘示为本技术第一实施例的频率合成器100简化 后的方块图。频率合成器100包含有锁相环(PLL) 102、设定装置104以及 切换单元106。本实施例的锁相环102包含检测器110，用来检测参考时钟 Sref与分频信号Sf的频率差及/或相位差；电荷泵(charge pump) 120，用 来依据检测器110的检测结果产生控制电流；回路滤波器(loop filter) 130， 用来依据该控制电流产生控制信号Vc;震荡器(oscillator) 140，用来依 据控制信号Vc产生震荡信号Sosc;以及分频装置150，用来对震荡信号Sosc 进行分频，以产生分频信号Sf。实作上，检测器110可用相频检测器(phase frequency detector, PFD)来实现，回路滤波器130可以是各种主动式滤波 器或被动式滤波器，而震荡器140则可用切换电容式压控震荡器(switched c邻acitor VC0)来实现。在频率合成器100中，设定装置104用来调整震荡器140的震荡频率， 而切换单元106则用于将锁相环102切换至开回路状态(open loop status) 或闭回路状态(close loop status)。锁相环102中的震荡器140的调校过 程可分成两个模式，分别是粗略调整模式(coarse tuning mode)与微调模 式(fine tuning mode)。在粗略调整模式中，切换单元106会将锁相环102 切换至开回路状态，而在微调模式中，切换单元106则会将锁相环102切换 至闭回路状态。以下，将搭配图2来进一步说明震荡器140的调整方式。图2所绘示为本技术调整锁相环102的震荡器140的方法的一实施 例流程图200。流程图200所包含的步骤兹分述如下在步骤210中，切换单元106会将锁相环102切换成开回路状态，并致 使震荡器140的输入端控制信号维持固定，以进入粗略调整模式。如图1所 示，切换单元106在本实施例中耦接于锁相环102的回路滤波器130与震荡 器140之间。当切换单元106将震荡器140的控制信号切换至实质上固定的 参考电压Vref时，锁相环102会形成开回路状态。请注意，此仅是一实施例， 而非限制切换单元106的实际设置方式。例如，图3所绘示为切换单元106的设置方式的另一实施例。如图3所 示，本实施例中的回路滤波器130是具有运算放大器-电阻-电容(OP-RC)结 构的滤波器(OP-RC filter),而切换单元106则耦接于回路滤波器130的运算放大器的输入端与输出端之间。当切换单元106导通(turn on)且电荷泵 120被禁止(disable)时，回路滤波器130所输出的控制信号Vc即会等于实 质上固定的参考电压Vref ，这等效于使锁相环102变成开回路状态。当锁相环102处于开回路状态时，设定装置104会依据参考时钟Sref与 震荡器140依据参考电压Vref所产生的震荡信号Sosc，来调整震荡器140 的频率/频段(步骤220)。如图1所示，本实施例的设定装置104包含比较装置170以及决定单元 180。比较装置170用来对震荡信号Sosc与参考时钟Sref进行比较，而决定 单元180则会依据比较装置170的比较结果，决定如何调整震荡器140的频 率。例如，比较装置170可比较震荡信号Sosc与参考时钟Sref两者的频率 高低，并输出一比较结果，而决定单元180则可依据该比较结果来调整震荡 器140的频率，以达到对震荡器140进行粗略调整的目的。比较装置170的第一实施例的方块图如图4所绘示。本实施例的比较装 置170包含两分频装置410及420、计数器430以及比较器440。分频装置 410用来对震荡信号Sosc进行分频，以产生一第一分频信号FD1，而分频装 置420则会对参考时钟Sref进行分频，以产生一第二分频信号FD2。计数器 430会依据第一分频信号FD1与第二分频信号FD2进行计数，而比较器440 则会对计数器430的计数结果与预定值进行比较，并输出比较结果。正常情况下，震荡信号Sosc的目标频率应为参考时钟Sref的频率乘以 锁相环102的分频装置150的除数值。例如，假设参考时钟Sref的频率为 100 MHz，而分频装置150的除数值为4，则震荡信号Sosc的目标频率应为 400MHz。倘若比较装置170中的分频装置410的除数值为5，且分频装置420 的除数值为10，则第二分频信号FD2的频率是10 M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率合成器，其包含有：　　　　一锁相环，具有一震荡器；　　　　一切换单元，用于将该锁相环切换至开回路状态或闭回路状态；以及　　　　一设定装置，用来当该锁相环处于开回路状态时，依据一参考时钟与该震荡器所输出的一震荡信号调整该震荡器的震荡频率；　　　　其中，当该锁相环处于开回路状态时，该震荡器的控制信号实质上固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王富正，
申请(专利权)人：晨星软件研发深圳有限公司，晨星半导体股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]