用于無分頻器的數字鎖相環的高階σ△的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開總體涉及鎖相環領域。更具體地，涉及用于無分頻器的數字鎖相環的高階
Σ Δ。
【背景技術】
[0002]鎖相環(PLL)是很多電子電路的主要部分，并且在通信系統或電路中尤為重要。取決于特定的期望應用，PLL可以被以多種不同方式(即，完全模擬的實施方式、完全數字的實施方式、和/或軟件實施方式)實現。另外，兩個或者更多個PLL在各種應用的實施方式中可以被耦合在一起。例如，在倍頻電路中，兩個或者更多個PLL可以被耦合以提供期望頻率。
[0003]PLL可以被進一步細分為基于分頻器的數字PLL (DPLL)架構或無分頻器的DPLL架構兩種主要架構。基于分頻器的DPLL采用其比率可以響應于在例如，DPLL的輸出信號與DPLL的輸入信號之間檢測到相位差而動態變化的小數分頻器。與無分頻器的DPLL相反，無分頻器的DPLL在其電路中不利用小數分頻器。
[0004]在基于分頻器的DPLL和無分頻器的DPLL的當前設計中，需要在具有較好的噪聲整形并減少小數雜散的同時降低功率、面積和復雜性。

【發明內容】

[0005]根據本公開的一個實施例，提供了一種無分頻器的鎖相環PLL系統，包括:基準頻率振蕩器，被配置為提供基準信號；電壓控制振蕩器VC0，被配置為提供反饋信號；時間數字轉換器TDC，被配置為接收所述基準信號和所述反饋信號，所述TDC測量所述基準信號與所述反饋信號之間的時間差；以及耦合到所述TDC的Σ Δ控制單元，所述Σ Δ控制單元包括將至少一個一階Σ Δ級聯到所述TDC的算法。
[0006]根據本公開的另一實施例，提供了一種無線設備，包括:一個或多個處理器；以及耦合到所述一個或多個處理器的收發信機，所述收發信機還包括:基準頻率振蕩器，被配置為提供基準信號；電壓控制振蕩器VC0，被配置為提供反饋信號；時間數字轉換器TDC，被配置為接收所述基準信號和所述反饋信號；以及耦合到所述TDC的Σ Δ控制單元，所述Σ Δ控制單元包括將至少一個一階Σ Δ級聯到所述TDC的算法。
【附圖說明】
[0007]圖1示出了本實施方式中描述的利用無分頻器的DPLL的示例場景。
[0008]圖2示出了根據這里描述的實施方式的示例性無分頻器的DPLL。
[0009]圖3示出了實現具有匹配更高階Σ Δ的環路響應的無分頻器的DPLL的示例流程。
[0010]圖4示出了根據這里的實施方式描述的利用無分頻器的DPLL的無線設備的示例系統。
[0011]圖5是示出根據這里描述的實施方式的利用無分頻器的DPLL的示例設備的示例。
【具體實施方式】
[0012]這里描述了一種用于實現無分頻器的(divider-less)數字鎖相環(DPLL)的技術，該無分頻器的DPLL中具有匹配更高階Σ A (sigma delta)的環路響應。
[0013]在一個實施例中，基準頻率振蕩器被配置為提供基準信號，同時電壓控制振蕩器(VC0)被配置為提供反饋信號。在該實施例中，時間數字轉換器(TDC)接收基準信號和反饋信號。例如，TDC測量基準信號與反饋信號之間的時間差。在該示例中，Σ △控制單元被進一步耦合到TDC。Σ Δ控制單元例如，包括將至少一個一階Σ Δ級聯到TDC的算法。至少一個一階Σ Δ的這種級聯用來生成匹配更高階Σ Δ的環路響應。
[0014]圖1是可以在其電路或系統中利用無分頻器的DPLL的示例場景100。場景100示出了具有天線104-2的便攜設備102、和具有天線104-4的另一便攜設備106。
[0015]便攜設備102或106可以包括但不限于平板計算機、上網本、筆記本計算機、膝上型計算機、移動電話、蜂窩電話、智能電話、個人數字助理、多媒體回放設備、數字音樂播放器、數字視頻播放器、導航設備、數字相機等。
[0016]便攜設備102例如，可以與網絡環境中的另一便攜設備106通信。網絡環境例如包括被配置為用來生成便攜設備102和另一便攜設備106之間的通信的蜂窩網絡。
[0017]在一種實施方式中，便攜設備102和106可以在其電路或系統中利用多個PLL。PLL例如可以生成相位與輸入信號的相位相關的輸出信號。這種PLL的特定應用例如是針對在便攜設備102和106之間通信期間對不同載頻的利用的。在該示例中，調諧到不同的載頻可能需要生成其相位與輸入信號的相位相關的PLL輸出信號。在這種實施方式中，PLL可以是無分頻器的數字PLL(未示出)。
[0018]在其他示例中，無分頻器的DPLL可以被用于便攜設備102或106中的時鐘同步、解調、以及頻率合成。在這些示例中，無分頻器的DPLL可以在便攜設備102或106的電路或系統中提供穩定性和最小化的小數雜散。
[0019]盡管示例場景100以有限的方式示出了便攜設備102和106的基本組件，但是為了簡化這里描述的實施例沒有描述諸如電池、一個或多個處理器、S頂卡之類的其他組件。
[0020]圖2是本實施方式中描述的示例性無分頻器的DPLL系統200。無分頻器的DPLL系統200例如提供匹配更高階Σ Δ的環路響應，而不是被限制到一階Σ Δ無分頻器的DPLL系統。
[0021]如所示出的，無分頻器的DPLL系統200包括基準頻率振蕩器202、VC0 204、TDC206、Σ Δ控制單元208、數字處理組件210、頻率選擇組件212、以及數字環路濾波器214。
[0022]在一種實施方式中，基準頻率振蕩器202可以生成基準信號，該基準信號可以被用來更新無線設備(例如，便攜設備102或104)中的各種電路塊或信號。具體地，基準信號可以被無分頻器的DPLL系統200用于便攜設備102或106中的時鐘同步、解調、以及頻率合成。在這種實施方式中，基準信號可以包括取決于無分頻器的DPLL系統200的特定應用的固定或可變頻率值。例如，當在頻率調制(FM)檢測期間檢測載頻信號(S卩，基準信號)時，載頻信號可以具有可變頻率值，以避免信號接收期間的檢測。
[0023]TDC 206可以接收基準信號，并且TDC 206利用所接收的基準信號來幫助對基準信號與反饋信號之間的延遲的測量。另外，基準信號可以被數字處理210用于測量，例如基準信號與反饋信號之間的相位差、頻率誤差等。反饋信號例如由TDC 206從VCO 204的輸出端接收。
[0024]VC0 204例如可以被配置為基于所測量的基準信號與反饋信號之間的相位差來提供反饋信號。例如，數字處理210可以被配置為測量基準信號與反饋信號之間的相位差、頻率誤差等。在該示例中，所測量的相位差、頻率誤差等通過數字環路濾波器214，該數字環路濾波器是被配置為消除更高頻率的噪聲和DPLL雜散的低通濾波器。
[0025]來自數字環路濾波器214的環路控制電壓(即，數字環路濾波器214的輸出)被用來控制VC0 204。如以上提到的，VC0 204將反饋信號提供給TDC 206的輸入端。
[0026]在基于分頻器的DPLL(未示出)中，在反饋信號被TDC 206接收之前，反饋信號可以通過分頻器電路。然而，在這里描述的本實施方式中，反饋信號可以被直接饋送到TDC206，因為無分頻器的DPLL系統200不需要可以在分頻器DPLL中找到的分頻器電路。然而，當前的無分頻器的DPLL系統200中的TDC 206和VC0 204的操作可以匹配可以在基于分頻器的DPLL中找到的一階Σ Δ。
[0027]在一種實施方式中，Σ Δ控制單元208被耦合到TDC 206，以提供匹配更高階Σ Δ的環路響應。在這種實施方式中，Σ Δ控制單元208可以被并聯到TDC 206。
[0028]Σ Δ控制單元208可以被配置為執行將至少一個一階Σ Δ級聯到一階Σ Δ，就像TDC 206和VC0 204的行為一樣。例如，利用級聯的一階Σ Δ,Σ Δ控制單元208可以生成與二階Σ Δ無分頻器的DPLL系統