專利名稱：鎖相環(huán)系統(tǒng)與鎖相環(huán)的鎖相方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎖相環(huán)技術(shù)，且特別是涉及一種具有準(zhǔn)確頻率鎖定功能 的鎖相環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鎖相環(huán)(phase-lock loop, PLL)的基本電路，請(qǐng)先參考圖1的回路部分。 鎖相環(huán)主要有兩個(gè)輸入端，分別是接收參考頻率做為參考時(shí)鐘Ref_CLK，以 及接收一反饋頻率。反饋頻率是鎖相環(huán)的一反饋信號(hào)， 一般例如會(huì)適當(dāng)?shù)慕?頻后才反饋。鎖相環(huán)包括一相位/頻率檢測(cè)器100 (Phase/Frequency Detector, PFD)接收前述的二個(gè)輸入信號(hào)。相位/頻率檢測(cè)器100會(huì)比較參考 頻率與反饋頻率兩者間的差別，檢測(cè)出兩者間的相位與頻率的差異量，當(dāng)參 考頻率高于反饋頻率時(shí)，PFD 100的一輸出端(up)會(huì)輸出一脈沖信號(hào)；反之， 若是參考頻率低于反饋頻率時(shí)，PFD 100的一輸出端(DN)端會(huì)輸出另一脈沖 信號(hào)。PFD 100產(chǎn)生的脈沖信號(hào)隨后經(jīng)由電荷泵電^各(Charge Pump) 102與回 路濾波器(Loop FiUer)104，轉(zhuǎn)換成一電壓控制信號(hào)，以控制下一級(jí)的電壓 控制振蕩器(Voltage Controlled Oscillator, VC0)106。 VCO 106根據(jù)電壓 控制信號(hào)產(chǎn)生一時(shí)鐘信號(hào)VC0-CLK,其要反饋給PFD 100，進(jìn)行鎖相的回路動(dòng) 作。然而，根據(jù)PFD 100的操作頻率，時(shí)鐘信號(hào)VCO—CLK可能需要一分頻器 (Divider) 108,適當(dāng)降頻后才反饋給相位/頻率檢測(cè)器100。鎖定的機(jī)制例如 是使輸出的時(shí)鐘信號(hào)VC0-CLK，藉由反饋到PFD100，以達(dá)到與參考頻率同步 保持一致的相位與頻率狀態(tài)。當(dāng)反饋輸入頻率與參考輸入頻率的頻率與相位 一致時(shí)也就是整個(gè)相位回路已經(jīng)鎖定了 。
為了;^測(cè)PLL系統(tǒng)是否已經(jīng)正確地鎖定，傳統(tǒng)的PLL系統(tǒng)會(huì)建置鎖定檢 測(cè)電路，以檢測(cè)PFD 100的二個(gè)輸出信號(hào)來(lái)判定參考頻率及PLL的輸出頻率 是否已經(jīng)處于鎖定的狀態(tài)。但是，在實(shí)際操作上，由外部輸入的參考頻率可 能會(huì)消失，然而，當(dāng)輸入信號(hào)消失時(shí)，PFD 100的UP與DN的輸出信號(hào)便會(huì) 禁能(disable),進(jìn)而造成鎖定檢測(cè)電路的誤判。因此，業(yè)者需要更佳的機(jī)制，來(lái)判定PLL系統(tǒng)的鎖定狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鎖相環(huán)系統(tǒng)、頻率鎖定檢測(cè)器以及鎖相環(huán)的鎖相方法， 配合新機(jī)制的鎖定檢測(cè)電路與方法，至少可以提升鎖定的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明提出一種鎖相環(huán)系統(tǒng)，包括一鎖相環(huán)與一鎖定^r測(cè)器。鎖相環(huán)用 來(lái)輸出一鎖相時(shí)鐘。鎖定^^測(cè)器耦接至該鎖相環(huán)，用來(lái)4企測(cè)該鎖相時(shí)鐘的頻 率是否落入一預(yù)定頻率范圍、并且檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定。若檢測(cè)到該鎖 相時(shí)鐘的頻率已經(jīng)落入該預(yù)定頻率范圍且該鎖相時(shí)鐘已穩(wěn)定，則鎖定檢測(cè)器 輸出一鎖定信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的鎖相環(huán).系統(tǒng)中，例如鎖定檢測(cè)器包括一 頻率鑒別器，耦接至該鎖相環(huán)，用來(lái)檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘的頻率是否落入該預(yù)定 頻率范圍，并據(jù)以輸出一第一^r測(cè)結(jié)果。 一比較單元用來(lái)判斷該鎖相時(shí)鐘是 否穩(wěn)定，以輸出一第二檢測(cè)結(jié)果。 一鎖定判斷單元耦接至該頻率鑒別器與該 比較單元，用來(lái)根據(jù)該第一檢測(cè)結(jié)果與該第二檢測(cè)結(jié)果，輸出一頻率鎖定狀 態(tài)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)中，例如頻率鑒別器耦接至 該比較單元。頻率鑒別器另將該鎖相時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為一頻率數(shù)字碼信號(hào)，并將該 頻率數(shù)字碼信號(hào)輸出至該比較單元。
比較單元例如包括一第一移位寄存器，用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼信號(hào)。一 數(shù)字比較器耦接至第一移位寄存器，用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄 存器的輸出，以比較該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出是否相同，并 據(jù)以輸出一第三檢測(cè)結(jié)果。 一判斷單元耦接至數(shù)字比較器，用來(lái)接收連續(xù)多 個(gè)該第三4企測(cè)結(jié)果，以判斷該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出相同的 次數(shù)是否大于 一預(yù)定次數(shù)，并據(jù)以輸出該第二檢測(cè)結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)中，例如該判斷單元是一第 二移位寄存器，用來(lái)移位寄存該第三檢測(cè)結(jié)果。又例如，若該多個(gè)第三檢測(cè) 結(jié)果中，有任一個(gè)代表該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出不同，則該 第二移位寄存器是被重置(reset)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)中，例如頻率鑒別器是依據(jù) 一頻率設(shè)定信號(hào)來(lái)設(shè)定該預(yù)定頻率范圍。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)中，例如該鎖相環(huán)包括一相 位/頻率檢測(cè)器，用來(lái)接收一參考時(shí)鐘與一反饋信號(hào)，并根據(jù)該參考時(shí)鐘與該
反饋信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一輸出。 一電荷泵電路(charge pump)耦接至該相位/頻率檢 測(cè)器，用來(lái)接收該相位/頻率檢測(cè)器的該第 一 電平輸出端與該第二電平輸出端 的輸出。 一回路濾波器耦接至該電荷泵電路，用來(lái)接收該電荷泵電路的輸出。 一電壓控制振蕩器耦接至該回路濾波器，用來(lái)接收該回路濾波器的輸出，產(chǎn) 生該鎖相時(shí)鐘。 一分頻器將該鎖相時(shí)鐘分頻后輸出該反饋信號(hào)給該相位/頻率 檢測(cè)器。
本發(fā)明又提供一種頻率鎖定檢測(cè)器，包括一頻率鑒別器， 一比較單元， 以及一鎖定判斷單元。頻率鑒別器用來(lái)檢測(cè)一鎖相時(shí)鐘的頻率是否落入一預(yù) 定頻率范圍，并據(jù)以輸出一第一檢測(cè)結(jié)果。比較單元用來(lái)判斷該鎖相時(shí)鐘是 否穩(wěn)定，以輸出一第二檢測(cè)結(jié)果。鎖定判斷單元耦接至該頻率鑒別器與該比 較單元，用來(lái)根據(jù)該第一檢測(cè)結(jié)果與該第二檢測(cè)結(jié)果，輸出一頻率鎖定狀態(tài) 信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的頻率鎖定檢測(cè)器，例如頻率鑒別器耦接 至該比較單元。頻率鑒別器另將該鎖相時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為一頻率數(shù)字碼信號(hào)，并將 該頻率數(shù)字碼信號(hào)輸出至該比較單元。
比較單元例如包括一第一移位寄存器， 一數(shù)字比較器以及一判斷單元。 第一移位寄存器用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼信號(hào)。數(shù)字比較器耦接至該第一移位 寄存器，用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出，以比較該頻率 數(shù)字碼與該第 一移位寄存器的輸出是否相同，并據(jù)以輸出 一第三檢測(cè)結(jié)果。 判斷單元耦接至該數(shù)字比較器，用來(lái)接收連續(xù)多個(gè)該第三檢測(cè)結(jié)果，以判斷 該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出相同的次數(shù)是否大于一預(yù)定次數(shù)， 并據(jù)以輸出該第二^r測(cè)結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的頻率鎖定檢測(cè)器中，例如該判斷單元是 為一第二移位寄存器，用來(lái)移位寄存該第三檢測(cè)結(jié)果。又例如在所述多個(gè)第 三檢測(cè)結(jié)果中，若有任一個(gè)代表該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出彼 此不相同，則該第二移位寄存器是被重置(reset)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的頻率鎖定檢測(cè)器中，例如頻率鑒別器是 依據(jù) 一頻率設(shè)定信號(hào)來(lái)設(shè)定該預(yù)定頻率范圍。
本發(fā)明又提供一種鎖相環(huán)的鎖相方法，包括取得一鎖相環(huán)所要輸出的一鎖相時(shí)鐘。檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否落入一預(yù)定頻率范圍。檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否 穩(wěn)定。若檢測(cè)到該鎖相時(shí)鐘的頻率已經(jīng)落入該預(yù)定頻率范圍且該鎖相時(shí)鐘已 穩(wěn)定，則輸出一鎖定信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的鎖相環(huán)的鎖相方法中，例如檢測(cè)該鎖相 時(shí)鐘是否穩(wěn)定的該步驟包括產(chǎn)生一頻率數(shù)字碼信號(hào)，對(duì)應(yīng)代表該鎖相時(shí)鐘。 又、利用一第一移位寄存器，接收一頻率數(shù)字碼信號(hào)以及一操作時(shí)鐘信號(hào)。 利用一數(shù)字比較器，接收該操作時(shí)鐘信號(hào)以及該第一移位寄存器的輸出，比 較前一時(shí)刻的該頻率數(shù)字碼信號(hào)與后一時(shí)刻的該頻率數(shù)字碼信號(hào)是否相同， 如果相同則輸出一信號(hào)。利用一第二移位寄存器，接收該操作時(shí)鐘信號(hào)以及 該數(shù)字比較器輸出的該信號(hào)，輸出決定的 一邏輯狀態(tài)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在所述的鎖相環(huán)的鎖相方法中，例如藉由一頻率 鑒別器產(chǎn)生該頻率數(shù)字碼信號(hào)。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較 佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，鎖相環(huán)系統(tǒng)的電路示意圖。
圖2A示出了鎖相環(huán)操作時(shí)輸出的正確的頻率信號(hào)示意圖。
圖2B示出了鎖相環(huán)在操作時(shí)，輸出的不正確的頻率信號(hào)示意圖。
圖3示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，鎖相環(huán)系統(tǒng)的電路示意圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明
100 :相位/頻率檢測(cè)器
102 :電流控制器
104 :回^^濾波器
106 : VC0
108 :分頻器
110 :鎖定檢測(cè)器
112-128 :信號(hào)
200 :鎖定檢測(cè)器
202 :頻率鑒別器
204 :移位寄存器206 :移位寄存器 208 :數(shù)字比較器 210 :邏輯單元。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在鎖相環(huán)系統(tǒng)中加入頻率鑒別器將鎖相環(huán)輸出的頻率，輸入到頻 率鑒別器中。頻率鑒別器可將所接收到的鎖相時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為數(shù)字碼，并且將其 寄存，當(dāng)頻率進(jìn)入欲鎖定頻率的頻率窗(window)之內(nèi)，便可利用寄存的數(shù)字 碼與剛轉(zhuǎn)換的數(shù)字碼來(lái)進(jìn)行比對(duì)，如此便等效于將前一筆鎖相時(shí)鐘與新接收
到的鎖相時(shí)鐘進(jìn)行比較。如兩者持續(xù)保持一樣，便可精確判定為頻率鎖定狀 態(tài)。
圖1示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，鎖相環(huán)系統(tǒng)的電路示意圖。參看圖1, 鎖相環(huán)系統(tǒng)中的鎖相環(huán)，可以是一般設(shè)計(jì)的鎖相環(huán)，無(wú)需特別限定。如前所 述，基本的鎖相環(huán)例如包括一PFD 100， 一電流控制器102， 一濾波器104、 以及一電壓控制振蕩器(VCO) 106。另外如果需要的話，在反饋的路徑上可以 增加一分頻器108。
在此請(qǐng)注意，鎖相環(huán)的鎖相功能，除了能將所輸出的鎖相時(shí)鐘的相位鎖 定對(duì)準(zhǔn)以外，還必須將鎖相時(shí)鐘的頻率鎖定在所要的頻率范圍內(nèi)。圖2A示出 了鎖相環(huán)操作時(shí)輸出的正確的頻率信號(hào)示意圖。參閱圖2A,輸出的頻率在鎖 相環(huán)中，由于有負(fù)反饋的功能，因此輸出頻率經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的變化后，會(huì)趨 于穩(wěn)定達(dá)到相位對(duì)準(zhǔn)的頻率。此頻率如果是在頻率窗的范圍(以及前述的頻率 范圍)，則代表此輸出的頻率已被正確鎖定在所需的相位與頻率區(qū)間內(nèi)。
圖2B示出了鎖相環(huán)在操作時(shí)，輸出的不正確的頻率信號(hào)示意圖。參閱圖 2B,現(xiàn)有的作法僅依據(jù)PFD的高/低(UP/DN)輸出來(lái)檢測(cè)是否正頻率被正確鎖 定時(shí)，因此，在參考時(shí)鐘Ref—CLK有中斷或是變化的情況下，鎖相環(huán)仍可以 得到相位對(duì)準(zhǔn)的頻率，但其頻率并不是所要鎖定的頻率。又另外一種原因、 傳統(tǒng)所采用的鎖定檢測(cè)是檢測(cè)PFD輸出的高/低信號(hào)。這種方式來(lái)判定PLL狀 態(tài)，通常需要一個(gè)額外的電容，由UP/DN所產(chǎn)生的相位錯(cuò)誤，用一個(gè)固定電 流源對(duì)此電容放電。另有一固定的路徑對(duì)電容充電之后用一比較器做判斷。 當(dāng)電容被充至一固定電平時(shí)，以比較器的輸出來(lái)判定PLL處于鎖定或是非鎖 定。這傳統(tǒng)方式無(wú)法精確判定實(shí)際鎖定的位置。本發(fā)明至少考慮了上述的問(wèn)題，提出另一種PLL系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式。本發(fā)明藉由一鎖定檢測(cè)電路，直接對(duì)PLL的所輸出的鎖相時(shí)鐘進(jìn)行判斷。在圖1的電路方塊中，鎖定檢測(cè)器110接受鎖相環(huán)的VC0 106所輸出的鎖相時(shí)鐘
檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定，當(dāng)該二種檢測(cè)都成立時(shí)，便可以確定是PLL已經(jīng)正確達(dá)成信號(hào)鎖定，并且所輸出的鎖相時(shí)鐘符合所須的頻率范圍。
就功能而言，要設(shè)計(jì)鎖定檢測(cè)器110的電路可以有多種變化。圖3示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，鎖相環(huán)系統(tǒng)的電路示意圖。參閱圖3，鎖相環(huán)系統(tǒng)包括一鎖相環(huán)，以及一鎖定檢測(cè)器200。鎖相環(huán)如先前的描述，輸出一鎖相時(shí)鐘，其例如是由VC0 106輸出的時(shí)鐘VC0_CLK。當(dāng)時(shí)鐘VC0-CLK達(dá)到相位對(duì)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)于PLL而言即為鎖定狀態(tài)，然而，在此請(qǐng)注意，這樣的鎖定狀態(tài)并不保證所輸出的鎖相時(shí)鐘必定正確(可能會(huì)具有錯(cuò)誤的頻率)，亦即，PLL可能處在錯(cuò)誤的鎖定狀態(tài)。
而鎖定檢測(cè)器200便是用來(lái)檢測(cè)PLL是否已經(jīng)處于正確地鎖相狀態(tài)。在本實(shí)施例中，鎖定檢測(cè)器200接收VCO 106輸出的鎖相時(shí)鐘112，以及一頻率設(shè)定信號(hào)114。其中，頻率設(shè)定信號(hào)114是用來(lái)設(shè)定所須的頻率范圍，其可以利用寄存(register)的方式來(lái)設(shè)定，以決定所要鎖定的頻率。在此請(qǐng)注意，鎖定檢測(cè)器200除了檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否已符合所須的頻率需求，也檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定，并且當(dāng)該二種檢測(cè)都成立時(shí)輸出一鎖定信號(hào)128。
就更細(xì)部電路而言，鎖定檢測(cè)器200例如包括一頻率鑒別器202,其根據(jù)所接收到的頻率設(shè)定信號(hào)114來(lái)設(shè)定所須的頻率范圍(譬如前述的頻率窗)，并且檢測(cè)鎖相時(shí)鐘112是否落入該頻率范圍，以產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)116。其中，該判斷信號(hào)代表鎖相時(shí)鐘112是否已經(jīng)落入該頻率范圍，在本實(shí)施例中，若判斷信號(hào)代表鎖相時(shí)鐘112已經(jīng)落入該頻率范圍，則檢測(cè)信號(hào)116對(duì)應(yīng)邏輯值l，反之，則對(duì)應(yīng)邏輯值0。在此請(qǐng)注意，圖3中的實(shí)施例，其頻率鑒別器202是以所要達(dá)到的功能來(lái)表示，其真正用來(lái)達(dá)成檢測(cè)機(jī)制的電路可整合在頻率鑒別器202的內(nèi)部或是外部。因此，本發(fā)明并未對(duì)頻率鑒別器的架構(gòu)進(jìn)行任何的限制，只要頻率鑒別器202能達(dá)成前述的檢測(cè)機(jī)制即可，而其電路設(shè)計(jì)可以有不同的變化。
檢測(cè)信號(hào)116的數(shù)據(jù)僅表示PPL輸出的信號(hào)符合所要鎖定的頻率，然而鎖相時(shí)鐘112有可能尚未收斂(鎖定)，亦即可能尚未達(dá)到相位對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)。因此，鎖定檢測(cè)器200仍還需僅檢測(cè)鎖相時(shí)鐘112是否穩(wěn)定，在本實(shí)施例中，本發(fā)明另建置一比較單元212來(lái)執(zhí)行檢測(cè)鎖相時(shí)鐘112是否穩(wěn)定的機(jī)制。此外，頻率鑒別器202在預(yù)定的每一個(gè)時(shí)刻都會(huì)對(duì)鎖相時(shí)鐘112做檢測(cè)，例如藉由計(jì)數(shù)器(counter)將鎖相時(shí)鐘112轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼118,因此每一時(shí)刻皆有對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼118輸出。
就機(jī)制而言，由于鎖相時(shí)鐘112理論上會(huì)收斂在一穩(wěn)定頻率上，因此其對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼118會(huì)成為一固定值，也就是說(shuō)，若PLL所輸出的鎖相時(shí)鐘已經(jīng)穩(wěn)定，那么前后不同時(shí)刻的數(shù)字碼118便會(huì)相同。因此，本發(fā)明是藉由前述的原理來(lái)進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)；在本實(shí)施例中，比較單元212的電路設(shè)計(jì)例如可以由二個(gè)移位寄存器204與206以及一數(shù)字比較器208來(lái)達(dá)成。
移位寄存器204接收一操作時(shí)鐘120與一數(shù)字碼118。數(shù)字比較器208也同時(shí)接收數(shù)字碼118的數(shù)據(jù)。此移位寄存器204會(huì)將數(shù)字碼118寄存且依照時(shí)序輸出，經(jīng)由多位的數(shù)字比較器208進(jìn)行比較，例如是此刻，和前一刻的數(shù)字碼。如二個(gè)數(shù)字碼相同即輸出例如一高電平的信號(hào)124,以致能下一級(jí)的移位寄存器206。在此可以了解，二個(gè)數(shù)字碼相同是代表二者是實(shí)質(zhì)上相同，其在一些情形下或可允許有一些容忍的范圍無(wú)需絕對(duì)相等。
移位寄存器206的作用如下。如果數(shù)字比較器208的輸出在幾個(gè)時(shí)鐘都持續(xù)維持在高電平，就輸出例如一個(gè)高電平檢測(cè)信號(hào)126(對(duì)應(yīng)邏輯值1)。在此幾個(gè)時(shí)鐘的數(shù)量是依實(shí)際要求來(lái)設(shè)定，例如二個(gè)或是更多，其更多個(gè)時(shí)鐘表示更穩(wěn)定。此外，在這數(shù)個(gè)時(shí)鐘中，若所接收的多個(gè)狀態(tài)信號(hào)126其中，有任一個(gè)檢測(cè)信號(hào)126對(duì)應(yīng)邏輯值O(其代表此刻的數(shù)字碼與前一時(shí)刻的數(shù)字碼并不相同)，那么移位寄存器206便會(huì)被重置(reset),以重新檢測(cè)鎖相時(shí)鐘112是否已經(jīng)進(jìn)入鎖定狀態(tài)。
亦即，移位寄存器206可包含一個(gè)假鎖定檢測(cè)電路(false lock detectorcircuit)。當(dāng)數(shù)字比較器208輸出持續(xù)為低電平的幾個(gè)時(shí)鐘后，就代表進(jìn)入假鎖定的狀態(tài)。因此，在重置后再啟動(dòng)另一次相位對(duì)準(zhǔn)后，才會(huì)改變。
最后，若檢測(cè)信號(hào)116與126都對(duì)應(yīng)邏輯值l(邏輯的真(true)狀態(tài))，便確定鎖相時(shí)鐘不但處于正確的頻率范圍，且已經(jīng)進(jìn)入了鎖定狀態(tài)。此判斷可由邏輯單元210來(lái)判斷，譬如以一與門(mén)(AND gate)達(dá)成之，因此僅會(huì)在二個(gè)信號(hào)116與126都為邏輯的真狀態(tài)時(shí)，才會(huì)輸出一真狀態(tài)的信號(hào)，以此做為表示輸出鎖定的狀態(tài)。本發(fā)明所提供的實(shí)施例確實(shí)至少可以提升鎖定狀態(tài)的準(zhǔn)確度。然而本發(fā)明不僅限于所舉實(shí)施例。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鎖相環(huán)系統(tǒng)，包括一鎖相環(huán)，用來(lái)輸出一鎖相時(shí)鐘；以及一鎖定檢測(cè)器，耦接至該鎖相環(huán)，用來(lái)檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘的頻率是否落入一預(yù)定頻率范圍、并且檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定、以及若檢測(cè)到該鎖相時(shí)鐘的頻率已經(jīng)落入該預(yù)定頻率范圍且該鎖相時(shí)鐘已穩(wěn)定，則輸出一鎖定信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)，其中，該鎖定檢測(cè)器包括一頻率鑒別器，耦接至該鎖相環(huán)，用來(lái)檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘的頻率是否落入該預(yù)定頻率范圍，并據(jù)以輸出一第一^^測(cè)結(jié)果；一比較單元，用來(lái)判斷該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定，以輸出一第二檢測(cè)結(jié)果；以及一鎖定判斷單元，耦接至該頻率鑒別器與該比較單元，用來(lái)根據(jù)該第一檢測(cè)結(jié)果與該第二檢測(cè)結(jié)果，輸出一頻率鎖定狀態(tài)信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)，其中，該頻率鑒別器耦接至該比較單元，該頻率鑒別器另將該鎖相時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為一頻率數(shù)字碼信號(hào)，并將該頻率數(shù)字碼信號(hào)輸出至該比較單元，以及該比較單元包括一第一移位寄存器，用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼信號(hào)；一數(shù)字比較器，耦接至該第一移位寄存器，用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出，以比較該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出是否相同，并據(jù)以輸出一第三檢測(cè)結(jié)果；以及一判斷單元，耦接至該數(shù)字比較器，用來(lái)接收連續(xù)多個(gè)該第三檢測(cè)結(jié)果，以判斷該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出相同的次數(shù)是否大于一預(yù)定次數(shù)，并據(jù)以輸出該第二檢測(cè)結(jié)果。
4. 如權(quán)利要求3所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)，其中，該判斷單元是一第二移位寄存器，用來(lái)移位寄存該第三檢測(cè)結(jié)果。
5. 如權(quán)利要求4所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)，其中，若該多個(gè)第三檢測(cè)結(jié)果中，有任一個(gè)代表該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出不同，則該第二移位寄存器是被重置。
6. 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)，其中，該頻率鑒別器是依據(jù)一頻率設(shè)定信號(hào)來(lái)設(shè)定該預(yù)定頻率范圍。
7. 如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)系統(tǒng)，其中，該鎖相環(huán)包括一相位/頻率檢測(cè)器，用來(lái)接收一參考時(shí)鐘與一反饋信號(hào)，并根據(jù)該參考時(shí)鐘與該反饋信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一輸出；一電荷泵電路，耦接至該相位/頻率檢測(cè)器，用來(lái)接收該相位/頻率檢測(cè) 器的該第一電平輸出端與該第二電平輸出端的輸出；一回路濾波器，耦接至該電荷泵電路，用來(lái)接收該電荷泵電路的輸出；一電壓控制振蕩器，耦接至該回路濾波器，用來(lái)接收該回路濾波器的輸 出，產(chǎn)生該鎖相時(shí)鐘；以及一分頻器，將該鎖相時(shí)鐘分頻后輸出該反饋信號(hào)給該相位/頻率檢測(cè)器。
8. —種頻率鎖定檢測(cè)器，包括一頻率鑒別器，用來(lái)檢測(cè)一鎖相時(shí)鐘的頻率是否落入一預(yù)定頻率范圍， 并據(jù)以輸出 一 第 一檢測(cè)結(jié)果；一比較單元，用來(lái)判斷該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定，以輸出一第二檢測(cè)結(jié)果；以及一鎖定判斷單元，耦接至該頻率鑒別器與該比較單元，用來(lái)根據(jù)該第一 檢測(cè)結(jié)果與該第二檢測(cè)結(jié)果，輸出 一頻率鎖定狀態(tài)信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求8所述的頻率鎖定檢測(cè)器，其中，該頻率鑒別器耦接至該 比較單元，該頻率鑒別器另將該鎖相時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為一頻率數(shù)字碼信號(hào)，并將該 頻率數(shù)字碼信號(hào)輸出至該比較單元，以及該比較單元包括一第一移位寄存器，用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼信號(hào)；一數(shù)字比較器，耦接至該第一移位寄存器，用來(lái)接收該頻率數(shù)字碼與該 第一移位寄存器的輸出，以比較該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出是 否相同，并據(jù)以輸出一第三檢測(cè)結(jié)果；以及一判斷單元，耦接至該數(shù)字比較器，用來(lái)接收連續(xù)多個(gè)該第三檢測(cè)結(jié)果， 以判斷該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出相同的次數(shù)是否大于一預(yù)定 次數(shù)，并據(jù)以輸出該第二檢測(cè)結(jié)果。
10. 如權(quán)利要求9所述的頻率鎖定檢測(cè)器，其中，該判斷單元是一第二 移位寄存器，用來(lái)移位寄存該第三檢測(cè)結(jié)果。
11. 如權(quán)利要求10所述的頻率鎖定檢測(cè)器，其中，在該多個(gè)第三檢測(cè)結(jié) 果中，若有任一個(gè)代表該頻率數(shù)字碼與該第一移位寄存器的輸出彼此不相同， 則該第二移位寄存器是被重置。
12. 如權(quán)利要求8所述的頻率鎖定檢測(cè)器，其中，該頻率鑒別器依據(jù)一 頻率設(shè)定信號(hào)來(lái)設(shè)定該預(yù)定頻率范圍。
13. —種鎖相環(huán)的鎖相方法，包括 取得一鎖相環(huán)所要輸出的一鎖相時(shí)鐘； 檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否落入一預(yù)定頻率范圍； 檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定；以及若檢測(cè)到該鎖相時(shí)鐘的頻率已經(jīng)落入該預(yù)定頻率范圍且該鎖相時(shí)鐘已穩(wěn) 定，則輸出一鎖定信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求13所述的鎖相環(huán)的鎖相方法，其中，檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是 否穩(wěn)定的該步驟包括產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該鎖相時(shí)鐘的 一頻率數(shù)字碼信號(hào)；利用 一 第 一移位寄存器，接收該頻率數(shù)字碼信號(hào)以及一搡作時(shí)鐘信號(hào)； 利用一數(shù)字比較器，來(lái)比較前一時(shí)刻的該頻率數(shù)字碼信號(hào)與后一時(shí)刻的該頻率數(shù)字碼信號(hào)是否相同，如果相同則輸出一信號(hào)；以及利用 一第二移位寄存器，接收該操作時(shí)鐘信號(hào)以及該數(shù)字比較器輸出的該信號(hào)，并根據(jù)該操作時(shí)鐘信號(hào)以及該數(shù)字比較器輸出的該信號(hào)來(lái)輸出 一邏輯狀態(tài)信號(hào)。
15. 如權(quán)利要求14所述的鎖相環(huán)的鎖相方法，另包含有 利用一頻率鑒別器產(chǎn)生該頻率數(shù)字碼信號(hào)。
全文摘要
一種鎖相環(huán)系統(tǒng)，包括一鎖相環(huán)與一鎖定檢測(cè)器。鎖相環(huán)用來(lái)輸出一鎖相時(shí)鐘。鎖定檢測(cè)器耦接至該鎖相環(huán)，用來(lái)檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘的頻率是否落入一預(yù)定頻率范圍、并且檢測(cè)該鎖相時(shí)鐘是否穩(wěn)定。若檢測(cè)到該鎖相時(shí)鐘的頻率已經(jīng)落入該預(yù)定頻率范圍且該鎖相時(shí)鐘已穩(wěn)定，則鎖定檢測(cè)器輸出一鎖定信號(hào)。
文檔編號(hào)H03L7/06GK101557228SQ20081008864
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者林偉俊 申請(qǐng)人:聯(lián)詠科技股份有限公司