[发明专利]频率合成器及其频率预除电路与其频率合成方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种频率合成器(Frequency Synthesizer)及其频率预 除电路(Frequency Prescaler)与其频率合成方法，且特别是有关于具有低电 路复杂度、低消耗功率与大频宽的频率合成器及其频率预除电路与其频率合 成方法。

背景技术

频率合成器是用来输出多个不同频率的信号的电路装置，频率合成器通 常用于宽带的通讯接收机的调谐器。当通讯接收机需要产生多个不同频率的 信号时，频率合成器可以提供一个高频率的信号S1以及数个比信号S1频率 较低的信号S2～SK。其中，信号S1的频率为信号S2～SK的频率的倍数。

请参照图1，图1是一种传统的频率合成器10的系统方块图。此传统的 频率合成器10包括至少两个以上的电压控振荡电路101、102、选择器103、 106、频率除3.5电路104、频率除2电路105、107、109与正交信号分离器 108。

电压控制振荡电路101与102为不同的电压控制振荡电路。电压控制振 荡电路101与102输入电压Vin，并根据输入电压Vin输出不同频率的输出 信号。选择器103耦接于电压控制振荡电路101与102，选择器103用以选 择一个电压控制振荡电路101与102的一个输出信号为其输出信号。通过电 压控制振荡电路101、102与选择器103的作用，选择器103可以输出一个频 率介于1.8GHz至3.3GHz的输出信号。

频率除3.5电路104耦接于选择器103，用以将选择器103的输出信号 的频率除以3.5。频率除2电路105耦接于频率除3.5电路104，用以将频率 除3.5电路104的输出信号的频率除以2。通过频率除2电路105与频率除 3.5电路104的作用，频率除2电路105可以将选择器103的输出信号的频 率除以7。

选择器106耦接于频率除2电路105、频率除3.5电路104与选择器103， 选择器106自频率除2电路105、频率除3.5电路104与选择器103的输出 信号选择其中之一作为其输出信号。换言之，就是选择器106可以选择要将 选择器103的输出信号的频率除以7、3.5或直接输出。

频率除2电路107耦接于选择器106，用以将选择器106的输出信号的 频率除以2。正交信号分离器108用以产生与输出频率除2电路107的输出 信号相对应的正交信号，并输出频率除2电路107的输出信号及其对应的正 交信号。频率除2电路109耦接于正交信号分离器108，用以将正交信号分 离器108的输出信号的频率除以2，以输出两个输出信号Vout_I与Vout_Q。 其中，两个输出信号Yout_I与Yout_Q的频率彼此相同，但相位相差90度， 而且输出信号Vout_I与Vout_Q的频率介于90MHz至770MHz之间。

传统的频率合成器10需要至少两个以上的电压控制振荡电路101与102， 而电压控制振荡电路101与102的芯片面积又较其它的元件来得大，因此传 统的频率合成器10会因为面积过大而无法满足电子产品轻薄短小的趋势。另 外，因为频率合成器10的芯片面积较大，所以其制造成本也不易减少。

接着，请参照图2，图2是另一种传统的频率合成器20的系统方块图。 此传统的频率合成器20包括电压控制振荡电路201、频率预除电路202、工 作周期校正电路203、频率乘2电路204、频率除法电路205与频率除2电路 206。

电压控制振荡电路201用以接收输入电压Vin，并根据此输入电压Vin 产生频率介于7.1GHz至8GHz之间的输出信号。频率预除电路202耦接于电 压控制振荡电路201，用以将电压控制振荡电路201的输出信号的频率除8～ 15倍。工作周期校正电路203耦接于频率预除电路202，用以将频率预除电 路202的输出信号进行校正。频率乘2电路204，耦接于工作周期校正电路 203，用以将工作周期校正电路203的输出信号的频率乘以2。通过工作周期 校正电路203与频率乘2电路204的作用，将可以使得校正后的输出信号具 有50％的工作周期(Duty Cycle)。