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分频器电路和数字锁相环电路

阅读:758发布:2021-02-27

IPRDB可以提供分频器电路和数字锁相环电路专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且分频器电路和包括它的数字PLL电路,能够抑制输出信号中的抖动,包括第一电路模块,它用输入信号作为参考时钟信号驱动串联的D-FF,并用由分频率确定信号选择的分频率对输入信号分频,产生第一分频信号;用第一分频信号作为参考时钟信号,驱动串联的D-FF的第二电路模块,和根据第二电路模块的D-FF的输出和分频率选择信号产生一个分频率确定信号的OR电路。,下面是分频器电路和数字锁相环电路专利的具体信息内容。

1.一个分频器电路包括:

包括多个串联的第一存储电路并被形成分频器的第一分频器, 根据作为第一参考时钟信号的一个输入信号驱动,并通过由分频率 确定信号所选择的一个分频率对所述输入信号分频,以产生第一分 频信号;

包括多个串联的第二存储电路并被形成分频器的第二分频器, 根据作为第二参考时钟信号的所述第一分频信号驱动,为所述多个 第二存储电路中的每一个提供第二参考时钟信号,并通过对应于所 述第二串联的存储电路的分频率对所述第一分频信号分频,以产生 第二分频信号;和一个分频率确定设备,用于根据所述第二分频器的所述第二存 储电路的输出,产生所述分频率确定信号。

2.如权利要求1的分频电路,其中:

所述第一分频器连接所述多个第一存储电路,以根据第一存储 电路最后一级的输出和除第一存储电路最后一级之外的电路的输出 的逻辑与,向第一存储电路的第一级反馈一个信号,并用所述第一 存储电路的第一级的反向输出作为所述第一分频信号;

所述第二分频器连接根据第一分频信号被驱动的所述多个第二 存储电路,以接收到第二存储电路的第一级的第一存储电路第一级 的反向输出,并输入第二存储电路的最后一级的输出到第二存储电 路的第一级,并用第二存储电路的所述最后一级的输出作为所述第 二分频信号。

3.如权利要求1的分频器电路,其中

所述第一分频器连接所述多个第一存储电路,以向第一存储电 路的第一级的输入端反馈第一存储电路最后一级的输出信号,并用 第一存储电路所述第一级的反相输出作为所述第一分频信号;和所述第二分频器连接由第一分频信号驱动的所述多个第二存储 电路,以接收到第二存储电路第一级的第一存储电路第一级的反相 输出,并将第二存储电路的最后一级的输出输入到第二存储电路的 第一级,并用第二存储电路的所述最后一级的输出作为所述第二分 频信号。

4.如权利要求3的分频器电路,其中所述第一分频器进一步连 接所述多个第一存储电路,以将第一存储电路的最后一级的前一级 存储电路的输出反馈到第一存储电路的最后所述第一级的输入端。

5.根据权利要求2的分频电路,其中所述第二分频器进一步包 括,在第二存储电路最后一级后的,用所述输入信号作为参考时钟 信号驱动,并将所述第二分频信号作为输入接收的第二存储电路的 最后一级的后一级。

6.如权利要求2的分频器电路,其中所述分频率确定设备产生 一个分频率确定信号,它表示在所述第二分频器电路的所有第二存 储电路的所有输出和分频率选择信号变为第一逻辑电平时,进行由 第一分频率进行的分频。

7.如权利要求1的分频器电路,进一步包括一个耗尽计数器, 它产生所述分频率确定信号,并根据由所述第二分频器电路产生的 第二分频信号进行计数。

8.如权利要求1的分频器电路,其中所述多个第一和第二存储 电路是D-型触发器。

9.数字PLL电路包括:

一个分频器,产生一个通过对频率复用设备的输出信号分频获 得的振荡输出;

相位比较设备,用于比较参考信号和分频器的振荡输出的相位;

数字计数器,用于根据所述相位比较设备的比较结果,使用分 频器电路进行计数;和频率复用设备,用于确定振荡频率,以根据数字计数器的计数 结果产生一个输出信号,最终产生目标频率的输出信号;

数字计数器的分频器电路包括:

用输入信号作为第一参考时钟信号驱动串联的多个第一存储电 路的第一分频器,并用由分频率确定电路所选择的分频率对所述输 入信号分频,以产生第一分频信号;

第二分频器,包括多个串联并形成一个分频器的第二存储电路;

用所述第一分频信号作为第二参考时钟驱动的所述第二分频 器,所述第二多个存储电路的每一个被提供一个第二参考时钟信号, 并用对应于串联的所述第二存储电路数的分频率驱动所述第一分频 信号,以产生第二分频信号;和分频率确定设备,用于根据所述第二分频器的所述第二存储电 路的输出,产生所述分频率确定信号。

10.如权利要求9的数字PLL电路,其中

所述第一分频器连接所述多个第一存储电路,以根据第一存储 电路最后一级的输出和除第一存储电路最后一级之外的电路的输出 的逻辑与,反馈一个信号到第一存储电路的第一级的输入端,并用 第一存储电路的所述第一级的反相输出作为所述第一分频信号;和所述第二分频器连接由第一分频信号驱动的所述多个第二存储 电路,以接收到第二存储电路第一级的第一存储电路的第一级的反 相输出,将第二存储电路的最后一级的输出输入到第二存储电路的 第一级,并用第二存储电路的所述最后一级的输出作为所述第二分 频信号。

11.如权利要求9的数字PLL电路,其中:

所述第一分频器连接所述多个第一存储电路,以将第一存储电 路的最后一级的输出反馈到第一存储电路的第一级的输入端,并用 第一存储电路的所述第一级的反相输出作为所述第一分频信号;和所述第二分频器连接由所述第一分频信号驱动的所述多个第二 存储电路,以接收到第二存储电路的第一级的存储电路第一级的反 相输出,并将第二存储电路的最后一级的输出输入到第二存储电路 的第一级,并用第二存储电路的所述最后一级的输出作为所述第二 分频信号。

12.如权利要求11的数字PLL电路,其中所述第一分频器进一 步连接根据输入信号被驱动的所述多个第一存储电路,以根据所述 分频率确定信号,在由第一分频率进行分频时,反馈最后一级存储 电路的输出到第一级存储电路的输入;和反馈第一存储电路的最后 一级前的第一存储电路的输出,给所述第一存储电路的所述第一级 的输入端。

13.根据权利要求10的数字PLL电路,其中所述第二分频器在 第二存储电路的最后一级存储电路的后一级之后,进一步包括,由 所述输入信号作为参考时钟信号驱动,并将所述第二分频信号作为 输入接收的第二存储电路的最后一级之后的一级。

14.如权利要求10的数字PLL电路,其中所述分频率确定设备 产生一个分频率确定信号,它表示在所述第二分频器电路的所有第 二存储电路的所有输出和分频率选择信号变为第一逻辑电平时,进 行由第一分频率进行的分频。

15.如权利要求9的数字PLL电路,其中所述数字计数器进一 步包括一个耗尽计数器,它产生所述分频率确定信号,并根据由所 述第二分频器电路产生的第二分频信号进行计数。

16.如权利要求9的数字PLL电路,其中所述多个第一和第二 存储电路是D-型触发器。

说明书全文

本发明涉及分频电路和包括它的数字锁相环电路(PLL)。

图1是一般的可编程数字PLL电路的框图。

如图1所示,数字PLL电路包括,例如,一个相位比较器2,一 个数字计数器8,一个频率复用器4,和一个分频器5。

相位比较器2比较频率fref的参考时钟信号的的相位,和来自分 频器5的振荡输出f5,并根据比较结果输出一个增/减信号给数字计 数器8。例如,当振荡输出f5的频率低于参考时钟信号时,它输出 一个上信号给数字计数器8,而在相反情况下,它输出一个下信号给 数字计数器8。

数字计数器8,根据相位比较器2的增/减下信号,从最低比特 向最高比特,递增或递减计数值,并输出一个n比特计数值给频率 复用器4。

频率复用器4有和压控振荡器(VOC)同样的功能,根据输入计 数值S3确定振荡频率,并最终输出频率f0的目的时钟S4。分频器 5输出一个通过对频率复用器4的输出信号S4进行分频获得的振荡 输出f5,给相位比较器2。

图1所示的数字PLL电路6要求一个2n/fref的操作时间,以在 数字计数器8是n-比特计数器时达到图2所示的锁定状态。

在数字PLL计数器中,给数字计数器8提供32/33分频器,它 选择性地进行32或33分频,并用这个32/33分频器递增或递减。

图3是在图1的数字计数器8中提供的,相关领域的分频器1 的电路图。

图7A-7N和图8A-8N是输入信号S0,S7,S9,S11和S14的 时序图,以及分频率确定信号S21,S14,S17和S19。

图7A-7N是时序图,其中图3所示的4/5选择信号是一个高电 平(当4被选择作为电路模块3中的分频率时)。图8A-8N是时序 图,其中图3所示的4/5选择信号S24是低电平(当5被选择作为 电路模块3中的分频率时)。

分频器1根据4/5选择信号S24用32或33对输入信号S0分频。

如图3所示,分频器1包括电路模块3和5。

电路模块3包括D-型触发器(D-FF)7,9,11,AND电路13 和OR电路14。

D-FF7,9,11用输入信号S0作为参考时钟驱动。

电路模块3根据从电路模块5输入的,图7J和图8J所示的分 频率确定信号,用4或5对输入信号S0分频,并从D-FF7的Q-端 向电路模块5输出分频信号S7。具体地,当分频率确定信号S21是 高电平时,电路模块3产生图8B所示的,通过用5对输入信号S0 分频所得到的信号S7,而当分频率确定信号S21是低电平时,产生 图7B所示的,通过用4对输入信号S0分频所得到的信号S7。

电路模块5包括D-FF15,17和19,一个4-输出NOR电路21 和一个缓冲器23。

在电路模块5中,D-FF15的CLK端被连接到电路模块3的D- FF17的Q-端,D-FF17的Q端被连接到D-FF19的CLK端。D-FF17 的Q端被连接到D-FF19的CLK端。另外,在D-FF15,17,和19 中,D端和Q-端相连接。

这里,D-FF15,17和19串联,每个D-FF可以将一个信号分 为两个。因此,图7N和8N所示的,通过用8对信号S7分频获得的 信号S19被在D-FF19的Q端输出。

通过用2对信号S7分频获得的图7L和8L所示的信号S15被从 D-FF15的Q端输出,而通过用4对信号S7分频获得的图7M和8M 所示的信号S17被从D-FF17的Q端输出。

NOR电路21接收4个信号作为输入,即来自D-FF15,17,19 的信号S15,S17,S19,和4/5选择信号S24,并向电路模块13中 的AND电路13输出NOR操作的结果,作为分频率确定信号S21。这 里,如图7J和8J所示,当S15,S17,S19和4/5选择信号S24的 全部都是低电平时,分频率确定信号S21变为一个高电平,在其它 情况下就为低电平。

当在分频器1中将一个信号32分频时,4/5选择信号S24保持 在高电平,而通过对输入信号S04分频获得的信号S7在电路模块5 中被8分频。结果,产生了对输入信号S032分频获得的输出信号S1。

另一方面,当分频器1将一个信号33分频时,它使电路模块3 在信号S7的8个周期中的7个周期作为1/4分频器,而在8个周期 中的1个周期作为1/5分频器。所以,操作变为(4×7/8+5×1/8) ×8,分频器1产生一个通过将输入信号S0 33分频获得的输出信号 S1。

然而,相关技术中的问题是,蜂窝电话和其它通信领域中使用 的PLL电路主要使用由双极性,非MOS逻辑构成的分频器,因为本 地频率有1GHZ或更高的频带。

另外在这样的通信领域使用的PLL电路的电源电压在多数情况 下是3V,一个基本类型的D-FF有图4所示的结构。

所以D-FF包括差分放大器电路200和201,发射极-耦合逻辑 (ECL)电路202和203,锁存电路204和205。

差分放大器电路200包括发射极-耦合npn型晶体管Q1和Q2, 和一个在耦合点提供的恒流源I0。差分放大电路201包括发射极- 耦合npn型晶体管Q3和Q4,和一个在耦合点提供的恒流源I1。

ECL电路202包括发射极-耦合npn型晶体管Q5和Q6。ECL电 路203包括发射极-耦合npn型晶体管Q9和Q10。

锁存电路204包括集电极-,基极-和发射极-耦合npn型晶 体管Q7和Q8。锁存电路205包括集电极-,基极-和发射极-耦合 npn型晶体管Q11和Q12。

在这个电路结构中,D-FF的输出放大只能为大约0.3V或更低。 需要降低负载阻抗,以提高通过率。

然而,近来的蜂窝电话期望提供长的通话时间,因此如果负载 阻抗做得如上述一样小,就会增加电流消耗和功率消耗。

另外,当通过率差时,双极性ELC电路的输出中的抖动会增加, PLL电路的VOC输出信号中的噪声会增加。结果,数字通信信号的比 特误码率将变差。

例如,在图的D-FF中,当由来自D端的输入信号产生的E输 入信号和F输入的波形如图5A所示时,在输出信号G和H中产生图 5B所示的抖动ΔX。

注意在图3所示的分频器1中,D-FF15,17和19在电路模块 5中以异步模式被串联。

因此在D-FF出现的抖动被发送给D-FF17和19,而是抖动Δ X的3倍的抖动ΔY出现在从最后一级D-FF19输出的输出信号G 和H中出现,如图5C所示。

结果在图3所示的分频器1中,在最终获得的输出信号S1中, 抖动变大。如果分频器1被用在PLL电路中,PLL电路的VOC输出信 号的相位噪声将增加,而数字通信信号的比特误码率将变坏。

本发明的一个目的是提供一个分频器电路,和一个包括它的数 字PLL电路,能够抑制在输出信号中出现的抖动。

根据本发明的第一方面,提供了一个分频器电路包括:包括多 个串联的存储电路并被形成分频器的第一分频器,根据作为第一参 考时钟信号的一个输入信号驱动,并通过由分频率确定信号所选择 的一个分频率对所述输入信号分频,以产生第一分频信号;包括多 个串联的存储电路并被形成分频器的第二分频器,根据作为第二参 考时钟信号的所述第一分频信号驱动,并通过对应于所述串联的存 储电路数的分频率对所述第一分频信号分频,以产生第二分频信号; 和一个分频率确定设备,用于根据第二分频器的存储电路的输出, 产生所述分频率确定信号。

根据本发明的第二方面,提供了一个数字PLL电路,包括一个 分频器,产生一个通过对频率复用设备的输出信号分频获得的振荡 输出;相位比较设备,用于比较参考信号和分频器的振荡输出的相 位;数字计数器,用于根据相位比较设备的比较结果,使用分频器 电路进行计数;和倍频设备,用于确定振荡频率,以根据数字计数 器的计数结果产生一个输出信号,最终产生目标频率的输出信号。

最好在本发明的第一和第二方面,第一分频器连接根据输入信 号被驱动的多个存储电路,以向第二级存储电路输入第一级存储电 路的一个经反相的输出,当有随后级的存储电路时,根据分频率确 定信号,向随后级的存储电路连续输出第二级存储电路的输出,当 由第一分频率进行分频时,反馈对应于最后一级存储电路的输出的 逻辑和的信号,和除最后一级外的存储电路的输出到第一级存储电 路的输入;当由第二分频率进行分频时,反馈除最后一级之外的一 个存储电路的输出,给第一级存储电路的输入,并用第一级存储电 路的经反相的输出作为第一分频信号,而第二分频器连接根据第一 分频信号被驱动的多个存储电路,以向第二级存储电路输入第一级 存储电路的一个经反相的输出,输入前一级存储电路的一个输出到 用于第三级的随后一级存储电路,并输入最后一级存储电路的输出 到第一级存储电路,并用最后一级存储电路的输出作为第二分频信 号。

最好第一分频器连接根据输入信号被驱动的多个存储电路,以 根据分频率确定信号,当由第一分频率进行分频时,反馈对应于最 后一级存储电路的输出的逻辑和的信号,和最后一级之前的存储电 路的输出到第一级存储电路的输入;当由第二分频率进行分频时, 反馈最后一级之前的一个存储电路的输出,给第一级存储电路的输 入。

另外,最好第一分频器连接根据输入信号被驱动的多个存储电 路,以向第二级存储电路输入第一级存储电路的一个经反相的输出, 当有随后级的存储电路时,根据分频率确定信号,向随后级的存储 电路连续输出第二级存储电路的输出,当由第一分频率进行分频时, 根据分频率确定信号,反馈最后一级存储电路的输出到第一级存储 电路的输入;当由第二分频率进行分频时,反馈除最后一级之外的 一个存储电路的输出,给第一级存储电路的输入,并用第一级存储 电路的经反相的输出作为第一分频信号,而第二分频器连接根据第 一分频信号被驱动的多个存储电路,以向第二级存储电路输入第一 级存储电路的一个经反相的输出,输入前一级存储电路的一个输出 到用于第三级的随后一级存储电路,并输入最后一级存储电路的输 出到第一级存储电路,并用最后一级存储电路的输出作为第二分频 信号。

最好是,第一分频器连接根据输入信号被驱动的多个存储电路, 以根据分频率确定信号,当由第一分频率进行分频时,反馈最后一 级存储电路的输出到第一级存储电路的输入;当由第二分频率进行 分频时,反馈最后一级之前的一个存储电路的输出,给第一级存储 电路的输入。

最好,第二分频器进一步包括,在最后一级存储电路的后一级 有一个存储电路,用输入信号作为参考时钟信号驱动,并将第二分 频信号作为输入接收。

更好地是,分频率确定设备产生一个分频率确定信号,它表示 在第二分频器电路的所有存储电路的所有输出和分频率选择信号变 为第一逻辑电平时,进行由第一分频率进行的分频。

最好是,分频电路进一步包括一个耗尽计数器,它产生分频率 选择信号,并根据由第二分频器电路产生的第二分频信号进行计数。

最好存储器电路是D-型触发器。

通过随后结合附图的详细描述,本发明的这些和其它目的和特 征将变得更加清楚。

图1是通常的可编程数字PLL电路的框图;

图2是说明图1所示的数字PLL电路的操作图;

图3是在图1所示的数字计数器中提供的相关技术的分频器的 电路图;

图4是通常的D-FF的内部结构的视图;和

图5A-5C是说明在D-FF发生的抖动的视图;

图6是根据本发明第一实施例的数字PLL电路的分频器的电路 图;

图7A-7N是在前一级电路模块选择4作为分频率时,图6所示 的分频电路的相应信号的时序图;

图8A-8N是在前一级电路模块选择5作为分频率时,图6所示 的分频电路的相应信号的时序图;

图9是说明耗尽计数器的视图;

图10A是图6所示的4/5选择信号的波形图,而图10B是图6 所示的输出信号的波形图;

图11是根据本发明第二实施例的数字PLL电路的分频器电路的 电路图;

图12是根据本发明第三实施例的数字PLL电路的分频器电路的 电路图;

图13是根据本发明第四实施例的数字PLL电路的分频器电路的 电路图;

图14是根据本发明第五实施例的数字PLL电路的分频器电路的 电路图;

图15是根据本发明第六实施例的数字PLL电路的分频器电路的 电路图;

下面将结合附图描述优选实施例。

图6是根据第一实施例的数字PLL电路的分频器电路的电路图。

在图1所示的数字PLL电路的数字计数器8中提供分频器电路 41。

图7F,7G,7H和7I以及图8F,8G,8H和8I分别是图6所示 的信号S49,S51,S53,和S47的时序图。

这里图7A-7N是在4/5选择信号S24是高电平时的时序图(当 在电路模块3中选择4作为分频率时)。图8A-8N是在4/5选择信 号S24是低电平时的时序图(当在电路模块3中选择5作为分频率 时)。

如图6所示,分频器电路41包括一个电路模块3,作为第一分 频器,电路模块45作为第二分频器。

这里电路模块3和上述图3所示的相关领域的分频器的电路模 块一样。

因此,输入信号S0,S7,S9,S11,和S14的时序,以及图6所 示的分频率确定信号S21,S15,S17,S19变得和图7A,7B,7C,7D, 7E,7J,7L,7M,7N,以及图8A,8B,8C,8D,8E,8J,8L,8M,8N 所示的一样,以和上述分频器1同样的方式。

以下将给出图6所示的电路模块45的详细解释。

电路模块45包括D-FF 47,49,51和53,一个5-输入NOR 电路55作为分频率确定设备,和一个缓冲器57。

D-FF47的Q-端被连接到D-FF49的D端,D-FF49的Q端被 连接到D-FF51的D端,D-FF51的Q端被连接到D-FF53的D端, 而D-FF53的Q端被连接到D-FF47的D端。

在这个结构中,D-FF47的输出被顺序送到D-FF49,51和53, 而D-FF53的输出被反馈到D-FF47的输入。

D-FF47,49,51和53的CLK端被连接到电路模块3的D-FF7 的Q-端,并和信号S7同步被驱动。

这里如图7E-7I所示,例如D-FF53的Q端的电平变化效果 被反馈到D-FF53的Q端,作为信号S7的一个周期的4倍(D-FF47, 49,51和53的级数)时间之后的一个反相电平变化。因此信号S47, S47-和S49,S51和S53变成通过对信号S78分频得到的信号。

NOR电路55接收来自D-FF47,49,51和53的信号S47,S49, S51和S53和4/5选择信号作为输入,并向电路模块3输出对它们进 行NOR操作的结果作为分频率确定信号S21。

这里,分频率确定信号S21的波形示于图7J和图8J,并且和从 分频器1的NOR电路21输出的分频率确定信号一样。

4/5选择信号S24,被从耗尽计数器53输出,如图9所示。

耗尽计数器59输出图10A所示的4/5选择信号S24给电路模块 45。在4/5选择信号是低电平时,电路模块45输出通过对输入信号 S0 33分频,而4/5选择信号是高电平时,通过对输入信号S0 32分 频获得的信号S57。

如图10B所示,输出信号S57包括,等于对输入信号S0 33分 频获得的信号的3个周期,和等于对输入信号S0 32分频获得的一 个信号地8个周期。

耗尽计数器59通过计算输出信号S57中包括的脉冲,来计算计 数值1315(33×3+32×38)。

接着将说明图6所示的分频器电路41的操作。

首先将参考图7A-7N说明将一个信号32分频时,分频器电路41 的操作。

在这种情况下,如图7A-7N所示,4/5选择信号被保持在高电 平,并如图7J所示,分频率确定信号S21被保持在低电平。因此, 信号S13也被保持在低电平,而如图7C所示的,从D-FF9的Q端 输出的信号S9被输出到D-FF7的D端,作为图7E所示的信号S14。

因此,例如D-FF7的D端的电平变化效果被反馈到D-FF7的 D端,作为在输入信号S0×2(D-FF7和9的级数)的一个周期时 间过后的经反相的电平变化。因此,如图7B,7C和7E所示,信号S7, S9和S14变成被4分频的输入信号S0。

接着,信号S7输入到D-FF47的CLK端。这里,如上所述, 如图7I,7F,7G,7H所示,信号S47,S47-,S49,S51和S53变成 被8分频的信号S7,也就是,输入信号S0被32(=4×8)分频。

信号S53经过缓冲器57被作为输出信号S57输出。

这里输出信号S57变为被32分频的输入信号S0。

接着将参考图8A-8N描述信号被33分频时,分频器电路41的 操作。

在这种情况下,如图8A-8N所示,4/5选择信号S24被保持在 低电平,并且如图8J所示,分频率确定信号S21根据信号S47,S49, S51和S53变为低电平或高电平。因此,在分频率确定信号S21为高 电平时,AND电路13输出信号S11到OR电路4,作为信号S13。

OR电路14对信号S13和信号S9进行OR操作,并将结果输出到 D-FF7的D端,作为信号S14。

这里信号S11是在D-FF11中将信号S9延迟一个时钟周期得 到的,因此当分频率确定信号S21为高电平时,将在3个时钟周期 变为高电平的脉中A1,出现在与周期对应的信号S14中。

另外,与之相对应,将在3个时钟周期变为低电平的脉冲A2, 出现在信号S7中。

信号S7被输入到D-FF47,49,51,53的CLK端。信号S7被 用作时钟信号,以驱动D-FF47,49,51和53。

这里,例如在D-FF47中,在信号S7的4个周期后,信号的电 平被反相。因此如图8I所示,在时间t1信号S47被从高电平切换 到低电平,接着在信号S7的4个周期后的t2被从低电平切换到高 电平。这时,信号S7包括在3个时钟周期为低电平的脉冲A,因此 在17个周期变为低电平的脉中A3出现在信号S47中。

接着信号S47在17个时钟周期保持在高电平,接着在时间t3 被从高电平切换到低电平。

也就是,信号S47的周期是33个时钟周期。因此S47变为被33 分频的信号S0。

以同样的方式,信号S49,S51和S53变成被33分频的输入信 号S0。

信号S53作为输出信号S57被经过缓中器57输出。

这里,输出信号S57也变为被33分频的输入信号S0。

NOR电路55对信号S47,S49,S51和S53及4/5选择信号S24 进行NOR操作,以产生分频率确定信号S21作操作结果。这时,由 于4/5选择信号S24是低电平,在所有的信号S47,S49,S51,S53 都是低电平时,分频率确定信号S21变为高电平。也就是,从时间 t1,t3,...分频率确定信号在5个时钟周期变为高电平。

如上所述,根据分频器电路41,可以选择性地进行32和33分 频。

在分频器电路41中,电路模块45用信号S7作为参考时钟驱动 D-FF47,49,51和53。结果在前一级D-FF出现的抖动不被传送 到后续级D-FF,结果输出信号S57的抖动能被大大降低。

结果,根据本实施例的数字PLL电路被提供了一个分频器电路 41,作为一个数字计数器,相位噪声的效果能被抑制,例如,数字 通信信号的比特误码率可被改善。

图11是根据本发明第二个实施例的数字PLL电路的频率驱动器 电路61的电路图。

如图11所示,分频器电路61包括电路模块3,作为第一分频器, 和电路模块65作为第二分频器。

这里,电路模块3和图3所示的相关技术的分频器1的上述电 路模块3一样。

因此,输入信号S0,S7,S9,S11,S14和分频率确定信号S21, S15,S17,S19的时序图变得和图7A,7B,7C,7D,7E,7J,7L,7M, 7N以及图8A,8B,8C,8D,8E,8J,8L,8M,8N中所示的分频器1 的一样。

下面将详细描述图6所示的电路模块65。

如图11所示,电路模块65装备有D-FF62,作为图6所示的 电路模块45的D-FF53的后续级。

也就是,D-FF53的Q端被连接到D-FF62的D端,而D-FF62 的Q端被连接到缓冲器63。

另外,输入信号S0被输入到D-FF62的CLK端。

在电路65中,图11所示的信号S47,S49,S5和S53的时序图, 以和图6所示的分频器电路41同样的方式变成图7I,7F,7G,和7H 以及图8I,8F,8G,和8H。

信号S53的波形在D-FF62中用输入信号作为参考被整形,并 变成一个被延迟了图7K和8K所示的输入信号的一个时钟周期的信 号S62。信号S62被作为输出信号S63经过缓冲器63被输出。

如上所述,根据分频器电路61,可以用输入信号S0对信号S53 的波形整形,以获得和输入信号S0同步的输出信号S63。

注意在分频器电路61中,由于加入了D-FF62,与图6所示的 分频器电路41相比,功率消耗变得更大。

图12是根据本发明第三个实施例的数字PLL电路的频率驱动器 电路71的电路图。

如图12所示,分频器电路71包括电路模块73,作为第一分频 器,和电路模块45作为第二分频器。

这里,电路模块45和图6所示的分频器电路41的电路模块45 一样。

下面将详细描述图6电路模块73。

电路模决73包括D-FF74和76,AND电路75和OR电路72。

用输入信号S0作为参考时钟驱动D-FF74和76。

D-FF74的Q端被连接到D-FF74的D端。而D-FF74的Q-端 被连接到OR电路的一个输入端,和电路模块45的D-FF47,49,51 和53的CLK端。

电路模块73根据图7J和8J所示的分频率确定信号S21对输入 信号2或3分频,并将经分频的信号S74-从D-FF74的Q-端输出 到电路模块45。特别是,当分频率确定信号S21是高电平时,电路 模块73产生对输入信号S0 3分频获得的信号S74-而电路模块45 产生对输入信号S0 17分频获得的输出信号S57。

另外,当分频率确定信号S21是低电平时,电路模块73产生通 过对输入信号S0 2分频得到的信号S74-,而电路45产生通过对输 入信号S0 16分频获得的一个输出信号S57。

图13是根据本发明第四个实施例的数字PLL电路的频率驱动器 电路81的电路图。

频率驱动器电路81选择分频率24或25对输入信号S0分频。

如图13所示,分频器电路81包括电路模块3,作为第一分频器, 和电路模块75作为第二分频器。

这里,电路模块3和图6所示的分频器电路41的电路模块3一 样。

也就是,电路模块3产生通过基于分频率确定信号,对输入信 号S0 4或5分频获得的信号S7。

下面将描述电路模块75。

电路模块75包括D-FF83,84,和86,4-输入NOR电路86, 和缓冲器87。

D-FF83的Q-端被连接到D-FF84的D端,而D-FF84的Q 端被连接到D-FF85的D端,D-FF85的Q端被连接到D-FF83的 D端。

也就是,在这种结构中,D-FF83的Q-端被连续传送到D-FF84 和85,而D-FF85的输出被反馈到D-FF83。

另外,D-FF83,84,85的CLK端被连接到电路模块3的D-FF 7的Q-端,并被驱动和信号S7同步。

这里,例如D-FF83的Q端的电平变化的效果被反馈到D-FF83 的Q端,作为信号S7×3(D-FF84,85,和86的数)的一个周期 时间之后反相电平变化。因此,信号S83-,S84,和S85变成被6分 频的信号S7。

NOR电路86接收来自D-FF83,84,85的Q端的信号S83,S84, 和S85以及4/5选择信号S24作为输入信号,并输出NOR的操作结 果给电路模块3,作为分频率确定信号S82。

在分频器电路81中,电路模块3根据从电路模块75输入的分 频率确定信号,将输入信号S04或5分频,并将分频信号S7从D- FF7的Q-端输出到电路模块75。具体地,当分频率确定信号S82是 高电平时,电路模块3产生通过对输入信号S05分频获得的信号, 而电路模块75产生通过对输入信号S025分频获得的信号。

另外,当分频率确定信号S82是一个低电平时,电路模块3产 生通过对输入信号S04分频获得的信号S7,而电路模块75产生通 过对输入信号S024分频获得的信号。

如上所述,根据分频器电路81,可以选择分频率24或25,对 输入信号S0分频。

另外,在分频器电路81中,由于电路模块75用信号S7作为参 考时钟驱动D-FF83,84,和85,在前一级D-FF中出现的抖动不 会传到后续级的D-FF,输出信号S57中的抖动大大降低。

图14是根据本发明第五个实施例的数字PLL电路的频率驱动器 电路91的电路图。

频率驱动器电路91选择分频率40或41对输入信号S0分频。

如图14所示,分频器电路91包括电路模块3,作为第一分频器, 和电路模块95作为第二分频器。

这里,电路模块3和图6所示的分频器电路41的电路模块3一 样。

也就是,电路模块3产生通过基于分频率确定信号S106,对输 入信号S0 4或5分频获得的信号S7。

下面将描述电路模块95。

电路模块95包括D-FF101,102,和103,104和106,6-输 入NOR电路106,和缓中器107。

D-FF101的Q-端被连接到D-FF102的D端,而D-FF103 的Q端被连接到D-FF103的D端,D-FF103的Q端被连接到D-FF104 的D端,D-FF104的Q端被连接到D-FF105的D端,而D-FF105 的Q端被连接到D-FF101的D端。

也就是,在这种结构中,D-FF的Q-端的输出被连续传送到D -FF102,103,104和105,而D-FF105的输出被反馈到D-FF101 的输入端。

D-FF101,102,103,104的CLK端被连接到电路模块3的D -FF7的Q-端,并被驱动和信号S7同步。

这里,例如D-FF101的Q-端的电平变化的效果被反馈到D- FF101的Q-端,作为信号S7×5(D-FF101-105的数)的一个周 期时间之后反相电平变化。因此,信号S101,S101-,S102,和S103, S104和S105变成被10分频的信号S7。

NOR电路106接收来自D-FF101,102,103,104,105的Q端 的信号S101,S102,和S103,S104和S105以及4/5选择信号S24 作为输入信号,并输出NOR的操作结果给电路模块3,作为分频率确 定信号S106。

在分频器电路91中,电路模块3根据从电路模块95输入的分 频率确定信号S106,将输入信号S04或5分频,并将分频信号S7 从D-FF7的Q-端输出到电路模块95。具体地,当分频率确定信号 S106是高电平时,电路模块3产生通过对输入信号S05分频获得的 信号S7,而电路模块95产生通过用信号S7作为参考时钟对输入信 号S0 41分频获得的信号。

当分频率确定信号S106是一个低电平时,电路模块3产生通过 对输入信号S0 4分频获得的信号S7,而电路模块95产生通过用信 号S7作为参考信号对输入信号S0 44分频获得的信号。

如上所述,根据分频器电路91,可以选择分频率40或41,对 输入信号S0分频,并可以以同步模式驱动D-FF101-105。

图15是根据本发明第六个实施例的数字PLL电路的频率驱动器 电路91的电路图。

分频器电路111选择分频率40或41对输入信号S0分频。

如图15所示,分频器电路111包括电路模块113,作为第一分 频器,和电路模块45作为第二分频器。

这里,电路模块45和图6所示的相关技术的分频器电路41的 电路模块45一样。

也就是,电路模块45产生信号S117 8分频获得的输出信号S57。

下面将描述电路模块113。

如图15所示,电路模块113包括D-FF117,119,和121,AND 电路123和124,OR电路114,缓冲器125和反相器126。

在电路模块113中,D-FF117的Q-端被连接到D-FF119的D 端,而D-FF119的Q端被连接到D-FF121的D端。

输入信号S0被输入到D-FF117,119和121的CLK端。

缓冲器125的输入端被连接到OR电路55的输出端,而缓冲器125 的输出端被连接到AND电路123的一个输入端。

AND电路123的另一个输入端被连接到D-FF121的Q端。

反相器126的输入端被连接到OR电路55的输出端,而反相器126 的输出端被连接到AND电路124的一个输入端。

AND电路124的另一个输入端被连接到D-FF119的Q端。

AND电路123和124的输出端被连接到OR电路114的输出端, 而OR电路114的输出端被连接到D-FF117的D端。

在电路模块113中,当分频率确定信号S55是低电平时,来自D -FF119的Q端的信号S119,经过AND电路124和OR电路114,被 反馈到D-FF117的D端。因此,信号S117变成经4分频的输入信 号S0。

在电路模块113中,当分频率确定信号S55是高电平时,来自D -FF121的Q端的信号S121,经过AND电路123和OR电路114,被 反馈到D-FF117的D端。因此,信号S117变成经4分频的输入信 号S0。

由于这个原因,信号S117变成被6分频的输入信号。

当4/6选择信号S134是低电平时,如果电路模块45将信号S117 8分频,输出信号S57变成被32分频的输入信号S0。当4/6选择信 号S134是高电平时,如果电路模块45将信号S117 8分频,输出信 号S57变成被34分频的输入信号S0。

如上所述,根据分频器电路111,可以选择32或34的分频率, 将输入信号S0分频,并可以以同步模式驱动D-FF47,49,51和53。

注意本发明不限于上述实施例,并包括在权利要求范围内的改 型。

在本发明的分频器电路中。例如,在第一和第二分频器中被串 联的D-FF数能根据分频率被任意设置。

另外,尽管参考实例说明了以上实施例,其中能在第一分频器 中选择两个分频率,可以提供一种配置,选择两个或多个分频率。 在这种情况下,例如,可以提供一种配置,使用2或多个比特作为 分频率确定信号,并反馈3或多种信号给第一级D-FF的D端。

另外,尽管参考D-FF说明了以上实施例,作为存储电路的一 个例子,可以使用RS触发器,JK触发器等。

另外,尽管参考使用NOR电路作为分频率确定电路说明了以上 实施例,只要能够实现同样的功能,也可以使用其它的电路。

如上所述,根据本发明的分频器电路,可以从多个分频率中选 择一个分频率,对输入信号分频。

另外,在本发明的分频器电路中,第二分频器电路的多个存储 电路,能用第一分频信号作为参考信号同步驱动。结果,前一级存 储电路中出现的抖动不会被传送到后一级存储电路,而最后一级存 储电路中的输出信号中的抖动能被大大降低。

根据本发明的数字PLL电路,通过在数字计数器中提供以上分 频器电路,能够抑制相位噪声的效果,因此,例如数字通信信号的 比特误码率可得到改善。

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