DE102007031127A1 - PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nichtganzzahligen Werten - Google Patents

PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nichtganzzahligen Werten Download PDF

Info

Publication number
DE102007031127A1
DE102007031127A1 DE102007031127A DE102007031127A DE102007031127A1 DE 102007031127 A1 DE102007031127 A1 DE 102007031127A1 DE 102007031127 A DE102007031127 A DE 102007031127A DE 102007031127 A DE102007031127 A DE 102007031127A DE 102007031127 A1 DE102007031127 A1 DE 102007031127A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
signal
pll circuit
comparator function
delay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102007031127A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Dr. Gustat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHP GmbH
Original Assignee
IHP GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHP GmbH filed Critical IHP GmbH
Priority to DE102007031127A priority Critical patent/DE102007031127A1/de
Publication of DE102007031127A1 publication Critical patent/DE102007031127A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • H03L7/197Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between numbers which are variable in time or the frequency divider dividing by a factor variable in time, e.g. for obtaining fractional frequency division
    • H03L7/1974Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between numbers which are variable in time or the frequency divider dividing by a factor variable in time, e.g. for obtaining fractional frequency division for fractional frequency division
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • H03L7/183Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
    • H03L7/193Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number the frequency divider/counter comprising a commutable pre-divider, e.g. a two modulus divider
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/081Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
    • H03L7/0995Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator comprising a ring oscillator
    • H03L7/0996Selecting a signal among the plurality of phase-shifted signals produced by the ring oscillator

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

Eine PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nicht ganzzahligen Werten umfasst: einen Phasendetektor, dem ein Referenzfrequenzsignal und ein Rückkopplungssignal zugeführt wird, zum Erfassen einer Phasenverschiebung zwischen dem Referenzfrequenzsignal und einem weiteren Frequenzausgangssignal, eine mit dem Phasendetektor verbundene Ladungspumpe zur Erzeugung eines Spannungssignals entsprechend der erfassten Phasenverschiebung, einen mit der Ladungspumpe verbundenen Oszillator, der das Spannungssignal der Ladungspumpe empfängt und das Frequenzausgangssignal und eine Anzahl von M weiteren Signalen ausgibt, wobei die M Signale gleiche Frequenz, aber verschiedene Phase aufweisen, einen mit dem Oszillator und dem Phasendetektor verbundenen Multiplexer, der aus den M Signalen eines weiterleitet zu einem Teiler, der dieses ausgewählte Signal empfängt und der zur Phasenquantisierung und zum Ausgeben des Rückkopplungssignals ausgebildet ist, und eine mit dem Teiler verbundene Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Teilers, wobei der Teiler eine Komparatorfunktion aufweist und wobei die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist zur Beeinflussung der Komparatorfunktion zur weiteren Phasenverstellung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine PLL-Schaltung (PLL: Phase-Locked Loop, Phasenregelschleife) für Frequenzverhältnisse mit nichtganzzahligen Werten (Fractional-N-PLL-Schaltung) mit dem Ziel der Minimierung des zeitlichen Fehlers des Ausgangssignals (Jitter) auf den niedrigen Wert eines Jitters, der mit einer Integer-N-PLL-Schaltung möglich ist.
  • Fractional-N-PLL-Schaltungen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, bei denen eine Frequenz erzeugt wird, deren Wert ein nicht ganzzahliges Vielfaches einer Bezugs- oder Referenzfrequenz ist. Solche Anforderungen von nicht ganzzahligen Werten entstehen u. a. bei kontinuierlich verstellbaren Frequenzgeneratoren (Direct Digital Synthesis (DDS), z. B. für Radar oder Messtechnik) und bei Frequenzgeneratoren für eine Mehrzahl von Frequenzen (z. B. Frequenz-Synthesizer, die Frequenzen für mehrere Telekommunikations-Standards erzeugen). Gemeinsam ist solchen Anwendungen, dass eine feinere Auflösung der Ausgangsfrequenz erforderlich ist, als sie aus einer ganzzahligen Multiplikation der Eingangsfrequenz erhalten werden kann.
  • Solche Ausgangsfrequenzen mit feiner Auflösung können auf verschiedene Weise erzeugt werden. Eine bekannte Lösung ist, die Referenzfrequenz f_ref ganzzahlig zu teilen auf den gewünschten Wert der Schrittweite der Auflösung. Dies führt zu einem wesentlichen Nachteil, dass für eine Auflösung der Schrittweite f_step bei einer Ausgangsfrequenz von f0 die Referenzfrequenz von f_ref auf f_step verringern werden müsste, und damit die Bandbreite, innerhalb der die PLL-Schaltung das Rauschen vermindert, stark sinkt, und so das Rauschen des Ausgangssignals stark wächst.
  • Eine weitere bekannte Lösung erzeugt Teilerverhältnisse mit gebrochenen Zahlen durch häufiges Umschalten eines ganzzahligen Teilers zwischen mehreren ganzen Teilerverhältnissen, so dass im Durchschnitt das gewünschte Verhältnis entsteht. Dies ist die Grundlage einer verbreiteten Klasse von Fractional-N-PLL-Schaltungen. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass der Phasendetektor (auch als Phasenfrequenzdetektor bezeichnet) PFD die Referenzfrequenz mit den verschiedenen ganzzahligen Bruchteilen der Oszillatorfrequenz eines steuerbaren Oszillators vergleicht und dadurch jeweils relativ große Phasenfehler detektiert. Somit erzeugt der Phasendetektor PFD kurzzeitig immer wieder Störsignale auf den Eingang des steuerbaren Oszillators (der meist ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) ist; VCO: voltage controlled oscillator).
  • Eine Anzahl von weiteren bekannten Lösungen versucht diesen Nachteil abzumildern, indem analoge Bruchteile von ganzen Taktphasen in den Signalweg zum Phasendetektor PFD eingefügt werden.
  • Beispielsweise wird in der Druckschrift US 2005/0077934 ein sogenannter „MNA-Zähler" verwendet, der zusätzlich zu den ganzen Zahlen M und N einen Analogwert aufweist, der einen Delay-Generator steuert. Die Änderung der Verzögerung oder des Delays dieses Delay-Generators ist gleich der Phasenänderung, so dass auch analoge Bruchteile ganzer Taktphasen im Signalpfad möglich sind und über die feinere Phasenauflösung auch eine feinere Frequenzauflösung erreichbar ist. Die Lösung in der Druckschrift US 2005/0077934 , auf die sich 5 bezieht, umfasst zwei wesentliche Nachteile: Erstens erzeugt der eingefügte Delay-Generator, da er ein zusätzliches Element im Signalpfad bildet, auch einen zusätzlichen Jitter, und zweitens wird dessen genaues Delay durch einen Strom generator, der einen zweiten gleichartigen Delay-Generator enthält, abgeglichen, so dass ein Ungleichlauf zwischen den beiden Delay-Generatoren durch Bauelementestreuungen oder Umwelteinflüsse einen Phasenfehler bewirkt.
  • Das gleiche Prinzip des Einfügens einer zusätzlichen Delay-Baugruppe wird in anderen bekannten Lösungen verwendet, wie z. B. in der Druckschrift US 2005/0083085 , wobei eine spannungsgesteuerte Delay-Line (VCDL) vorgesehen ist. In diesem in 6 dargestellten Fall wird die Delay-Baugruppe in den Pfad der Referenzfrequenz eingefügt, während sie im vorigen Beispiel im Pfad der geteilten VCO-Frequenz eingefügt wurde.
  • Eine allgemeine Form einer bekannten Ausführung der Integer-N-PLL-Schaltung zeigt 7. Aus einer festen Referenzfrequenz f_ref wird eine höhere VCO-Frequenz f_vco gewonnen, indem die mit einem Frequenzteiler („Teiler") Div-N geteilte VCO-Frequenz eines steuerbaren Oszillators mittels des Phasendetektors PFD mit f_ref verglichen wird. Das Ergebnis wird mit einer Ladungspumpe (engl. charge pump, CP,) und einem Schleifenfilter (engl.: loop filter, LPF) in eine Steuerspannung für den Oszillator VCO umgesetzt.
  • Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine PLL-Schaltung derart auszugestalten, dass eine Erzeugung von Bruchteilen von ganzen Vielfachen der Referenzfrequenz gewährleistet ist, ohne dass ein zusätzlicher Jitter in den Signalpfad eingefügt wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine PLL-Schaltung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch einen Frequenzsynthesizer, der die PLL-Schaltung verwendet, mit den im Patentanspruch 23 angegebenen Merkmalen.
  • Die erfindungsgemässe PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nicht ganzzahligen Werten, umfasst: einen Phasendetektor, dem ein Referenzfrequenzsignal und ein Rückkopplungssignal zugeführt wird, zum Erfassen einer Phasenverschiebung zwischen dem Referenzfrequenzsignal und einem weiteren Fre quenzausgangssignal, eine mit dem Phasendetektor verbundene Ladungspumpe zur Erzeugung eines Spannungssignals entsprechend der erfassten Phasenverschiebung, einen mit der Ladungspumpe verbundenen Oszillator, der das Spannungssignal der Ladungspumpe empfängt und das Frequenzausgangssignal und ein weiteres Signal ausgibt, das eine Vielzahl von verschiedenen Phasen bezeichnet, einen mit dem Oszillator und dem Phasendetektor verbundenen Teiler, der das weitere Signal empfängt, zum Umschalten der Phase in Schritten zur Phasenquantisierung, und Ausgeben des Rückkopplungssignals, und eine mit dem Teiler verbundenen Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Teilers, wobei der Teiler eine Komparatorfunktion aufweist, und wobei die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist zur Beeinflussung der Komparatorfunktion zur weiteren Phasenquantisierung.
  • Somit wird erfindungsgemäß die grobe Phasenquantisierung und Phasenverstellung durch Phasenumschaltung wesentlich erweitert, indem eine feine Phasenverstellung durch die Beeinflussung der Komparatorfunktion durchgeführt wird, und wobei diese feine Phasenverstellung erreicht wird, ohne zusätzliche Elemente in den Signalpfad einzufügen. Der niedrige Jitter einer Integer-N-PLL-Schaltung bleibt somit erhalten.
  • Im Ergebnis wird zur feineren Phasenverstellung das variable Delay durch bereits im Signalpfad einer Integer-N-PLL-Schaltung enthaltene Komponenten erzeugt, indem die Integer-N-PLL-Schaltung speziell ausgeführt und gesteuert wird. Auf diese Weise wird eine Fractional-N-PLL-Schaltung oder eine Phasenregelschleife mit dem niedrigen Jitter einer Integer-N-PLL-Schaltung erhalten.
  • In weiteren Ausgestaltungen kann der Teiler der PLL-Schaltung eine Eingangsstufe aufweisen, wobei die Eingangsstufe die Komparatorfunktion aufweist.
  • Des Weiteren kann die Komparatorfunktion der Eingangsstufe des Teilers einen Offset aufweisen, und die Steuerungseinrichtung kann ausgebildet sein, die Komparatorfunktion durch Verändern des Offset mittels eines analogen Signals zu beeinflussen.
  • Die Komparatorfunktion der Eingangsstufe des Teilers kann ferner eine Hysterese aufweisen, und die Steuerungseinrichtung kann ausgebildet sein, die Komparatorfunktion durch Verändern der Hysterese mittels eines analogen Signals zu beeinflussen.
  • Die Komparatorfunktion der Eingangsstufe des Teilers kann eine Hysterese und einen Offset aufweisen, und die Steuerungseinrichtung kann ausgebildet sein, die Komparatorfunktion durch Verändern der Hysterese und des Offset mittels eines analogen Signals zu beeinflussen.
  • Die Eingangsstufe des Teilers kann vorzugsweise einen Eingangsanschluss zur Beeinflussung einer Schaltschwelle der Komparatorfunktion aufweisen.
  • In weiteren Ausgestaltungen ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion die Schaltschwelle der Komparatorfunktion zu verschieben, und insbesondere die Schaltschwelle des Komparatorfunktion mittels eines Spannungssignals zu verschieben. Dabei ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, die Schaltschwelle der Komparatorfunktion mittels eines analogen Signals zu verschieben.
  • Die Steuerungseinrichtung ist ferner ausgebildet, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion die Schaltschwelle der Komparatorfunktion mittels eines Spannungssignals zur Veränderung des Schaltzeitpunkts der Komparatorfunktion zu verschieben, und die Steuerungseinrichtung ist insbesondere ausgebildet, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion die Schaltschwelle der Komparatorfunktion mittels eines analogen Signal zur Veränderung des Schaltzeitpunkts der Komparatorfunktion zu verschieben. Hierzu stellt die Steuerungseinrichtung zur Verschiebung der Schaltschwelle der Komparatorfunktion ein Spannungssignal bereit.
  • Auf diese Weise ist eine feine Phasenverstellung durch die Beeinflussung der Komparatorfunktion gewährleistet.
  • Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung ist des Weiteren ausgebildet, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion zur Phasenquantisierung und Phasenverstellung ein analoges Signal und weitere digitale Signale (tap_phase, set_N) bereitzustellen. Die Steuerungseinrichtung ist in einer weiteren Ausgestaltung ausgebildet, das analoge Signal aus einem Digitalsignal (set_delay_dig) zu erzeugen, das den einzustellenden Phasenversatz bezeichnet. Das Digitalsignal (set_delay_dig) wird durch einen Abgleich ermittelt und in einer Speichereinrichtung gespeichert wird.
  • Der Oszillator ist ferner ausgebildet zum Zuführen von mehr als zwei Signalen mit unterschiedlicher Phase zu dem Teiler. Dies gewährleistet, dass der Teiler zunächst in groben Phasenschritten die Phase umschalten bzw. einstellen kann.
  • Die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet zur Berechnung der Vielzahl der digitalen Signale (tap_phase, set_N, set_delay_dig) und zur Erzeugung des analogen Signals aus einem der digitalen Signale, und die Steuerungseinrichtung ist ferner vorgesehen zur Speicherung der Werte der Vielzahl der digitalen Signale (tap_phase, set_N, set_delay_dig) in einer Speichereinrichtung. Dies gewährleistet eine Steuerung des Teilers, so dass die feine Phasenverstellung erreicht wird.
  • Das Frequenzausgangssignal, das vom Oszillator ausgegeben wird, kann ein lineares Dreieckssignal oder ein nichtlineares Signal sein. Im Falle eines nichtlinearen Signals kann die Nichtlinearität durch einen Abgleich berücksichtigt werden, um eine lineare Steuerung der Phase zu erreichen.
  • In einer Anwendung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Frequenzsynthesizer zur Erzeugung einer variablen Frequenz mit einem vorbestimmten Verlauf die erfindungsgemäße PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nicht ganzzahligen Werten.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
  • 1 den Aufbau einer PLL-Schaltung gemäss einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 2A eine Beispielschaltung für eine Eingangsstufe eines Frequenzteilers in bipolarer Schaltungstechnik, der nach dem Stand der Technik in PLL-Schaltungen eingesetzt wird, und
  • 2B eine erfindungsgemäß abgewandelte Eingangsstufe des in 2A gezeigten Teilers, so daß er als der in 1 gezeigte Teiler 406 mit einem Anschluss set_delay zur Beeinflussung der Komparatorfunktion geeignet ist. Nicht dargestellt ist dabei die Schaltung zur Auswahl der gewünschten Phase des VCO aus den M verschiedenphasigen Ausgangssignalen des VCO, die in 1 im Signal M_phase zusammenfassend gezeigt sind. Solche Schaltungen zur Phasenrotation sind bekannt.
  • 2C, D und E zeigen weitere Varianten einer erfindungsgemäß abgewandelten Eingangsstufe des in 1 gezeigten Teilers 406,
  • 3 ein Beispiel einer linear dreieckförmigen Ausgangsspannung des Oszillators VCO2 gemäss 1,
  • 4 den Fall sinusförmiger Ausgangsspannungen des Oszillators VCO2 gemäss 1,
  • 5 eine einen „MNA-Zähler" verwendende PLL-Schaltung gemäss dem Stand der Technik,
  • 6 eine eine spannungsgesteuerte Delay Line verwendende PLL-Schaltung gemäss dem Stand der Technik, und
  • 7 eine allgemeine Ausgestaltung einer Integer-N-PLL-Schaltung gemäss dem Stand der Technik,
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt eine PLL-Schaltung gemäss einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäss der Darstellung in 1 umfasst die PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nicht ganzzahligen Werten, einen Phasendetektor 303, der in diesem Fall als Phasenfrequenzdetektor ausgeführt ist und daher mit PFD bezeichnet wird, dem ein Referenzfrequenzsignal f_ref und ein Rückkopplungssignal zugeführt wird, zum Erfassen einer Phasenverschiebung zwischen dem Referenzfrequenzsignal f_ref, das auch als Bezugssignal bezeichnet wird, und einem weiteren Frequenzausgangssignal f_vco. Eine mit dem Phasendetektor verbundene Ladungspumpe (engl. charge pump, CP) 304 (und einem Schleifenfilter LPF; loop filter) erzeugt ein Spannungssignal entsprechend der erfassten Phasenverschiebung durch den Phasendetektor. Mit der Ladungspumpe ist ein Oszillator VCO2 405 verbundenen, der das Spannungssignal der Ladungspumpe empfängt und das Frequenzausgangssignal f_vco (Ausgangssignal) und weitere Signale M_phase ausgibt, die eine Vielzahl von verschiedenen Phasen bezeichnen. Mit M_phase wird eine Anzahl M von mehreren Signalen bezeichnet, die verschiedene Phasen bei der gleichen Frequenz des VCO aufweisen. Sie können z. B. durch mehrere Anzapfungen einer in einer ringförmigen VCO-Struktur umlaufenden Welle gebildet sein. Solche Multi-Phasen-VCO sind bekannt.
  • Ein mit dem Oszillator VCO2 405 und dem Phasendetektor 303 verbundener Multiplexer 420 (Mux), der die weiteren Signale M_phase empfängt, bewirkt durch Auswahl einer des M Signale von M_phase ein Umschalten der Phase in M möglichen Schritten zur Phasenverstellung. Dies geschieht in Abhängigkeit von dem digitalen Stellsignal tap_phase, das die Nummer (1 bis M) der gewählten Phasenlage aus M_Phase repräsentiert. Der Teiler 406 (Div_N2) empfängt dieses Signal und teilt dessen Frequenz durch einen ganzzahligen Teilerwert und gibt das geteilte Ausgangssignal an den Phasendetektor zur Rückkopplung in der Schleife. Dieser Teilerwert kann durch das digitale Stellsignal set_N beeinflußt werden. Eine Möglichkeit ist, daß der Teilerwert entweder N oder N + 1 beträgt (eine übliche Form eines „dual-mode divider"). PLL-Schaltungen mit einer Phasenauswahl mit oder ohne gleichzeitige Veränderung des Teilerwerts sind bekannt. Neu ist, daß zusätzlich zur Veränderung der Phase und des Teilerwerts, die eine relativ grobe Steuerung der Phase in der Rückführung ermöglichen, hier eine analoge feine Steuerung der Phase über das Signal set_delay an einem zusätzlichen Eingang des Teilers hinzugefügt ist, wobei dieser Eingang des Teilers erfindungsgemäß so ausgeführt ist, daß diese zusätzliche analoge feine Steuerung der Phase keine zusätzlichen Komponenten in den Signalweg einfügt. Damit werden auch keine zusätzlichen Rauschquellen in den Signalweg eingefügt, und damit ein besseres Phasenrauschen als bei bekannten Lösungen erreicht. Der Steuerungseinrichtung 407 wird zweckmäßig das Referenzfrequenzsignal f_ref zugeführt.
  • Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen PLL-Schaltung wird nachstehend beschrieben.
  • Hierfür ist gemäss 1 der steuerbare Oszillator VCO2 405 als ein modifizierter Oszillator VCO derart ausgeführt, dass er mehrere Signale mit verschiedenen Phasen für den Multiplexer 420 bereitstellt. Damit kann der Multiplexer 420 zunächst in groben Phasenschritten die Phase umschalten. Mit einem von der Steuerungseinrichtung 407 ausgegebenen digitalen Signal tap_phase, das die gewünschte Phase kodiert, wird die Phase des Oszillators VCO2 405 für den Teiler 406 ausgewählt. Das Ausgangssignal (Frequenzsignal bzw. Frequenzausgangssignal) f_vco des Oszillators VCO2 405 kann identisch mit einem dieser Signale sein, oder auch ein anderes Signal sein. Beispielsweise kann f_vco durch einen im Oszillator VCO2 405 zusätzlich enthaltenen weiteren Teiler entstehen. Eine solche Phasenumschaltung für sich liefert zusätzlich zur ganzzahligen Phasenselektion durch das Digitalsignal set_N, das den momentanen Teilerfaktor einstellt bzw. zum Auslassen eines einzelnen Taktes verwendet werden kann, eine nichtganzzahlige grobe Phasenquantisierung der PLL-Schaltung.
  • Diese ist jedoch sehr grob, da die Phase höchstens in M Teilschritten unterteilt werden kann. Bei einem einfachen differentiellen Oszillator VCO2 405 ist M = 2 (0° und 180°). PLL-Schaltungen mit einer Phasenauswahl mit oder ohne gleichzeitige Veränderung des Teilerwerts sind bekannt.
  • Die grobe Phasenverstellung durch Phasenumschaltung wird erfindungsgemäß wesentlich erweitert, indem eine feine Phasenverstellung durch die Beeinflussung der in dem Teiler 406 enthaltenen Komparatorfunktion bewirkt wird. Insbesondere wird diese feine Phasenverstellung durch das von der Steuerungseinrichtung 407 an den Teiler 406 ausgegebene analoge Steuersignal oder Spannungssignal set_delay durchgeführt, und es wird diese feine Phasenverstellung erreicht, ohne dass zusätzliche Elemente in den Signalpfad eingefügt werden müssen.
  • Hierfür wird die Tatsache ausgenutzt, dass in dem Teiler 406 bereits eine Komparatorfunktion (d. h., eine 1-bit-ND-Wandlung) enthalten ist, auch wenn ein Komparator als einzelne Komponente in der Schaltung nicht vorgesehen und in Darstellung nicht explizit angegeben ist.
  • Der Oszillator VCO2 405 liefert am Ausgang ein analoges Signal, das im Teiler 406 in ein Digitalsignal (digitales Signal) umgewandelt wird. Eine übliche Ausführung hierfür ist es, das Oszillatorsignal oder VCO2-Signal einer bipolaren Differenzstufe eines ECL-Flipflops zuzuführen. Diese bipolare Differenzstufe, die nachstehend noch beschrieben wird, beinhaltet bereits die Komparatorfunktion, die im Idealfall die Schaltschwelle 0 sowie eine Hysterese von 0 hat, d. h. es erfolgt ein Umschalten genau beim Nulldurchgang des differenziellen Eingangssignals in den anderen Ausgangszustand.
  • Üblicherweise wird diese Komparatorfunktion nicht als solche betrachtet und nicht getrennt (als Komponente) in der Schaltung ausgewiesen. Dennoch hat jede PLL-Schaltung normalerweise eine derartige Komparatorfunktion bereits enthalten, die einer bestimmten Signalphase einen Umschaltzeitpunkt zuordnet. Da die PLL-Schaltung die Phasenfehler ausregelt und damit auch die Folge der Umschaltschwelle und Hysterese der Komparatorfunktion als konstante Offsetgröße in der Regelschleife normalerweise eliminiert, werden die Umschaltschwelle und die Hysterese des Komparators der PLL-Schaltung in bekannten Schaltungsanordnungen nicht betrachtet oder berücksichtigt.
  • Die vorliegende Erfindung nutzt somit diese bereits vorhandene Komparatorfunktion, um durch die Beeinflussung der Komparatorfunktion durch die Steuerungseinrichtung 407 eine feinere Phasenverstellung zu erreichen. Hierbei wird die Schaltschwelle oder Hysterese der Komparatorfunktion beeinflusst und insbesondere verändert. Dies geschieht mittels des Spannungssignals oder analogen Signals set_delay, das durch die Steuerungseinrichtung 407 erzeugt (berechnet) und zum Zwecke der Beeinflussung der Komparatorfunktion im Teiler 406 bereitgestellt und diesem zugeführt wird. Es wird daher im Ergebnis durch Verschieben der Schaltschwelle der Komparatorfunktion im Spannungsbereich eine Verschiebung des Schaltzeitpunktes der Komparatorfunktion im Zeitbereich erreicht. Diese Verschiebung des Schaltzeitpunktes der Komparatorfunktion wirkt wie ein eingefügtes Delay, benötigt aber keine zusätzlichen Komponenten im Signalpfad, da die Komparatorfunktion ohnehin im Teiler 406 vorhanden ist, und erzeugt daher keinen zusätzlichen Jitter.
  • Die Steuerungseinrichtung 407 erzeugt oder berechnet somit das analoge Signal in Form des Spannungssignals set_delay, sowie die digitalen Signale tap_phase und set_N, die alle dem Teiler 406 bzw. dem Multiplexer 420 zur Phasenverstellung zugeführt werden. Wie es nachstehend noch angegeben ist, kann das analoge Signal bzw. das Spannungssignal set_delay aus einem geeigneten zuvor erzeugten oder berechneten digitalen Signal gebildet werden. Es erfolgt dies dann in Verbindung mit einer Tabelle oder mittels eines D/A-Wandlers.
  • 2A zeigt eine Beispielschaltung für eine Eingangsstufe eines Frequenzteilers in bipolarer Schaltungstechnik, der nach dem Stand der Technik in PLL-Schaltungen eingesetzt wird. Diese Schaltung kann die Eingangsstufe des in 7 gezeigten Teilers Div_N sein, die die Komparatorfunktion bereits inhärent aufweist, ohne daß sie in einer PLL nach dem Stand der Technik benutzt wird.
  • Häufig wird in dieser Form der erste Teil eines Frequenzteilers („Teiler") ausgebildet. Je nach der Ausführung und Fertigungsstreuung der Bauelemente hat dieser Komparator real bereits einen von Null verschiedenen Offset und eine von Null verschiedene Hysterese. Die Eingangsstufe des Teilers weist die Eingänge (Eingangsanschlüsse) DP und DN, die Takteingänge CkP und CkN sowie die Ausgänge (Ausgangsanschlüsse) QP und QN auf. Für den Offset spielt insbesondere die (immer vorhandene) Asymmetrie zwischen den an DP und DN angeschlossenen Eingangstransistoren sowie zwischen den an deren Kollektor angeschlossenen Ausgangswiderständen eine wesentliche Rolle. Für die Hysterese spielt vor allem die Lage des Arbeitspunktes der beiden anderen Transistoren, deren Kollektoren ebenfalls an die Ausgangswiderstände angeschlossen sind, eine Rolle, da diese beiden Transistoren eine positive Rückkopplung bewirken. Je mehr Strom ständig durch diesen mit CkN gesteuerten Zweig fließt, desto größer ist die Hysterese. Die Komparatorfunktion ist somit in der Eingangsstufe des in 2A gezeigten Teilers und auch im Teiler Div_N in 7 implizit enthalten. Die Eingangsstufe des Teilers ist zwar eine digitale Schaltung, wobei ihr jedoch ein analoges Ausgangssignal des VCO als Eingangsignal zugeführt wird. Damit führt die Eingangsstufe des Teilers implizit eine 1-bit-A/D-Wandlung durch: Sie entscheidet, wann das VCO-Ausgangssignal als 0 und wann es als 1 zu betrachten ist. Oft ist das VCO-Signal differenziell (d. h. es umfasst 2 Leitungen VCO_p und VCO_n, die jeweils mit Eingängen der Eingangsstufe des Teilers gemäß 2A verbunden sind), dann wird es idealerweise als 1 erkannt, wenn V(VCO_p) – V(VCO_n) > 0, sonst als 0. V(VCO_p) ist dabei die Spannung an VCO_p.
  • In der realen Schaltungsanordnung wird es aber als 1 erkannt, wenn V(VCO_p) – V(VCO_n) > d, wobei d der Offset der Eingangsstufe des Teilers ist. Die implizite Komparatorfunktion weist also einen Offset d auf. Dieser ist meist klein (z. B. 1 mV) und wird im Allgemeinen vernachlässigt.
  • Des Weiteren umfasst in der realen Schaltung die implizite Komparatorfunktion ebenfalls eine Hysterese h. Das bedeutet hinsichtlich des Einflusses der Hysterese: Das VCO-Signal wird als 1 erkannt, wenn V(VCO_p) – V(VCO_n) > d + h, wenn es bisher als 1 erkannt worden war. Das VCO-Signal wird als 1 erkannt, wenn V(VCO_p) – V(VCO_n) > d – h, wenn es bisher als 0 erkannt worden war.
  • Erfindungsgemäß wird der Eingangsstufe des Teilers in 2A ein analoger Stelleingang (ein zusätzlicher Eingangsanschluss) hinzugefügt, mit Hilfe dessen auf die in der Eingangsstufe enthaltene Komparatorfunktion Einfluss genommen wird. Insbesondere kann durch eine entsprechende Ansteuerung dieses Stelleingangs das Delay der Komparatorfunktion verändert werden, ohne dass zusätzliche Komponenten (mit zusätzlichem Rauschen) in den Signalpfad eingefügt werden. Es wird vielmehr auf bereits in der PLL-Schaltung enthaltene Schaltungskomponenten (Eingangsstufe des Teilers 406) zurückgegriffen. Hierzu können beide Parameter bezüglich des Offset d und der Hysterese h einzeln unabhängig voneinander oder zusammen zur Beeinflussung der Komparatorfunktion der Eingangsstufe des Teilers 406 variiert werden.
  • Eine Änderung des Offset d kann beispielsweise durchgeführt werden, indem bei einer Differenzstufe der Eingangsstufe gemäß 2A des Teilers 406 ein zusätzlicher Strom auf der einen Seite (bei einer der beiden Differenzstufen) hinzufügt, wobei auf diese Weise eine (leichte) Asymmetrie erzeugt wird. Je nach dem, an welcher der Seiten der Differenzstufe ein zusätzlicher Strom hinzugefügt wird, kann damit eine positive oder negative Asymmetrie erzeugt werden Eine Möglichkeit einer derartigen Ansteuerung der Differenzstufe der Eingangsstufe des Teilers ist beispielsweise in 2E angegeben.
  • 2B zeigt eine grundsätzlich gleichartige Schaltung zu der in 2A gezeigten Schaltung der Eingangsstufe eines Teilers, wobei die Eingangsstufe in 2B in Form einer üblichen Schaltung eines Standard-ECL-Latches abgebildet ist, und wobei gegenüber der in 2A gezeigten Schaltung die in 2B gezeigte Schaltung einen weiteren Anschluss aufweist und dadurch als Eingangsstufe des Teilers 406 in 1 geeignet ist. Die Differenzstufe mit den Eingangsanschlüssen DP und DN bildet die Eingangsstufe des Teilers 406. Ihr Strompfad wird aktiv, wenn CkP, ein positiver Takt (Taktsignal), auf High geht, d. h. den hohen Pegel annimmt. Der andere Strompfad wird mit CkN, dem negativen Takt (Taktsignal) geschaltet. Er erzeugt eine positive Rückkopplung (engl.: feedback) zwi schen Ausgängen (Ausgangsanschlüsse) QP und QN, so dass nach einer ausreichenden Einschwingzeit der positiven Rückkopplung ein voller digitaler Pegel (durch das positive feedback) an den Ausgängen QP und QN erzeugt wird.
  • Die in 2B gezeigte Schaltung weist Taktsignaleingänge CkP und CkN an den Differenzstufen der Eingangsstufe auf. Die Komparatorfunktion, die in der Eingangsstufe des Teilers 406 enthalten ist, kann nun beeinflusst werden, indem eine Verschiebung des DC-Wertes der Spannung an dem Taktsignaleingang CkN vorgenommen wird, wobei hier der zusätzliche Anschluss set_delay vorgesehen ist. Das heißt: gilt für die Spannung an dem Takteingang CkN: V(CkN) = V_ck_Low, dann ist der Zweig normalerweise inaktiv. In diesem Zustand ist die Spannung am anderen Taktsignaleingang CkP: V(CkP) = V_ck_high. Wird nun eine Veränderung derart vorgenommen, dass während dieser Phase gilt: V(CkN) = V_ck_Low + V(set_delay), wobei V(set_delay) die Spannung des Signals set_delay zur Beeinflussung der Komparatorfunktion darstellt, dann kann ein Teil des durch eine Vorspannung Vbias festgelegten Stromes durch den CkN-Zweig fließen (obwohl normalerweise dieser Teil nahe 0 sein sollte). Je größer dieser Anteil durch den CkN-Zweig in dem Zustand ist, in welchem der CkN-Zweig passiv sein sollte, desto wirksamer ist das positive Feedback in diesem Zustand, der normalerweise (fast) kein positives feedback hat. Desto größer ist dann auch der der Hysterese entsprechende Wert h, und desto später wird das Eingangssignal des Teilers 406 als 1 bzw. 0 erkannt. Somit wird das Delay der Eingangsstufe (Latch) verändert.
  • Auf diese Weise ist eine Änderung der Schaltung nicht erforderlich. Es wird nur der Pegel am Taktsignaleingang CkN beeinflusst bzw. verändert. Hierdurch erfolgt eine Verstellung des Werts von h, und es wird damit auch das Delay verändert. Die Schaltung gemäß 2B umfasst daher den zusätzliche Eingang am Taktsignaleingang CkN, so dass an diesen Eingang das Signal set_delay angelegt werden kann. Es erfolgt dann eine Summenbildung (d. h. eine Pegel-Verschiebung) des Taktes CkN durch das Signal set_delay.
  • 2C stellt eine andere Variante für die Eingangsstufe des Teilers 406 dar. Hier wird ebenfalls keine Komponente in den Signalweg eingefügt, aber ein zusätzlicher Gleichstrompfad geschaffen, der den Strom durch die für das positive Feedback verantwortlichen Transistoren und damit die Hysterese dieser Stufe beeinflußt. Von der Wirkung her ist diese Schaltung wie oben besprochen analog zu der in 2B.
  • 2D stellt eine weitere Variante für die Eingangsstufe des Teilers 406 dar. Auch hier wird keine Komponente in den Signalweg eingefügt, aber ein Schaltungsteil geschaffen, der parallel zum getakteten positiven Feedback ein zusätzliches konstantes positives Feedback erzeugt und damit die Hysterese dieser Stufe beeinflußt. Von der Wirkung her ist diese Schaltung wie oben besprochen analog zu der in 2B.
  • 2E stellt eine andere Variante für die Eingangsstufe des Teilers 406 dar. Hier wird ebenfalls keine Komponente in den Signalweg eingefügt, aber ein zusätzlicher Gleichstrompfad geschaffen, der eine Asymmetrie zwischen den Eingangstransistoren erzeugt und damit den Offset dieser Stufe beeinflußt. Da sowohl Offset als auch Hysterese auf das Delay der Stufe wirken, ist von der Wirkung her diese Schaltung wie oben besprochen analog zu der in 2B.
  • Die vorstehend angegebenen Verstellmöglichkeiten für die Hysterese (Wert h) und den Offset (Wert d) können unabhängig voneinander oder gemeinsam erfolgen.
  • 3 zeigt ein Beispiel einer linear dreieckförmigen Ausgangsspannung des Oszillators VCO2 405. Auf der x-Achse ist die Phase des VCO2-Signals in Grad angegeben, auf der Y-Achse die relative Amplitude der beiden differenziellen Ausgangssignale des Oszillators VCO2 405, die hier mit y0 und y180 bezeichnet werden. Ohne Offsetverschiebung schaltet der Komparator beim Nulldurchgang, also an der Stelle, die der mit y0_0 bezeichnete Pfeil zeigt. Der Phasenversatz des Ausgangssignals der Komparatorfunktion ist in diesem Fall der eines idealen Komparators (0). Verwendet man weiter das Signal y0 und verschiebt die Schaltschwelle um 0,4 der Gesamtamplitude in positive Richtung, so erhält man eine Phasenverschiebung des Schaltzeitpunktes der Komparatorfunktion von 0 auf 36°, bis die nun verschobene ansteigenden Flanke am Eingang den Nulldurchgang erreicht.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, kann jede beliebige Phasenverschiebung zwischen 0 und 360° durch Auswahl eines der beiden differenziellen Ausgangssignale des Oszillators VCO2 405 mittels des Signals tap_phase sowie Festsetzung der Schaltschwelle der Komparatorfunktion erreicht werden. Beispielsweise werden durch eine Verschiebung um +0,99 der vollen Amplitude bei Nutzung von y0 fast 90° erreicht (89,1°) und durch eine Verschiebung um –0,99 der vollen Amplitude und Nutzung von y180 etwas über 90° erreicht (90,9°). Bei zwei Ausgangssignalen des Oszillators VCO2 405 kann tap-phase ein 1-Bit-Signal sein.
  • In realen PLL-Schaltungen hat ein Oszillator VCO meist keine linear dreieckförmigen Ausgangsspannungen. Man kann diese zwar aus dem VCO-Signal (Oszillatorausgangssignal) erzeugen, indem z. B. ein Rechtecksignal integriert wird, aber das würde zusätzliche Bauelemente und damit Jitter in den Signalweg einfügen. Die erfindungsgemäße PLL-Schaltung kann aber auch mit nichtlinearen VCO-Signalen arbeiten, indem die Nichtlinearität durch Abgleich berücksichtigt wird. Hierauf wird im Folgenden eingegangen.
  • Als Rechenbeispiel sei angenommen, dass eine Frequenz von 5 bis 5,5 GHz mit 100 kHz Auflösung aus einer Referenzfrequenz von 100 MHz erzeugt werden soll, wobei der Jitter gegenüber einer Integer-N-PLL-Schaltung, die nur 100 MHz-Schritte erlauben würde, maximal um 0,1 ps erhöht werden soll. Die Amplitude des Oszillators VCO2 405 wird zur Vereinfachung mit 1 Vpp angenommen, so dass die Y-Skale in 1 direkt in Volt abgelesen werden kann. Bei 5 GHz beträgt die Periodendauer 200 ps, beim nächsten Frequenzschritt 5,0001 GHz beträgt die Periodendauer 199,996 ps, also 0,004 ps weniger. Bei 5 GHz enthält eine Periode der Referenzfrequenz 50 Perioden der VCO2-Frequenz (Oszillatorfrequenz). Pro Periode der Referenzfrequenz muss also für 5,0001 GHz ein zeitlicher Versatz um 50·0,004 ps = 0,2 ps durch Phasenverschiebung erreicht werden. Das entspricht 0,1% der Periode der VCO2-Frequenz, oder 0,36° Im Spannungsbereich bedeutet das einen Versatz von 4 mV.
  • Bei differenziellen Oszillator-Ausgangssignalen (VCO2-Signalen) ist es vorteilhaft, auch diesen Versatz differenziell zu implementieren, also z. B. den positiven Eingang der bipolaren Differenzstufe des an den Oszillator VCO2 405 angeschlossenen ECL-Flipflops um 2 mV in positive Richtung zu verschieben und den negativen Eingang um 2 mV in negative Richtung. Möglichkeiten der schaltungstechnischen Ausführung dieses Versatzes sind bekannt, beispielsweise durch Anlegen eines zusätzlichen Gleichstromes an den Kollektor des Eingangstransistors, so dass eine veränderte Spannung an dessen Basis nötig ist, um diesen Gleichstrom zu kompensieren und wieder die Schaltschwelle zu erreichen. Andere bekannte Möglichkeiten benutzen eine analoge Spannung für einen solchen Versatz.
  • Dieser Gleichstrom oder diese Gleichspannung (analoges Signal) kann vorteilhaft beispielsweise durch einen D/A-Wandler aus einem Digitalwert erzeugt werden, oder es kann eine Wertetabelle mit gespeicherten Werten verwendet werden. Der Digitalwert set_delay_dig, der dem Analogwert set_delay eindeutig zugeordnet ist, repräsentiert dann direkt einen Wert für den gewünschten Phasenversatz. Der D/A-Wandler ist dann Teil der Delaysteuerung durch die Steuerungseinrichtung 407 (DelCtrl) in 1.
  • Nach der ersten Periode der Referenzfrequenz muss für f_vco = 5,0001 GHz ein Digitalwert angelegt werden, der einen Spannungsversatz von 4 mV (differentiell) erzeugt und nach der flachsten Periode um weitere 4 mV erhöht und so fort, bis 90° Phasenversatz überschritten sind, und der positive Nulldurchgang des invertierten VCO2-Signals y180 genutzt werden muss. Dieser zunehmende Phasenversatz wird fortgesetzt, bis 360° erreicht sind, also für 5,0001 GHz nach 1000 Referenz-Takten, und anstelle von 360° Phasenversatz wird der Phasenversatz wieder auf 0 gesetzt, und eine ganze Taktperiode des Oszillators VCO2 405 ausgelassen wird durch Aussetzen des Zählvorganges des Teilers um 1 Takt. Dieses Aussetzen des Zählvorganges kann erreicht werden mit dem Signal set_N in 1, das im einfachsten Fall ein 1-bit-Signal ist, das das Taktaussetzen steuert bzw. zwischen einem Teilerfaktor N und N + 1 umschaltet.
  • Die praktische Umsetzung dieser Lösung enthält einige Fehlerquellen. Zunächst muss der D/A-Wandler eine hinreichend hohe Auflösung haben, um den gewünschten maximalen Jitter nicht zu überschreiten. Im Beispiel wären das eine Auflösung im Spannungsbereich des Versatzes der Komparatorfunktion von besser als 2 mV, das bei 5 GHz und der gewählten VCO2-Amplitude (Ausgangssignal) 0.1 ps entspricht. Weiterhin entsprechen erstens die Ausgangssignale eines Oszillators VCO nicht exakt den linearen Verläufen in 3 sondern sind nichtlinear gekrümmt, zweitens kann sich die Reaktionszeit der Komparatorfunktion und damit der gesamte Phasenversatz mit der Veränderung seiner Schaltschwelle mit verändern. Weiterhin sind andere Nichtidealitäten möglich. So kann es eine Abweichung der invertierten Phasen vom Nominalwert 180° zueinander geben. Der Einfluss solcher Fehler auf die Phasenverstellung kann jedoch erfindungsgemäß durch geeigneten Abgleich an nur einem Punkt im Signalpfad eliminiert werden.
  • Es wird insbesondere vorteilhaft der D/A-Wandler mit einer höheren Auflösung für set_delay_dig ausgestattet, als dies mindestens für die gewünschte Phasenauflösung nötig ist. Damit kann der D/A-Wandler im o. g. Beispiel auch Phasenschritte deutlich kleiner als 0.2 ps bereitstellen. Den genauen Digitalwert, der für einen gewünschten Phasenversatz nötig ist, kann man dann durch Abgleich ermitteln und digital in einem Speicher mit so vielen Speicherstellen, wie Einheiten an Phasenversatz nötig sind (im Beispiel 1000), ablegen.
  • Ein erfindungsgemäßer Algorithmus für einen solchen Abgleich ist im Folgenden angegeben:
    • – Ausgangspunkt ist ein Betrieb der PLL-Schaltung im Integer-N-Modus. Im Beispiel kann das ein Betrieb bei f_ref = 100 MHz und f_vco = 5 GHz sein, das Teilerverhältnis N in Div_N2 ist dann 50. Der D/A-Wandler habe eine um b bit höhere Auflösung für set_delay_dig als mindestens für die gewünschte Phasenauflösung nötig, beispielsweise b = 4.
    • – Davon ausgehend wird die PLL-Schaltung vorübergehend modifiziert zum Betrieb bei einer viel niedrigeren Referenzfrequenz f_ref_lower = f_step. Im Beispiel kann das geschehen durch Zwischenschalten eines Teilers von 1000 vor den Referenzfrequenz-Eingang und um ein Erhöhen des Teilerfaktors N des Teilers Div_N2 ebenfalls um 1000. Das Signal set_N muss hierfür geeignet modifiziert sein, also mehr als das oben beschriebene eine Bit zur Taktauslassung enthalten. Das Schleifenfilter muss entsprechend um den gleichen Faktor langsamer gesetzt werden, damit die Stabilität der PLL erhalten bleibt. Das Frequenzverhältnis der PLL-Schaltung bleibt damit unverändert, aber die Frequenzauflösung beträgt nun die gewünschte Frequenzschrittweite f_step (im Beispiel 100 kHz), um den Preis erhöhten Rauschens der PLL-Schaltung.
    • – Nun wird der Teilerfaktor N über set_N stetig um 1 erhöht. Im Beispiel beträgt die neue VCO2-Frequenz nun 5.0001 GHz. In diesem Zustand können alle benötigten digitalen Werte für den Phasenversatz ermittelt werden. Im Beispiel sind das 1000 Digitalwerte set_delay_dig(0) bis set_delay_dig(999) für die nicht ganzzahligen Phasenwerte von 0 bis 359.84°, also bis zum nächsten vollen 360°-Zyklus, bei dem ein ganzer VCO-Takt wegfällt. Diese Digitalwerte set_delay_dig(0) bis set_delay_dig(999) seien zunächst als Ausgangswerte so voreingestellt, dass sie dem linearen Idealfall entsprechen, also im Beispiel set_delay_dig(0) = 0 für einen Spannungsversatz 0 mV für einen Phasenversatz von 0°, 4 mV für 0.36° usw.
    • – Nun wird bei jedem Takt der vollen Referenzfrequenz f_ref (100 MHz) jeweils genau ein Digitalwert set_delay_dig(i) verändert. Das geschieht in folgenden Schritten:
    • – Zunächst wird der dem folgenden i-ten Phasenversatz (im Beispiel i·0.36°) entsprechende Digitalwert set_delay_dig(i) an den D/A-Wandler angelegt. Dies muss synchron zum Takt des Referenzsignals erfolgen, z. B. bei des sen fallender Flanke. Dieser erzeugt damit nach einer Einschwingzeit einen Spannungsversatz set_delay bei der Komparatorfunktion.
    • – Beim nächsten Takt des Referenzsignals, z. B. bei dessen folgender steigenden Flanke, wird der 1-bit-Ausgangswert der Komparatorfunktion gespeichert. Ist dieser Wert 0, so wird der Digitalwert set_delay_dig(i) um 1 inkrementiert, ist er 1, wird er dekrementiert. Der Phasenversatz ändert sich damit um den Anteil 2–b des Phasenschritts pro Takt, im Beispiel um 2–4·0.36°.
    • – Der so entstandene neue Digitalwert set_delay_dig_new(i) wird zur Korrektur des gespeicherten Digitalwerts set_delay_dig(i) verwendet, beispielsweise durch eine gleitende Mittelwertbildung. Die Mittelwertbildung hat den Vorteil, dass das momentane Rauschen der PLL-Schaltung, das zu jedem Abgleich einen momentanen Fehler hinzufügt, gemittelt wird. Ohne Mittelwertbildung würde set_delay_dig(i) dem Rauschen folgen. Die Mittelwertbildung wirkt als Tiefpass, der so dimensioniert wird, dass er das Rauschen der PLL-Schaltung so weit wie erforderlich dämpft.
    • – Damit ist der momentane Beitrag zum Abgleich des Digitalwerts set_delay_dig(i) beendet, und der nächste Digitalwert set_delay_dig(i + 1), der dem folgenden (i + 1)ten Phasenversatz (im Beispiel (i + 1)·0.36°) entspricht, wird an den D/A-Wandler angelegt.
    • – Nach einer Taktperiode von f_ref_lowered (im Beispiel von 100 kHz) haben alle Digitalwerte set_delay_dig(0) bis set_delay_dig(999) eine Veränderung erfahren. Diese Veränderung wird in einer nächsten Taktperiode von f_ref_lowered weiter verändert. Wäre der Phasenversatz exakt proportional zu den Digitalwerten, würden diese Veränderungen im Mittel jeweils 0 ergeben. Wenn der Phasenversatz nichtlinear, aber streng monoton von den Digitalwerten abhängig ist, bleiben diese Veränderungen eine Zeitlang gerichtet, bis bei jedem Digitalwert set_delay_dig(i) derjenige Wert erreicht ist, der dem exakten (i)ten Phasenversatz am besten nahe kommt. Dann ergeben die Veränderungen ebenfalls im Mittel 0 um diesen Wert herum.
    • – Unter der Voraussetzung einer beliebig nichtlinearen, aber streng monotonen Abhängigkeit des Phasenversatzes von den Digitalwerten kann damit nach endlicher Zeit ein Satz von Digitalwerten gefunden werden, der der linearen Folge des Phasenversatzes am besten entspricht. Nach dieser Zeit kann der Abgleich beendet werden, und die Digitalwerte können verwendet werden, um zu jedem Takt der Referenzfrequenz die gewünschte Phase einzustellen.
  • Die obige Forderung nach strenger Monotonie der Abhängigkeit des Phasenversatzes von den Digitalwerten kann an den meisten Stellen des Steuerpfades vom Digitalwert zum Phasenversatz leicht erfüllt werden: Wächst die eingestellte Komparatorschwelle, wächst auch das damit erzeugte Delay. Bei stark nichtlinearen VCO2-Signalen wie z. B. Sinusschwingungen gibt es jedoch ein Problem in der Nähe der Übergänge um 90° und um 270° herum: Hier sind Sinuskurven sehr flach, so dass eine sehr geringe Änderung der Komparatorschwelle eine große Auswirkung auf das effektive Delay hat, so dass die Unsicherheit des Delays und damit der Jitter wächst. Andererseits sind gerade bei hohen Frequenzen sinusähnliche Ausgangsspannungen häufig.
  • Für diesen Fall sinusähnlicher Ausgangsspannungen kann die bisher beschriebene Variante der Erfindung so modifiziert werden, dass dem Teiler Div_N2 406 mehr als 2 Phasen des VCO2-Signals zugeführt werden, beispielsweise insgesamt 4 jeweils um 90° versetzte Phasen, wie es in 4 dargestellt ist. Solche Oszillatoren VCO mit I/Q-Signalen sind häufig in HF-Systemen ohnehin im Einsatz, weil deren Ausgangssignale sehr nützliche Eigenschaften zur weiteren Verarbeitung haben, beispielsweise in Mischern. Sie können auf verschiedene bekannte Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann die Verschiebung um 90° durch Filter erreicht werden, oder der Oszillator VCO enthält zwei gekoppelte Oszillatoren, deren Kopplung einen Phasenversatz von 90° entstehen lässt, oder der Oszillator VCO läuft auf der doppelten benötigten Frequenz 2·f_vco und die um 90° versetzten Signale (und auch f_vco) werden durch Teilung durch 2 erzeugt. Alle diese Varianten können in einer erfindungsgemäßen Lösung eingesetzt werden.
  • In 4 sind die gleichen Beispiele von Phasenversatz wie in 3 dargestellt. Für das erste Beispiel eines Phasenversatzes von 36° benötigt man lediglich einen anderen Amplitudenwert für y0 als in 3. Dagegen werden für die Werte um 90° herum nun die zusätzlichen bei den Ausgangssignalen y90 und y270 mit 90° bzw. 270° Phasenlage zu y0 verwendet. Das hat den großen Vorteil, dass für jeden gewünschten Phasenversatz von 0 bis 360° ein VCO-Signal zur Verfügung steht, das zu diesem Zeitpunkt hinreichend steil verläuft, und damit eine genaue und rauscharme Abbildung des Amplitudenwertes auf den Phasenversatz ermöglicht. Das Signal tap_phase in 1 hat für das Beispiel von 4 nun 2 bit zur Auswahl aus 4 Phasen statt 1 bit für das Beispiel von 3. Die Folgen von Nichtidealitäten in der Phasenlage, wie sie bei Oszillatoren VCO mit I/Q-Signalen auftreten, werden ohne zusätzliche Maßnahmen im oben beschriebenen Abgleich der Digitalwerte set_delay_dig(i) mit korrigiert. Für den Abgleich dieser erfindungsgemäßen Variante ist es vorteilhaft, nicht von den Amplitudenwerten eines linearen dreieckförmigen Verlaufs als Ausgangswert des Abgleichs auszugehen, sondern von denen eines sinusförmigen Verlaufs, so dass das reale Verhalten bereits besser angenähert ist. Aber auch eine lineare Ausgangsannahme führt aufgrund der strengen Monotonie der Signale schließlich zum optimalen Ergebnis.
  • Praktische Anwendungsbeispiele:
  • Ein erstes Beispiel ist ein Frequenz-Synthesizer, der eine aus mehreren festen Frequenzen für mehrere Telekommunikations-Standards erzeugt, aber nur mit einem Quarz und damit einer Referenzfrequenz arbeiten soll. Dies ist eine häufige Anwendung, für die sinngemäß das Rechenbeispiel verwendet werden kann.
  • In der Praxis der Telekommunikationsstandards ist eine PLL-Schrittweite von 100 kHz meist mehr als ausreichend, oft kann sie wesentlich größer sein. Wird dabei der beschriebene Abgleich angewendet, so kann die gewünschte Frequenz erzeugt werden, indem zyklisch eine Sequenz aus den abgeglichenen Digitalwerten set_delay_dig(i) an den Eingang zur Schwellenverstellung des Teilers 406 angelegt wird. Hierbei wird meist nicht der komplette Satz der Digitalwerte der Reihe nach ausgegeben, sondern eine Sequenz aus Teilmengen davon.
  • Im Rechenbeispiel wäre für f_vco = 5,0003 GHz eine Schrittweite von 3·0,36° pro Referenztakt erforderlich, es würde also im ersten Durchlauf nur jeder dritte Speicherwert (i = 0, 3, ..., 999) genutzt, im zweiten Durchlauf nach Auslassen eines ganzen VCO-Taktes im Teiler wieder jeder dritte, aber beginnend bei 2 (i = 2, 5, ..., 998), im dritten Durchlauf beginnend bei 1 (i = 1, 4, ... 997), und danach würde wieder der erste Durchlauf mit 0 beginnen. Da die Umschaltung des Digitalwertes set_delay_dig(i) im Takt der überwiegend quarzbasierten Referenz erfolgt, die meist unter 150 MHz liegt, kann die Steuerung von set_delay_dig(i), tap_phase(i) und der ganzzahligen Teilung durch N bzw. N + 1 durch eine kostengünstige CMOS-Logik erfolgen.
  • Ein zweites Beispiel ist ein Frequenz-Synthesizer, der eine variable Frequenz mit genau vorgegebenem Verlauf erzeugt, aber ebenfalls mit einem Quarz und damit einer festen Referenzfrequenz arbeiten soll. Die wohl häufigste Anwendung ist eine lineare Frequenzmodulation für Radar-Zwecke (FMCW-Radar-System, FMCW: frequency modulated continuous wave). Hierbei ist eine sehr gute Linearität wesentlich für die Systemleistung. Diese Anwendung kann mit annähernd derselben erfindungsgemäßen Lösung wie die vorige arbeiten, also ebenfalls eine Integer-N-PLL-Schaltung mit einer Tabelle aus abgeglichenen Digitalwerten set_delay_dig(i), nur dass die Sequenz der Auswahl der Werte eine andere ist: Hier wählt man die Sequenz der Werte nicht so aus, dass der Phasenversatz von Referenztakt zu Referenztakt konstant zunimmt, sondern dass die Frequenz f_vco also der Anstieg des Phasenversatzes, von Referenztakt zu Referenztakt konstant zunimmt (d. h. die zweite zeitliche Ableitung der Phase ist konstant). Die gesamte für einen Frequenz-Durchlauf von der minimalen bis zur maximalen gewünschten Frequenz nötige Sequenz von Werten von set_delay_dig(i), tap_phase(i) und set_N kann zunächst berechnet und dann in einem Speicher abgelegt werden, so dass sie leicht und stromsparend zyklisch wiederholt werden kann. Damit reduziert sich nach einer Initialphase der aktive Teil der Frequenzsynthese auf eine Integer-N-PLL-Schaltung mit I/Q-Oszillator VCO, deren Zähler Div_N2 durch einen zyklisch inkrementierten Speicher gesteuert wird. Jeglicher Rechenaufwand entfällt während des Betriebes. So lassen sich billige selbstabgleichende FMCW-Radar-System mit geringem Leistungsverbrauch aufbauen.
  • Ein drittes Beispiel ist die variable Frequenzsynthese ohne festes Variationsmuster für einen HF-Leistungsverstärker für Telekommunikation mit hohem Wirkungsgrad. Wenn zur Erzeugung eines zu sendenden Hochfrequenz-Signals Schaltverstärker verwendet werden, kann der Wirkungsgrad des HF-Leistungsverstärkers erhöht werden. Dieser Steigerung sind bisher Grenzen gesetzt, die u. a. daraus resultieren, dass das zu sendende Signal variabler Frequenz überabgetastet werden muss. Eine Überabtastung eines Signals mit einer bereits hohen Frequenz braucht also eine noch wesentlich höhere Abtastrate und kostet somit einerseits selbst Leistung und ist andererseits nach oben durch die Grenzfrequenzen der Halbleitertechnologie beschränkt.
  • Wird nun die momentane Frequenz der Abtastung des zu sendenden Signals angepasst an die momentane Frequenz des zu sendenden Signals selbst z. B. als festes Vielfaches der momentanen Frequenz des zu sendenden Signals), so kann der Faktor der Überabtastung bei gleichem Signal-Rausch-Verhältnis verringert werden, so dass der Leistungsverbrauch sinkt und der Bereich an Signalfrequenzen, für den Schaltverstärker eingesetzt werden können, wächst.
  • Meist arbeiten HF-Leistungsverstärker für Telekommunikation mit einer Signalbandbreite, die unterhalb der mit CMOS-Technologie erreichbaren Taktrate liegt, weil die Telekommunikationsstandards meist so definiert werden, dass sie mit CMOS-Systemen gut erreichbar sind. Insofern kann also auch die Veränderung der VCO2-Frequenz mit einer erfindungsgemäßen PLL mit einer CMOS-Logik oder einem CMOS-Speicher gesteuert werden. Welche VCO-Frequenz momentan nötig ist, kann aus dem Eingangssignal des HF-Leistungsverstärkers ermittelt werden: entweder durch (z. B. digitale) Auswertung des analogen Eingangssignals, das dann innerhalb des Leistungsverstärkers geringfügig (z. B. durch eine digitale Pipeline) verzögert wird, damit Zeit vorgesehen ist, um die momentane Frequenz zu ermitteln und damit der Oszillator VCO2 405 sich auf die neue Frequenz einstellen kann, oder indem der HF-Leistungsverstärker direkt eine digitale Schnittstelle zum Basisband hat, die die momentanen Parameter des Sendesignals wie Amplitude und Frequenz direkt enthält.
  • Damit erhält der geschaltete HF-Leistungsverstärker mittels der erfindungsgemäßen PLL-Schaltung auf kostengünstige und stromsparende Weise eine variable Abtastfrequenz, die es ermöglicht, mit geringem Überabtastfaktor und daher mit hoher Effizienz zu arbeiten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2005/0077934 [0006, 0006]
    • - US 2005/0083085 [0007]

Claims (24)

  1. PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nicht ganzzahligen Werten, mit einem Phasendetektor (303), dem ein Referenzfrequenzsignal (f_ref) und ein Rückkopplungssignal zugeführt wird, und der zum Erfassen einer Phasenverschiebung zwischen dem Referenzfrequenzsignal (f_ref) und einem weiteren Frequenzausgangssignal (f_div) ausgebildet ist, einer mit dem Phasendetektor (303) verbundenen Ladungspumpe (304), die zur Erzeugung eines Spannungssignals entsprechend der erfassten Phasenverschiebung ausgebildet ist, einem mit der Ladungspumpe verbundenen Oszillator (405), der das Spannungssignal der Ladungspumpe empfängt und ausgebildet ist, das Frequenzausgangssignal (f_vco) und eine Anzahl von M weiteren Signalen (M_phase) auszugeben, wobei die mit M_phase bezeichneten M Signale gleiche Frequenz, aber verschiedene Phase aufweisen, einem mit dem Oszillator (405) und dem Phasendetektor verbundenen Multiplexer (420), der aus den M Signalen von M_phase eines weiterleitet zu einem Teiler (406), der dieses ausgewählte Signal empfängt und der zur Phasenquantisierung und zum Ausgeben des Rückkopplungssignals f_div (320) ausgebildet ist, und einer mit dem Teiler (406) verbundenen Steuerungseinrichtung (407), die zur Steuerung des Teilers (406) ausgebildet ist, wobei der Teiler (406) eine Komparatorfunktion aufweist, und wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist zur Beeinflussung der Komparatorfunktion zur weiteren Phasenverstellung.
  2. PLL-Schaltung nach Anspruch 1, wobei der Teiler (406) eine Eingangsstufe aufweist und wobei die Eingangsstufe die Komparatorfunktion aufweist.
  3. PLL-Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Komparatorfunktion der Eingangsstufe des Teilers (406) einen Offset (d) aufweist, und die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, die Komparatorfunktion durch Verändern des Offset (d) mittels eines analogen Signals (set_delay) zu beeinflussen.
  4. PLL-Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Komparatorfunktion der Eingangsstufe des Teilers (406) eine Hysterese (h) aufweist, und die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, die Komparatorfunktion durch Verändern der Hysterese (h) mittels eines analogen Signals (set_delay) zu beeinflussen.
  5. PLL-Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Komparatorfunktion der Eingangsstufe des Teilers (406) eine Hysterese (h) und einen Offset (d) aufweist, und die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, die Komparatorfunktion durch Verändern der Hysterese (h) und des Offset (d) mittels eines analogen Signals (set_delay) zu beeinflussen.
  6. PLL-Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Eingangsstufe des Teilers (406) einen Eingangsanschluss aufweist zur Beeinflussung einer Schaltschwelle der Komparatorfunktion.
  7. PLL-Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion die Schaltschwelle der Komparatorfunktion zu verschieben.
  8. PLL-Schaltung nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, die Schaltschwelle der Komparatorfunktion mittels eines analogen Signals (set_delay) zu verschieben.
  9. PLL-Schaltung nach Anspruch 4, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, die Hysterese der Komparatorfunktion mittels eines analogen Signals (set_delay) zu verschieben.
  10. PLL-Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion eine Schaltschwelle der Komparatorfunktion mittels eines analogen Signals (set_delay) zur Veränderung des Schaltzeitpunkts der Komparatorfunktion zu verschieben.
  11. PLL-Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion eine Hysterese der Komparatorfunktion mittels eines analogen Signals (set_delay) zur Veränderung des Schaltzeitpunkts der Komparatorfunktion zu verschieben.
  12. PLL-Schaltung nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, zur Verschiebung der Schaltschwelle der Komparatorfunktion ein analoges Signal (set_delay) bereitzustellen.
  13. PLL-Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Teiler (406) ausgebildet ist zum Teilen durch mindestens zwei verschiedene Teilerwerte.
  14. PLL-Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, zur Beeinflussung der Komparatorfunktion zur Phasenverstellung ein analoges Signal und weitere digitale Signale (tap_phase, set_N) bereitzustellen.
  15. PLL-Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist, das analoge Signal aus einem Digitalsignal (set_delay_dig) zu erzeugen, das den einzustellenden Phasenversatz bezeichnet.
  16. PLL-Schaltung nach Anspruch 15, wobei das Digitalsignal (set_delay_dig) durch Abgleich ermittelt und in einer Speichereinrichtung gespeichert wird.
  17. PLL-Schaltung nach Anspruch 1, wobei der Oszillator (405) ausgebildet ist zum Zuführen von mehr als zwei Signalen mit unterschiedlicher Phase zu dem Multiplexer (420).
  18. PLL-Schaltung nach Anspruch 14, wobei die Steuerungseinrichtung (407) ausgebildet ist zur Berechnung der Vielzahl der digitalen Signale (tap_phase, set_N, set_delay_dig) und zur Erzeugung des analogen Signals aus einem der digitalen Signale.
  19. PLL-Schaltung nach Anspruch 16, wobei die Steuerungseinrichtung vorgesehen ist zur Speicherung der Werte der Vielzahl der digitalen Signale (tap_phase, set_N, set_delay_dig).
  20. PLL-Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Frequenzausgangssignal (f_vco) ein lineares Dreieckssignal ist.
  21. PLL-Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Frequenzausgangssignal (f_vco) ein nichtlineares Signal ist.
  22. PLL-Schaltung nach Anspruch 21, wobei die Nichtlinearität durch einen Abgleich berücksichtigt wird.
  23. Frequenzsynthesizer zur Erzeugung einer variablen Frequenz mit einem vorbestimmten Verlauf, mit einer PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nicht ganzzahligen Werten nach einem der Patentansprüche 1 bis 22.
  24. Frequenzsynthesizer zur Erzeugung einer variablen Frequenz, deren momentaner Wert durch ein Eingangssignal des Frequenzsynthesizers beeinflußt werden kann, mit einer PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nicht ganzzahligen Werten nach einem der Patentansprüche 1 bis 22.
DE102007031127A 2007-06-29 2007-06-29 PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nichtganzzahligen Werten Ceased DE102007031127A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007031127A DE102007031127A1 (de) 2007-06-29 2007-06-29 PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nichtganzzahligen Werten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007031127A DE102007031127A1 (de) 2007-06-29 2007-06-29 PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nichtganzzahligen Werten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007031127A1 true DE102007031127A1 (de) 2009-01-02

Family

ID=40076074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007031127A Ceased DE102007031127A1 (de) 2007-06-29 2007-06-29 PLL-Schaltung für Frequenzverhältnisse mit nichtganzzahligen Werten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007031127A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5907253A (en) * 1997-11-24 1999-05-25 National Semiconductor Corporation Fractional-N phase-lock loop with delay line loop having self-calibrating fractional delay element
US20030198311A1 (en) * 2002-04-19 2003-10-23 Wireless Interface Technologies, Inc. Fractional-N frequency synthesizer and method
US6807244B2 (en) * 1999-12-17 2004-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Frequency synthesizer
US20050077934A1 (en) 2003-10-14 2005-04-14 Fahim Amr M. Low-power direct digital synthesizer with analog interpolation
US20050083085A1 (en) 2003-10-17 2005-04-21 Gerald Harron Method and apparatus for fractional RF signal synthesis
US6943598B2 (en) * 2003-02-11 2005-09-13 Stmicroelectronics S.A. Reduced-size integrated phase-locked loop
EP1657821A1 (de) * 2003-11-28 2006-05-17 Fujitsu Limited Sd-modulator einer pll-schaltung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5907253A (en) * 1997-11-24 1999-05-25 National Semiconductor Corporation Fractional-N phase-lock loop with delay line loop having self-calibrating fractional delay element
US6807244B2 (en) * 1999-12-17 2004-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Frequency synthesizer
US20030198311A1 (en) * 2002-04-19 2003-10-23 Wireless Interface Technologies, Inc. Fractional-N frequency synthesizer and method
US6943598B2 (en) * 2003-02-11 2005-09-13 Stmicroelectronics S.A. Reduced-size integrated phase-locked loop
US20050077934A1 (en) 2003-10-14 2005-04-14 Fahim Amr M. Low-power direct digital synthesizer with analog interpolation
US20050083085A1 (en) 2003-10-17 2005-04-21 Gerald Harron Method and apparatus for fractional RF signal synthesis
EP1657821A1 (de) * 2003-11-28 2006-05-17 Fujitsu Limited Sd-modulator einer pll-schaltung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19838096C2 (de) Fraktionaler Phasenregelkreis
DE19922805C2 (de) Taktsignalsynthetisierer
DE102008008050B4 (de) Auf digitaler Verzögerungsleitung basierender Frequenz-Synthesizer
EP0408983B1 (de) Frequenzsynthesizer
DE60008203T2 (de) Phasenregelschleife mit digital gesteuertem frequenzvervielfachendem Oszillator
EP2421154B1 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung von eine breitbandige Frequenzrampe bildenden hochfrequenten Ausgangssignalen
DE102017111186B4 (de) Hybrid-Takt-Daten-Rückgewinnungsschaltung und Empfänger
WO2003032493A2 (de) Abgleichverfahren für eine nach dem zwei-punkt-prinzip arbeitende pll-schaltung und pll-schaltung mit einer abgleichvorrichtung
DE60309772T2 (de) Analoge Implementierung von Spreizspektrumfrequenzmodulation in einem programmierbaren Phasenregelkreis
EP1198889B1 (de) Taktsignalgenerator
DE60225426T2 (de) Fraktional-n-frequenzsynthesizer mit fraktional-kompensationsverfahren
DE102006050881B3 (de) Phasen-/Frequenzvergleicher, Phasenregelkreis, Verfahren zur Phasen-/Frequenzdetektion und Verfahren zum Erzeugen eines Oszillatorsignals
DE10257181B3 (de) Phasenregelkreis mit Modulator
EP0974196B1 (de) Digitale afc-einstellung durch reziproke dds
DE102007027331B4 (de) Phasenregelkreis mit zweistufiger Steuerung
DE3202733C2 (de)
DE102004050411B4 (de) Modulator mit geregelter Übertragungsbandbreite und entsprechendes Verfahren zum Regeln der Übertragungsbandbreite
DE60125764T2 (de) Lineare digitale phasendetektion ohne toten bereich
DE19731478C2 (de) Spannungsgesteuerter Doppeleingangsoszillator mit kompensierter Zweipunktfrequenz
WO1999038284A1 (de) Digital gesteuerte schaltung zur verringerung der phasenmodulation eines signals
DE602006000532T2 (de) Pulsgenerator
DE10393732B4 (de) Phasenregelkreis mit Pulsgenerator und Verfahren zum Betrieb des Phasenregelkreises
DE102013005054A1 (de) Phasenregelkreis
EP1588483A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur frequenzsynthese
DE4320087C1 (de) Steuergenerator mit Phasenregelschleife

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection