[发明专利]使用开关电源的相位频率检测器线性化

说明书

一种相位频率检测器(PFD)隔离对锁相环(PLL)的参考路径和反馈路径的供应(例如，电压供应)，以使得向参考路径的功率供应独立于向反馈路径的功率供应。该隔离改进了线性度。在一个实例中，PFD包括供应电压、一个或多个开关、参考电容器和反馈电容器。参考电容器经由一个或多个开关选择性地耦合到供应电压，并且反馈电容器经由一个或多个开关选择性地耦合到供应电压。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月12日提交的并且标题为“PHASE FREQUENCY DETECTORLINEARIZATION USING SWITCHING SUPPLY”的美国临时专利申请No.62/518,405的权益，其公开内容以它的整体通过引用明确地并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及相位频率检测器。更具体地，本公开涉及使用开关电源的相位频率检测器线性化。

背景技术

由于成本和功耗考虑，移动射频(RF)芯片设计(例如，移动RF收发器)已经迁移到深亚微米工艺节点。移动RF收发器的设计复杂性被用以支持通信增强的添加的电路功能进一步复杂化。对于移动RF收发器的另外的设计挑战包括模拟/RF性能考虑，包括失配、噪声和其他性能考虑。这些移动RF芯片的设计包括对锁相环(PLL)的使用，例如，以生成具有与输入信号的相位有关的相位的输出信号。

PLL是闭环频率控制系统，其基于输入时钟信号与受控振荡器的反馈时钟信号之间的相位差。PLL的主要块是相位频率检测器(PFD)、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器(VCO)和计数器，诸如反馈计数器(M)、预缩放计数器(N)和后缩放计数器(C)。

在锁相环(PLL)结构中，特别是在频率合成器(FS)中，相位频率检测器(PFD)经常被使用以代替常规的相位检测器(PD)。与PD相比，PFD具有对相位和频率两者的灵敏性并且输入范围高达+/-2π，这使得跟踪系统的获取范围和锁定速度的增大成为可能。

在实践中，PFD的实施出现一些问题，诸如动态传递特性(TC)的非线性和输出信号的直流(DC)偏移。主要地，非线性由所使用的组件的有限速度(时间延迟)(动态误差)以及由组件参数的公差和失配(静态误差)所引起。

发明内容

一种相位频率检测器可以包括供应电压和一个或多个开关。相位频率检测器还包括经由一个或多个开关选择性地耦合到供应电压的参考电容器。相位频率检测器进一步包括经由一个或多个开关选择性地耦合到供应电压的反馈电容器。

一种用于使锁相环的相位频率检测器线性化的方法可以包括：从反馈电容器向相位频率检测器的反馈域生成第一上动作信号或第一下动作信号，反馈电容器经由一个或多个开关选择性地耦合到供应电压。该方法还包括：从参考电容器向相位频率检测器的参考域生成第二下动作信号或第二上动作信号，参考电容器经由一个或多个开关选择性地耦合到供应电压。

一种相位频率检测器可以包括：用于供应电压的部件和用于选择性地耦合所供应的电压的部件。相位频率检测器还包括：经由耦合部件选择性地耦合到电压供应部件的参考电容器。相位频率检测器进一步包括：经由耦合部件选择性地耦合到电压供应部件的反馈电容器。

这已经相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点，以便随后的详细描述可以更好地被理解。下文将描述本公开的附加特征和优点。本领域的技术人员应当明白，本公开可以容易地被利用作为用于修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。本领域的技术人员还应当认识到，这样的等效构造没有偏离所附权利要求中阐述的本公开的教导。当关于附图来考虑时，从以下描述将更好地理解关于其组织和操作方法以及另外的目的和优点而被认为是本公开的特性的新颖特征。然而，将明确地理解，附图中的每个附图被提供仅用于说明和描述的目的，并且不旨在作为本公开的范围的定义。

附图说明