專利名稱：用于改善鎖相環(huán)鎖定時間的滑動檢測相位檢測器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相位檢測器，更具體地說，涉及用于縮短鎖相環(huán)鎖定時間的具有滑動檢測能力的數(shù)字相位檢測器。
數(shù)字相位檢測器可以包括以基準(zhǔn)和頻率源信號的微分(derivative)的邊沿為時鐘的觸發(fā)器。如果一個邊沿比另一個先到達(dá)，則會有電荷傳輸?shù)江h(huán)路濾波器或從環(huán)路濾波器傳出，從而改變頻率源的頻率以使邊沿對齊。傳輸?shù)碾姾闪?矯正量)取決于基準(zhǔn)和頻率源信號的邊沿之間的時間差。但是，數(shù)字相位檢測器的工作范圍只有-2π-2π。要進(jìn)行正確的矯正，每接收到頻率源信號的一個邊沿也必須接收到基準(zhǔn)信號的一個邊沿。如果基準(zhǔn)和頻率源信號之間的差別過大，在對應(yīng)的邊沿到達(dá)另一個輸入端之前，在一個輸入端可能出現(xiàn)兩個邊沿。這樣的情形叫做周期滑動(cycle slip)，會導(dǎo)致不正確的矯正，引起PLL鎖定時間增加。
克服周期滑動的一種解決方案是擴(kuò)大數(shù)字相位檢測器的范圍。擴(kuò)大該范圍時，分別對基準(zhǔn)和頻率源信號計數(shù)，只要檢測器的一個輸入端接收到的邊沿比另一個輸入端多，就啟動矯正。但是簡單地擴(kuò)大相位檢測器的范圍的缺陷是增加了頻率源控制電壓的超調(diào)(overshoot)。在電壓受限制的應(yīng)用裝置中，必須提高壓控振蕩器的調(diào)諧靈敏度，結(jié)果會造成較高的噪聲，或者控制電壓將達(dá)到其截斷限制。如果控制電壓被截斷，利用擴(kuò)大范圍的數(shù)字相位檢測器以改善PLL鎖定時間將是徒勞的，甚至?xí)?dǎo)致相反的結(jié)果。
本發(fā)明的目的是用一種新穎且簡單的方式克服上述的一個或多個問題。
在本發(fā)明的一個特征中，檢測器電路包括PD，用于通過檢測對第一頻率源脈沖邊沿和第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿中的一個邊沿的接收來檢測兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的第一邊沿，和在第一邊沿是第一基準(zhǔn)信號脈沖前沿的情況下生成PD頻率-升高信號，在第一邊沿是第一頻率源信號脈沖邊沿的情況下生成PD頻率-降低信號。滑動檢測(SD)電路在工作時耦合到相位檢測器，用于接收基準(zhǔn)和頻率源信號，和在提供頻率-升高信號的情況下，通過檢測對應(yīng)于第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的第二個相應(yīng)的基準(zhǔn)信號邊沿來檢測兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的第二個相應(yīng)的邊沿，以及在提供頻率-降低信號的情況下，檢測對應(yīng)于第一頻率源脈沖邊沿的第二個相應(yīng)的頻率源脈沖邊沿。當(dāng)檢測到第二個相應(yīng)的基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時生成SD頻率-升高信號，當(dāng)檢測到第二個相應(yīng)的頻率源脈沖邊沿時生成SD頻率-降低信號。
在另一個特征中，PD包括一對邊沿觸發(fā)的可復(fù)位觸發(fā)器，且頻率源信號和基準(zhǔn)信號是觸發(fā)器的時鐘信號。
在另一個特征中，SD電路包括第一計數(shù)器和第二計數(shù)器。在第一計數(shù)器的比較器輸入端提供PD頻率-升高信號期間，當(dāng)在第一計數(shù)器的時鐘輸入端接收到第二個相應(yīng)的基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時，在第一計數(shù)器檢測到周期滑動，這導(dǎo)致第一計數(shù)器裝入第一指定值，并在第一計數(shù)器的輸出端提供SD頻率-升高信號，使得對應(yīng)的基準(zhǔn)信號脈沖邊沿數(shù)等于該第一指定值。在第二計數(shù)器的比較器輸入端提供PD頻率-降低信號期間，當(dāng)在第二計數(shù)器的時鐘輸入端接收到第二個相應(yīng)的頻率源脈沖邊沿時，在第二計數(shù)器檢測到周期滑動，這導(dǎo)致第二計數(shù)器裝入第二指定值，并在第二計數(shù)器的輸出端提供SD頻率-降低信號，使得對應(yīng)的頻率源脈沖邊沿數(shù)等于該第二指定值。
在另一個特征中，第一和第二計數(shù)器各自具有允許裝入輸入端，且包括耦合到允許裝入輸入端的控制器，用來當(dāng)相應(yīng)的計數(shù)器計數(shù)時，允許第一和第二計數(shù)器被裝入。
在另一個特征中，第一和第二計數(shù)器各自包括計數(shù)器指定值輸入端，以及耦合到指定值輸入端的控制器，以提供第一和第二指定值。
在另一個特征中，矯正信號包括輸出頻率-升高信號或輸出頻率減少信號中的至少一個信號，輸出電路包括第一或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號而生成輸出頻率-升高信號。輸出電路還包括第二或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號而生成輸出頻率-降低信號。
在本發(fā)明另一個特征中，改進(jìn)的數(shù)字PD包括控制器，耦合到檢測器電路和輸出電路，用于控制矯正信號的持續(xù)時間。
在本發(fā)明另一個特征中，基準(zhǔn)和頻率源信號之一的兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿是基準(zhǔn)和頻率源之一的兩個連續(xù)的前沿，另一個信號的相應(yīng)的對應(yīng)邊沿是另一個信號的前沿。
在本發(fā)明另一方面，用于檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的周期滑動的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器包括相位檢測器，用來接收和檢測基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的相位差，并在頻率源信號的相位滯后于基準(zhǔn)信號的相位的情況下生成PD頻率-升高信號，而在頻率源信號的相位超前于基準(zhǔn)信號的相位的情況下生成PD頻率-降低信號，基準(zhǔn)信號和頻率源信號各自包括由前沿和后沿所限定的脈沖?；瑒訖z測電路在工作時耦合到相位檢測器，用來接收基準(zhǔn)信號和頻率源信號，和檢測基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的滑動，SD電路在相位檢測器提供PD頻率-升高信號和在SD電路檢測到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下生成SD頻率-升高信號，而在相位檢測器提供PD頻率-降低信號并且由SD電路檢測到頻率源信號脈沖邊沿的情況下生成SD頻率-降低信號。輸出電路在工作時耦合到相位檢測器和SD電路，用來響應(yīng)PD和SD頻率-升高信號而生成輸出頻率-升高信號，和響應(yīng)PD和SD頻率-降低信號而生成輸出頻率-降低信號。
在本發(fā)明的一個特征中，PD包括一對邊沿觸發(fā)的可復(fù)位觸發(fā)器，并且頻率源信號和基準(zhǔn)信號是觸發(fā)器的時鐘信號。
在另一個特征中，SD電路包括第一計數(shù)器和第二計數(shù)器。在由相位檢測器提供PD頻率-升高信號期間，當(dāng)在第一計數(shù)器的時鐘輸入端接收到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時，在第一計數(shù)器檢測到滑動，導(dǎo)致第一計數(shù)器裝入第一指定值并在第一計數(shù)器的輸出端提供SD頻率-升高信號，使得基準(zhǔn)信號脈沖數(shù)目等于該第一指定值。在由相位檢測器提供PD頻率-降低信號期間，當(dāng)在第二計數(shù)器的時鐘輸入端接收到頻率源信號脈沖邊沿時，在第二計數(shù)器檢測到周期滑動，導(dǎo)致第二計數(shù)器裝入第二指定值并在第二計數(shù)器的輸出端提供SD頻率-降低信號，使得頻率源信號脈沖數(shù)目等于該第二指定值。
在另一個特征中，第一計數(shù)器包括第一計數(shù)器指定值輸入端，第二計數(shù)器包括第二計數(shù)器指定值輸入端，控制器耦合到第一和第二計數(shù)器指定值輸入端，用來分別提供第一和第二指定值。
在另一個特征中，第一和第二計數(shù)器各自具有允許裝入輸入端，控制器耦合到該允許裝入輸入端，用來當(dāng)相應(yīng)的計數(shù)器計數(shù)時，允許第一和第二計數(shù)器被裝入。
在本發(fā)明的另一個特征中，輸出電路包括第一或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號而生成輸出頻率-升高信號。輸出電路還包括第二或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號而生成輸出頻率-降低信號。
在本發(fā)明的另一方面，用于檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間周期滑動的方法包括在基準(zhǔn)和頻率源信號中的一個信號的對應(yīng)邊沿之前接收到另一個相應(yīng)的信號的兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的情況下檢測周期滑動，該基準(zhǔn)和頻率源信號各自都包含脈沖，每個脈沖由前沿和后沿限定。響應(yīng)于檢測到一個周期滑動而生成一個矯正信號。
在本發(fā)明的一個特征中，檢測周期滑動的步驟包括通過檢測接收到第一頻率源脈沖邊沿和第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿之一來檢測兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿中的第一邊沿，和在第一邊沿是第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下生成PD頻率-升高信號，而在第一邊沿是第一頻率源脈沖邊沿的情況下生成PD頻率-降低信號。兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿中的第二對應(yīng)邊沿是通過在提供PD頻率-升高信號期間，檢測對應(yīng)于第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的第二對應(yīng)基準(zhǔn)信號脈沖邊沿，和在提供PD頻率-降低信號期間，檢測對應(yīng)于第一頻率源信號脈沖邊沿的第二對應(yīng)頻率源脈沖邊沿而檢測的。當(dāng)檢測到第二個對應(yīng)基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時，生成SD頻率-升高信號，當(dāng)檢測到第二個對應(yīng)頻率源脈沖邊沿時，生成SD頻率-降低信號。
在另一個特征中，提供SD頻率-升高信號的步驟包括在第一計數(shù)器的裝入輸入端檢測到PD頻率-升高信號，同時在第一計數(shù)器的時鐘輸入端檢測到第二對應(yīng)基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下給第一計數(shù)器裝入第一指定值。在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，在第一計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-升高信號。
在另一個特征中，在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，允許第一計數(shù)器重新裝入第一指定值。
在另一個特征中，給第一計數(shù)器裝入第一指定值的步驟包括在耦合到第一計數(shù)器指定值輸入端的控制器中確定第一指定值，和給第一計數(shù)器的指定值輸入端提供第一指定值。
在本發(fā)明的另一個特征中，提供SD頻率-降低信號的步驟包括在第二計數(shù)器的裝入輸入端檢測到PD頻率-降低信號，而同時在第二計數(shù)器的時鐘輸入端檢測到第二對應(yīng)頻率源脈沖邊沿的情況下給第二計數(shù)器裝入第二指定值。在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，在第二計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-降低信號。
在另一個特征中，在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，允許第二計數(shù)器重新裝入第二指定值。
在另一個特征中，給第二計數(shù)器裝入第二指定值的步驟包括在耦合到第二計數(shù)器指定值輸入端的控制器中確定第二指定值，和給第二計數(shù)器的指定值輸入端提供第二指定值。
在另一個特征中，生成矯正信號的步驟包括響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號而生成輸出頻率增加信號，和響應(yīng)PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號而生成輸出頻率-降低信號。
在本發(fā)明的另一個特征中，生成矯正信號包括控制矯正信號的持續(xù)時間。
在另一個特征中，在基準(zhǔn)和頻率源信號中的一個信號的相應(yīng)的對應(yīng)邊沿之前接收到另一個相應(yīng)的信號的兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的情況下檢測周期滑動包括在基準(zhǔn)和頻率源信號中的一個信號的前沿之前接收到另一個信號的兩個連續(xù)的前沿的情況下檢測周期滑動。
在本發(fā)明的另一方面，用于在數(shù)字相位檢測器中檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間周期滑動的方法包括接收基準(zhǔn)信號脈沖和頻率源信號脈沖，該基準(zhǔn)信號和頻率源信號各自包含由前沿和后沿所限定的脈沖。檢測相位差，并且在頻率源信號的相位滯后于基準(zhǔn)信號的相位的情況下提供PD頻率-升高信號，而在頻率源信號的相位超前于基準(zhǔn)信號的相位的情況下提供PD頻率-降低信號。在提供PD頻率-升高信號并且在SD基準(zhǔn)信號輸入端檢測到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下生成SD電路頻率-升高信號，而在提供PD頻率-降低信號并且在SD頻率源信號輸入端檢測到頻率源信號脈沖邊沿的情況下生成SD頻率-降低信號。響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號而提供輸出頻率-升高信號，響應(yīng)PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號而提供輸出頻率-降低信號。
在本發(fā)明的一個特征中，提供SD頻率-升高信號包括在第一計數(shù)器的裝入輸入端檢測到PD頻率-升高信號而在第一計數(shù)器時鐘輸入端檢測到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下給第一計數(shù)器裝入第一指定值，和在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，在第一計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-升高信號。
在另一個特征中，在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，允許第一計數(shù)器重新裝入第一指定值。
在另一個特征中，給第一計數(shù)器裝入第一指定值包括在耦合到第一計數(shù)器的指定值輸入端的控制器中確定第一指定值，和給第一計數(shù)器的指定值輸入端提供第一指定值。
在本發(fā)明的另一個特征中，提供SD頻率-降低信號包括在第二計數(shù)器裝入輸入端檢測到PD頻率-降低信號，而在第二計數(shù)器的時鐘輸入端檢測到頻率源信號脈沖邊沿的情況下給第二計數(shù)器裝入第二指定值。在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，在第二計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-降低信號。
在另一個特征中，在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，允許第二計數(shù)器重新裝入第二指定值。
在另一個特征中，給第二計數(shù)器裝入第二指定值包括在耦合到第二計數(shù)器的指定值輸入端的控制器中確定第二指定值，和給第二計數(shù)器的指定值輸入端提供第二指定值。
在本發(fā)明的另一個特征中，在PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號中的至少一個被提供給第一或門的情況下，在第一或門輸出的輸出端提供輸出頻率-升高信號。
在另一個特征中，在PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號中的至少一個被提供給第二或門的情況下，在第二或門輸出的輸出端提供輸出頻率-降低信號。
發(fā)明詳述使用普通相位檢測器和擴(kuò)大范圍的相位檢測器時所存在的許多不便可以通過使用具有滑動檢測電路和輸出電路的相位檢測器來克服。與普通PD相比，縮短了PLL鎖定時間。在電壓受限制的應(yīng)用裝置中，不需要改變壓控振蕩器(VCO)的調(diào)諧靈敏度來防止VCO壓控信號的截斷。此外，擁有一個控制器用于選擇預(yù)定的時間段從而提供了通用性，因為控制器可以使具有滑動檢測電路的相位檢測器適合特定的環(huán)境，在該時間段中將由滑動檢測電路進(jìn)行矯正。例如，在通過幾個頻率步驟改變工作頻率的場合，就比僅僅通過一個或兩個頻率步驟改變工作頻率的場合所期望的預(yù)定時間段的值要更大。
總體上，本發(fā)明涉及一種用于實現(xiàn)具有滑動檢測電路和輸出電路的相位檢測器的系統(tǒng)和方法。這樣，使用普通相位檢測器和擴(kuò)大范圍的相位檢測器時所存在的許多不便得以克服。該公開的發(fā)明還涉及一種系統(tǒng)和方法，用于使用控制器來提供預(yù)定的時間段，在該時間段中，要由滑動檢測電路進(jìn)行矯正。這樣的控制器提供了通用性，因為該控制器可以使帶有滑動檢測電路的相位檢測器適合特定的環(huán)境。
在本發(fā)明的一種實施例中，提供了一種滑動檢測電路，用于檢測基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的周期滑動(滑動狀態(tài))，并強(qiáng)制矯正，以補(bǔ)償檢測到的滑動狀態(tài)。與普通數(shù)字相位檢測器(PD)相比，該滑動檢測電路改善了PLL鎖定時間。與擴(kuò)大范圍的相位檢測器相比，PLL鎖定時間得以縮短，而沒有明顯改變控制電壓，從而減少了控制電壓信號截斷的可能性。


圖1說明根據(jù)本發(fā)明一種實施例的周期滑動檢測數(shù)字相位檢測器(SDPD)300。該SDPD300包括相位檢測器(PD)310、耦合到相位檢測器310的第一滑動檢測器(SD)電路315和第二SD320、耦合到第一SD電路315和PD310的第一輸出電路325以及耦合到第二SD電路320和PD310的第二輸出電路330?；鶞?zhǔn)信號335，如晶體振蕩器信號，耦合到PD310的PD基準(zhǔn)輸入端336和第一SD315的第一SD觸發(fā)輸入端338。頻率源信號340，例如VCO信號，耦合到PD310的PD頻率源輸入端342和第二SD320的第二SD觸發(fā)輸入端344。基準(zhǔn)信號335和頻率源信號340是脈沖信號，其頻率為信號源頻率，通過采取相應(yīng)的源信號的微分而形成。PD310的PD頻率升高輸出端350耦合到第一SD315的第一SD比較器輸入端352。PD頻率升高輸出端350還耦合到第一輸出電路325的PD頻率升高輸入端354。PD310的PD頻率降低輸出端355耦合到第二SD320的第二SD比較器輸入端356和耦合到第二輸出電路330的PD頻率降低輸入端358。第一SD315的頻率升高輸出端360耦合到第一輸出電路325的SD頻率升高輸入端362。第二SD320的頻率降低輸出端365耦合到第二輸出電路330的SD頻率降低輸入端370。第一輸出電路325的輸出電路頻率升高輸出端375耦合到電荷泵電路(未示出)。第二輸出電路330的輸出電路頻率降低輸出端380也耦合到該電荷泵電路。
運(yùn)行中，在頻率源信號340的頻率源信號脈沖之前，在PD310接收到基準(zhǔn)信號335的基準(zhǔn)信號脈沖的情況下，在PD頻率升高輸出端350生成PD頻率-升高信號，該信號持續(xù)時間等于在PD310接收到基準(zhǔn)信號脈沖和頻率源信號脈沖的時間差。在基準(zhǔn)信號脈沖之前，在PD310接收到頻率源信號脈沖的情況下，在PD頻率降低輸出端355生成PD頻率-降低信號，該信號持續(xù)時間等于在PD310接收到基準(zhǔn)信號脈沖和頻率源信號脈沖的時間差。
在第一SD比較器輸入端352檢測到PD頻率-升高信號，同時在第一SD觸發(fā)輸入端338接收到基準(zhǔn)信號脈沖的情況下，在第一SD315檢測到滑動狀態(tài)。但是，由于PD310的傳輸延遲，直到在頻率源輸入端342接收到頻率源信號脈沖之前，在基準(zhǔn)輸入端336接收到基準(zhǔn)信號335的第二基準(zhǔn)信號脈沖時，第一SD315才檢測到滑動狀態(tài)。這樣，如果在頻率源輸入端342接收到頻率源信號脈沖之前，在基準(zhǔn)輸入端336接收到第二基準(zhǔn)信號脈沖，則在PD頻率-升高信號被提供給第一SD比較器輸入端352期間，在第一SD觸發(fā)輸入端338將接收到第二基準(zhǔn)信號脈沖，從而導(dǎo)致第一SD315去檢測滑動狀態(tài)。當(dāng)在第一SD315檢測到滑動狀態(tài)時，SD頻率升高輸出端360將提供SD頻率-升高信號給第一輸出電路325一段指定的或預(yù)定的時間。
在第二SD320，以與在第一SD315相同的方式檢測滑動狀態(tài)，只是第二SD320在第二比較器輸入端356考慮的是PD頻率-降低信號，而在第二SD觸發(fā)輸入端344考慮的是頻率源信號脈沖。當(dāng)在第二SD320檢測到滑動狀態(tài)時，就在SD頻率降低輸出端365提供SD頻率-降低信號一段預(yù)定的時間。
在第一輸出電路325的SD頻率升高輸入端362或PD頻率升高輸入端354接收到SD頻率-升高信號或PD頻率-升高信號中至少一個的情況下，第一輸出電路325就提供輸出電路頻率-升高信號給電荷泵。同樣，在第二輸出電路330的SD頻率降低輸入端370或PD頻率降低輸入端358接收到SD頻率-降低信號或PD頻率-降低信號中至少一個的情況下，在輸出電路頻率降低輸出端380提供輸出電路頻率-降低信號。
上述特定的或預(yù)定的時間段是一段時間，在該段時間內(nèi)，必須提供矯正，以克服由第一SD315或第二SD320檢測到的滑動狀態(tài)。該預(yù)定的時間段可能是提供給第一SD315和第二SD320的一個固定值，或者可能是由控制器(未示出)提供給第一SD315和第二SD320的一可變時間段。在確定預(yù)定時間段時控制器所采用的方法將在下面結(jié)合圖4進(jìn)一步討論。
圖2更詳細(xì)地表示滑動檢測數(shù)字相位檢測器電路300。PD310包括第一邊沿觸發(fā)的D型觸發(fā)器(DFF)400、第二邊沿觸發(fā)的IFF402和2-輸入N與門404。PD基準(zhǔn)輸入端336是第一DFF400的時鐘輸入端，PD頻率源輸入端342是第二DFF402的時鐘輸入端。第一和第二DFF400和402的D輸入端耦合到+Vcc(“1”)。PD頻率升高輸出端350是第一DFF400的“Q”輸出端，PD頻率降低輸出端355是第二DFF402的“Q”輸出端。PD頻率升高輸出端350耦合到2-輸入N與門404的一個輸入端，PD頻率降低輸出端355耦合到2-輸入N與門404的另一個輸入端。N與門404的輸出端耦合到第一和第二DFF400和402的復(fù)位輸入端。
第一SD315包括邊沿觸發(fā)的計數(shù)器406，在此是足夠從255開始向下計數(shù)的8位計數(shù)器，還包括第一2-輸入與門408和第一2-輸入或門410，以及第一反向門412。第一SD觸發(fā)輸入端338是計數(shù)器406的時鐘輸入端，第一SD比較器輸入端352是計數(shù)器406的s裝入輸入端，且SD頻率升高輸出端360是計數(shù)器406的非0輸出端，該輸出端在計數(shù)器406計數(shù)期間，產(chǎn)生邏輯“1”?；鶞?zhǔn)信號335同時耦合到第一DFF400的PD基準(zhǔn)輸入端336和計數(shù)器406的第一SD觸發(fā)輸入端338。SD頻率升高輸出端360耦合到計數(shù)器406的計數(shù)使能輸入端，當(dāng)提供邏輯“1”時，啟動計數(shù)器406計數(shù)，還耦合到第一反向門412的一個輸入端。反向門412的輸出端耦合到2-輸入或門410的一個輸入端?；蜷T410的輸出端耦合到2-輸入與門408的一個輸入端。2-輸入與門408的另一個輸入端耦合到第一DFF400的PD頻率升高輸出端350。與門408的輸出端耦合到第一比較器輸入端352。
2-輸入或門410的第二輸入端耦合到允許裝入端子422，該允許裝入端子可以耦合到控制器(未示出)。計數(shù)器406的計數(shù)器值輸入端440耦合到裝入值端子424，該裝入值端子也可以耦合到控制器。裝入值端子424給計數(shù)器值輸入端440提供裝入值，該裝入值控制預(yù)定時間段，該預(yù)定時間段就是當(dāng)檢測到滑動狀態(tài)時所提供的矯正時間。雖然表示為單根信號線，但是從計數(shù)器值輸入端440到裝入值端子424的聯(lián)接可以是足夠為計數(shù)器406提供二進(jìn)制裝入值的多根連線。例如，當(dāng)計數(shù)器406是用來從255開始向下計數(shù)的8位計數(shù)器時，要提供8根信號線將裝入值端子424耦合到計數(shù)器值輸入端440。
第二SD320以完全相同的方式構(gòu)造，在此不予詳述。
第一輸出電路325包括輸出電路2-輸入或門426，其中SD輸入端362是或門426的一個輸入端，PD輸入端354是或門426的另一個輸入端。SD頻率升高輸出端360耦合到輸出電路或門426的SD輸入端362，而PD頻率升高輸出端350耦合到輸出電路或門426的PD輸出端354。輸出電路頻率升高輸出端375是或門426的輸出端，并耦合到電荷泵電路(未示出)。第二輸出電路330以完全相同的方式構(gòu)造，在此不予詳述。
在優(yōu)選實施例中，第一和第二DFF400和402以及計數(shù)器406是前沿觸發(fā)的，其中DFF和計數(shù)器只在信號的上升沿被觸發(fā)。
在等待發(fā)生滑動狀態(tài)時，SD頻率升高輸出端360處于邏輯“0”，導(dǎo)致在反向門412的輸出端出現(xiàn)“1”，再通過或門410給與門408的一個輸入端提供邏輯“1”。此時，SDPD300的作用就像在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的普通相位檢測器電路一樣。當(dāng)在另一個相應(yīng)的信號的對應(yīng)邊沿，如頻率源信號340的頻率源信號脈沖的前沿之前，接收到基準(zhǔn)信號335的兩個連續(xù)的邊沿，如基準(zhǔn)信號335的兩個連續(xù)的基準(zhǔn)信號脈沖的前沿時，第一SD315就檢測到滑動狀態(tài)。當(dāng)在頻率源脈沖的前沿之前接收到第二基準(zhǔn)信號脈沖的前沿時，在第一SD比較器輸入端352提供邏輯“1”期間，在第一SD觸發(fā)輸入端338就接收到第二基準(zhǔn)信號脈沖的前沿。這樣，當(dāng)PD310在PD頻率升高輸出端350提供矯正，而同時在SD觸發(fā)輸入端338接收到基準(zhǔn)信號脈沖前沿時，計數(shù)器406就裝入在裝入值輸入端424提供的裝入值，并開始從該裝入值向0的計數(shù)。SD頻率升高輸出端變?yōu)檫壿嫛?”，在第一輸出電路325強(qiáng)制進(jìn)行矯正，使得在第一SD觸發(fā)輸入端338接收到的基準(zhǔn)信號脈沖數(shù)目等于裝入值。
由于第一DFF400的傳輸延時，當(dāng)在PD頻率升高輸出端350提供PD頻率-升高信號時，提供給第一SD觸發(fā)輸入端338的第一基準(zhǔn)信號脈沖的前沿不會出現(xiàn)，從而阻止計數(shù)器406裝入在裝入值端子424提供的裝入值。但是，在頻率源輸入端342接收到頻率源信號脈沖之前，在SDPD300接收到第二基準(zhǔn)信號脈沖的前沿的情況下，在第一與門408向第一SD比較器輸入端352提供“1”期間，第二基準(zhǔn)信號脈沖的前沿就會出現(xiàn)在第一SD觸發(fā)輸入端338，導(dǎo)致計數(shù)器406裝入裝入值并開始計數(shù)，從而強(qiáng)制進(jìn)行矯正。
當(dāng)計數(shù)器406計數(shù)時，SD頻率升高輸出端360變?yōu)椤?”，并提供“1”到計數(shù)器406的計數(shù)使能輸入端，啟動計數(shù)器406從裝入值到0的向下計數(shù)，計數(shù)的時鐘是基準(zhǔn)信號335的連續(xù)脈沖。并且，在SD頻率升高輸出端360出現(xiàn)“1”，通過反向器412提供“0”到第一或門410的第一輸入端，從而提供0到2-輸入與門408的一個輸入端，以防止計數(shù)器406從裝入值端子424重新裝入裝入值，直到計數(shù)器406完成從裝入值到0的計數(shù)。在計數(shù)器406從裝入值到0的計數(shù)期間，SD頻率升高輸出端360使得第一輸出電路325從輸出電路頻率升高輸出端375提供輸出電路頻率-升高信號到電荷泵。
第二SD320與第二輸出電路330工作方式完全相同，在此不予討論。
在另一實施例中，允許裝入端子422可以提供“1”給第一或門410，從而，在矯正進(jìn)行期間，當(dāng)在第一SD315檢測到另一個滑動狀態(tài)時，允許計數(shù)器406重新裝入。在該實施例中，允許裝入端子422可以耦合到控制器(未示出)，該控制器根據(jù)接收到的信號的通道特性，提供裝入值到允許裝入端子422。可選的方式是，允許裝入端子以硬件實現(xiàn)來提供邏輯“1”或“0”。
裝入值端子424可以與具體的裝入值硬連結(jié)?；蛘撸b入值端子424可以耦合到控制器，其中，控制器提供裝入到計數(shù)器406的裝入值，這將結(jié)合圖4作進(jìn)一步討論。在優(yōu)選實施例中，裝入值端子提供值31到計數(shù)器406，從而在第一SD315檢測到滑動時，這導(dǎo)致矯正可持續(xù)31個基準(zhǔn)信號脈沖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實施例采用SDPD300的PLL500的功能塊圖。在這種情況下，PLL500可以用于蜂窩式電話，其中PLL的輸出被提供給蜂窩式電話中的混頻器，用于將接收到的信號混合為中頻帶或基帶頻率。用于提供基準(zhǔn)信號的振蕩器505耦合到分頻器510，該分頻器510用因數(shù)“R”除基準(zhǔn)信號，提供基準(zhǔn)信號335到PD300的PD基準(zhǔn)輸入端336。電荷泵525耦合到輸出電路頻率升高輸出端375和輸出電路頻率降低輸出端380。電荷泵525耦合到環(huán)路濾波器530，用于對電荷泵525的輸出信號濾波，以用作VCO535的控制信號。VCO535的輸出端耦合到頻率源分頻器555的輸入端550，該分頻器用值“N”除在輸入端550提供的頻率。頻率源分頻器555的輸出端耦合到頻率源輸入端342。以編好程序的微處理器形式的控制器565耦合到允許裝入端子422和裝入值端子424，可以提供裝入值和/或允許裝入信號到SDPD300?？刂破?40還耦合到輸出分頻器555，提供值“N”，頻率源分頻器555以該“N”的值工作，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉知的。VCO535的輸出端還耦合到PLL的輸出端545，該輸出端提供頻率輸出值N(fin)/R到混頻器(未示出)，用于將蜂窩電話接收到的信號混合為中頻帶或基帶頻率，其中，fin是振蕩器505提供的頻率。
在具有滑動檢測時數(shù)字相位檢測器允許檢測滑動狀態(tài)并強(qiáng)制矯正一段預(yù)定的時間，以補(bǔ)償滑動狀態(tài)。在這種方式下，PLL鎖定時間比普通數(shù)字相位檢測器有所改善，而與擴(kuò)大范圍的相位檢測器相比，控制電壓沒有明顯變化，從而減少了控制電壓截斷的可能性。
在本發(fā)明的另一實施例中，提供了控制器，用于選擇預(yù)定時間段。在該時間段內(nèi)，由滑動檢測電路進(jìn)行矯正。該預(yù)定時間段是由控制器確定的裝入值所調(diào)節(jié)的。具有提供可變裝入值給SDPD300的控制器提供了通用性，因為控制器能夠使帶滑動檢測電路的相位檢測器適合特定的環(huán)境。例如，當(dāng)SDPD300用于蜂窩電話，且必須改變蜂窩電話的工作頻率時，由少數(shù)頻道改變工作頻率會比由幾個頻道改變蜂窩電話的工作頻率要求較小的裝入值。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，計算用于滑動檢測數(shù)字相位檢測器電路的裝入值時控制器運(yùn)行的流程圖。在步驟600，通過采取新的或目標(biāo)工作頻率與舊的或當(dāng)前工作頻率之間的差值的絕對值，計算出頻率步長。通過確定經(jīng)裝入值輸入端424提供給計數(shù)器406的裝入值，該頻率步長被換算為計數(shù)范圍，如步驟610所示。步驟610可以利用由按頻率步長檢索的表格來完成，其中裝入值根據(jù)在步驟600確定的頻率步長而從表格中檢索出來。對于具體的系統(tǒng)，存儲在表格中的裝入值可以用實驗的方法確定，并且該表格可以包含一個裝入值或多個裝入值。步驟610還可以利用存在于控制器中的公式來實現(xiàn)，其中，裝入值是頻率步長的函數(shù)，并考慮到電荷泵、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器的特性。然后，如步驟620所示，控制器輸出裝入值到計數(shù)器406的計數(shù)值輸入端440。接下來執(zhí)行通道步驟，如步驟630所示，其中，SDPD300布置在其中的設(shè)備將工作頻率改變?yōu)槟繕?biāo)頻率。在步驟640，確定PLL是否已經(jīng)鎖定。本領(lǐng)域熟知的鎖定檢測電路向控制器指示PLL是否已經(jīng)鎖定。如果PLL已經(jīng)鎖定，就提供缺省的裝入值到SDPD300的計數(shù)器，如步驟650所示，其中，缺省的裝入值通常比步驟610中所確定的裝入值小得多。但是，如果PLL沒有鎖定，該方法返回步驟640，其中SDPD300提供矯正，直到確定PLL已經(jīng)鎖定。
在另一種實施例中，在鎖定瞬態(tài)中，提供給計數(shù)器406和414的裝入值可以被改變，例如每50μs將裝入值減半。這樣可以在相位檢測器輸入端的頻率變得相近時，減少滑動補(bǔ)償量，減少電壓超調(diào)的改變。而且，允許裝入端子424的初始狀態(tài)可以是激活的，在鎖定瞬態(tài)可以切換至不激活狀態(tài)，防止計數(shù)器被重新裝入，直到由第一SD315或第二SD320進(jìn)行的矯正結(jié)束。
因此，具有提供可變裝入值給SDPD300的控制器提供了通用性，因為該控制器能夠根據(jù)特定的工作環(huán)境，例如頻率步長的改變來調(diào)節(jié)帶滑動檢測電路的相位檢測器。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，雖然滑動檢測數(shù)字相位檢測器是在蜂窩電話的環(huán)境下解釋的，但是，滑動檢測數(shù)字相位檢測器可以應(yīng)用于任何需要數(shù)字相位檢測器的環(huán)境，例如RADAR和計算機(jī)盤片驅(qū)動器。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，雖然第一和第二DFF400和402，以及計數(shù)器406被描述為前沿觸發(fā)的電路，但是，第一和第二DFF以及計數(shù)器還可以是后沿觸發(fā)的電路，其中第一和第二DFF以及計數(shù)器被信號的后沿觸發(fā)。
提供了一種滑動檢測數(shù)字相位檢測器，它具有滑動檢測電路，該電路允許檢測滑動狀態(tài)，允許以預(yù)定的時間段進(jìn)行強(qiáng)制矯正以補(bǔ)償滑動狀態(tài)。PLL鎖定時間比普通數(shù)字相位檢測器(DPD)有所改善，但與擴(kuò)大范圍的相位檢測器相比，控制電壓沒有明顯的改變，從而減小了控制電壓截斷的可能性。此外還提供了控制器，它為SDPD300提供預(yù)定的矯正時間段。該控制器具有通用性，因為預(yù)定時間段可以根據(jù)特定的工作條件，例如工作頻率的改變來加以確定。
雖然本發(fā)明的一種具體的實施例已經(jīng)作了描述和圖解，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于此，因為本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行修改。本申請包括屬于在此公開并要求權(quán)利的基本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的任意和全部的修改。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器(PD)，用于檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的周期滑動，基準(zhǔn)和頻率源信號各自包含脈沖，每個脈沖由前沿和后沿限定，該數(shù)字PD包括檢測器電路，用于在接收到基準(zhǔn)和頻率源信號中一個信號的相應(yīng)的對應(yīng)邊沿之前接收到了另一個信號的兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的情況下，檢測周期滑動；和輸出電路，工作時耦合到檢測器電路，用于響應(yīng)檢測周期滑動而生成矯正信號。
2.權(quán)利要求1的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中檢測器電路包括PD，用于通過檢測接收到第一頻率源脈沖邊沿和第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿中的一個邊沿來檢測兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的第一邊沿，和用于在第一邊沿是第一基準(zhǔn)信號脈沖的情況下生成PD頻率-升高信號，在第一邊沿是第一頻率源信號脈沖邊沿的情況下生成PD頻率-降低信號；和滑動檢測(SD)電路，在工作時耦合到相位檢測器，用于接收基準(zhǔn)和頻率源信號，和當(dāng)提供頻率-升高信號時，通過檢測對應(yīng)于第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的第二個對應(yīng)的基準(zhǔn)信號脈沖邊沿，和當(dāng)提供頻率-降低信號時，通過檢測對應(yīng)于第一頻率源脈沖邊沿的第二個對應(yīng)的頻率源脈沖邊沿，來檢測兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的第二對應(yīng)邊沿；其中，當(dāng)檢測到第二個對應(yīng)的基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時，生成SD頻率-升高信號，而當(dāng)檢測到第二個對應(yīng)的頻率源脈沖邊沿時，生成SD頻率-降低信號。
3.權(quán)利要求2的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中PD包括一對邊沿觸發(fā)的可復(fù)位觸發(fā)器，且頻率源信號和基準(zhǔn)信號是觸發(fā)器的時鐘信號。
4.權(quán)利要求2的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中SD電路包括第一計數(shù)器和第二計數(shù)器，其中當(dāng)在第一計數(shù)器比較器輸入端被提供PD頻率-升高信號期間，在第一計數(shù)器時鐘輸入端接收到第二個對應(yīng)的基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時，在第一計數(shù)器就會檢測到周期滑動，導(dǎo)致第一計數(shù)器裝入第一指定值并在第一計數(shù)器輸出端提供SD頻率-升高信號，使得對應(yīng)的基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的數(shù)目等于第一指定值，而當(dāng)在第二計數(shù)器比較器輸入端被提供PD頻率-降低信號期間，在第二計數(shù)器時鐘輸入端接收到第二個對應(yīng)的頻率源信號脈沖邊沿時，在第二計數(shù)器就會檢測到周期滑動，導(dǎo)致第二計數(shù)器裝入第二指定值并在第二計數(shù)器輸出端提供SD頻率-降低信號，使得對應(yīng)的頻率源脈沖邊沿的數(shù)目等于第二指定值。
5.權(quán)利要求4的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中第一和第二計數(shù)器各自具有允許裝入輸入端，并且包括耦合到允許裝入輸入端的控制器，用于允許第一和第二計數(shù)器在相應(yīng)的計數(shù)器計數(shù)期間被裝入。
6，權(quán)利要求4的改進(jìn)的數(shù)字PD，其中第一和第二計數(shù)器各自包括計數(shù)器指定值輸入端，還包括耦合到指定值輸入端的控制器，用于提供第一和第二指定值。
7.權(quán)利要求2的改進(jìn)的數(shù)字PD，其中矯正信號包括輸出頻率-升高信號和輸出頻率-降低信號中的至少一個信號，并且輸出電路包括第一或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號而生成輸出頻率-升高信號；和第二或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號而生成輸出頻率-降低信號。
8.權(quán)利要求1的改進(jìn)的數(shù)字PD，包括耦合到檢測器電路和輸出電路的控制器，用于控制矯正信號的持續(xù)時間。
9.權(quán)利要求1的改進(jìn)的數(shù)字PD，其中基準(zhǔn)和頻率源信號中一個信號的兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿是基準(zhǔn)和頻率源信號中一個信號的兩個連續(xù)的前沿，另一個信號的相應(yīng)的對應(yīng)邊沿是另一個信號的前沿。
10.改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，用于檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的周期滑動，基準(zhǔn)信號和頻率源信號各自包括由前沿和后沿定義的脈沖，包括相位檢測器(PD)，用于接收和檢測基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的相位差，并在頻率源信號的相位落后于基準(zhǔn)信號的相位的情況下生成PD頻率-升高信號，而在頻率源信號的相位超前于基準(zhǔn)信號的相位的情況下生成PD頻率-降低信號；滑動檢測器(SD)電路，工作時耦合到相位檢測器，用于接收基準(zhǔn)信號和頻率源信號，和檢測基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的滑動，在相位檢測器提供PD頻率-升高信號并且SD電路檢測到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下，SD電路生成SD頻率-升高信號，在相位檢測器提供PD頻率-降低信號并且SD電路檢測到頻率源信號脈沖邊沿的情況下，SD電路生成SD頻率-降低信號；以及輸出電路，工作時耦合到相位檢測器和SD電路，用于響應(yīng)PD和SD頻率-升高信號而生成輸出頻率-升高信號，以及響應(yīng)PD和SD頻率-降低信號而生成輸出頻率-降低信號。
11.權(quán)利要求10的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中相位檢測器包括一對邊沿觸發(fā)的可復(fù)位觸發(fā)器，并且頻率源信號和基準(zhǔn)信號是觸發(fā)器的時鐘信號。
12.權(quán)利要求10的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中SD電路包括第一計數(shù)器和第二計數(shù)器，其中，當(dāng)在相位檢測器提供PD頻率-升高信號期間，在第一計數(shù)器時鐘輸入端接收到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時，在第一計數(shù)器將檢測到滑動，導(dǎo)致第一計數(shù)器裝入第一指定值并在第一計數(shù)器輸出端提供SD頻率-升高信號，使得基準(zhǔn)信號脈沖數(shù)目等于第一指定值，并且當(dāng)在相位檢測器提供PD頻率-降低信號期間，在第二計數(shù)器時鐘輸入端接收到頻率源信號脈沖邊沿時，在第二計數(shù)器將檢測到滑動，導(dǎo)致第二計數(shù)器裝入第二指定值并在第二計數(shù)器輸出端提供SD頻率-降低信號，使得頻率源信號脈沖數(shù)目等于第二指定值。
13.權(quán)利要求12的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中第一計數(shù)器包括第一計數(shù)器指定值輸入端，第二計數(shù)器包括第二計數(shù)器指定值輸入端，還包括耦合到第一和第二計數(shù)器指定值輸入端的控制器，用于分別提供第一和第二指定值。
14.權(quán)利要求12的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中第一和第二計數(shù)器各自包括允許裝入輸入端，并且包括耦合到允許裝入輸入端的控制器，用于在相應(yīng)的計數(shù)器計數(shù)時，允許第一和第二計數(shù)器裝入。
15.權(quán)利要求10的改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器，其中輸出電路包括第一或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號而生成輸出頻率-升高信號；和第二或邏輯門，用于響應(yīng)PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號而生成輸出頻率-降低信號。
16.一種方法，用于檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的周期滑動，基準(zhǔn)和頻率源信號各自包含脈沖，每個脈沖由前沿和后沿限定，該方法包括在基準(zhǔn)和頻率源信號中一個信號的相應(yīng)的對應(yīng)邊沿之前接收到另一個信號的兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的情況下檢測周期滑動；和響應(yīng)檢測到周期滑動，生成矯正信號。
17.權(quán)利要求16的方法，其中檢測周期滑動的步驟包括通過檢測接收到第一頻率源脈沖邊沿和第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿中的一個邊沿來檢測兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的第一邊沿，并且在第一邊沿是第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下生成PD頻率-升高信號，而在第一邊沿是第一頻率源脈沖邊沿的情況下生成PD頻率-降低信號；以及通過在提供PD頻率-升高信號期間檢測對應(yīng)于第一基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的第二個對應(yīng)基準(zhǔn)信號脈沖邊沿，和通過在提供PD頻率-降低信號期間檢測對應(yīng)于第一頻率源脈沖邊沿的第二個對應(yīng)頻率源脈沖邊沿來檢測兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的第二個對應(yīng)邊沿，其中，當(dāng)檢測到第二對應(yīng)基準(zhǔn)信號脈沖邊沿時生成SD頻率-升高信號，而當(dāng)檢測到第二對應(yīng)頻率源脈沖邊沿時生成SD頻率-降低信號。
18.權(quán)利要求17的方法，其中提供SD頻率-升高信號的步驟包括在第一計數(shù)器裝入輸入端檢測到PD頻率-升高信號，而在第一計數(shù)器時鐘輸入端檢測到第二對應(yīng)基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下，給第一計數(shù)器裝入第一指定值；并且在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，在第一計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-升高信號。
19.權(quán)利要求18的方法，包括在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，允許第一計數(shù)器重新裝入第一指定值的步驟。
20.權(quán)利要求18的方法，其中給第一計數(shù)器裝入第一指定值的步驟包括在耦合到第一計數(shù)器指定值輸入端的控制器確定第一指定值；和提供第一指定值給第一計數(shù)器指定值輸入端。
21.權(quán)利要求17的方法，其中提供SD頻率-降低信號的步驟包括在第二計數(shù)器裝入輸入端檢測到PD頻率-降低信號，而在第二計數(shù)器時鐘輸入端檢測到第二對應(yīng)頻率源脈沖邊沿的情況下，給第二計數(shù)器裝入第二指定值；并且在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，在第二計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-降低信號。
22.權(quán)利要求21的方法，包括在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，允許第二計數(shù)器重新裝入第二指定值的步驟。
23.權(quán)利要求21的方法，其中給第二計數(shù)器裝入第二指定值的步驟包括在耦合到第二計數(shù)器指定值輸入端的控制器確定第二指定值；和提供第二指定值給第二計數(shù)器指定值輸入端。
24.權(quán)利要求17的方法，其中生成矯正信號的步驟包括響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號，生成輸出頻率-升高信號；和響應(yīng)SD頻率-降低信號和PD頻率-降低信號，生成輸出頻率-降低信號。
25.權(quán)利要求16的方法，其中生成矯正信號的步驟包括控制矯正信號的持續(xù)時間。
26.權(quán)利要求16的方法，其中在基準(zhǔn)和頻率源信號中一個信號的相應(yīng)的對應(yīng)邊沿之前接收到另一個信號的兩個連續(xù)的對應(yīng)邊沿的情況下檢測周期滑動的步驟包括在基準(zhǔn)和頻率源信號中一個信號的前沿之前接收到另一個信號的兩個連續(xù)的前沿的情況下檢測周期滑動。
27.一種在數(shù)字相位檢測器中檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的周期滑動的方法，基準(zhǔn)信號和頻率源信號各自包括由前沿和后沿限定的脈沖，包括接收基準(zhǔn)信號脈沖和頻率源信號脈沖；檢測相位差，并且在頻率源信號的相位滯后于基準(zhǔn)信號相位的情況下提供相位檢測器(PD)頻率-升高信號，而在頻率源信號的相位超前于基準(zhǔn)信號相位的情況下提供PD頻率-降低信號；在提供PD頻率-升高信號并且在SD基準(zhǔn)信號輸入端檢測到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下，提供滑動檢測器(SD)電路頻率-升高信號，而在提供PD頻率-降低信號并且在SD頻率源信號輸入端檢測到頻率源信號脈沖邊沿的情況下，提供SD頻率-降低信號；響應(yīng)PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號，提供輸出頻率-升高信號；以及響應(yīng)PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號，提供輸出頻率-降低信號。
28.權(quán)利要求27的方法，其中提供SD頻率-升高信號的步驟包括在第一計數(shù)器裝入輸入端檢測到PD頻率-升高信號，而在第一計數(shù)器時鐘輸入端檢測到基準(zhǔn)信號脈沖邊沿的情況下，給第一計數(shù)器裝入第一指定值；以及在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，在第一計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-升高信號。
29.權(quán)利要求28的方法，包括在第一計數(shù)器從第一指定值到0的計數(shù)期間，允許第一計數(shù)器重新裝入第一指定值的步驟。
30.權(quán)利要求28的方法，其中給第一計數(shù)器裝入第一指定值的步驟包括在耦合到第一計數(shù)器指定值輸入端的控制器確定第一指定值；和提供第一指定值給第一計數(shù)器指定值輸入端。
31.權(quán)利要求27的方法，其中提供SD頻率-降低信號的步驟包括在第二計數(shù)器裝入輸入端檢測到PD頻率-降低信號，而在第二計數(shù)器時鐘輸入端檢測到頻率源信號脈沖邊沿的情況下，給第二計數(shù)器裝入第二指定值；以及在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，在第二計數(shù)器的非0輸出端提供SD頻率-降低信號。
32.權(quán)利要求31的方法，包括在第二計數(shù)器從第二指定值到0的計數(shù)期間，允許第二計數(shù)器重新裝入第二指定值的步驟。
33.權(quán)利要求31的方法，其中給第二計數(shù)器裝入第二指定值的步驟包括在耦合到第二計數(shù)器指定值輸入端的控制器確定第二指定值；和提供第二指定值給第二計數(shù)器指定值輸入端。
34.權(quán)利要求27的方法，包括在PD頻率-升高信號和SD頻率-升高信號中至少一個信號被提供到第一或門的情況下，在第一或門輸出的輸出端提供輸出頻率-升高信號。
35.權(quán)利要求27的方法，包括在PD頻率-降低信號和SD頻率-降低信號中至少一個信號被提供到第二或門的情況下，在第二或門輸出的輸出端提供輸出頻率-降低信號。
全文摘要
提供了一種改進(jìn)的數(shù)字相位檢測器,用于檢測和補(bǔ)償基準(zhǔn)信號和頻率源信號之間的周期滑動,基準(zhǔn)和頻率源信號各自包括脈沖,每個脈沖由前沿和后沿限定。數(shù)字相位檢測器包括檢測器電路,用于在接收到基準(zhǔn)和頻率源信號中一個信號的前沿之前接收到另一個信號的兩個連續(xù)的前沿的情況下檢測周期滑動。輸出電路在工作時耦合到檢測器電路,用于響應(yīng)所述檢測而生成矯正信號。
文檔編號H03D13/00GK1387699SQ00815355
公開日2002年12月25日 申請日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月2日
發(fā)明者S·L·懷特, N·克萊默 申請人:艾利森公司