相位数字化装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种相位数字化装置，用以针对一输入信号的一相位产生一对应的数字值，包括：一粗相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第一时间单位以产生一粗相位码；一细相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第二时间单位以产生一细相位码；以及一计算单元，用以根据该粗相位码及该细相位码产生该数字值；其中该第一时间单位大于该第二时间单位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种相位数字化装置及其方法，特别是有关于一种用以将输入信号的相位数字化的相位数字化装置及其方法。
技术介绍
频率合成器可以利用振荡器产生所需要频率范围的时脉信号，被广泛应用在许多设备当中，例如：无线接收器、手机、无线电、卫星接收器与全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)等等。频率合成器可以结合倍频、除频及混频运算以产生所需要的时脉信号。在目前的无线传输系统当中，频率合成器占有非常重要的地位。在实务上，频率合成器可以用锁相回路(phase-locked loop，PLL)来实现。为了合成所需要的频率，计算频率的相位差是非常重要的一环。因此，频率合成器包括一相位差数字化装置，用以计算相位差，以合成所需要的频率。图1为一已知相位差数字化装置的功能方块图。已知相位差数字化装置10包括一相位比较器120及一型态转换器140。相位比较器120比较两个输入信号Hsync及Fbsync的相位，并输出一1位元(bit)的比较结果CMPout。两个输入信号的相位的差值称为相位差。当相位差为零或非常小时，两个输入信号的相位则被视为相等。型态转换器140转换1位元的比较结果CMPout为7位元的相位差。传统上，型态转换器140可将1位元的比较结果CMPout重复七次以产生7位元的相位差，以降低因为杂讯干扰而产生误判。已知的相位差数字化装置大部分电路仍为类比电路，其缺点为价格昂贵、面积大、功耗高，并且容易受电压、杂讯、温度及制程的影响。因此，十分殷切需要发展出一种全部以数字电路设计的相位数字化装置及其方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种全部以数字电路设计的相位数字化装置及其方法。本专利技术提出一种相位数字化装置，用以针对一输入信号的一相位产生一对应的数字值，包括：一粗相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第一时间单位以产生一粗相位码；一细相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第二时间单位以产生一细相位码；以及一计算单元，用以根据该粗相位码及该细相位码产生该数字值；其中该第一时间单位大于该第二时间单位。本专利技术还提出一种相位数字化方法，用以针对一输入信号的一相位产生一相对应的数字值，包括：根据该输入信号的该相位以及第一时间单位以产生一粗相位码；根据该输入信号的该相位以及第二时间单位以产生一细相位码；以及根据该粗相位码及该细相位码产生该数字值；其中该第一时间单位大于该第二时间单位。本专利技术还提出一种相位差数字化装置，用以根据第一输入信号的第一相位及第二输入信号的第二相位，计算一相位差，包括：第一粗相位码产生器，用以根据该第一输入信-->号的该第一相位以及一粗时间单位以产生第一粗相位码；第一细相位码产生器，用以根据该第一输入信号的该第一相位以及一细时间单位以产生第一细相位码；第一计算单元，用以根据该第一粗相位码及该第一细相位码产生一第一数字值；第二粗相位码产生器，用以根据该第二输入信号的该第二相位以及该粗时间单位以产生第二粗相位码；第二细相位码产生器，用以根据该第二输入信号的该第二相位以及该细时间单位以产生第二细相位码；第二计算单元，用以根据该第二粗相位码及该第二细相位码产生第二数字值；以及一相位差计算单元，用以根据该第一数字值及该第二数字值产生该相位差；其中该粗时间单位大于该细时间单位。本专利技术提出一种全部以数字电路设计的相位数字化装置及其方法，以改进已知相位差数字化装置难以设计与修改、价格昂贵、面积大、功耗高，并且容易受电压、杂讯、温度及制程的影响的缺点。为能更进一步了解本专利技术特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明本案得藉由下列附图及说明，得更深入的了解：图1为一已知相位差数字化装置的功能方块图。图2为根据本专利技术的第一实施例所绘示的相位数字化装置的功能方块图。图3为粗相位码产生器的一较佳实施例的功能方块图。图4为根据本专利技术的一实施例所绘示的产生粗相位码与细相位码的示意图。图5为根据本专利技术的一实施例所绘示的相位数字化计算的示意图。图6为根据本专利技术的另一实施例所绘示的相位数字化装置的功能方块图。图7为根据本专利技术的一实施例所绘示的相位校正的示意图。图8是根据本专利技术的一实施例所绘示的相位差数字化装置的功能方块图。图9为根据本专利技术的一实施例所绘示的相位差数字化计算的示意图。图10为根据本专利技术的一实施例的相位数字化方法的流程图。附图中所包含的各元件列示如下：10相位差数字化装置    120相位比较器140型态转换器20、60、802、804相位数字化装置210、630粗相位码产生器212格雷码产生器      214相位码转换器220、640细相位码产生器270、680计算单元     660相位校正单元80相位差数字化装置   890相位差计算单元具体实施方式图2为根据本专利技术的第一实施例所绘示的相位数字化装置的功能方块图。相位数字化装置20包括一粗相位码产生器210、一细相位码产生器220以及一计算单元270。粗-->相位码产生器210根据输入信号In的相位，产生一粗相位码Cc，其中粗相位码为一二元码，亦即，粗相位码可以二位元0及1表示。细相位码产生器220根据输入信号In的相位，产生一细相位码Cf。粗相位码产生器210及细相位码产生器220分别依据不同的时间单位来产生粗相位码Cc及细相位码Cf。计算单元270根据粗相位码Cc及细相位码Cf产生代表输入信号In的相位的一相位数字值。本实施例将相位数字化为一粗相位码Cc及一细相位码Cf，将原本只用一个阶层表示的相位码，改由多个阶层表示，使得原本直接产生的相位码，先分阶层产生，再据以决定最后的相位码。举例而言，假设原本的相位码为249，且一个粗相位码Cc的粗时间单位Tc包含8个细相位码Cf之细时间单位Tf，则原本的相位码249可表示为31个粗时间单位Tc加上1个细时间单位Tf，亦即，粗相位码Cc＝31，细相位码Cf＝1。在硬件实作上，使用多个阶层表示相位码，其所需不同相位的时脉信号较少，因此，使用多个阶层来表示相位码远比使用单一阶层来表示相位码节省面积与成本。图3为粗相位码产生器210的一较佳实施例的功能方块图。粗相位码产生器210包括一格雷码产生器212以及一相位码转换器214。在此较佳实施例中，输入信号In先经过格雷码产生器212，产生一对应于输入信号In的相位的格雷码。再经由相位码转换器214将格雷码转换为粗相位码Cc。由于相邻的格雷码其不同的位元数仅有一个，因此，在利用脉冲编码调制(pulse-code modulation，PCM)时，可用格雷码取代二元码，以降低时脉信号同步的误差所造成的干扰。图4为根据本专利技术的一实施例所绘示的产生粗相位码与细相位码的示意图。在此实施例中，粗时间单位及细时间单位依据一压控振荡器(voltage-controlledoscillator，VCO)的时脉信号所产生的，压控振荡器的1个时脉周期记为1T。在此实施例中，压控振荡器的1个时脉周期对应2个粗时间单位Tc，而1个粗时间单位Tc对应4个细时间单位Tf，也就是说，压控振荡器的1个时脉周期，对应8个细时间单位Tf。熟悉本
者可知，压控振荡器的每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种相位数字化装置，用以针对一输入信号的一相位产生一对应的数字值，包括：一粗相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第一时间单位以产生一粗相位码；一细相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第二时间单位以产生一细相位码；以及一计算单元，用以根据该粗相位码及该细相位码产生该数字值；其中该第一时间单位大于该第二时间单位。

【技术特征摘要】
US 2010-2-3 61/300,8311.一种相位数字化装置，用以针对一输入信号的一相位产生一对应的数字值，包括：一粗相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第一时间单位以产生一粗相位码；一细相位码产生器，用以根据该输入信号的该相位以及第二时间单位以产生一细相位码；以及一计算单元，用以根据该粗相位码及该细相位码产生该数字值；其中该第一时间单位大于该第二时间单位。2.如权利要求1所述的相位数字化装置，其特征在于，该第一时间单位包含N个该第二时间单位，其中N为正整数。3.如权利要求2所述的相位数字化装置，其特征在于，该计算单元根据该第一时间单位及该第二时间单位的关系，对该粗相位码及该细相位码进行计算，以产生该数字值。4.如权利要求3所述的相位数字化装置，其特征在于，该计算单元先将该粗相位码乘以N倍，再与该细相位码相加以产生该数字值。5.如权利要求1所述的相位数字化装置，其特征在于，该第一时间单位根据第一时脉所产生，该第二时间单位根据一第二时脉所产生，该第一时脉的频率小于该第二时脉的频率。6.如权利要求1所述的相位数字化装置，其特征在于，该第一时间单位根据第一时脉所产生，该第二时间单位根据第二时脉的多个相位所产生。7.如权利要求5或6所述的相位数字化装置，其特征在于，还包括一相位校正单元，用以判断该第一时脉与该第二时脉的相位关系，并据以校正该粗相位码及该细相位码。8.如权利要求1所述的相位数字化装置，其特征在于，该粗相位码产生器包括：一格雷码产生器，用以根据该输入信号的该相位，产生一格雷码；以及一相位码转换器，用以将该格雷码转换为二元码以产生该粗相位码。9.如权利要求1所述的相位数字化装置，其特征在于，该第一时间单位用以产生一尺规，且该尺规用以产生该粗相位码，该尺规具有循环性。10.一种相位数字化方法，用以针对一输入信号的一相位产生一对应的数字值，包括：根据该输入信号的该相位以及第一时间单位以产生一粗相位码；根据该输入信号的该相位以及第二时间单位以产生一细相位码；以及根据该粗相位码及该细相位码产生该数字值；其中该第一时间单位大于该第二时间单位。11.如权利要求10所述的相位数字化方法，其特征在于，该第一时间单位包含N个该第二时间单位，其中N为正...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶柏麟，林建兴，洪绍评，张志田，陈俊嘉，叶瑞骅，
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：发明
国别省市：94[中国|深圳]