相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求享有由Ba等人于2013年5月7日所提交的、序列號為13/888,490的、題目為“AUTOMATIC LOOP-BANDWIDTH CALIBRATION FOR A DIGITAL PHASE-LOCKED LOOP”的美國申請的優(yōu)先權(quán)，其與本申請共同轉(zhuǎn)讓并且通過援引并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請總地針對鎖相環(huán)，并且更具體地，針對鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)器和鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

鎖相環(huán)（PLL）的設(shè)計中的關(guān)鍵問題是跨工藝、電壓和溫度（PVT）變化的PLL環(huán)路帶寬的變化。對于未經(jīng)調(diào)制的PLL，該帶寬的減少產(chǎn)生較長的穩(wěn)定時間，而帶寬的增加轉(zhuǎn)譯為退化的相位噪聲性能。在經(jīng)調(diào)制的PLL的情況下，對PLL的逆?zhèn)鬟f函數(shù)進(jìn)行仿真的預(yù)增強(qiáng)濾波器典型地用來確保例如感興趣的帶寬內(nèi)的傳輸鏈的平坦幅值和群時延響應(yīng)。PLL和預(yù)增強(qiáng)濾波器之間的帶寬失配影響高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制的RMS相位誤差，其中PLL帶寬越小，帶寬失配的影響越高。因此，即使PLL環(huán)路帶寬的相對小的變化也可以導(dǎo)致顯著的性能退化。因此，PLL環(huán)路帶寬校準(zhǔn)的改進(jìn)將對本領(lǐng)域是有益的。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實施例提供鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)器和鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)方法。

在一個實施例中，鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)器包括具有增益乘法器存儲器的數(shù)字環(huán)路濾波器以及配置為生成校準(zhǔn)偏移信號以發(fā)起校準(zhǔn)的擾動單元。此外，鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)器還包括配置為提供經(jīng)校正的標(biāo)稱增益用于存儲在增益乘法器存儲器中的數(shù)字帶寬校準(zhǔn)單元，其中用于經(jīng)校正的標(biāo)稱增益的數(shù)字增益校正由數(shù)字積分級和校正數(shù)據(jù)庫確定。

在另一方面，鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)方法包括提供采用增益乘法器存儲器的數(shù)字環(huán)路濾波器和通過生成校準(zhǔn)偏移信號發(fā)起校準(zhǔn)。方法還包括提供經(jīng)校正的標(biāo)稱增益用于存儲在增益乘法器存儲器中，其中用于經(jīng)校正的標(biāo)稱增益的數(shù)字增益校正由數(shù)字積分和所存儲的校正量確定。

前述已經(jīng)概括本公開的優(yōu)選和可替換特征，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本公開以下的詳細(xì)描述。本公開的附加特征將在下文中進(jìn)行描述，其形成本公開的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解他們可以容易地使用所公開的概念和具體實施例作為基礎(chǔ)來設(shè)計或修改其他結(jié)構(gòu)以實行本公開的相同目的。

附圖說明

現(xiàn)在參考結(jié)合附圖所采取的以下描述，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本公開的原理所構(gòu)建的鎖相環(huán)的實施例的框圖；

圖2A、2B和2C示出了如可在校準(zhǔn)操作期間在PLL中生成的校準(zhǔn)波形的示例，該P(yáng)LL諸如圖1的PLL；

圖3示出了作為針對25微妙的時間段的圖2C所示的二重積分結(jié)果的函數(shù)的、所要求的增益校正的示例；以及

圖4示出了根據(jù)本公開的原理所實行的鎖相環(huán)數(shù)字帶寬校準(zhǔn)方法的實施例的流程圖。

具體實施方式

本公開的實施例為數(shù)字PLL提供完全數(shù)字化環(huán)路帶寬校準(zhǔn)方法，其允許快速并準(zhǔn)確的環(huán)路帶寬校正，同時維護(hù)經(jīng)濟(jì)有效的實現(xiàn)方案。不同于要求附加的模擬部件（例如電荷泵和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器）、對模擬信號或高頻RF信號（例如涉及VCO輸出）的復(fù)雜處理的方法，該全數(shù)字域校準(zhǔn)通過處理數(shù)字環(huán)路濾波器信號以及調(diào)整數(shù)字增益參數(shù)來進(jìn)行操作。

校準(zhǔn)方法測量PLL對單位階躍輸入的響應(yīng)。單位階躍輸入可以通過快速地改變反饋分頻比或數(shù)字地將偏移添加到VCO控制信號來取得。輸入階躍一經(jīng)應(yīng)用，就針對已確定的持續(xù)時間實行數(shù)字二重積分操作，其中二重積分可以實現(xiàn)為級聯(lián)的兩個數(shù)字累加器。作為另一關(guān)鍵特征，已經(jīng)在實驗上驗證了針對選擇的最小測量時間，二重積分的輸出與環(huán)路帶寬的倒數(shù)成反比。在一個實施例中，使用數(shù)據(jù)庫或存儲器（例如查找表）來確定增益校正，其之后被應(yīng)用到PLL中的數(shù)字環(huán)路濾波器的數(shù)字增益控制。

圖1示出了根據(jù)本公開的原理所構(gòu)建的、總地標(biāo)為100的鎖相環(huán)的實施例的框圖。鎖相環(huán)（PLL）100可以作為經(jīng)調(diào)制的PLL加以采用并且包括相位檢測器105、相位量化器110、數(shù)字環(huán)路濾波器115，該數(shù)字環(huán)路濾波器115采用低通濾波器（LPF）并且具有增益乘法器存儲器（GMM）；數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）120、壓控振蕩器（VCO）級125和反饋分頻器130。PLL100還包括擾動（perturbation）單元135和數(shù)字帶寬校準(zhǔn)單元140。