锁相回路、压控振荡器以及调谐方法与流程

1.本揭示文件是关于一种锁相回路，特别是关于一种使用了电感/电容压控振荡器的锁相回路。

背景技术：

2.锁相回路(phase locked loop，pll)电路为一种产生输出时脉信号的电子控制电路，且此输出时脉信号具有锁定至输入参考信号相位的相位。举例而言，锁相回路可以用于调整振荡器，使得由振荡器产生的信号的频率以及相位可以匹配参考输入信号的频率以及相位。锁相回路电路通常使用于通讯装置、电脑以及其他电子装置中。针对高级应用，高效能的锁相回路可以采用电感/电容(inductance-capacitance，lc)压控振荡器。举例而言，在第五代移动系统、雷达及高效能计算应用中，可以采用lc压控振荡器。
3.通过采用小型压控电容器(变容二极管)，可以改善lc压控电容器的相位杂讯。然而，小型压控电容器可能导致非常窄的频率调谐范围，此状况可能导致锁相回路在温度或电压变化期间失锁的高风险。此外，压控振荡器内的频率调整可能会引起大幅的转换抖动(transition jitter)。需要解决方案来降低失锁的风险以及减少由频率调整引起的转换抖动。

技术实现要素：

4.本揭示文件提供一种锁相回路，锁相回路包含压控振荡器，压控振荡器包含粗调阵列以及微调阵列，粗调阵列包含多个粗调装置，微调阵列包含多个微调装置。其中，根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围的判定，压控振荡器用以从微调阵列的微调装置之中选择一微调装置，以将压控振荡器输出信号的频率增加至较高窄频率范围中。其中，根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围的判定，压控振荡器用以从微调阵列的微调装置之中选择一微调装置，以将压控振荡器输出信号的频率减小至较低窄频率范围中。其中，根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的高准位的判定，压控振荡器用以从粗调阵列的粗调装置之中选择粗调装置，以将压控振荡器输出信号的频率增加至较高宽频率范围中。其中，根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的低准位的判定，压控振荡器用以从粗调阵列的粗调装置之中选择一粗调装置，以将压控振荡器输出信号的频率减小至较低宽频率范围中。
5.本揭示文件提供一种压控振荡器，压控振荡器包含粗调阵列以及微调阵列。粗调阵列包含多个粗调装置。微调阵列包含多个微调装置。其中，根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围的判定，压控振荡器用以从微调阵列的微调装置之中选择一微调装置，以将压控振荡器输出信号的频率增加至较高窄频率范围内。其中，根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围的判定，压控振荡器用以从微调阵列的微调装置之中选择一微调装置，以将压控振荡器输出信号的频率减小至较低窄频率范围内。其中，根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的高准位的判定，压控振荡器用以从粗
调阵列的粗调装置之中选择一粗调装置，以将压控振荡器输出信号的频率增加至较高宽频率范围内。其中，根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的低准位的判定，压控振荡器用以从粗调阵列的粗调装置之中选择一粗调装置，以将压控振荡器输出信号的频率减小至较低宽频率范围内。
6.本揭示文件提供一种压控振荡器的调谐方法，包含以下步骤：接收压控振荡器调谐信号。判定压控振荡器调谐信号为高于模拟电压范围、低于模拟电压范围或位于模拟电压范围内。当压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围时选择一微调装置，以产生在较高窄频率范围内的压控振荡器输出信号。当压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围时选择一微调装置，以产生在较低窄频率范围内的压控振荡器输出信号。判定窄频率范围位于宽频率范围的高准位或低准位。
附图说明
7.当结合附图阅读以下详细描述时，可以最佳地理解本揭示文件的态样。
8.图1为在锁相回路中实现的示例性调谐阵列选择电路、解码器以及lc压控振荡器的方块图；
9.图2为示例性调谐阵列选择电路、解码器以及lc压控振荡器的详细方块图；
10.图3为示例性调谐阵列选择电路、解码器及lc压控振荡器的详细组件的图式；
11.图4为压控振荡器调整压控振荡器输出信号的示意图；
12.图5为调谐阵列选择电路的详细图式；
13.图6为在压控振荡器调谐信号略高于模拟电压范围的条件期间，调谐阵列选择电路内的各种信号的时序图；
14.图7为在压控振荡器调谐信号明显高于模拟电压范围的条件期间，调谐阵列选择电路内的各种信号的时序图；
15.图8为lc压控振荡器的详细图式；
16.图9为lc压控振荡器的布局平面图；
17.图10为lc压控振荡器的操作流程图；
18.图11a～11f为本揭示文件中的元件所采用的lc压控振荡器的不同实施例的图式；
19.图12为使用数字组件实现的上溢与下溢检测器的图式；
20.图13a～13b为先前方法所用的压控振荡器输出信号以及本揭示文件的方法所用的压控振荡器输出信号的波形图；
21.图14为调谐lc压控振荡器的方法的流程图。
22.【符号说明】
23.100:锁相回路
24.101,v
tune
:压控振荡器调谐信号
25.102,f
ref
:参考输入信号
26.103,band_bin_out[3:0]:粗调二进位码信号
[0027]
104,fine_bin_out[2:0]:微调二进位码信号
[0028]
105,band_th[14:0]:粗调选择信号
[0029]
106,fine_th[6:0]:微调选择信号
[0030]
107:调谐阵列选择电路
[0031]
108:解码器
[0032]
109,lc-vco:电感/电容压控振荡器
[0033]
110:压控振荡器输出信号
[0034]
201:模拟上溢与下溢检测器
[0035]
202:微调计数器电路
[0036]
203:粗调计数器电路
[0037]
204:边界检验器
[0038]
205:分频器
[0039]
206:粗调阵列
[0040]
207:微调阵列
[0041]
208,over_ana:上溢信号
[0042]
209,under_ana:下溢信号
[0043]
210,fine_ov:高频率准位边界信号/微调范围上溢信号
[0044]
211,fine_ud:低频率准位边界信号/微调范围下溢信号
[0045]
213:第一降低频率信号
[0046]
214:第二降低频率信号
[0047]
215,en:致能信号
[0048]
216,ov_rt:压控振荡器上溢调谐信号
[0049]
217,ud_rt:压控振荡器下溢调谐信号
[0050]
218,band_bin[3:0]:粗调/无符号二进位码输入信号
[0051]
401:宽频率范围
[0052]
402:窄频率范围
[0053]
501,fine_count[3:0]:微调计数器变数
[0054]
502,coar_count[3:0]:粗调计数器变数
[0055]
503:第一节点
[0056]
504:第二节点
[0057]
505:第三数字比较器
[0058]
506:第四数字比较器
[0059]
507:第五数字比较器
[0060]
508:第六数字比较器
[0061]
509:第七数据锁存器
[0062]
510:第四逻辑(与)门
[0063]
511:第五逻辑(与)门
[0064]
512:第六逻辑(与)门
[0065]
513:第七逻辑(或)门
[0066]
514:第八逻辑(与)门
[0067]
515:逻辑(或)门
[0068]
516:第一多工器
[0069]
517:第一加法器
[0070]
518:第一数字比较器
[0071]
519:第二数字比较器
[0072]
520:第三数据锁存器
[0073]
521:第四数据锁存器
[0074]
522:第五数据锁存器
[0075]
523:第二逻辑(与)门
[0076]
524:第一逻辑(或)门
[0077]
525:有符号至无符号方块
[0078]
526:第二多工器
[0079]
527:第二加法器
[0080]
528:第六数据锁存器
[0081]
529:第九数据锁存器
[0082]
530:第三加法器
[0083]
531:分压器
[0084]
532:第一数据锁存器
[0085]
533:第二数据锁存器
[0086]
534:微调加法器信号
[0087]
535:输出信号
[0088]
536:逻辑(与)门
[0089]
537:追踪信号
[0090]
801:等式
[0091]
802:压控电容器(变容二极管)
[0092]
803:节点
[0093]
804:微调装置
[0094]
805:粗调装置
[0095]
901:高品质因数电感器
[0096]
902:恒定辅导电路
[0097]
903:变容二极管
[0098]
904:粗调电容器
[0099]
905:微调电容器
[0100]
1001～1017:步骤
[0101]
1201:模拟数字转换器
[0102]
1202:数字比较器
[0103]
1400:方法
[0104]
1401～1405:步骤
具体实施方式
[0105]
以下的揭示文件提供许多不同的实施例或实例，以用于实现所提供的标的不同特
征。组件以及配置的具体实例将在下文中描述，以简化本揭示文件。当然，这些组件以及配置仅为实例，而非限制本揭示文件。此外，本揭示文件可以重复参照各个实例中的数字及/或字母。此重复是出于简化与清楚目的，且本身并不指示所论述的各实施例及/或配置之间的关系。
[0106]
应注意，本说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“一示例性实施例”、“示例性”等参考指示所描述的实施例可包含特定特征、结构或特性，但每个实施例不一定包含此特定特征、结构或特性。此外，此类片语不一定是指同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其他实施例实现此特征、结构或特性均在熟习此项技术者的知识范围内。
[0107]
应理解，本揭示文件中的措辞或用语是出于描述而非限制的目的，使得本揭示文件中的用语或措辞应由熟习此项技术者根据本文的讲解进行解释。
[0108]
锁相回路(pll)可以用于调整其振荡器，使得由振荡器产生的输出信号的频率及/或相位与参考输入信号的频率及/或相位成比例。锁相回路包含相位及/或频率检测器，此相位及/或频率检测器提供用以表示输出信号与参考输入信号之间在频率及/或相位上的差异的误差信号。此误差信号可以被量测，以确保输出信号的频率及/或相位与参考信号的频率及/或相位成比例。举例而言，随着锁相回路调整振荡器，输出信号的频率及/或相位可以逐渐接近参考输入信号的频率及/或相位。当输出信号的频率及相位与参考输入信号的频率及/或相位成比例时，代表锁相回路被锁定至参考输入信号上。在一些应用中，锁相回路可以采用lc压控振荡器，以在高级计算及移动应用中产生此输出信号。
[0109]
图1为锁相回路100的方块图。在本揭示文件中，锁相回路100包含调谐阵列选择电路107、解码器108以及lc压控振荡器109。调谐阵列选择电路107用以接收压控振荡器调谐信号101以及参考输入信号102二者。压控振荡器调谐信号101可以源自锁相回路100内部。举例而言，压控振荡器调谐信号101可以由锁相回路100内的控制回路产生。调谐阵列选择电路107用以利用压控振荡器调谐信号101以及参考输入信号102来判定压控振荡器调谐信号101是高于模拟电压范围、低于模拟电压范围还是在模拟电压范围内。调谐阵列选择电路107用以根据此判定结果，产生微调二进位码信号104以及粗调二进位码信号103。这些二进位码信号(103,104)可以连同参考输入信号102一起由解码器108接收。解码器108可以将这些二进位码信号(103,104)转换成微调选择信号106以及粗调选择信号105。微调选择信号106以及粗调选择信号105可以在lc压控振荡器109处被接收，lc压控振荡器109可以使用这些选择信号(105,106)来选择适当的微调以及粗调装置。lc压控振荡器109亦用以接收压控振荡器调谐信号101，且用以产生具有与参考输入信号102的频率成比例的频率的压控振荡器输出信号110。
[0110]
图2为调谐阵列选择电路107、解码器108以及lc压控振荡器109的详细图式。在图2所展示的实例中，调谐阵列选择电路107包含模拟上溢与下溢检测器201、微调计数器电路202、粗调计数器电路203、边界检验器204以及分频器205。模拟上溢与下溢检测器201可以接收压控振荡器调谐信号101。根据压控振荡器调谐信号101为高于模拟电压范围、低于模拟电压范围或在模拟电压范围内的判定结果，模拟上溢与下溢检测器201可以产生上溢信号208或下溢信号209。上溢信号208以及下溢信号209二者可以与第一降低频率信号213以及第二降低频率信号214一起在微调计数器电路202处被接收。微调计数器电路202可以用
以根据上溢信号208以及下溢信号209来判断在lc压控振荡器109的微调阵列207中选择不同的微调装置是否适当。微调计数器电路202亦可以用以产生一或多个频率准位边界信号，频率准位边界信号包含高频率准位边界信号210以及低频率准位边界信号211，与在下文中所描述，产生在宽频率范围的上边界或下边界处的频率的微调装置相对应。微调计数器电路202亦可以用以产生微调二进位码信号104，微调二进位码信号104对应于在lc压控振荡器109的微调阵列207中所选择的适当的微调装置。
[0111]
调谐阵列选择电路107可进一步包含粗调计数器电路203。在一个实例中，粗调计数器电路203用以接收频率准位边界信号(210,211)、第二降低频率信号214以及粗调二进位码输入信号218。在一个实例中，粗调二进位码输入信号218为输入信号，且用于选择初始粗调二进位码信号。粗调计数器电路203可进一步用以产生粗调二进位码信号103。在一个实例中，粗调二进位码信号103为根据频率准位边界信号(210,211)以及粗调二进位码输入信号218所判定。
[0112]
边界检验器204用以接收粗调二进位码信号103以及来自微调计数器电路202的压控振荡器上溢调谐信号216与压控振荡器下溢调谐信号217。这些信号可以用于判定调谐阵列选择电路107的致能是否适当。边界检验器204可以根据此判定来产生致能信号215，致能信号215可以用于致能或禁能调谐阵列选择电路107。
[0113]
调谐阵列选择电路107亦可包含分频器205。在一个示例性实施例中，分频器205可以用以接收输入参考信号102。分频器205接着可以将输入参考信号102除以第一预定常数并产生第一降低频率信号213。第一降低频率信号213可以由微调计数器电路202接收。分频器205亦可将输入参考信号102除以第二预定常数并产生第二降低频率信号214，第二降低频率信号214可以由微调计数器电路202、粗调计数器电路203以及边界检验器204中的一或多个锁存器作为“时脉”输入被接收，如熟习此项技术者所理解。
[0114]
解码器108亦展示于图2中。解码器108可以用以接收来自边界检验器204的粗调二进位码信号103、来自微调计数器电路202的微调二进位码信号104以及参考输入信号102。解码器108可以将粗调二进位码信号103以及微调二进位码信号104转换为一或多个微调选择信号106以及一或多个粗调选择信号105。解码器108可以将二进位码信号(103,104)转换为选择信号(105,106)，例如，因为选择信号(105,106)可以比二进位码信号(103,104)更容易地适用于个别装置的选择。
[0115]
图2亦展示lc压控振荡器109。lc压控振荡器109可以包含粗调阵列206以及微调阵列207。举例而言，粗调阵列206可以包含多个粗调装置，且微调阵列207可以包含多个微调装置。粗调阵列206可以用以调谐lc压控振荡器109，以产生具有在宽频率范围内的频率的压控振荡器输出信号110。相较之下，微调阵列207可以用以调谐lc压控振荡器109，以产生具有在窄频率范围内的频率的压控振荡器输出信号110。在一个实例中，此窄频率范围位于宽频率范围内。
[0116]
图3为调谐阵列选择电路107、解码器108以及lc压控振荡器109的详细图式。图3所展示的细节将在下文中进行进一步讨论。
[0117]
图4为详细描述lc压控振荡器109通过选择适当的粗调以及微调装置来调整压控振荡器输出信号110的机制的图式。根据图4所展示的实例，微调装置可以代表50mhz的窄频率范围402。然而，粗调装置可以代表200mhz的宽频率范围401。调谐阵列选择电路107、解码
器108以及lc压控振荡器109可以彼此配合，以使用等于微调装置的频率步阶的步阶来调整压控振荡器输出信号110的频率，进一步减少由此频率改变引起的转换抖动(transition jitter)。举例而言，频率范围位于宽频率范围401中的高频率准位所对应的微调装置可以被选择。此操作状态由图4中的“band@10,fine@7”表示。在此实例中，10以及7为分别用于指示选择哪个粗调装置以及哪个微调装置的变数。若选择的装置是与位于宽频率范围401中的高频率准位的频率范围相对应的微调装置，且压控振荡器调谐信号101高于模拟电压范围，则将选择代表频率增加的粗调装置。此情况在图4中通过粗调装置从“band@10”移动至“band@11”来说明。在图4所展示的实例中，此情况对应于压控振荡器输出信号110的频率所增加的200mhz。然而，与位于宽频率范围401中的低准位相对应的微调装置被选择。这情况在图4中通过微调装置从“fine@7”移动至“fine@4”来说明。因此，在此实例中，由粗调装置所代表的频率已增加200mhz。然而，由微调装置所代表的频率已降低150mhz。因此，压控振荡器输出信号110的频率净增加50mhz。在锁相回路100中引起的转换抖动，小于由大于50mhz的频率增加(例如，等于粗调装置的频率的频率增加)所引起的转换抖动。
[0118]
图5展示调谐阵列选择电路107的详细实行图式。在图5所展示的示例性实施例中，压控振荡器调谐信号v
tune 101可以在模拟上溢与下溢检测器201中的放大器的正端处作为输入被接收。放大器可以通过其负端耦合至分压器531。分压器531上的第一节点503可以代表高预定值，而分压器上的第二节点504可以代表低预定值。高预定值503以及低预定值504可以对应于模拟电压范围的极限。压控振荡器调谐信号101可以与高预定值503以及低预定值504进行比较，且放大器可以根据压控振荡器调谐信号v
tune 101是高于模拟电压范围、低于模拟电压范围还是位于模拟电压范围内，产生上溢信号over_ana 208以及下溢信号under_ana 209。举例而言，当压控振荡器调谐信号v
tune 101高于模拟电压范围时，可以致能上溢信号over_ana 208，且当压控振荡器调谐信号v
tune 101低于模拟电压范围时，可以致能下溢信号under_ana209。
[0119]
上溢信号208以及下溢信号209可以由微调计数器电路202作为输入被接收。举例而言，上溢信号over_ana 208可以由第一数据锁存器532作为输入被接收，且下溢信号under_ana 209可以作为传送至微调计数器电路202中的第二数据锁存器533的输入被接收。数据锁存器(532,533)亦可接收来自分频器205的第一降低频率信号213，且相同的数据锁存器(532,533)可以产生压控振荡器上溢调谐信号ov_rt 216以及压控振荡器下溢调谐信号ud_rt 217。压控振荡器上溢调谐信号ov_rt 216以及压控振荡器下溢调谐信号ud_rt 217可以在第一多工器516处被接收，第一多工器516可以利用这些信号来产生微调加法器信号534。微调加法器信号534可以由第一加法器517接收。第一加法器517的输出可以由第二逻辑(与)门523、第一数字比较器518以及第二数字比较器519接收。在一个示例性实施例中，当第一加法器517的输出等于预定值时，会致能第一数字比较器518的输出，且当第一加法器517的输出等于不同的预定值时，会致能第二数字比较器519的输出。第一数字比较器518的输出可以对应于微调阵列207中的所选择的微调装置与位于宽频率范围401中的高准位的频率相对应的判定。类似地，第二数字比较器519的输出可以对应于微调阵列207中的所选择的微调装置与位于宽频率范围401中的低准位的频率相对应的判定。
[0120]
第二逻辑(与)门523的输出可以作为传送至第三数据锁存器520的输入被接收，且第一数字比较器518的输出可以作为传送至第四数据锁存器521的输入被接收。第二数字比
较器519的输出可以作为传送至第五数据锁存器522的输入被接收。耦合至第一数字比较器518的第四数据锁存器521可以产生微调范围上溢信号fine_ov 210，且耦合至第二数字比较器519的第五数据锁存器522可以产生微调范围下溢信号fine_ud 211。在一个实例中，微调范围上溢与下溢信号(210,211)可以对应于窄频率范围402位于宽频率范围401中的高准位或低准位的判定。
[0121]
微调范围上溢信号210以及微调范围下溢信号211可以在微调计数器电路202中的第一逻辑(或)门524处被接收，当任一信号(210,211)被致能时，会致能第一逻辑(或)门524。第一逻辑(或)门524的输出可以在第二逻辑(与)门523的反相输入节点处被接收。如前文所讨论，第二逻辑(与)门523的输出可以在数据锁存器520处被接收。数据锁存器520的输出可以是微调计数器变数fine_count[3:0]501，且在第一加法器517以及有符号至无符号方块525二者处被接收。在一个实例中，微调计数器变数fine_count[3:0]501为有符号二进位数，其代表正或负的二进位数。有符号至无符号方块525可以将此正或负的二进位数转变为正的二进位数，并产生微调二进位码信号fine_bin_out[2:0]104。举例而言，有符号至无符号方块525接收值为“1101”的微调计数器变数fine_count[3:0]501，此值对应于十进位数字系统中的-3，并产生值为“001”的微调二进位码信号fine_bin_out[2:0]104，此值对应于十进位数字系统中的1。类似地，有符号至无符号方块525可以接收值为“0011”的微调计数器变数fine_count[3:0]501，此值对应于十进位数字系统中的3，并产生值为“111”的微调二进位码信号fine_bin_out[2:0]104，此值对应于十进位数字系统中的7。
[0122]
微调范围上溢信号fine_ov 210以及微调范围下溢信号fine_ud 211亦可作为传送至粗调计数器电路203中的第二多工器526的输入被接收。根据微调范围上溢信号fine_ov 210以及微调范围下溢信号fine_ud 211，多工器526可以用于根据是否应选择不同的粗调装置，来产生输出信号535。输出信号535可以在第二加法器527处接收。第二加法器527的输出可以作为传送至第六数据锁存器528的输入被接收。第六锁存器528的输出可以与粗调二进位码输入信号band_bin[3:0]218一起在第三加法器530处被接收。在一实施例中，粗调二进位码输入信号band_bin[3:0]218用以设置粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103的初始值。第六锁存器528的输出亦可耦合至第二加法器527，且第六锁存器528的输出可以是粗调计数器变数coar_count[3:0]502。第三加法器530的输出可以作为可以由解码器108接收的粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103。
[0123]
粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103可以耦合至边界检验器204中的第三数字比较器505、第四数字比较器506、第五数字比较器507以及第六数字比较器508。在图5所展示的示例性实施例中，粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103被限制于0与15之间。第三、第四、第五以及第六数字比较器(505,506,507,508)可以辅助边界检验器204，以防止粗调二进位制码信号band_bin_out[3:0]103的耗尽以及系统崩溃。举例而言，在图5所展示的实施例中，若粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103大于1，则将致能第三数字比较器505的输出，且若粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103小于14，则将致能第四数字比较器506的输出。若数字比较器二者(505,506)的输出被致能，则将允许选择与较大宽频率范围401或较低宽频率401相对应的粗调装置。因此，第三以及第四数字比较器(505,506)的输出会耦合至逻辑(与)门536的单独输入。逻辑(与)门536的输出耦合至第七数据锁存器509的输入，且第七数据锁存器509的输出耦合至第四逻辑(与)门510。逻辑(与)门510的另一输
入耦合至逻辑(或)门515，逻辑(或)门515接收来自微调计数器电路202的压控振荡器上溢调谐信号ov_rt 216以及压控振荡器下溢调谐信号ud_rt 217二者作为输入。第四逻辑(与)门510的输出为逻辑(或)门513的三个输入的其中之一。逻辑(或)门513的三个输入中的各者代表可以致能调谐阵列选择电路107的条件。举例而言，当粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103等于0时，第五数字比较器507的输出被致能。此输出以及压控振荡器上溢调谐信号216在第五逻辑(与)门511处作为输入被接收。类似地，当粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103等于15时，第六数字比较器508的输出被致能。此输出与压控振荡器下溢调谐信号ud_rt 217一起在逻辑(与)门512处作为输入被接收。
[0124]
第七逻辑(或)门513的输出与追踪信号537一起在第八逻辑(与)门514处被接收。逻辑(与)门514的输出为致能信号en 215，用于控制调谐阵列选择电路107的致能。因此，当第四逻辑(与)门510、第五逻辑(与)门511以及第六逻辑(与)门512全部被禁能时，调谐阵列选择电路107会被禁能，以防止系统崩溃。
[0125]
图5亦展示了分频器205。在一示例性实施例中，分频器205接收参考输入信号102。分频器205亦可接收来自边界检验器204的致能信号en 215。参考输入信号102可以在第九数据锁存器529处被接收。分频器205可以用以产生第一降低频率信号213，其中第一降低频率信号213等于参考输入信号102的频率除以第一预定值。分频器205亦可用以产生不同的第二降低频率信号214，其中第二降低频率信号214等于参考输入信号102的频率除以第二预定值。不同频率的信号可以根据不同组件的不同频率要求，在不同组件处被接收。
[0126]
图6为展示微调装置的选择变化的时序图。在一示例性实施例中，微调计数器变数fine_count[3:0]501被限制于-4与+4之间。在图6所展示的实例中，微调计数器变数fine_count[3:0]501在有符号至无符号方块525处被接收，且被转换成微调二进位码信号fine_bin_out[2:0]104。粗调计数器变数coar_count[3:0]502可以与无符号二进位码输入信号band_bin[3:0]218结合以产生新的粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103。粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103被限制于0与15之间。
[0127]
锁相回路100可以增加压控振荡器调谐信号v
tune 101以维持压控振荡器输出信号110。然而，压控振荡器调谐信号101可能会超过模拟上溢与下溢检测器201中的高预定值，导致上溢信号over_ana 208被致能，并以致能信号215致能分频器205。若在第二降低频率信号214的64个循环(输入参考信号f
ref 102的1024个循环)之后，压控振荡器调谐信号101仍超越模拟上溢与下溢检测器201中的高预定值，则微调计数器变数fine_count[3:0]501将增加1。微调二进位码信号fine_bin_out[2:0]104将增加(例如，从4增加至5)，此状况将稍微增加压控振荡器输出信号110的频率。在图6的时序图所展示的实例中，锁相回路100将读出：压控振荡器输出信号110的频率被充分锁定至参考输入信号102的频率，压控振荡器调谐信号v
tune 101位于模拟电压范围中，且调谐阵列选择电路107的操作将停止。
[0128]
图7为展示选择粗调阵列206中的另一粗调装置的操作的时序图。在图7所说明的实例中，微调计数器变数fine_count[3:0]501增加至3，且上溢信号208仍被致能。此情况触发高频率准位边界信号fine_ov 210的信号。在此情况下，粗调计数器变数coar_count[3:0]502从0增加至1，且粗调二进位码信号band_bin_out[3:0]103从5增加至6。同时，微调计数器变数fine_count[3:0]501被重置为0，以强制使微调二进位码信号fine_bin_out[2:0]104回归至值4。因此，压控振荡器输出信号110的频率总共仅增加50mhz。此情况是因为微调
计数器变数fine_count[3:0]501的值的变化导致降低了150mhz的频率，且粗调计数器变数coar_count[3:0]502的值的变化导致增加了200mhz的频率。
[0129]
图8为一个lc压控振荡器109的实施例的详细图式。压控振荡器调谐信号v
tune 101可以在lc压控振荡器109的节点803处被接收，节点803在任一侧上耦合至压控电容器(变容二极管)802。lc压控振荡器109可以包含微调阵列207以及粗调阵列206。在图8所展示的实例中，微调阵列207包含多个微调装置804，且粗调阵列206包含多个粗调装置805。在图8所展示的实施例中，粗调装置805以及微调装置804为电容器。粗调选择信号band_th[14:0]105可以作为传送至粗调阵列206的输入被接收，且微调选择信号fine_th[6:0]106可以作为传送至微调阵列207的输入被接收。
[0130]
例如，lc压控振荡器109可以包含2个金属-氧化物-金属(metal-oxide-metal，mom)电容器阵列，如熟习此项技术者所理解。粗调阵列206可以经过设计以覆盖宽频率调谐。在一实例中，粗调阵列206可以包含15个步阶，每个步阶为200mhz。因此，lc压控振荡器109可以具有3ghz的频率调谐范围。微调阵列207可以经过设计以产生小步阶。微调阵列207可以仅包含7个步阶，每个步阶为50mhz。在此实例中，微调装置804的频率步阶为粗调装置805的步阶的四分之一。此情况以图8中的等式801表示。然而，微调装置步阶对粗调装置步阶的比率可以为八分之一、十分之一等。此比率可以视不同设计要求或不同应用而定。
[0131]
图9为lc压控振荡器109从上至下的布局平面图900。布局平面图900包含高品质因数(quality factor，q)电感器901、恒定辅导(gm)电路902、变容二极管903、微调电容器905以及粗调电容器904，如熟习此项技术者所理解。
[0132]
图10展示本揭示文件的锁相回路对于非预期干扰的回应的流程图。举例而言，锁相回路可能受到测试环境的影响。非预期杂讯、温度变化或其他因素可能改变锁相回路的锁定状态。首先，可能发生非预期杂讯或任何电压或温度变化。在此情况下，压控振荡器调谐信号v
tune
将增加或减小，以维持锁定至输入参考信号上的压控振荡器输出信号的频率。此步骤以方块1001表示。当如箭头1002所展示，压控振荡器调谐信号v
tune
超过上限值时，将致能上溢信号并将禁能下溢信号。致能信号215也将启用以致能调谐阵列选择电路。此步骤展示于方块1005中。在满足此条件之后，接下来要考虑的是微调二进位码信号是否等于上限值，如箭头1008所表示。在图10所展示的实例中，此值为7。因此，若微调二进位码信号等于7，则粗调二进位码信号将增加1且微调二进位码信号将改变为较低准位，此较低准位在此实例中为4。此步骤以方块1014表示。若微调二进位码信号不等于7，则微调二进位码信号只会增加1，如方块1015所展示。
[0133]
接下来，必须考虑上溢信号以及下溢信号的状态。若如箭头1010所展示，上溢信号以及下溢信号二者为0，则致能信号215将被设置为“0”，且调谐阵列选择电路以及lc压控振荡器将停止操作，如方块1006所展示。然而，若如箭头1009所展示，上溢信号仍被致能，则调谐阵列选择电路将会生效，且将再次遵循方块1005中描述的过程。
[0134]
如箭头1004所展示，当压控振荡器调谐信号v
tune 101低于下限值时，电路会表现类似的行为。当压控振荡器调谐信号v
tune 101下降至低于模拟电压范围时，下溢信号将被致能，且致能信号215亦将被致能，如方块1007所展示。在满足此条件之后，接下来要考虑的是微调二进位码信号是否等于下限值，如箭头1013所展示。在图10所展示的实例中，此值为1。因此，若微调二进位码信号等于1，则粗调二进位码信号将减小1且微调二进位码信号将
被改变至较高准位，在此实例中，较高准位为4。此步骤由方块1016表示。若微调二进位码信号不等于1，则微调二进位码信号将只会减小1，如方块1017所展示。
[0135]
接下来要考虑的是上溢信号以及下溢信号的值。若上溢信号以及下溢信号二者被禁能，如箭头1011，则调谐阵列选择电路将被禁能并停止操作。然而，若如箭头1012，下溢信号仍被致能，则调谐阵列选择电路以及边界检验器将被致能，且致能信号215将被设置为“1”。尽管可能有非预期杂讯或电压或温度变化，但是仍存在压控振荡器调谐信号v
tune
位于模拟电压范围内的可能性，如箭头1003所表示。在此情况下，致能信号215将设置为“0”，且将不采取动作，如方块1006所展示。
[0136]
图11a、图11b、图11c、图11d、图11e以及图11f展示了可以利用本揭示文件的实施例的多个不同压控振荡器类型。图11a展示了互补式lc压控振荡器。图11d展示了仅有n通道的金属氧化物半导体场效晶体管(mosfet)的lc压控振荡器。本揭示文件的压控振荡器可以使用偏压n通道的mosfet。举例而言，图11b展示了具有偏压n通道的mosfet的互补式lc压控振荡器。此外，图11e展示了仅有n通道的mosfet的lc压控振荡器，此lc压控振荡器具有偏压n通道的mosfet。利用本揭示文件的实施例的压控振荡器亦可采用电流镜。图11c展示了具有电流镜的互补式lc压控振荡器。类似地，图11f展示了具有电流镜的仅有n通道的mosfet的lc压控振荡器。此外，其他在本揭示文件的精神以及范畴内的压控振荡器也可以被使用。
[0137]
图12为以数字形式实现上溢与下溢检测器的图式。通过使用模拟数字转换器1201将压控振荡器调谐信号v
tune 101转变成16位元数字码，可以以数字的形式来实现上溢与下溢检测器。16位元在图12中表示为模拟数字转换器1201中的a0至a15。16个单独位元b0至b15可以用于设置压控振荡器调谐信号v
tune 101的上限以及下限。举例而言，前8位元b0～b7可以用于设置压控振荡器调谐信号v
tune 101的下限，而后8位元b8～b15可以用于设置压控振荡器调谐信号v
tune 101的上限。通过数字比较器1202，可以将压控振荡器调谐信号v
tune 101与这些上限以及下限进行比较。在一实例中，若供应电压v
dd
为0.8v，则1位元可覆盖50mv。因此，当b0～b5设置为6’b111111，b6～b9设置为4’b0000且b10～b15设置为6’b111111时，下限值被设置为300mv且上限被设置为500mv。若压控振荡器调谐信号v
tune 101为400mv，则上溢信号208将被禁能，且下溢信号209亦将被禁能。若压控振荡器调谐信号v
tune 101为550mv，则上溢信号将被致能，且下溢信号将被禁能。然而，若压控振荡器调谐信号v
tune 101为250mv，则上溢信号208将被禁能，且下溢信号209将被致能。
[0138]
图13a以及图13b为展示本揭示文件的lc压控振荡器的实施例的效果所造成的转换抖动(transition jitter)以及时间减少的图式。与先前方法相比，本揭示文件的实施例所引起的转换抖动可以减少至四分之一倍。时间可以减少至六分之一倍。图13a的时序图展示了使用先前调谐方法的压控振荡器输出信号的波形。在先前方法中，3.5ghz输出频率下的转换可能产生约3.2皮秒的转换抖动以及约0.3微秒的时间。图13b的时序图展示了使用本揭示文件的方法的压控振荡器输出信号的波形。利用本文所采用的系统以及方法，转换抖动可以减少至0.8皮秒，且时间小于50纳秒。
[0139]
图14为调谐lc压控振荡器的方法1400的流程图。在一实例中，第一步骤1401为接收压控振荡器调谐信号。根据本揭示文件的实例，下一步骤1402为判定压控振荡器调谐信号为高于模拟电压范围、低于模拟电压范围还是位于模拟电压范围中。若压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围，则本方法中的下一步骤1403为选择微调装置来产生位于较高窄频
率范围中的压控振荡器输出信号。然而，若压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围，则本方法中的下一步骤1404为选择微调装置来产生位于较低窄频率范围中的压控振荡器输出信号。无论选择微调装置来产生位于较高窄频率范围中的压控振荡器输出信号还是位于较低窄频率范围中的压控振荡器输出信号，下一步骤1405为判定窄频率范围是处于宽频率范围的高准位还是低准位。
[0140]
前文揭示一种锁相回路。在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的锁相回路包含压控振荡器，压控振荡器包含粗调阵列以及微调阵列，粗调阵列包含多个粗调装置，微调阵列包含多个微调装置。本揭示文件的锁相回路可用以从微调阵列的多个微调装置之中选择一微调装置来将压控振荡器输出信号的频率增加至较高窄频率范围内的准位。此种选择可根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围的判定进行。
[0141]
在一些锁相回路的实施例中，压控振荡器亦可用以从微调阵列的多个微调装置之中选择一微调装置来将压控振荡器输出信号的频率减小至较低窄频率范围内的准位。此种选择可根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围的判定进行。根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的高准位的判定，压控振荡器可进一步用以从粗调阵列的多个粗调装置之中选择一粗调装置来将压控振荡器输出信号的频率增加至较高宽频率范围内的准位。
[0142]
在一些锁相回路的实施例中，根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的低准位的判定，压控振荡器可进一步用以从粗调阵列的多个粗调装置之中选择一粗调装置来将压控振荡器输出信号的频率减小至较低频率范围内的准位。
[0143]
在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的压控振荡器可进一步用以接收一或多个粗调选择信号，以用于从粗调阵列的多个粗调装置之中选择一粗调装置。此外，压控振荡器可用以接收一或多个微调选择信号，以用于从微调阵列的多个微调装置之中选择一微调装置。多个粗调装置中的各者可以被选择来将压控振荡器输出信号调谐至不同的宽频率范围。多个微调装置中的各者可以被选择来将压控振荡器输出信号调谐至所选择的粗调装置的宽频率范围内的不同窄频率范围。
[0144]
在一些锁相回路的实施例中，压控振荡器可进一步用以当微调阵列产生的压控振荡器输出信号的频率位于宽频率范围内的较高频率准位且压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围时，选择与宽频率范围内的较低频率准位相对应的微调装置。通过此种方式，压控振荡器可以经调谐以产生具有频率净增加的压控振荡器输出信号。
[0145]
在一些锁相回路的实施例中，压控振荡器亦可进一步用以当微调阵列产生的压控振荡器输出信号的频率位于宽频率范围内的较低频率准位且压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围时，选择与宽频率范围内的较高频率准位相对应的微调装置。通过此种方式，压控振荡器可以经调谐以产生具有频率净减小的压控振荡器输出信号。压控振荡器输出信号的频率净增加以及频率净减小的幅度可小于宽频率范围。压控振荡器输出信号的频率净增加以及频率净减小在锁相回路中引起转换抖动，此转换抖动小于由压控振荡器输出信号的频率增加等于宽频率范围所引起的转换抖动。
[0146]
在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的锁相回路亦可包含调谐阵列选择电路。调谐阵列选择电路可用以接收压控振荡器调谐信号，且根据压控振荡器调谐信号为高
于模拟电压范围、低于模拟电压范围或位于模拟电压范围内，产生粗调二进位位码选择信号以及微调二进位码选择信号。
[0147]
在一些锁相回路的实施例中，微调二进位码信号在压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围时产生，以指示压控振荡器输出信号的频率增加至较高窄频率范围内的准位，且在压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围时，指示压控振荡器输出信号的频率减小至较低窄频率范围内的准位。
[0148]
在一些锁相回路的实施例中，粗调二进位码信号在压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的高准位时产生，以指示压控振荡器输出信号的频率增加至较高宽频率范围内的准位，且在压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的低准位时，指示压控振荡器输出信号的频率减小至较低宽频率范围内的准位。
[0149]
在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的锁相回路可进一步包含解码器。解码器可用以接收微调二进位码信号以及粗调二进位码信号，将粗调二进位码信号转换成一或多个粗调选择信号，且将微调二进位码信号转换成一或多个微调选择信号。
[0150]
在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的锁相回路亦可包含模拟上溢与下溢检测器、微调计数器电路以及粗调计数器电路。模拟上溢与下溢检测器可用以接收压控振荡器调谐信号，且在压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围时产生上溢信号。模拟上溢与下溢检测器亦可用以在压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围时产生下溢信号。
[0151]
在一些锁相回路的实施例中，微调计数器电路可用以接收上溢信号以及下溢信号。微调计数器电路亦可用以根据上溢信号以及下溢信号的致能来判定压控振荡器是否可以使用所选择的微调装置产生与参考输入信号成比例的压控振荡器输出信号。微调计数器电路亦可用以判定所选择的微调装置的窄频率范围是位于宽频率范围内的高准位或低准位，且在窄频率范围位于宽频率范围内的高准位时，产生高频率准位边界信号。微调计数器电路亦可用以在窄频率范围位于宽频率范围内的低准位时产生低频率准位边界信号。此外，微调计数器电路可在上溢信号被致能时产生对应于较高窄频率范围的微调二进位码信号，且在下溢信号被致能时产生对应于较低窄频率范围的微调二进位码信号。
[0152]
在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的锁相回路的粗调计数器电路可用以接收一或多个频率准位边界信号以及二进位码输入信号，用以判定压控振荡器是否可以使用所选择的粗调装置产生与参考输入信号成比例的压控振荡器输出信号。粗调计数器电路可在高频率准位边界信号被致能且压控振荡器无法使用所选择的粗调装置产生与参考输入信号成比例的压控振荡器输出信号时，产生对应于较高宽频率范围的粗调二进位码信号。粗调装置亦可在低频率准位边界信号被致能且压控振荡器无法使用所选择的粗调装置产生与参考输入信号成比例的压控振荡器输出信号时，产生对应于较低宽频率范围的粗调二进位码信号。
[0153]
在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的调谐阵列选择电路可进一步包含边界检验器，边界检验器用以接收粗调二进位码信号，且根据粗调二进位码信号来判定粗调装置是否对应于压控振荡器输出信号频率范围的上边界或下边界。调谐阵列选择电路亦可用以在粗调装置对应于压控振荡器输出信号频率范围的上边界或下边界时产生致能信号，致能信号可以用于禁能调谐阵列选择电路。
[0154]
在一些锁相回路的实施例中，本揭示文件的调谐阵列选择电路亦可包含分频器，分频器用以接收参考输入信号且根据参考输入信号来计算降低频率信号的频率。分频器亦可用以根据参考输入信号来计算降低频率信号的频率，并产生降低频率信号。此降低频率信号可以等于参考输入信号的频率除以预定常数。
[0155]
在本揭示文件的一个示例性实施例中，本揭示文件的粗调装置以及微调装置为电容器。
[0156]
本揭示文件亦揭示一种压控振荡器，此压控振荡器可包含粗调阵列以及微调阵列。粗调阵列包含多个粗调装置，微调阵列包含多个微调装置。在本揭示文件的一个示例性实施例中，压控振荡器可以是电感-电容压控振荡器。
[0157]
在一些压控振荡器的实施例中，根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围的判定，压控振荡器用以从微调阵列的微调装置之中选择一微调装置，以将压控振荡器输出信号的频率增加至较高窄频率范围内。在一些压控振荡器的实施例中，根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围的判定，压控振荡器用以从微调阵列的微调装置之中选择一微调装置，以将压控振荡器输出信号的频率减小至较低窄频率范围内。
[0158]
在一些压控振荡器的实施例中，根据压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的高准位的判定，压控振荡器用以从粗调阵列的粗调装置之中选择一粗调装置，以将压控振荡器输出信号的频率增加至较高宽频率范围内。在一些压控振荡器的实施例中，根据压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围且窄频率范围位于宽频率范围内的低准位的判定，压控振荡器用以从粗调阵列的粗调装置之中选择一粗调装置，以将压控振荡器输出信号的频率减小至较低宽频率范围内。
[0159]
在一些压控振荡器的实施例中，压控振荡器进一步用以当微调阵列产生的压控振荡器输出信号的频率位于宽频率范围内的高频率准位且压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围时，选择与宽频率范围内的低频率准位相对应的微调装置，使得压控振荡器经调谐以产生具有频率净增加的压控振荡器输出信号。当微调阵列产生的压控振荡器输出信号的频率位于宽频率范围内的较低频率准位且压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围时，选择与宽频率范围内的较高频率准位相对应的微调装置，使得压控振荡器经调谐以产生具有频率净减小的压控振荡器输出信号。
[0160]
在一些压控振荡器的实施例中，压控振荡器输出信号的频率净增加以及频率净减小的幅度小于宽频率范围。
[0161]
在一些压控振荡器的实施例中，压控振荡器输出信号的频率净增加以及频率净减小在锁相回路中引起转换抖动，此转换抖动小于由压控振荡器输出信号的频率增加等于宽频率范围所引起的转换抖动。
[0162]
前述详细描述亦揭示一种调谐压控振荡器的调谐方法。在一个实例中，此调谐方法可包含接收压控振荡器调谐信号的第一步骤。此调谐方法可进一步包含判定压控振荡器调谐信号为高于模拟电压范围、低于模拟电压范围或位于模拟电压范围内的步骤。此调谐方法的另一步骤可包含当压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围时选择微调装置来产生在较高窄频率范围内的压控振荡器输出信号。此调谐方法的另一步骤可以是当压控振荡器调谐信号低于模拟电压范围时选择微调装置来产生在较低窄频率范围内的压控振荡器输出信号。此调谐方法亦可涉及判定窄频率范围是处于宽频率范围的高准位或低准位的步
骤。
[0163]
在一些调谐方法的实施例中，调谐压控振荡器的调谐方法亦可包含选择对应于较高宽频率范围的粗调装置以及选择对应于宽频率范围内的低准位的微调装置的步骤。当压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围且窄频率范围处于宽频率范围内的高准位时，可选择此种粗调装置及微调装置。以此方式，压控振荡器输出信号的频率变化幅度可小于宽频率范围。
[0164]
在一些调谐方法的实施例中，调谐压控振荡器的调谐方法亦可包含选择对应于较低宽频率范围的粗调装置且选择对应于宽频率范围内的较高准位的微调装置的步骤。当压控振荡器调谐信号高于模拟电压范围且窄频率范围处于宽频率范围内的较低准位时，可选择此种粗调装置及微调装置。
[0165]
前述内容概述若干实施例的特征，使得熟习此项技术者可更好地理解本揭示文件的态样。熟习此项技术者应当了解，他们可容易地将本揭示文件用作设计或修改用于实施相同目的及/或达成本文所介绍的实施例的优点的其他制程及结构的基础。熟习此项技术者亦应当认识到，此类等效构造不脱离本揭示文件的精神及范畴，且他们可在不脱离本揭示文件的精神及范畴的情况下在本文中作出各种改变、取代及变更。

技术特征：

1.一种锁相回路，其特征在于，包含：一压控振荡器，该压控振荡器包含一粗调阵列以及一微调阵列，该粗调阵列包含多个粗调装置，该微调阵列包含多个微调装置，其中，根据一压控振荡器调谐信号高于一模拟电压范围的判定，该压控振荡器用以从该微调阵列的该些微调装置之中选择一微调装置，以将一压控振荡器输出信号的频率增加至一较高窄频率范围中，其中，根据该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围的判定，该压控振荡器用以从该微调阵列的该些微调装置之中选择一微调装置，以将该压控振荡器输出信号的频率减小至一较低窄频率范围中，其中，根据该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围且一窄频率范围位于一宽频率范围内的高准位的判定，该压控振荡器用以从该粗调阵列的该些粗调装置之中选择一粗调装置，以将该压控振荡器输出信号的频率增加至一较高宽频率范围中，且其中，根据该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围且该窄频率范围位于该宽频率范围内的低准位的判定，该压控振荡器用以从该粗调阵列的该些粗调装置之中选择一粗调装置，以将该压控振荡器输出信号的频率减小至一较低宽频率范围中。2.如权利要求1所述的锁相回路，其特征在于，其中该压控振荡器进一步用以接收一或多个粗调选择信号以用于从该粗调阵列中的该些粗调装置之中选择一粗调装置，且接收一或多个微调选择信号以用于从该微调阵列中的该些微调装置之中选择一微调装置，其中该些粗调装置中的各者能够被选择来将该压控振荡器输出信号调谐至一不同宽频率范围，且该些微调装置中的各者能够被选择来将该压控振荡器输出信号调谐至一所选粗调装置的一宽频率范围中的一不同窄频率范围。3.如权利要求2所述的锁相回路，其特征在于，其中该压控振荡器进一步用以当该微调阵列产生的该压控振荡器输出信号的频率位于该宽频率范围内的高准位且该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围时，选择与该宽频率范围内的一低频率准位相对应的一微调装置，使得该压控振荡器经调谐以产生具有一频率净增加的该压控振荡器输出信号，且当该微调阵列产生的该压控振荡器输出信号的频率位于该宽频率范围内的低准位且该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围时，选择与该宽频率范围内的一较高频率准位相对应的一微调装置，使得该压控振荡器经调谐以产生具有一频率净减小的该压控振荡器输出信号。4.如权利要求2所述的锁相回路，其特征在于，其中该锁相回路进一步包含：一调谐阵列选择电路，该调谐阵列选择电路用以接收该压控振荡器调谐信号，且根据该压控振荡器调谐信号为高于一模拟电压范围、低于该模拟电压范围或位于该模拟电压范围内，产生一粗调二进位码选择信号以及一微调二进位码选择信号，其中所产生的该微调二进位码信号，在该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围时用以指示该压控振荡器输出信号的频率增加至一较高窄频率范围内的一准位，且在该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围时用以指示该压控振荡器输出信号的频率减小至一较低窄频率范围内的一准位，其中所产生的该粗调二进位码信号，在该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围且该窄频率范围位于该宽频率范围内的高准位时产生用以指示该压控振荡器输出信号的频
率增加至一较高宽频率范围内的一准位，且在该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围且该窄频率范围位于该宽频率范围内的低准位时用以指示该压控振荡器输出信号的频率减小至一较低宽频率范围内的一准位；以及一解码器，该解码器用以接收该微调二进位码信号以及该粗调二进位码信号，将该粗调二进位码信号转换成一或多个粗调选择信号，且将该微调二进位码信号转换成该一或多个微调选择信号。5.如权利要求4所述的锁相回路，其特征在于，其中该调谐阵列选择电路包含：一模拟上溢与下溢检测器，该模拟上溢与下溢检测器用以接收该压控振荡器调谐信号，在该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围时产生一上溢信号，且在该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围时产生一下溢信号；一微调计数器电路，该微调计数器电路用以接收该上溢信号以及该下溢信号，用以根据该上溢信号以及该下溢信号的致能判定该压控振荡器是否可以使用所选择的该微调装置产生与该参考输入信号成比例的该压控振荡器输出信号，用以判定所选择的该微调装置的该窄频率范围位于该宽频率范围内的高准位或低准位，用以在该窄频率范围位于该宽频率范围内的高准位时产生一高频率准位边界信号，用以在该窄频率范围位于该宽频率范围内的低准位时产生一低频率准位边界信号，用以在该上溢信号被致能时产生对应于一较高窄频率范围的一微调二进位码信号，且用以在该下溢信号被致能时产生对应于一较低窄频率范围的一微调二进位码信号；以及一粗调计数器电路，该粗调计数器电路用以接收该一或多个频率准位边界信号以及一二进位码输入信号，用以根据该一或多个频率准位边界信号以及该二进位码输入信号判定该压控振荡器是否可以使用所选择的该粗调装置产生与该参考输入信号成比例的该压控振荡器输出信号，用以在该高频率准位边界信号被致能且该压控振荡器无法使用所选择的该粗调装置产生与该参考输入信号成比例的该压控振荡器输出信号时产生对应于一较高宽频率范围的一粗调二进位码信号，且用以在该低频率准位边界信号被致能且该压控振荡器无法使用所选择的该粗调装置产生与该参考输入信号成比例的该压控振荡器输出信号时产生对应于一较低宽频率范围的一粗调二进位码信号。6.一种压控振荡器，其特征在于，该压控振荡器包含：一粗调阵列，该粗调阵列包含多个粗调装置；以及一微调阵列，该微调阵列包含多个微调装置，其中，根据一压控振荡器调谐信号高于一模拟电压范围的判定，该压控振荡器用以从该微调阵列的该些微调装置之中选择一微调装置，以将一压控振荡器输出信号的频率增加至一较高窄频率范围内，其中，根据该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围的判定，该压控振荡器用以从该微调阵列的该些微调装置之中选择一微调装置，以将该压控振荡器输出信号的频率减小至一较低窄频率范围内，其中，根据该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围且一窄频率范围位于一宽频率范围内的高准位的判定，该压控振荡器用以从该粗调阵列的该些粗调装置之中选择一粗调装置，以将该压控振荡器输出信号的频率增加至一较高宽频率范围内，且其中，根据该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围且该窄频率范围位于该宽频率
范围内的低准位的判定，该压控振荡器用以从该粗调阵列的该些粗调装置之中选择一粗调装置，以将该压控振荡器输出信号的频率减小至一较低宽频率范围内。7.如权利要求6所述的压控振荡器，其特征在于，其中该压控振荡器进一步用以当该微调阵列产生的该压控振荡器输出信号的频率位于该宽频率范围内的高准位且该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围时，选择与该宽频率范围内的一低频率准位相对应的一微调装置，使得该压控振荡器经调谐以产生具有一频率净增加的该压控振荡器输出信号，且当该微调阵列产生的该压控振荡器输出信号的频率位于该宽频率范围内的低准位且该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围时，选择与该宽频率范围内的一较高频率准位相对应的一微调装置，使得该压控振荡器经调谐以产生具有一频率净减小的该压控振荡器输出信号。8.一种压控振荡器的调谐方法，其特征在于，包含以下步骤：接收一压控振荡器调谐信号；判定该压控振荡器调谐信号为高于一模拟电压范围、低于该模拟电压范围或位于该模拟电压范围内；当该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围时选择一微调装置，以产生在一较高窄频率范围内的一压控振荡器输出信号；当该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围时选择一微调装置，以产生在一较低窄频率范围内的该压控振荡器输出信号；以及判定一窄频率范围位于一宽频率范围的一高准位或一低准位。9.如权利要求8所述的调谐方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：当该压控振荡器调谐信号高于该模拟电压范围且该窄频率范围位于该宽频率范围内的高准位时，选择对应于一较高宽频率范围的一粗调装置且选择对应于该宽频率范围内的一较低准位的一微调装置。10.如权利要求8所述的调谐方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：当该压控振荡器调谐信号低于该模拟电压范围且该窄频率范围位于该宽频率范围内的低准位时，选择对应于一较低宽频率范围的一粗调装置且选择对应于该宽频率范围内的一较高准位的一微调装置。

技术总结

一种锁相回路、压控振荡器以及调谐方法，通过应用调谐阵列选择电路、解码器以及压控振荡器，可以克服以往的锁相回路的一些缺点。例如，压控振荡器可以包含粗调阵列以及微调阵列。粗调阵列可以用于调谐压控振荡器，以产生在宽频率范围内的信号。微调阵列可以用于调谐压控振荡器，以产生在窄频率范围内的信号。在一个实施例中，窄频率范围在宽频率范围内。调谐阵列选择电路可以协调对适当微调装置以及窄调装置的选择，以减少转换抖动并降低锁相回路失锁的风险。路失锁的风险。路失锁的风险。