專利名稱:Adpll電路、半導(dǎo)體器件和便攜信息設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于無線發(fā)送器/接收器等的ABS(自動(dòng)頻帶選擇)電路配 置并且具體地涉及PLL (鎖相環(huán))配置。
背景技術(shù)：
ABS功能是用于近年來的無線發(fā)送器/接收器配置的不可或缺的技術(shù)要素。各自 使用無線發(fā)送器/接收器的蜂窩電話一般適用于例如800MHz、900MHz和2GHz的三頻帶或 者雙頻帶。
ABS功能的處理時(shí)間縮短等同于PLL的鎖相速度增加。因此，增加PLL的鎖相速度
至關(guān)重要。
在公開號(hào)為2005-109618的日本待審專利(專利文獻(xiàn)1)中描述的發(fā)明中公開了 一種通過將二進(jìn)制搜索方法運(yùn)用于開環(huán)方法的PLL并且按照視向VCO輸入的頻帶切換控制 信號(hào)數(shù)目而定的次數(shù)進(jìn)行相位確定來確定最終選擇頻帶的方法。
由于ABS的精確度和處理時(shí)間具有權(quán)衡關(guān)系，所以為了縮短ABS的處理時(shí)間，需要 高精確度的ABS。為了實(shí)現(xiàn)高精確度的ABS，一種使用DPFD(數(shù)字相位比較器)的方法近年
來變得普遍。
另外也考慮通過使用所有電路配置數(shù)字化的ADPLL(全數(shù)字鎖相環(huán))來增加PLL 的精確度并且通過普通半導(dǎo)體制造工藝來配置無線發(fā)送器/接收器。
專利文獻(xiàn)1 公開號(hào)為2005-109618的日本待審專利

發(fā)明內(nèi)容
然而在專利文獻(xiàn)1中描述的發(fā)明涉及一種常規(guī)模擬PLL而不能應(yīng)用于ADPLL。
在DPFD中不可避免地存在由器件延遲引起的輸入相位差的初始值(模擬數(shù)量)。 當(dāng)該值大時(shí)不采用ABS的初始值并且它引起功能故障。
另外也存在與DPFD的輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的初始值有關(guān)的問題。由于DPFD的輸出為數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)，所以關(guān)于該數(shù)據(jù)可以將輸入相位差完全設(shè)置成“0”。在使用DPFD的ABS中，通過使 用DPFD的輸出來讀取相位改變。當(dāng)輸入相位差積累時(shí)，它也在對(duì)DPFD進(jìn)行飽和處理時(shí)被 認(rèn)為不便。
本發(fā)明的目的在于在ADPLL環(huán)境或者與ADPLL環(huán)境接近的環(huán)境之下提供ABS精確 度提高手段并且實(shí)現(xiàn)ABS處理時(shí)間縮短。
此外還提供用于通過提供用于進(jìn)行ABS處理而不積累輸入相位差來防止出現(xiàn)飽 和的手段。[0015]本發(fā)明的上述和其它目的以及新穎特征根據(jù)說明書和附圖的描述將變得清楚。
在本申請(qǐng)中公開的發(fā)明中的有代表性的發(fā)明的概況將簡(jiǎn)述如下。
與本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例有關(guān)的一種ADPLL電路包括數(shù)控振蕩器；數(shù) 字相位比較器，用于檢測(cè)在通過將數(shù)控振蕩器的輸出的頻率分頻而獲得的分頻信號(hào)與參考 信號(hào)之間的相位誤差；以及ABS電路，用于進(jìn)行自動(dòng)頻率選擇。ABC電路中具有數(shù)字頻率比 較器，該數(shù)字頻率比較器用于根據(jù)數(shù)字頻率比較器的輸出來檢測(cè)分頻信號(hào)與參考信號(hào)之間 相位誤差的移位方向，并且數(shù)字頻率比較器包括第一 D觸發(fā)器，該第一 D觸發(fā)器用于在開始 啟動(dòng)數(shù)字相位比較器的ABS操作時(shí)存儲(chǔ)在分頻信號(hào)與參考信號(hào)之間的相位誤差的移位數(shù) 量。
在該ADPLL電路中，數(shù)字頻率比較器可以具有減法器，該減法器用于從輸入的數(shù) 字相位比較器的輸出減去第一 D觸發(fā)器中存儲(chǔ)的相位誤差的移位數(shù)量。
在該ADPLL電路中，數(shù)字頻率比較器可以通過使用通過從數(shù)字相位比較器的輸出 減去第一 D觸發(fā)器中存儲(chǔ)的相位誤差的移位數(shù)量而獲得的值的符號(hào)來檢測(cè)相位誤差的移 位方向。
在該ADPLL電路中，ABS電路還可以包括二進(jìn)制搜索器件，從二進(jìn)制搜索器件輸出 由兩個(gè)或者更多信號(hào)線配置的頻帶信號(hào)，并且通過向二進(jìn)制搜索器件供應(yīng)相位誤差的移位 方向來確定頻帶信號(hào)的信號(hào)線中的任何信號(hào)線的值。
該ADPLL電路還可以包括數(shù)字低通濾波器，并且可以向數(shù)控振蕩器輸入經(jīng)由數(shù)字 低通濾波器的頻帶信號(hào)和數(shù)字相位比較器的輸出。
該ADPLL電路還可以包括模擬相位比較器和選擇器電路，并且選擇器電路可以選 擇向二進(jìn)制搜索器件輸入數(shù)字相位比較器的輸出和模擬相位比較器的輸出中的哪一個(gè)。
在本發(fā)明的范圍中也包括具有任何上述ADPLL電路的半導(dǎo)體器件和包括該半導(dǎo) 體器件的便攜信息設(shè)備。
通過本申請(qǐng)中公開的發(fā)明中的有代表性的發(fā)明獲得的效果將簡(jiǎn)述如下。
通過使用與本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例有關(guān)的ABS電路，可以數(shù)字地消除包 括TDC(時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器)的ADPLL和DPFD中所用TDC的初始頻率誤差。這可以有助于提 高ABS精確度并且增加鎖頻速度。


圖1是示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的用于蜂窩電話的ADPLL電路的配置的 框圖。
圖2是示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的數(shù)字頻率比較器的配置的框圖。
圖3是示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的數(shù)字頻率比較器的操作的定時(shí)圖。
圖4是示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的二進(jìn)制搜索器件的配置的框圖。
圖5是用于說明與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的ABS電路的操作的流程圖。
圖6是用于說明與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的二進(jìn)制搜索的概念圖。
圖7是表達(dá)與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的ABS處理的整個(gè)操作的定時(shí)圖。
圖8是表達(dá)與本發(fā)明的第二實(shí)施例有關(guān)的用于蜂窩電話的ADPLL電路的配置的框 圖。[0034]圖9是示出了與本發(fā)明的第二實(shí)施例有關(guān)的模擬頻率比較器的配置的框圖。
圖10是示出了與本發(fā)明的第二實(shí)施例有關(guān)的數(shù)字頻率比較器的配置的框圖。
圖11是示出了與本發(fā)明的第二實(shí)施例有關(guān)的從數(shù)字頻率比較器輸出的DCMP_EN 信號(hào)的波形的定時(shí)圖。
具體實(shí)施方式
下文將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
第一實(shí)施例
圖1是示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的用于蜂窩電話的ADPLL電路的配置的 框圖。
ADPLL 電路包括 TCXO 10UDPFD 102、ABS 電路 103、DLPF104、DC0 105,MMD 106 和 SDM 107。
TCXO 101是輸出REF信號(hào)作為參考頻率信號(hào)的溫度補(bǔ)償型參考頻率振蕩電路。向 DPFD 102和在ABS電路103中的二進(jìn)制搜索器件103-2 (后文將描述)供應(yīng)REF信號(hào)。
DPFD (數(shù)字相位頻率檢測(cè)器)102是用于檢測(cè)在從TCXO 101輸入的REF信號(hào)與從 MMD 106輸入的DIV信號(hào)(后文將描述)之間的相位差的相位差檢測(cè)電路。DPFD 102經(jīng)常 包括用于在REF信號(hào)單位基礎(chǔ)上檢測(cè)兩個(gè)信號(hào)之間粗略偏差的計(jì)數(shù)器和用于導(dǎo)出比REF信 號(hào)更小的差值的TDC(時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器)。
向ABS 103和DLPF 104輸入DPFD 102導(dǎo)出的相位差作為DPE信號(hào)(數(shù)字值)。 在該實(shí)施例中，DPE信號(hào)是具有η(滿足η > 1的整數(shù))位位寬的信號(hào)。
ABS(自動(dòng)頻帶選擇)電路103是用于使用預(yù)先設(shè)置的頻率作為參考來確定頻率的 頻率頻帶選擇電路。
ABS電路103包括數(shù)字頻率比較器103_1和二進(jìn)制搜索器件103_2。
數(shù)字頻率比較器103-1是用于從DPFD 102的輸出來吸收初始相位的移位和相位 變化的模塊。圖2是示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的數(shù)字頻率比較器103-1的配置的 框圖。
數(shù)字頻率比較器103-1包括定序器301、第一選擇器302、第一 DFF 303、減法器 304、第二選擇器305和第二 DFF 306。
定序器301是用于生成各選擇器的操作定時(shí)的控制電路。
向定序器301輸入ABS_0N信號(hào)和REF信號(hào)。在上電等時(shí)從高階側(cè)上的作為控制 電路的主定序器(在圖2中未示出)輸出ABS_0N信號(hào)從而指示開始自動(dòng)頻率設(shè)置。REF信 號(hào)是從TCXO 101輸入的參考頻率。如也在TCXO 101的描述中所述的，該信號(hào)被溫度補(bǔ)償， 從而防范溫度改變的可靠性高。定序器301基于ABS_0N信號(hào)和REF信號(hào)來操作。
作為定序器301的輸出信號(hào)，存在INITIAL_LATCH_EN信號(hào)和C0MP_LATCH_EN信 號(hào)。
向定序器301輸入的ABS_0N信號(hào)在開始比較各位時(shí)處于“H”電平而在完成時(shí)變 成“L”電平。通過僅按照二進(jìn)制搜索器件103-2的輸出信號(hào)線數(shù)目重復(fù)操作來完成ABS操作。
使用REF信號(hào)在ABS_0N信號(hào)上升之后的上升沿作為定時(shí)，INITIAL_LATCH_EN信號(hào)上升。INITIAL_LATCH_EN信號(hào)的下降定時(shí)與REF信號(hào)的在INITIAL_LATCH_EN信號(hào)上升 之后的上升沿匹配。
在定序器301中的倒計(jì)數(shù)器在ABS_0N信號(hào)的上升沿復(fù)位并且開始倒計(jì)數(shù)。當(dāng)?shù)褂?jì) 數(shù)器變成零時(shí)，C0MP-LATCH_EN信號(hào)變成“H”電平。當(dāng)信號(hào)處于“H”電平時(shí)，第二 DFF 306 使用減法器304的輸出作為比較結(jié)果來保持第二選擇器305的值。C0MP_LATCH_EN信號(hào)的 下降定時(shí)與REF信號(hào)的在C0MP_LATCH_EN信號(hào)上升之后的下一上升沿匹配。
第一選擇器302是用于確定是否向第一 DFF 303輸出作為DPFD 102的輸出值的 DPE信號(hào)以及是否反饋第一 DFF 303的輸出值的選擇器電路。
向第一選擇器 302 輸入 INITIAL_LATCH_EN 信號(hào)。當(dāng) INITIAL_LATCH_EN 信號(hào)處于 “H”電平時(shí)，從第一選擇器302輸出DPE信號(hào)的值。當(dāng)INITIAL_LATCH_EN信號(hào)處于“L”電 平時(shí)，從第一選擇器302輸出第一 DFF 303的值。
第一 DFF(D觸發(fā)器)303是用于保持第一選擇器302的輸出的D觸發(fā)器組。第一 DFF 303由數(shù)目與DPE的位數(shù)(在圖2中為η (η > 0并且η為整數(shù)))對(duì)應(yīng)的D觸發(fā)器配置。
向第一 DFF 303輸出REF信號(hào)作為定時(shí)。
當(dāng)REF信號(hào)從“L”改變成“H”時(shí)，第一 DFF 303鎖存供應(yīng)的來自第一選擇器302的 輸出信號(hào)。因而第一選擇器302可以保持圖3中所示“初始相位差”的值(后文將描述)。 將DFF 303的輸出信號(hào)表達(dá)為DPEO。
減法器304從供應(yīng)的DPFD 102的輸出值(DPE信號(hào))減去第一 DFF 303中存儲(chǔ)的 “初始相位差”的值(DPEO)。
當(dāng)從輸入的DPE信號(hào)減去“初始相位差”的值(DPEO)時(shí)，符號(hào)變成“ + ”或者“_”。 減法器304向第二選擇器305僅輸出該符號(hào)。該符號(hào)表達(dá)“相移方向”，該方向表明是REF 信號(hào)超前于DIV信號(hào)還是DIV信號(hào)超前于REF信號(hào)。
因此，減法器304的輸出由一位組成。它實(shí)現(xiàn)用通過抵消初始相位差而獲得的頻 率信息進(jìn)行ABS操作。
第二選擇器305是用于確定是否向第二 DFF 306輸出減法器304的輸出信號(hào)以及 是否向第二 DFF 306本身饋送第二 DFF 306的值的選擇器電路。
向第二選擇器305輸入C0MP_LATCH_EN信號(hào)。當(dāng)C0MP_LATCH_EN信號(hào)處于“H”電 平時(shí)，第二選擇器305向第二 DFF306輸出減法器304的輸出信號(hào)。當(dāng)C0MP_LATCH_EN信號(hào) 處于“L”電平時(shí)，第二選擇器305向第二 DFF 306輸出第二 DFF 306的輸出本身。
第二 DFF 306是用于保持被減去“初始相位差”的DPE信號(hào)的“符號(hào)”的D觸發(fā)器。 也向第二 DFF 306輸入REF信號(hào)，并且在REF信號(hào)的上升沿更新第二 DFF 306的數(shù)據(jù)。
如上文所述，第二 DFF 306保持被減去“初始相位差”的DPE信號(hào)的“符號(hào)”。因此， 不同于第一 DFF 303，第二 DFF 306總是由一位的D觸發(fā)器配置。
當(dāng)REF信號(hào)從“L”改變成“H”時(shí)，第二 DFF 306鎖存第二選擇器305的輸出。通 過該操作，可以按照被減去“初始相位差”值的DPE信號(hào)導(dǎo)出在DIV信號(hào)與REF信號(hào)之間的 相位差。向二進(jìn)制搜索器件103-2輸出第二 DFF 306的輸出作為比較結(jié)果。
通過鎖存“初始相位差”的值(DPEO)并且從輸入的DPE減去“初始相位差”的值， 可以及早地穩(wěn)定向二進(jìn)制搜索器件103-2輸入的比較結(jié)果。因而可以及早地獲得在ABS_0N信號(hào)的上升時(shí)段中并且另外在整個(gè)ABS操作中的穩(wěn)定性。
圖3是示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的數(shù)字頻率比較器103-1的操作的定時(shí) 圖。使用該圖將描述數(shù)字頻率比較器103-1的操作。
在該實(shí)施例中，ADPLL的整個(gè)操作包括1)上電(接通)>2) ABS處理(ABS)和3)鎖 頻(鎖定)。在圖3中，在最上層中的狀態(tài)表明操作。
在操作之中，2) ABS處理與本發(fā)明直接地相關(guān)。在ABS處理時(shí)段期間，ABS_0N信號(hào) 由未示出的主定序器輸入九次。ABS_0N信號(hào)的輸入次數(shù)依賴于待調(diào)整的頻帶信號(hào)(從二進(jìn) 制搜索器件103-2向DCO 105輸出的信號(hào))的數(shù)目。因此，當(dāng)頻帶信號(hào)數(shù)目增加時(shí)，ABS_0N 信號(hào)的輸入次數(shù)增加。當(dāng)頻帶信號(hào)數(shù)目減少時(shí)，ABS_0N信號(hào)的輸入次數(shù)也減少。
由ABS_0N信號(hào)的一次輸入來確定頻帶信號(hào)的狀態(tài)。后文將參照?qǐng)D3描述整個(gè)處 理，而現(xiàn)在將描述當(dāng)輸入ABS_0N信號(hào)一次時(shí)數(shù)字頻率比較器103-1如何操作。
如上文所述，在REF信號(hào)的緊接在輸入ABS_0N信號(hào)之后的上升沿，定序器301使 INITIAL_LATCH_EN信號(hào)上升(在圖3中為#1)。當(dāng)獲得這一狀態(tài)時(shí)，第一選擇器302向第 一 DFF 303輸出DPE信號(hào)。
當(dāng)輸入“H”電平的ABS_0N信號(hào)時(shí)，DPFD 102也與ABS電路103同時(shí)開始操作。由 于DPFD 102也響應(yīng)于從TCXO 101輸出的REF信號(hào)來操作，所以在從輸入“H”電平的ABS_ ON信號(hào)起的一段時(shí)間之后，在作為DPFD 102的輸出的DPE信號(hào)中反映DIV信號(hào)與REF信號(hào) 之差，并且輸出作為結(jié)果的DPE信號(hào)(在圖3中為#2)。
當(dāng)REF信號(hào)在DPE信號(hào)的輸入時(shí)段期間上升時(shí)，第一 DFF 303保持DPE信號(hào)(在 圖3中為#3)。從那時(shí)起，即使在INITIAL_LATCH_EN信號(hào)變成“L”電平之后仍然持續(xù)地保 持第一 DFF 303中保持的DPE的初始值(初始相位差)。該初始相位差對(duì)應(yīng)于DPFD 102中 的器件延遲。通過由減法器304抵消器件延遲，可以進(jìn)行高精確度的ABS操作。通過邏輯 綜合工具設(shè)計(jì)DFF之間的所有數(shù)據(jù)使得不出現(xiàn)建立/保持等中的定時(shí)違例。
減法器304從DPE信號(hào)減去第一 DFF 303中保持的值作為DPFD 102的輸出而不 受外部電路影響。當(dāng)保持第一 DFF 303中保持的DPE的初始值時(shí)，從DPE信號(hào)減去初始相 位差作為DPFD 102的輸出。
在參考時(shí)間(后文將描述的圖5中的步驟S1005)流逝之后，定序器301在REF信 號(hào)的上升沿將C0MP_LATCH_EN信號(hào)設(shè)置成高電平(在圖3中為#4)。因而第二選擇器305 向第二 DFF 306供應(yīng)通過將DPE信號(hào)減去初始相位差而獲得的信號(hào)的符號(hào)。在下一 REF信 號(hào)的上升沿，符號(hào)由第二 DFF 306鎖存(在圖3中為#5)。按照符號(hào)來確定向二進(jìn)制搜索器 件103-2供應(yīng)的比較結(jié)果。也在這一情況下，通過邏輯綜合工具設(shè)計(jì)DFF之間的所有數(shù)據(jù) 使得不出現(xiàn)建立/保持等的定時(shí)違例。
通過重復(fù)輸入ABS_0N信號(hào)九次，可以確定從二進(jìn)制搜索器件103_2輸出的九個(gè)頻 帶信號(hào)的值。
二進(jìn)制搜索器件103-2是用于基于從數(shù)字頻率比較器103-1供應(yīng)的比較結(jié)果來確 定向DCO 105供應(yīng)的九位頻帶信號(hào)的模塊。
圖4是示出了二進(jìn)制搜索器件103-2的配置的框圖。如也根據(jù)該圖清楚的是，二 進(jìn)制搜索器件103-2包括控制器103-2a和鎖存器組103_2b。
向控制器103_2a供應(yīng)從數(shù)字頻率比較器103_1輸入的比較結(jié)果、從TCXO 101輸入的REF信號(hào)和ABS_0N信號(hào)。通過控制器103_2a確定向DCO 105輸入的頻帶信號(hào)。控制 器103-2a也輸出用于使從它本身輸出的頻帶信號(hào)由鎖存器組103-2b鎖存的定時(shí)信號(hào)。
控制器103_2a基于由數(shù)字頻率比較器103_1供應(yīng)的比較結(jié)果來檢測(cè)REF信號(hào)與 DIV信號(hào)之間移位的方向。當(dāng)比較結(jié)果為“1”時(shí)認(rèn)為滿足REF < DIV并且控制器103_2a 在待處理的頻帶信號(hào)線中設(shè)置“0”。當(dāng)比較結(jié)果為“0”時(shí)認(rèn)為滿足REF > DIV并且控制器 103-2a在待處理的頻帶信號(hào)線中設(shè)置“1”。
鎖存器組103_2b是用于穩(wěn)定地保持從控制器103_2a輸出的頻帶信號(hào)的鎖存器 組。存在鎖存器組103-2b用于在來自控制器103-2a的輸出被穩(wěn)定之后通過響應(yīng)于定時(shí)信 號(hào)鎖存從控制器103-2a輸出的頻帶信號(hào)來穩(wěn)定DCO 105的操作。如果DCO 105的操作條 件允許，則可以不提供鎖存器組103-2b并且可以向DCO 105直接地供應(yīng)控制器103_2a的 輸出。
DLPF 104是為了去除DPFD 102獲得的REF信號(hào)與DIV信號(hào)之差的高階諧波分量 而插入的數(shù)字低通濾波器。
DCO 105是基于ABS電路103和DLPF 104的輸出來操作的數(shù)控振蕩器。在該實(shí) 施例中，DCO 105的二進(jìn)制權(quán)值取決于從ABS電路103輸出的(九個(gè))頻帶信號(hào)。DCO 105 的熱權(quán)值取決于DLPF 104的輸出。
MMD 106是用于對(duì)DCO 105的輸出進(jìn)行分頻的多模分頻器。MMD 106的輸出是DIV 信號(hào)。在DPFD 102中比較DIV信號(hào)與作為參考操作時(shí)鐘的REF信號(hào)。
SDM 107是用于確定MMD 106的分頻比的分頻比設(shè)置模塊。根據(jù)所需操作頻率來 改變向SDM 107輸入的輸入值，因而確定向MMD 106輸入的值(分頻比)。
下文將描述具有這樣的配置的ADPLL的操作。
圖5是用于說明與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的ABS電路103的操作的流程圖。
首先，在開始初始操作如上電時(shí)，控制器103_2a將變量“j”初始化成0(步驟 S1001)。變量“j”表達(dá)將由控制器103-2a控制的頻帶信號(hào)是什么。通過變量“j”也存儲(chǔ) ABS_0N信號(hào)的輸入次數(shù)。在該實(shí)施例的描述中，當(dāng)變量“j”為“1”時(shí)，最高有效頻帶信號(hào) [8]是待控制的對(duì)象。當(dāng)變量“j”為“9”時(shí)，頻帶信號(hào)[0]是待控制的對(duì)象。
接著，與在步驟S1001中的處理對(duì)應(yīng)，控制器103_2a將作為鎖存器組103_2b的輸 出的頻帶信號(hào)[8:0]設(shè)置成二進(jìn)制表示“0_1111_1111”(步驟S1002)。
通過設(shè)置這樣的值，可以將初始值設(shè)置成可以在ABS電路103中設(shè)置的頻率范圍 的幾乎中心。二進(jìn)制表示“0_1111_1111”僅為例子，并且也可以使用“ 1_0000_0000”。也可 以有意地設(shè)置另一值。
上述處理在啟動(dòng)之后立即進(jìn)行并且必須在輸入ABS_0N信號(hào)之后進(jìn)行。
此后，ABS電路103從未示出的主定序器接收“H”電平的ABS_0N信號(hào)(步驟 S1003)。響應(yīng)于ABS_0N信號(hào)的上升沿，控制器103-2a將變量“j”遞增一。響應(yīng)于ABS_0N 信號(hào)的上升沿，定序器301使INITIAL_LATCH_EN信號(hào)上升以進(jìn)行用于向第一 DFF 304中存 儲(chǔ)DIV信號(hào)與REF信號(hào)之間的初始相位差的處理(步驟S1004)。
在參考時(shí)間流逝(步驟S1005)之后，定序器301使C0MP_LATCH_EN信號(hào)上升并且 鎖存減法器304的輸出、也就是在目標(biāo)頻率與實(shí)際頻率之間的比較結(jié)果。
此后，ABS電路103接收ABS_0N信號(hào)的下降沿(步驟S1006)。截至該接收完成ABS_0N處理，并且二進(jìn)制搜索器件103-2參考從數(shù)字頻率比較器103-1輸入的比較結(jié)果 (步驟 S1007)。
在參考的比較結(jié)果為REF<DIV(在步驟S1007中為是)的情況下，控制器103_2a 向待操作的信號(hào)線設(shè)置“0”(步驟S1009)。在參考的比較結(jié)果為REF彡DIV(在步驟S1007 中為否)的情況下，控制器103-2a向待操作的信號(hào)線設(shè)置“1” (步驟S1008)。
在完成步驟S1009或者S1008中的對(duì)頻帶信號(hào)線的處理之后，控制器103_2a確認(rèn) 變量“ j”是否等于9 (步驟S1010)。
當(dāng)j = 9(在步驟S1010中為是)時(shí)，不再輸入ABS_0N信號(hào)。因此，控制器103_2a 輸出定時(shí)信號(hào)(步驟S1013)并且完成ABS操作。
另一方面，當(dāng)j不等于9 (在步驟S1010中為否)時(shí)，在接收下一 ABS_0N信號(hào)時(shí)待 控制的頻帶信號(hào)設(shè)置成“0”(步驟S1011)之后，控制器103-2a向鎖存器組103_2b輸出定 時(shí)信號(hào)(步驟S1012)。通過該操作，改變從DCO 105輸出的頻率，并且可以進(jìn)行二進(jìn)制頻率搜索。
在初始值在步驟S1002中設(shè)置成“1_0000_0000”的情況下，在步驟SlOll中的設(shè) 置值變成“1”。
在完成步驟S1012中的處理之后，程序返回到步驟S1003中的處理并且繼續(xù)該處 理直至步驟S1013。
利用這樣的配置，可以如圖6中所示進(jìn)行二進(jìn)制搜索的ABS操作。圖6是用于說 明與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的二進(jìn)制搜索的概念圖。
圖6中的豎直軸表明頻帶信號(hào)所選頻率。圖6的水平軸表明ABS_0N信號(hào)的輸入 次數(shù)。
如上文所述，在該實(shí)施例中，頻帶信號(hào)具有九位的位寬。因而有可能豎直軸具有從 “0”至“511”的值。也如在步驟S1002中所述，頻帶信號(hào)的初始值為“0_1111_1111”，從而 值為255，也就是說，值定位于可設(shè)置范圍的幾乎中心。
每當(dāng)輸入ABS_0N信號(hào)時(shí)，在步驟S1006中確定在REF信號(hào)與DIV信號(hào)之間的關(guān)系 (大或者小)。通過進(jìn)行該操作(隨著“j”在水平軸上的值增加)，可以高速進(jìn)行ABS操作。
最終將描述整個(gè)ABS處理(ABS)的流程。圖7是表達(dá)與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān) 的ABS處理的整個(gè)操作的定時(shí)圖。假設(shè)該圖中的DCO設(shè)置頻率在用頻帶[8:0]進(jìn)行設(shè)置時(shí) 存在于255與256之間。
在定時(shí)圖中，定位于上層的“狀態(tài)”和“ABS_0N信號(hào)”與在圖3上層的“狀態(tài)”和 “ABS_0N信號(hào)”相同。
1)如在步驟S1002中所述，在上電(接通)時(shí)向DCO 105輸出的頻帶[8:0]設(shè)置 成二進(jìn)制表示“0_1111_1111”。因此，在圖7中的最下層的“DC0振蕩頻率”(也就是DCO 105的輸出)被穩(wěn)定于頻帶[8:0] = 255( 二進(jìn)制表示“0_1111_1111”)。
2)當(dāng)程序進(jìn)行至ABS (ABS處理)時(shí)，向ABS電路103輸入“H”電平的ABS_0N信號(hào) (圖5中的步驟S1003)。此后，直至向ABS電路103輸入“L”電平的ABS_0N信號(hào)的處理如 參照?qǐng)D5所述。
當(dāng)向ABS電路103輸入“L”電平的ABS_0N信號(hào)時(shí)生成圖5中的步驟SlOll中的 定時(shí)信號(hào)輸出。因此，使用ABS_0N信號(hào)的上升沿作為觸發(fā)器來更新圖7中的中間層中的頻帶[8:0]的值。由于DCO的實(shí)際輸出低于DCO設(shè)置頻率，所以ABS電路103中的“比較結(jié) 果”變成“L”電平(在步驟S1007中為否)。因而將第一位的值設(shè)置成“1”(圖5中的步驟 S1008)并將第二位的值設(shè)置成“0”(圖5中的步驟S1011)。輸出頻帶[8:0]作為二進(jìn)制表 示“ 1_0111_1111，，、也就是十進(jìn)制表示383 (在圖7中為#A)。
由于改變頻帶[8:0]的更新，所以有時(shí)要求DCO 105的輸出在預(yù)定時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定。該 時(shí)段為圖7中所示的“穩(wěn)定時(shí)段”。粗略地估計(jì)穩(wěn)定時(shí)段的時(shí)間，并且未示出的主定序器重 新輸入ABS_0N信號(hào)(在圖7中為#B)。這意味著在頻帶信號(hào)中的第二位開始ABS處理。
接著進(jìn)行與對(duì)頻帶信號(hào)的第一位的處理類似的處理。在圖7中的#C，在ABS電路 103中的“比較結(jié)果”變成“H”(在圖5中的步驟S1007中為是)。因而將第二位的值設(shè)置 成“0” (圖5中的步驟S 1009)，并且也將第三位的值改變成“0” (圖5中的步驟S1011)。 因而輸出頻帶[8:0]作為二進(jìn)制表示“1_0011_1111”、也就是十進(jìn)制表示319(在圖7中為
#c)。
之后執(zhí)行對(duì)ABS_0N信號(hào)的處理七次(共九次)。通過以這樣的方式進(jìn)行處理，無 論DCO設(shè)置頻率如何都可以將ABS的誤差減少至最小值。
該實(shí)施例的效果在于可以縮短S1005中的處理時(shí)間。也就是說，通過減去初始相 位差，可以使DIV信號(hào)與REF信號(hào)之間的差值更接近實(shí)際值。因而可以估計(jì)分頻次數(shù)更少， 并且可以使將在S1005中采用的“參考時(shí)間”為更小值。它可以縮短ABS_0N信號(hào)的上升時(shí) 段，還可以縮短ABS操作本身的處理時(shí)間。
如根據(jù)上文理解的那樣，在ABS_0N信號(hào)的各上升沿存儲(chǔ)DIV信號(hào)與REF信號(hào)之差 (圖5中的步驟S1004)。由于可以在每次輸入ABS_0N信號(hào)時(shí)取消初始相位差(進(jìn)行共九 次)，所以未積累相位差。因而可以實(shí)現(xiàn)及早穩(wěn)定DCO 105的頻率。
第二實(shí)施例
接著將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
在第一實(shí)施例中，盡管DIV信號(hào)與REF信號(hào)之差小，但是進(jìn)行操作無任何問題。
然而在DIV信號(hào)與作為目標(biāo)頻率的REF信號(hào)偏差大的情況下，在進(jìn)行充分比較之 前出現(xiàn)飽和并且ABS的精確度下降。
在該實(shí)施例中提出一種與模擬ABS的混合模式。
圖8是表達(dá)與本發(fā)明的第二實(shí)施例有關(guān)的用于蜂窩電話的ADPLL電路的配置的框 圖。
與第一實(shí)施例的不同點(diǎn)主要在于ABS電路103的配置。
在第二實(shí)施例中的ABS電路103包括數(shù)字頻率比較器103_3、二進(jìn)制搜索器件 103-2、模擬頻率比較器103-4和第三選擇器103-5。由于二進(jìn)制搜索器件103-2類似于第 一實(shí)施例的二進(jìn)制搜索器件，所以將不重復(fù)描述。
模擬頻率比較器103-4是向其直接地輸入待比較的DIV信號(hào)和REF信號(hào)的普通模 擬頻率比較器。圖9是示出了與第二實(shí)施例有關(guān)的模擬頻率比較器103-4的配置的框圖。
如根據(jù)該圖清楚的那樣，DIV信號(hào)和REF信號(hào)被按照相同分頻比分頻。此后，向模 擬頻率比較器103-4中的DFF 400的數(shù)據(jù)端子輸入通過將DIV信號(hào)的頻率分頻而獲得的信 號(hào)而向定時(shí)端子輸入通過將REF信號(hào)的頻率分頻而獲得的信號(hào)。在DIV信號(hào)超前于REF信 號(hào)的情況下，輸出“1”作為比較結(jié)果。在其它情況下，輸出“0”作為比較結(jié)果。[0126]圖10是示出了與本發(fā)明的第二實(shí)施例有關(guān)的數(shù)字頻率比較器103-3的配置的框 圖。圖11是示出了與本發(fā)明的第二實(shí)施例有關(guān)的從數(shù)字頻率比較器103-3輸出的DCMP_EN 信號(hào)的波形的定時(shí)圖。
數(shù)字頻率比較器103-3的基本配置與第一實(shí)施例的基本配置相同。添加一個(gè) DCMP_EN信號(hào)作為來自定序器301的輸出信號(hào)線。
向第三選擇器103-5輸入DCMP_EN信號(hào)。DCMP_EN信號(hào)與第一實(shí)施例中的變量“ j” 互鎖。第三選擇器103-5向二進(jìn)制搜索器件103-2輸出模擬頻率比較器103-3的比較結(jié)果 直至“j”在圖5中的步驟S1005中變成“3”。另一方面，在“j”變成“3”之后(或者在用于 使“ j”等于3的ABS_0N信號(hào)的上升沿之后)，第三選擇器103-5向二進(jìn)制搜索器件103-2 輸出數(shù)字頻率比較器103-1的輸出。
圖11示出了該操作。在圖11中的上層的“狀態(tài)”和“ABS_0N”類似于圖3中的“狀 態(tài)”和“ABS_0N”。因而DCMP_EN信號(hào)的波形如圖11中所示。
通過該操作，在ABS_0N信號(hào)的第一位與第二位之間的時(shí)段中、也就是頻率波動(dòng)最 大的時(shí)段，切換模擬頻率比較器103-4的輸出。在第三位之后切換數(shù)字頻率比較器103-3 的輸出。
這里已經(jīng)在上文中基于實(shí)施例具體地描述發(fā)明人實(shí)現(xiàn)的發(fā)明。然而本發(fā)明顯然并 不限于前述實(shí)施例，而是可以加以各種修改而不脫離主旨。
本發(fā)明旨在于縮短緊接在啟動(dòng)等之后的ABS處理時(shí)段。具體而言，考慮應(yīng)用于便 攜信息設(shè)備，比如蜂窩電話。具體而言，本發(fā)明可以應(yīng)用于多個(gè)頻率頻帶(所謂雙頻帶和三 頻帶)。然而本發(fā)明并不限于該應(yīng)用。
例如，本發(fā)明可以恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于如下電子設(shè)備，該電子設(shè)備需要在改變光盤驅(qū)動(dòng) 等的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)通過應(yīng)用本發(fā)明的ABS處理來自動(dòng)調(diào)整頻率。
權(quán)利要求
1.一種ADPLL電路，包括 數(shù)控振蕩器；數(shù)字相位比較器，用于檢測(cè)在通過將所述數(shù)控振蕩器的輸出的頻率分頻而獲得的分頻 信號(hào)與參考信號(hào)之間的相位誤差；以及 ABS電路，用于進(jìn)行自動(dòng)頻率選擇，其中所述ABS電路中具有數(shù)字頻率比較器，所述數(shù)字頻率比較器用于根據(jù)所述數(shù)字頻 率比較器的輸出來檢測(cè)所述分頻信號(hào)與所述參考信號(hào)之間相位誤差的移位方向，并且其中所述數(shù)字頻率比較器包括第一 D觸發(fā)器，所述第一 D觸發(fā)器用于在開始啟動(dòng)所述 數(shù)字相位比較器的ABS操作時(shí)存儲(chǔ)在所述分頻信號(hào)與所述參考信號(hào)之間的所述相位誤差 的移位數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的ADPLL電路，其中所述數(shù)字頻率比較器包括減法器，所述減法 器用于從輸入的所述數(shù)字相位比較器的輸出減去所述第一D觸發(fā)器中存儲(chǔ)的所述相位誤 差的所述移位數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的ADPLL電路，其中所述數(shù)字頻率比較器通過使用通過從所述 數(shù)字相位比較器的所述輸出減去所述第一D觸發(fā)器中存儲(chǔ)的所述相位誤差的所述移位數(shù) 量而獲得的值的符號(hào)來檢測(cè)所述相位誤差的移位方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的ADPLL電路，其中所述ABS電路還包括二進(jìn)制搜索器件，其中從所述二進(jìn)制搜索器件輸出由兩個(gè)或者更多信號(hào)線配置的頻帶信號(hào)，并且 其中通過從所述數(shù)字頻率比較器向所述二進(jìn)制搜索器件供應(yīng)所述相位誤差的移位方 向來確定所述頻帶信號(hào)的所述信號(hào)線中的任何信號(hào)線的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的ADPLL電路，還包括數(shù)字低通濾波器，其中向所述數(shù)控振蕩器輸入經(jīng)由所述數(shù)字低通濾波器的所述頻帶信號(hào)和所述數(shù)字相 位比較器的輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的ADPLL電路，還包括模擬相位比較器和選擇器電路， 其中所述選擇器電路選擇向所述二進(jìn)制搜索器件輸入所述數(shù)字相位比較器的輸出和所述模擬相位比較器的輸出中的哪一個(gè)。
7.一種半導(dǎo)體器件，包括根據(jù)權(quán)利要求
1至6中的任一權(quán)利要求
所述的ADPLL電路。
8.一種便攜信息設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求
7所述的半導(dǎo)體器件。
專利摘要
本發(fā)明涉及ADPLL電路、半導(dǎo)體器件和便攜信息設(shè)備。本發(fā)明在ADPLL環(huán)境或者與ADPLL環(huán)境接近的環(huán)境之下提供ABS精確度提高手段并且實(shí)現(xiàn)ABS處理時(shí)間縮短。在ABS電路中的數(shù)字頻率比較器中預(yù)備用于存儲(chǔ)在從DPFD輸出的DPE信號(hào)中的初始相位差的DFF。緊接在開始ABS操作之后，向DFF中記錄從DPFD輸出的DPE信號(hào)作為表達(dá)DPFD的內(nèi)部電路中的初始相位差的信號(hào)。此后，數(shù)字頻率比較器通過使用通過從輸入的DPE信號(hào)減去DFF中記錄的初始相位誤差而獲得的信號(hào)來進(jìn)行ABS，由此實(shí)現(xiàn)高速和穩(wěn)定的ABS操作。
文檔編號(hào)H03L7/099GKCN102104379SQ201010593793
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月15日
發(fā)明者北村智滿, 新保二郎, 遠(yuǎn)藤良 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan