[发明专利]分数-N频率合成器中用于消除环路增益改变时的相位跃变的消除系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及基于锁相环的频率合成器领域，并且具体地，涉及分数-N频率合成器中用于消除环路增益改变时的相位跃变的消除系统的领域。

背景技术

基于频率合成器的现有锁相环(PLL)是反馈系统，其可以用于根据基准频率来创建具有可编程频率的信号。这种频率合成器可以包括用于产生误差信号的相位检测器和电荷泵，该误差信号表示输出信号和输入基准频率之间的任何相位差的大小。此外，现有的频率合成器还可以包括的特征是，将误差信号馈送至低通滤波器，然后馈送至压控振荡器(VCO)，以使得生成的输出信号与输入至频率合成器的输入基准频率同步。现有的频率合成器可以采用负反馈环路方法：将来自VCO的输出反馈至相位频率检测器的输入，由此可能会生成误差信号，并将来自VCO的输出信号耦合至输入基准频率。在一些现有的频率合成器中，输出信号可能会被馈送至分频电路，以产生输入参考频率的整数倍。

现有的频率合成器只能生成输入基准频率的整数倍的频率。为了不受这种限制，频率合成器可以进一步包括调制器，以调制每个频率周期的分频值，从而获得分数值。这种频率合成器被称为分数-N频率合成器。分数-N频率合成器可以生成频率形式为的信号，其中INT、FRAC和MOD为整数，因而F_VCO不一定是基准频率F_reference的整数倍。现有的调制可以在相位频率检测器的输入端处连续地产生时间差，该时间差转而由电荷泵转换为电荷量。由此，在切换电荷泵的电流的情况下，对于电荷量转换因数来说，时间差的不连续可能会产生相位扰动和锁相损耗。有些方法可以靠对切换时的调制器的确切状态加以控制来使得相位的不连续最小化。然而，在不对调制器的状态进行任何限制的情况下，这种方法无法补偿相位的不连续。此外，这种方法必须包括查找表，该查找表具有基于各信道的用于调制器的初始值。

发明内容

因此，本发明涉及一种系统和方法，用于实现具有消除系统的分数-N频率的合成器，该消除系统用于消除环路增益变化而导致的相位不连续，从而基本上避免由于现有技术的局限和缺陷所导致的一个或多个问题。

在实施例中，提出了一种具有消除系统的分数-N频率合成器，所述消除系统用于消除由伴随有电荷泵的电流值的改变的环路增益改变所导致的相位不连续，所述分数-N频率合成器包括：相位检测器；电流能够改变的电荷泵；环路滤波器，用于提供调谐信号；压控振荡器，即VCO，其由所述调谐信号控制以提供VCO输出信号；分频器，用于提供分频后的信号；以及调制器，用于生成调制信号以实现分数-N功能；其中，所述相位检测器包括：第一输入，用于接收以基准频率振荡的基准信号；以及第二输入，用于接收来自所述压控振荡器的经过所述分频器之后的所述分频后的信号，其中，所述相位检测器和电流能够改变的电荷泵被配置为比较所述第一输入的相位和所述第二输入的相位，并产生电荷泵的电流的接通和关断，并且其中，在所述调制器内实现针对相位不连续的消除系统，所述调制器具有由所述电流能够改变的电荷泵的电流值来限定的额外输入。

在另一实施例中，提出了一种用于实现具有消除系统的分数-N频率合成器的方法，所述消除系统用于消除由伴随有电荷泵的电流值的改变的环路增益改变所导致的相位不连续，所述方法包括的步骤有：接收以基准频率振荡的第一输入信号；接收从压控振荡器(VCO)反馈的经过分频器之后的第二输入信号；在相位检测器和电流能够改变的电荷泵处比较所述第一输入信号的相位和所述第二输入信号的相位，并且产生电荷泵的电流的接通和关断，在调制器中实现针对相位不连续的消除系统，所述调制器具有由所述电流能够改变的电荷泵的电流值所限定的额外输入；在环路滤波器处接收所述电流能够改变的电荷泵的电流以提供调谐信号；在所述压控振荡器处接收所述调谐信号以提供VCO输出信号；在所述分频器处接收所述VCO输出信号以提供分频后的信号；以及在所述调制器处接收所述分频后的信号以生成调制信号。

在另一实施例中，所述调制器包括至少一个用于生成所述调制信号的累加器。

在另一实施例中，提出了一种具有消除系统的分数-N频率合成器的调制器，所述消除系统用于消除由伴随有电荷泵的电流值的改变的环路增益改变所导致的相位不连续，所述调制器包括：第一累加器，用于接收作为针对所述调制器的普通输入的输入信号；第二累加器，用于接收补偿信号以及来自所述第一累加器的第一输出，所述补偿信号用于补偿伴随有电荷泵的电流值的改变的环路增益改变所导致的相位不连续；第三累加器，用于接收来自所述第二累加器的第二输出；以及消除系统，用于接收由电流能够改变的电荷泵的电流值所限定的补偿值，并且将补偿信号输出至所述第二累加器。