[发明专利]一种双模预分频电路、双模分频器、锁相环及芯片

说明书

本发明公开一种双模预分频电路、双模分频器、锁相环及芯片，所述双模预分频电路包括最大分频模数/2个依次串联连接的D触发器，所述双模预分频电路包括预设可选双模的数量的分频切换开关单元，这些分频切换开关单元设置的输入控制端用于接收基于当前选择的分频模式的模式选通信号，每一个分频切换开关单元的一个开关切换端与相匹配的D触发器的数据输入端连接，使得模式选通信号选通分频切换开关单元后，所述双模预分频电路复用为当前选择的分频模数/(当前选择的分频模数+1)双模分频器；其中，最大分频模数与2的比值大于或等于预设可选双模的数量。

技术领域

本发明属于信号分频的技术领域，尤其涉及一种双模预分频电路、双模分频器、锁相环及芯片。

背景技术

锁相环（PLL）是一种十分重要的功能系统，如在一个芯片系统中提供一种或多种频率要求的时钟、在接收机中产生本振信号、在通信系统中保持同步等；一般的，锁相环分为整数锁相环和小数锁相环。较常用的小数锁相环，包括鉴频鉴相器（PFD）、电荷泵（CP）、低通滤波器（LPF）、压控振荡器（VCO）、SDM调制器、分频器，其中，分频器需要使用到双模分频器（(除N除（N+1））divider）或者多模分频器(MMD divider)；小数锁相环通过鉴频鉴相器比较参考频率和输出频率的反馈，输出控制信号，控制电荷泵对低通滤波器进行电流流入和流出，从而调节低通滤波器的输出电压，再通过低通滤波器的输出电压对压控振荡器进行调节，从而控制以及改变压控振荡器的输出频率，通过双模分频器（(除N除（N+1））divider）或者多模分频器(MMD divider)对压控振荡器的输出信号进行分频，并反馈到鉴频鉴相器，从而调整鉴频鉴相器的输出控制信号，如此循环直到参考频率和输出频率相等或者呈倍数N关系。需要说明的是，多模分频器和双模分频器都属于高速可编程分频器，采用数字电路来实现分频可变的功能。多模分频器结构简单，易于实现，但是相对双模分频器，在分频数较大时使用的级数较多，占用面积较大，所能实现的分频比范围较小；而双模分频器虽然结构精简，占用面积较小，但双模分频器实现的分频比范围仍然受限。

在一些应用场合，常常会根据输出频率的要求对双模分频器进行选择，在各个双模分频器中取舍难定，如想要较宽的分频比的范围时需要设置较小的分频模数N，但是在保证分频比的范围的上限值不变的情况下需要将可编程程序计数器的计数位数和吞脉冲计数器的计数位数设置得较大，这时，如果将可编程程序计数器的计数位数和吞脉冲计数器的计数位数设置得较小，则需要为这个双模分频器设置较大的分频模数N，为这个双模分频器设置较大的分频模数N后，却难以实现较宽的分频比的范围，因此常常达不到最佳性能，而且，采用不同的双模分频器的仿真验证时，也会因为需要手动更换不同的模块变得麻烦，模块调用不便捷，降低设计开发的效率，且额外匹配使用的控制结构的占用面积会增大。

发明内容

本发明旨在至少从一定程度上解决上述相关技术缺陷，为此，本发明的主要目的在于提供一种双模预分频电路、双模分频器、锁相环及芯片，本发明通过多个的结构复用和控制位选择，极大的提高双模分频器的适应性，控制结构的占用面积较小，同时可应用于锁相环等场合，为锁相环的设计仿真提供了较大的便利，可以根据性能效果进行分频器模数的调整，根据不同的需求选择最适合的双模分频器，以达到最佳效果。

一种双模预分频电路，所述双模预分频电路包括最大分频模数/2个依次串联连接的D触发器，所述双模预分频电路包括预设可选双模的数量的分频切换开关单元，这些分频切换开关单元设置的输入控制端用于接收基于当前选择的分频模式的模式选通信号，每一个分频切换开关单元的一个开关切换端与相匹配的D触发器的数据输入端连接，使得模式选通信号选通分频切换开关单元后，所述双模预分频电路复用为当前选择的分频模数/(当前选择的分频模数+1)双模分频器；其中，最大分频模数是在预先配置的预设可选双模的数量的分频模式中的分频模数最大值，当前选择的分频模数是在当前选择的分频模式下对应的分频模数值，当前选择的分频模式是预先配置的预设可选双模的数量的分频模式的其中一种；最大分频模数与2的比值大于或等于预设可选双模的数量。