[发明专利]用于锁相回路的组合锁定/解锁检测器

说明书

提供了用于锁相回路的组合锁定/解锁检测器。用于检测锁相回路(PLL)的锁定状态和解锁状态的检测器包括解锁检测器电路，解锁检测器电路接收基准信号和表示PLL振荡器信号的输入信号。解锁检测器检测PLL的解锁状态，并且生成指示是否检测到解锁状态的解锁信号。检测器进一步包括锁定检测器电路，锁定检测器电路接收基准信号和输入信号，检测PLL的锁定状态，并且生成指示是否检测到锁定状态的锁定信号。逻辑电路接收解锁信号和锁定信号两者，并且组合两个信号以获得指示PLL是在锁定状态还是在解锁状态的输出信号。

技术领域

本公开涉及无线电频率(RF)收发器电路领域。

背景技术

无线电频率(RF)收发器可以见于许多应用中，特别地在无线通信和雷达传感器领域中。在汽车行业中，存在对在所谓的“自适应巡航控制”(ACC)或“雷达巡航控制”系统中使用的雷达传感器的需求增加。这种系统可以用于自动地调整汽车的速度，以便与前面的其他汽车保持安全距离。

现代雷达系统使用高度集成的RF电路，其可以在一个单个封装(单芯片收发器)中并入雷达收发器的RF前端的所有核心功能。这种RF前端可以包括尤其是电压控制振荡器(VCO)、功率放大器(PA)、混合器和模数转换器(ADC)。然而，不是所有这些部件必须必定在一个单芯片封装中。例如，ADC可以集成在单独的芯片中。特别地，在调频连续波(FMCW)雷达系统中，通常在锁相回路(PLL)中操作VCO。然而，PLL可以在许多其他应用中使用。

汽车中使用的雷达应用受制于关于道路交通安全的各种各样的标准，例如题为“Road vehicles–Functional safety”的功能安全标准ISO 26262。为了确保雷达传感器的功能安全，重要的是，知道雷达传感器的当前状态是否允许可靠的距离和速度测量。特别地，低估到前面车辆的真实距离和其速度可以造成危险的交通状况。

在雷达系统中，雷达收发器中使用的PLL的操作状态是关键参数。对于可靠的测量，PLL应该是在锁定状态中。也就是说，PLL输出信号与基准信号同相(即锁定到基准信号)。如果PLL在“解锁”状态中，任何测量结果都是不可靠的，并且因此可能重要的是，知道PLL是在锁定状态中还是在解锁状态中。为了改善功能安全，锁定/解锁检测器应当提供对解锁状态的快速检测以及对锁定状态的精确检测，这对电路设计者强加了目标的冲突。

发明内容

公开了用于检测锁相回路(PLL)的锁定状态和解锁状态的检测器。依照本文所描述的实施例，检测器包括接收由PLL使用的基准信号和表示PLL振荡器信号的输入信号的解锁检测器电路。解锁检测器被配置为检测PLL的解锁状态，并且生成指示是否检测到解锁状态的解锁信号。检测器进一步包括锁定检测器电路，锁定检测器电路接收基准信号和输入信号，被配置为检测PLL的锁定状态，并且生成指示是否检测到锁定状态的锁定信号。逻辑电路接收解锁信号和锁定信号两者，并且被配置为组合两个信号以获得指示PLL是在锁定状态还是在解锁状态的输出信号。

此外，描述了用于监控锁相回路的方法，其中锁相回路包括用于基于振荡器信号来提供输入信号的分频器。依照本公开的一个示例，方法包括确定输入信号的脉冲和基准信号的对应脉冲是否在给定的容差范围内重合。当对应脉冲不重合时，用信号通知锁相回路的解锁状态。方法进一步包括在时间窗口期间对输入信号的脉冲计数。当脉冲的计数数目在预定义的间隔内时，用信号通知锁相回路的锁定状态。

附图说明

参照以下附图和描述可以更好地理解本公开。图中的部件不必要按比例；代之将重点放置在图示本公开的原理上。此外，在图中，同样的附图标记指定对应的部分。在附图中：

图1是锁相回路(PLL)的一个示例性实施方式的框图；

图2是图示解锁检测器的一个示例的框图；

图3包括图示图2的解锁检测器的操作的一组定时图；