[发明专利]锁相回路的回路频宽控制装置及回路频宽控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及锁相回路，特别地，关于一种应用于锁相回路的回路频宽控制装置及回路频宽控制方法。

背景技术

一般而言，锁相回路(Phase Locked Loop，PLL)可被视为一种输出相位和输入相位的回授电路系统，用以输入低频率的周期性讯号并输出高频率的周期性讯号，并且输入与输出之间具有某种恒定的相位关系。锁相回路主要包含相位频率侦测器、充电泵、回路滤波器及压控振荡器。实际上，锁相回路已广泛运用于电子与通讯领域里，例如内存、微处器、硬盘驱动装置、射频无线收发器及光纤收发器等装置中。

请参照图1，图1为传统的锁相回路的功能方块图。如图1所示，锁相回路1包含相位频率侦测器10、充电泵12、回路滤波器14、压控振荡器16及除频器18。其中，充电泵12系耦接于相位频率侦测器10及回路滤波器14之间；回路滤波器14系耦接至压控振荡器16；除频器18系耦接于相位频率侦测器10及压控振荡器16之间。

当相位频率侦测器10接收到参考频率CKR及回馈频率CKV时，相位频率侦测器10将会比较参考频率CKR与回馈频率CKV，以产生两者间的相位差ΔΦ并传送至充电泵12。其中，回馈频率CKV系由除频器18以预定的除数对压控振荡器16所输出的输出频率f_out进行除频而得；参考频率CKR系由一参考除频器(未显示于图中)依一预设倍数对一参考频率进行除频所产生。接着，充电泵12即根据接收到的相位差ΔΦ产生相对应的充电泵电流I并输出至回路滤波器14。当回路滤波器14接收到充电泵电流I时，回路滤波器14即透过其阻抗将充电泵电流I转换为控制电压V并输出至压控振荡器16。之后，压控振荡器16再根据控制电压V产生相对应的输出频率f_out。

于锁相回路1中，回路滤波器14为相当重要的组件之一，基于成本及效益的考虑，锁相回路1通常系采用由电阻及电容所构成的二阶低通滤波器。一般而言，回路滤波器14具有几个重要的参数，例如相位边限(phase margin)、回路频宽(loop bandwidth)及回路滤波器组态(loop filter topology)等参数，其中又以能够决定噪声滤除及锁定时间的回路频宽大小最为重要。

当回路滤波器14的回路频宽较小时，回路滤波器14虽可有效地滤除输入参考频率与充电泵12切换所造成的噪声并降低剧跳(jitter)所导致的非理想效应，但由于锁定时间的长短系与回路频宽的大小成反比，故其缺点即是花费的锁定时间过长。相反地，若将回路滤波器14的回路频宽增大，虽可藉此缩短锁定时间，但也可能导致回路滤波器14无法有效抑制噪声的情事发生。

因此，本发明的主要范畴在于提供一种应用于锁相回路的回路频宽控制装置及回路频宽控制方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锁相回路的回路频宽控制装置及回路频宽控制方法，可大幅缩短校正压控振荡器之的控制电压所需的时间。

为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种回路频宽控制装置，该回路频宽控制装置系应用于一锁相回路。该锁相回路包含一相位频率侦测器、一充电泵及一压控振荡器。该回路频宽控制装置包含一第一回路滤波模块、一第二回路滤波模块、一控制模块、一第一切换模块及一第二切换模块。该第一回路滤波模块及第二回路滤波模块系用以分别输出一第一电压及一第二电压，其中该第二回路滤波模块的频宽不同于该第一回路滤波模块的频宽。该控制模块系用以依据该第一电压或该第二电压其中之一，产生一频宽控制讯号。该第一切换模块系用以根据该频宽控制讯号，使该充电泵与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。该第二切换模块系用以根据该频宽控制讯号，使该压控振荡器与该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块其中之一之间形成通路。

本发明还提供了一种回路频宽控制方法，该回路频宽控制方法系应用于一锁相回路，该锁相回路包含一回路频宽控制装置、一相位频率侦测器、一充电泵及一压控振荡器。该回路频宽控制装置包含一第一回路滤波模块及一第二回路滤波模块，该第二回路滤波模块的频宽不同于该第一回路滤波模块的频宽。首先，该方法依据该第一回路滤波模块所输出的一第一电压或该第二回路滤波模块所输出的一第二电压其中之一，产生一频宽控制讯号；接着，该方法根据该频宽控制讯号，使得该充电泵与该压控振荡器之间透过该第一回路滤波模块或该第二回路滤波模块形成通路。