時(shí)鐘產(chǎn)生裝置與其小數(shù)分頻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種頻率產(chǎn)生電路，且特別涉及一種時(shí)鐘產(chǎn)生裝置與其小數(shù)分頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]時(shí)鐘產(chǎn)生裝置可以提供符合額定頻率的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘產(chǎn)生裝置內(nèi)部配置了分頻器，以便改變時(shí)鐘產(chǎn)生裝置的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率。為了精確調(diào)整時(shí)鐘產(chǎn)生裝置的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率，時(shí)鐘產(chǎn)生裝置內(nèi)的分頻器需要具備小數(shù)分頻功能。在已知小數(shù)分頻功能的設(shè)計(jì)上，分頻器的三角積分調(diào)制器(delta-sigma modulator)會(huì)造成無法忽視的量化誤差(quantizat1n error)。此量化誤差會(huì)直接貢獻(xiàn)在輸出時(shí)鐘信號(hào)的相位抖動(dòng)(phasejitter)ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種時(shí)鐘產(chǎn)生裝置與其小數(shù)分頻器，可以降低量化誤差。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例揭示一種小數(shù)分頻器。小數(shù)分頻器包括一分頻器(frequencydivider, FD)、多個(gè)采樣器、一選擇器以及一控制電路。分頻器的輸入端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路(mult1-phase-frequency generating circuit)的輸出端以接收輸出時(shí)鐘信號(hào)。所述多個(gè)采樣器的輸入端共同耦接至分頻器的輸出端，以接收經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)。所述多個(gè)采樣器的觸發(fā)端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路以分別接收多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)，其中這些采樣時(shí)鐘信號(hào)的相位互不相同。選擇器的多個(gè)輸入端分別耦接至所述多個(gè)采樣器的輸出端。選擇器的輸出端親接至多相位頻率產(chǎn)生電路的反饋端。控制電路提供小數(shù)碼(Fract1ncode)至選擇器的控制端，以控制選擇器選擇性地將所述多個(gè)采樣器其中一個(gè)的輸出端耦接至該多相位頻率產(chǎn)生電路的反饋端。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例揭示一種時(shí)鐘產(chǎn)生裝置，包括多相位頻率產(chǎn)生電路以及小數(shù)分頻器。多相位頻率產(chǎn)生電路依據(jù)參考信號(hào)與反饋信號(hào)而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生輸出時(shí)鐘信號(hào)與多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)，其中這些采樣時(shí)鐘信號(hào)的相位互不相同。小數(shù)分頻器包括一分頻器、多個(gè)采樣器、一選擇器以及一控制電路。分頻器的輸入端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路的輸出端以接收輸出時(shí)鐘信號(hào)。所述多個(gè)采樣器的輸入端共同耦接至分頻器的輸出端以接收經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)。所述多個(gè)采樣器的觸發(fā)端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路以分別接收所述多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)。選擇器的多個(gè)輸入端分別耦接至所述多個(gè)采樣器的輸出端。選擇器的輸出端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路的反饋端以供應(yīng)該反饋信號(hào)?？刂齐娐诽峁┬?shù)碼至選擇器的控制端，以控制選擇器選擇性地將所述多個(gè)采樣器其中一個(gè)的輸出端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路的反饋端。
[0006]基于上述，本發(fā)明實(shí)施例所述時(shí)鐘產(chǎn)生裝置與其小數(shù)分頻器可以利用分頻器所輸出的低頻率時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行小數(shù)分頻功能。因此，小數(shù)分頻器可以降低量化誤差，且降低功耗。
[0007]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0008]圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種時(shí)鐘產(chǎn)生裝置的電路方塊示意圖。
[0009]圖2與圖3是依照本發(fā)明實(shí)施例說明圖1所示信號(hào)的時(shí)序示意圖。
[0010]圖4是依照本發(fā)明實(shí)施例說明圖1所示信號(hào)的波形示意圖。
[0011]圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例說明圖1所示多相位頻率產(chǎn)生電路的電路方塊示意圖。
[0012]圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例說明圖1與圖5所示控制電路，以及圖5所示控制電壓產(chǎn)生電路的電路方塊示意圖。
[0013]圖7是依照本發(fā)明另一實(shí)施例說明圖1與圖5所示控制電路的電路方塊示意圖。
[0014]圖8是依照本發(fā)明一實(shí)施例說明圖7所示有限脈沖響應(yīng)濾波器的電路方塊示意圖。
[0015]圖9是依照本發(fā)明又一實(shí)施例說明圖1與圖5所示控制電路的電路方塊示意圖。
[0016]圖10是依照本發(fā)明再一實(shí)施例說明圖1與圖5所示控制電路的電路方塊示意圖。
[0017]圖11是依照本發(fā)明另一實(shí)施例說明圖1所示多相位頻率產(chǎn)生電路的電路方塊示意圖。
[0018]圖12是依照本發(fā)明又一實(shí)施例說明圖1所示時(shí)鐘產(chǎn)生裝置的電路方塊示意圖。
[0019]【符號(hào)說明】
[0020]10:時(shí)鐘產(chǎn)生裝置
[0021]100:小數(shù)分頻器
[0022]110:分頻器
[0023]111:經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)
[0024]120:采樣器
[0025]121:采樣結(jié)果
[0026]121(1):第一米樣結(jié)果
[0027]121(2):第二采樣結(jié)果
[0028]121(3):第三采樣結(jié)果
[0029]121(4):第四采樣結(jié)果
[0030]130:選擇器
[0031]140:控制電路
[0032]141:三角積分調(diào)制器
[0033]142:加法器
[0034]143:有限脈沖響應(yīng)濾波器
[0035]144:除法器
[0036]500:多相位頻率產(chǎn)生電路
[0037]510:控制電壓產(chǎn)生電路
[0038]511:相位頻率檢測(cè)器
[0039]512:電荷栗
[0040]513:回路濾波器
[0041]520:壓控振蕩器
[0042]530:控制碼產(chǎn)生電路
[0043]531:數(shù)字相位檢測(cè)器
[0044]532:數(shù)字回路濾波器
[0045]540:數(shù)字控制振蕩器
[0046]ADD:加法器
[0047]Ce:控制碼
[0048]Cf:小數(shù)碼
[0049]C1:整數(shù)碼
[0050]DL_1、DL_2、DL_N:延遲單元
[0051]Fref:參考信號(hào)
[0052]Ffb:反饋信號(hào)
[0053]Fout:輸出時(shí)鐘信號(hào)
[0054]Fs:采樣時(shí)鐘信號(hào)
[0055]Fsl:第一米樣時(shí)鐘信號(hào)
[0056]Fs2:第二采樣時(shí)鐘信號(hào)
[0057]Fs3:第三采樣時(shí)鐘信號(hào)
[0058]Fs4:第四采樣時(shí)鐘信號(hào)
[0059]K:正整數(shù)參數(shù)
[0060]M:整數(shù)參數(shù)
[0061]Vc:控制電壓
【具體實(shí)施方式】
[0062]在本申請(qǐng)說明書全文(包括權(quán)利要求書)中所使用的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則應(yīng)該被解釋成該第一裝置可以直接連接于該第二裝置，或者該第一裝置可以通過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件/步驟代表相同或類似部分。不同實(shí)施例中使用相同標(biāo)號(hào)或使用相同用語(yǔ)的元件/構(gòu)件/步驟可以相互參照相關(guān)說明。
[0063]圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例說明一種時(shí)鐘產(chǎn)生裝置10的電路方塊示意圖。時(shí)鐘產(chǎn)生裝置10包括小數(shù)分頻器100以及多相位頻率產(chǎn)生電路500。多相位頻率產(chǎn)生電路500依據(jù)參考信號(hào)Fref與反饋信號(hào)Ffb而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生輸出時(shí)鐘信號(hào)Fout與多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs，其中這些采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs的頻率相同但相位互不相同。采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs的個(gè)數(shù)可以依照設(shè)計(jì)需求來決定。
[0064]小數(shù)分頻器100包括一分頻器110、多個(gè)采樣器120、一選擇器130以及一控制電路140。分頻器110的輸入端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路500的輸出端，以接收輸出時(shí)鐘信號(hào) Fout0
[0065]所述多個(gè)采樣器120的輸入端共同耦接至分頻器110的輸出端，以接收經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)111。所述多個(gè)采樣器120的觸發(fā)端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路500，以分別接收所述多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs。所述多個(gè)采樣器120的輸出端分別耦接至選擇器130的多個(gè)輸入端，以提供采樣結(jié)果121。舉例來說，所述多個(gè)采樣器120中的第一采樣器的輸入端耦接至分頻器110的輸出端以接收經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)111 ;所述第一采樣器的觸發(fā)端耦接至多相位頻率產(chǎn)生電路500以接收所述多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs中的第一采樣時(shí)鐘信號(hào)；以及所述第一采樣器的輸出端耦接至選擇器130的多個(gè)輸入端中的第一輸入端，以提供采樣結(jié)果121中的第一采樣結(jié)果。所述多個(gè)采樣器120中的第二采樣器的輸入端接收經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)111 ;所述第二采樣器的觸發(fā)端接收所述多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs中的第二采樣時(shí)鐘信號(hào)；以及所述第二采樣器的輸出端耦接至選擇器130的多個(gè)輸入端中的第二輸入端，以提供采樣結(jié)果121中的第二采樣結(jié)果。所述多個(gè)采樣器120中的其他采樣器可以參照前述第一、第二采樣器的相關(guān)說明而類推，故不再贅述。
[0066]依照具有不同相位的所述多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs的觸發(fā)，所述多個(gè)采樣器120可以各自在不同時(shí)間點(diǎn)采樣所述經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)111，然后各自將采樣結(jié)果121輸出至選擇器130的對(duì)應(yīng)輸入端。本實(shí)施例所述采樣器120可以任何方式來實(shí)施。例如，在一些實(shí)施例中(但不限制于此)，采樣器120可以是觸發(fā)器(flip-flop)。在另一些實(shí)施例中，采樣器120可以是鎖存器(latch)。
[0067]圖2與圖3是依照本發(fā)明實(shí)施例說明圖1所示信號(hào)的時(shí)序示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2與圖3，分頻器110將多相位頻率產(chǎn)生電路500所輸出的高頻率時(shí)鐘信號(hào)Fout進(jìn)行分頻，以輸出低頻率的經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)111。依照所述多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs中的第一采樣時(shí)鐘信號(hào)Fsl的觸發(fā)時(shí)序(例如上升沿)，所述多個(gè)采樣器120中的第一采樣器采樣經(jīng)分頻時(shí)鐘信號(hào)111，以及提供采樣結(jié)果121中的第一采樣結(jié)果121 (I)給選擇器130的第一輸入端。依照所述多個(gè)采樣時(shí)鐘信號(hào)Fs中的第二采