CN102255614A - 时脉产生电路与时脉产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种时脉产生电路与时脉产生方法，该时脉产生电路包含有：一相位检测器用来检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果；一第一滤波装置用来对该检测结果进行滤波操作；一电荷泵用来依据滤波后的该检测结果来产生一控制信号；一第二滤波装置用来对该控制信号进行滤波操作；以及一可控制振荡器用来依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

Description

时脉产生电路与时脉产生方法

技术领域

本发明是关于一时脉产生电路与其相关方法，尤指可以改善一纹波信号的一锁相回路与与其相关方法。

背景技术

请参考图1A与图1B。图1A所示是一传统的锁相回路电路(Phase-locked LoopCircuit)10的一示意图，图1B所示是锁相回路电路10内各个信号的时序图。传统的锁相回路电路10包含有一相位/频率检测器(Phase/Frequency Detector)12、一电荷泵14、一低通讯波器16以及一压控震荡器18，其元件之间的连接方式请参考图1A，在此不另赘述。一般而言，传统的锁相回路电路10是利用相位/频率检测器12来检测一参考时脉S1’和一反馈时脉S2’之间的一相位差，并利用电荷泵14来接收第一相位信号Sd1’及第二相位信号Sd2’以产生对应于相位差的一电流信号Sa’，其中这些相位信号Sd1’、Sd2’是以脉波的型式来呈现的。此外，当参考时脉S1’的相位领先反馈时脉S2’的相位时，相位/频率检测器12的第一相位信号Sd1’为高电压电平而第二相位信号Sd2’为低电压电平，反之，当参考时脉S1’的相位落后反馈时脉S2’时，第一相位信号Sd1’为低电压电平而第二相位信号Sd2’为高电压电平，然而，在电荷泵14将这些相位信号Sd1’、Sd2’转换为电流信号Sa’的过程中，由于电荷泵14会具有一定程度的反应时间，因此电荷泵14往往无法忠实地产生一脉波型式的电流信号Sa’。因此，为了使得该电流信号Sa’完整地呈现出与相位信号Sd1’、Sd2’一样的脉波型式，传统的电荷泵14内都会另包含有一电流调整电路，用来修正电荷泵14所产生的电流信号Sa’，以使得电流信号Sa’具有与相位信号Sd1’、Sd2’大致上一样的脉波形式。然而，当电流信号Sa’呈现脉波型式时，则表示该电流信号Sa’具有高频的信号成份，如此一来，锁相回路电路10中耦接在电荷泵14后方的一低通讯波器16就必须具有将电流信号Sa’的高频信号成份滤掉的能力，以产生一较低频的控制信号Scon’给一压控震荡器18。换句话说，此低通滤波器16必须是一个多极点的低通滤波器，其一般上是占具较多的电路面积，且其设定的困难度也是相对较高的。

从上述的描述内容可以得知，设置电流调整电路不仅增加了传统锁相回路10的电路面积，亦同时增加了低通滤波器16的电路面积和设计难度。再者，将电荷泵14所产生的电流信号Sa’调整成脉波型式并没有为传统的锁相回路电路10带来显著的好处，反而可能使得一压控震荡器18的控制信号Scon’出现纹波(Ripple)信号(亦即时间点t1、t2...t4处的箭头所指处)。因此，如何改善上述传统锁相回路所面临到的问题已成为混合信号领域中亟需解决的问题。

发明内容

因此，本发明的一目的在于提供可以改善一纹波信号的一锁相回路与与其相关方法。

依据本发明一方面提供一种时脉产生电路。时脉产生电路包含有一相位检测器、一第一滤波装置、一电荷泵、一第二滤波装置以及一可控制振荡器。该相位检测器用来检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果。该第一滤波装置用来对该检测结果进行滤波操作。该电荷泵用来依据滤波后的该检测结果来产生一控制信号。该第二滤波装置用来对该控制信号进行滤波操作。该可控制振荡器用来依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

依据本发明另一方面提供一种时脉产生电路。时脉产生电路包含有一相位检测器、一电荷泵、一第二滤波装置以及一可控制振荡器。该相位检测器用来检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果。该电荷泵用来依据该检测结果来产生一控制信号，其中该电荷泵包含有一第一滤波装置，其用来对该检测结果至该控制信号之间的一中间信号进行滤波操作。该第二滤波装置用来对该控制信号进行滤波操作。该可控制振荡器用来依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

依据本发明的又一方面提供一种时脉产生方法。该时脉产生方法包含有下列步骤：检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果；对该检测结果进行滤波操作；利用一电荷泵来依据滤波后的该检测结果来产生一控制信号；对该控制信号进行滤波操作；以及依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

依据本发明再一方面提供一种时脉产生方法。该时脉产生方法包含有下列步骤：检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果；利用一电荷泵来依据该检测结果来产生一控制信号，并对该检测结果至该控制信号之间的一中间信号进行滤波操作；对该控制信号进行滤波操作；以及依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

本发明的有益技术效果是：相对于传统的锁相回路，本发明的时脉产生电路内的回路滤波器具有较低的制作成本。再者，由于控制信号的频率较低，进而使得回路滤波器所产生的滤波后控制信号就会比较趋近于一直线，而不会出现如传统锁相回路的控制信号在每一个周期所产生的纹波信号。这样，可控制振荡器所产生的输出时脉的交错混附信号(spur)就可以大幅地改善了。另一方面，由于本实施例并不需要产生一脉波型式的控制信号，因此就无需设计一高速的电荷泵来产生脉波型式的控制信号，以更进一步降时脉产生电路的成本。

附图说明

图1A是一传统的锁相回路电路的一示意图。

图1B是图1A的该锁相回路电路内各个信号的时序图。

图2A是本发明的一种时脉产生电路的一实施例示意图。

图2B是该时脉产生电路的一第一时脉、一第二时脉、一第一相位信号、一第一滤波后检测结果以及一滤波后控制信号的时序图。

图3是该时脉产生电路的一相位检测器、一第一滤波装置以及一电荷泵的细部电路的一第一实施例示意图。

图4是本发明一时脉产生电路的另一电荷泵的实施例示意图。

图5是本发明一种时脉产生方法的一实施例流呈图。

图6是本发明一种时脉产生方法的另一实施例流程图。

具体实施方式

请参考图2A。图2A所示是本发明的一种时脉产生电路100的一实施例示意图。时脉产生电路100包含有一相位检测器102、一第一滤波装置104、一电荷泵106、一第二滤波装置108以及一可控制振荡器110。相位检测器102用来检测一第一时脉S1和一第二时脉S2之间的一相位差以产生一检测结果。第一滤波装置104耦接于相位检测器102，用来对该检测结果进行一滤波操作。电荷泵106耦接于第一滤波装置104，用来依据经由第一滤波装置104滤波后的该检测结果来产生一控制信号Sc。第二滤波装置108耦接于电荷泵106，用来对控制信号Sc进行一滤波操作以产生一滤波后控制信号Scf。可控制振荡器110耦接于第二滤波装置108与相位检测器102，用来依据滤波后控制信号Scf来产生一输出时脉Sout，其中输出时脉Sout用来产生第二时脉S2。在本实施例中，输出时脉Sout直接反馈至相位检测器102来作为第二时脉S2。在本发明的另一实施例中，输出时脉Sout亦可以通过一频除频电路进行频率除频后再反馈至相位检测器102来作为第二时脉S2，其亦为本发明的范畴所在。另一方面，虽然本实施例的时脉产生电路100是以一锁相回路电路(Phase-locked Loop Circuit)来据以实施，然而其并未作为本发明的限制所在。熟悉此项技术者在阅读完本发明所揭露的技术特征后，通过适当地修改，亦可将本发明的精神应用于一数据时脉回复电路(Data Clock Recovery Circuit)中，并得到相似的效果，其亦为本发明的范畴所在。

另一方面，为了区分第一时脉S1与第二时脉S2之间相位的领先或落后的关系，相位检测器102所产生的检测结果会包含有一第一相位信号Sd1与一第二相位信号Sd2，其中第一相位信号Sd1代表第一时脉S1领先第二时脉S2的相位，而第二检测结果Sd2代表第一时脉S1落后第二时脉S2的相位。此外，第一滤波装置104包含有一第一滤波器1042以及一第二滤波器1044。第一滤波器1042接受第一相位信号Sd1，并对第一相位信号Sd1进行滤波操作以产生一滤波后的第一相位信号Sdf1。第二滤波器1044接受第二相位信号Sd2，并对第二相位信号Sd2进行滤波操作以产生一滤波后的第二相位信号Sdf2，其中电荷泵106耦接于第一滤波器1042以及第二滤波器1044，用来依据滤波后的第一相位信号Sdf1以及滤波后的第二相位信号Sdf2来产生控制信号Sc。在本实施例中，控制信号Sc系一电流信号。

一般而言，当时脉产生电路100进行一锁相操作时，第一时脉S1与第二时脉S2之间的相位关仅会是第一时脉S1领先于第二时脉S2或第一时脉S1落后于第二时脉S2中的一种，且由于第一时脉S1领先于第二时脉S2的操作是相似于第一时脉S1落后于第二时脉S2的操作，因此本文仅针对第一时脉S1领先于第二时脉S2的情形来说明时脉产生电路100的技术特征。此领域具有通常知识者在阅读完本文所揭露的方法后理应可了解当第一时脉S1落后于第二时脉S2时，时脉产生电路100亦会具有相似的技术特征。请参考图2B，图2B所示是本发明时脉产生电路100的第一时脉S1、第二时脉S2、第一相位信号Sd1、第二相位信号Sd2、第一滤波后检测结果Sdf1、第二滤波后检测结果Sdf2以及滤波后控制信号Scf的时序图。由于第一时脉S1领先于第二时脉S2，因此相位检测器102产生第一相位信号Sd1至第一滤波器1042以进行滤波。请注意，虽然本发明的图2A和图2B均有绘出第一相位信号Sd1，但是在实际电路中是不一定要产生如图2B所绘示的脉波型式的第一相位信号Sd1，此处是为了方便说明本发明的技术特征才以脉波型式的第一相位信号Sd1来做说明。在本发明的另一实施例中，本发明的相位检测器102亦可以直接耦接于电荷泵106，而第一滤波器1042耦接于相位检测器102与电荷泵106之间的连接端点，以对该连接端点的信号进行滤波，如此一来，第一相位信号Sd1的波形图就会大致上相同于第一滤波后检测结果Sdf1的波形图。同样的，第二滤波器1044亦适用于上述的技术特征。

通过第一滤波器1042的滤波操作后，相位检测器102所产生的第一相位信号Sd1的波形就会变成第一滤波后检测结果Sdf1的波形。从图2B可以得知，第一滤波后检测结果Sdf1的每一个周期的波形是缓慢地上升以及缓慢地下降的，并不是如传统的锁相回路般呈现脉波形状。接着，电荷泵106就会依据第一滤波后检测结果Sdf1来产生第一电流I1。同样地，第一电流I1的每一个周期的波形也是缓慢地上升以及缓慢地下降的。请注意，在某些情况下，例如在电路为非理想而有延迟的情况下，第一相位信号Sd1的脉波宽度会较第一时脉S1与第二时脉S2间的相位差来得长，且其延长的部分会产生一对应第二相位信号Sd2，进而造成第二电流I2并不为零电流，而是会具有一小于第一电流I1的电流值。换句话说，在此情况下，相位检测器102亦会产生第二相位信号Sd2，因此第二滤波后检测结果Sdf2亦会具有一对应的电压变化，如图2B所示。而第一滤波后检测结果Sdf1与第二滤波后检测结果Sdf2通过电荷泵106的电压转电流的处理后就会输出控制信号Sc。此外，在第一相位信号Sd1的每一个周期中的时间宽度T代表第一时脉S1与第二时脉S2之间的相位差的大小。更进一步来说，第一滤波后检测结果Sdf1与第二滤波后检测结果Sdf2的非重叠部分，亦即图2B的信号Sc1中的每一个周期的斜线部分，而信号Sc1每一个周期斜线部分的面积是对应电荷泵106在每一个周期内所产生的总电流。请注意，该总电流会大致上等于传统的锁相回路(亦即没有第一滤波装置104的锁相回路)的电荷泵在每一个周期内所产生的总电流，而图2B中的信号Sc1仅是用以说明电荷泵106所输出的控制信号Sc的总电流量，实际上，电荷泵106所输出的仅有控制信号Sc。传统锁相回路的电荷泵所产生的控制信号(亦即对应图1A中的控制信号Sa’)的波形的面积会大致上相等于信号Sc1中的斜线部分的面积。因此，相较于传统的锁相回路，本发明是将第一滤波器1042设置于相位检测器102以及电荷泵106之间，以延长电荷泵106所产生的第一电流I1的稳态时间(Settling Time)，但是其与传统的锁相回路的电荷泵在每周期所产生的电流大致上一样。

接着，第二滤波装置108对控制信号Sc进行一低通滤波的操作以产生滤波后控制信号Scf。相对于传统的锁相回路，由于本实施例的控制信号Sc系具有较低的频率，因此第二滤波装置108的设计就可以宽松许多，亦即可以降低第二滤波装置108的复杂度进而降低时脉产生电路100的成本。举例来说，第二滤波装置108的极点个数就可以比传统的回路滤波器来得少。再者，本发明时脉产生电路100中的控制信号Sc的频率较低，因此第二滤波装置108所产生的滤波后控制信号Scf就会比较趋近于一直线，而不会出现如传统锁相回路的控制信号Scon’在每一个周期所产生的纹波(ripple)信号。如此一来，可控制振荡器110所产生输出时脉Sout的交错混附信号(spur)就可以大幅地改善了。此外，在传统的锁相回路中，纹波信号会通过电源线被传送至其它电路的电源端，进而影响其它电路(如一压控振荡器)的正常运作，而在本实施例中，由于滤波后控制信号Scf的纹波信号已大幅度地被消除了，所以，此一问题也一并被解决了。另一方面，从上述所揭露的技术特征可以得知，由于本实施例并不需要产生一脉波型式的控制信号Sc，因此就无需设计一高速的电荷泵106来产生脉波型式的控制信号Sc，故可更进一步降时脉产生电路100的成本。

请参考图3，图3所示是本发明时脉产生电路100的相位检测器102、第一滤波装置104以及电荷泵106的细部电路的一实施例示意图。电荷泵106包含有一第一电流源1062、一第一开关1064、一第二电流源1066以及一第二开关1068。第一电流源1062包含有一P型半导体场效应晶体管M1，其一源极端耦接于一第一电源电压VDD，一栅极端接收一第一参考电压Vr1。第一开关1064包含有一P型半导体场效应晶体管M2，其一源极端耦接于P型半导体场效应晶体管M1的一漏极端，一栅极端耦接于第一滤波装置104的第一滤波器1042。第二电流源1066包含有一N型半导体场效应晶体管M3，其一源极端耦接于一第二电源电压GND，一栅极端接收一第二参考电压Vr2。第二开关1068包含有一N型半导体场效应晶体管M4，其一源极端耦接于N型半导体场效应晶体管M3的一漏极端，一栅极端耦接于第一滤波装置104的第二滤波器1044，一漏极端耦接P型半导体场效应晶体管M2的漏极端，以形成电荷泵106的输出端，用以输出控制信号Sc。第一滤波器1042包含有一电容元件C1以及一电阻元件R1。电容元件C1的一第一端点Nc11耦接于P型半导体场效应晶体管M2的栅极端，以及电容元件C1的一第二端点Nc12耦接于第一电源电压VDD。电阻元件R1的一第一端点耦接于P型半导体场效应晶体管M2的栅极端，以及电阻元件R1的一第二端点Nr11耦接于相位检测器102，用来接受第一相位信号Sd1。请注意，电容元件C1的第一端点Nc11用来输出第一滤波后检测结果Sdf1。此外，第二滤波器1044包含有一电容元件C2以及一电阻元件R2。电容元件C2的一第一端点Nc21耦接于N型半导体场效应晶体管M4的栅极端，以及电容元件C2的一第二端点Nc22耦接于第二电源电压GND。电阻元件R2的一第一端点耦接于N型半导体场效应晶体管M4的该栅极端，以及电阻元件R2的一第二端点Nr21耦接于相位检测器102，用来接受第二相位信号Sd2。请注意，电容元件C2的第一端点Nc21用来输出第二滤波后检测结果Sdf2。

当相位检测器102输出第一相位信号Sd1时，由电容元件C1以及电阻元件R1所组成的低通滤波器就会对第一相位信号Sd1进行滤波以产生第一滤波后检测结果Sdf1于电容元件C1的第一端点Nc11(亦即对应于时脉产生电路100的第二端点N2)。接着，第一滤波后检测结果Sdf1控制P型半导体场效应晶体管M2以使得P型半导体场效应晶体管M2输出如图2B所示的控制信号Sc(亦即电流信号)。请注意，当相位检测器102输出第二相位信号Sd2时，第二滤波器1044对第二相位信号Sd2进行滤波，此领域具有通常知识者在阅读完上述所揭露的发明后理应可以了解第二滤波器1044的运作，故不另赘述。

另一方面，虽然图3所示的第一滤波器1042和第二滤波器1044均是以电阻电容(RC)滤波器来加以实作，但是其并不作为本发明的限制所在。在本发明的另一实施例中，第一滤波器1042和第二滤波器1044亦可以仅用一个电容元件来加以实作。换句话说，在该另一实施例中，P型半导体场效应晶体管M2和N型半导体场效应晶体管M4的栅极端是直接耦接于相位检测器102。

请再次参考图2A，在本发明的另一实施例中，时脉产生电路100的第一滤波装置104整合至电荷泵106内，因此电荷泵106直接接收到第一相位信号Sd1和第二相位信号Sd2。图4所示是本发明时脉产生电路的另一实施例的电荷泵206的示意图。换句话说，在本实施例中，电荷泵206包含有一第一滤波装置204，其中第一滤波装置204用来对该检测结果(Sd1、Sd2)至控制信号Sc之间的信号路径的一中间信号进行滤波操作。此外，电荷泵206另包含有一第一电流源2062、一第一转导电路2064、一第一电流镜2066、一第二电流源2068，一第二转导电路2070、一第二电流镜2072以及一第三电流镜2074。第一转导电路2064包含有两个N型半导体场效应晶体管M1’、M2’，其中N型半导体场效应晶体管M1’、M2’构成一差动对(Differential Pair)转导电路。第一电流镜2066包含有一连接成二极管型式(diode-connected)的P型半导体场效应晶体管M3’以及一P型半导体场效应晶体管M4’。第二转导电路2070包含有两个N型半导体场效应晶体管M5’、M6’，其中N型半导体场效应晶体管M5’、M6’构成一差动对(Differential Pair)转导电路。第二电流镜2072包含有一连接成二极管型式的P型半导体场效应晶体管M7’以及一P型半导体场效应晶体管M8’。第三电流镜2074包含有一连接成二极管型式的N型半导体场效应晶体管M9’以及一N型半导体场效应晶体管M10’。

更进一步来说，第一电流源2062的第一端点耦接于一第一电源电压GND’以及第二端点耦接于N型半导体场效应晶体管M1’、M2’的源极端。P型半导体场效应晶体管M3’的漏极端耦接于N型半导体场效应晶体管M1’的漏极端，P型半导体场效应晶体管M3’的源极端耦接于一第二电源电压VDD’。P型半导体场效应晶体管M3’的栅极端耦接于P型半导体场效应晶体管M4’的栅极端。P型半导体场效应晶体管M4’的源极端耦接于第二电源电压VDD’。同样地，第二电流源2068的第一端点耦接于第一电源电压GND’以及第二端点耦接于N型半导体场效应晶体管M5’、M6’的源极端。P型半导体场效应晶体管M7’的漏极端耦接于N型半导体场效应晶体管M5’的漏极端，P型半导体场效应晶体管M8’的源极端耦接于第二电源电压VDD’。P型半导体场效应晶体管M8’的栅极端耦接于P型半导体场效应晶体管M7’的栅极端。P型半导体场效应晶体管M8’的源极端耦接于第二电源电压VDD’。N型半导体场效应晶体管M1’、M2’的栅极端耦接于相位检测器102以用来接收第二相位信号Sd2以将第二相位信号Sd2转导为一第一电流I1’。第一电流镜2066将第一电流I1’映像(mirror)为第二电流I2’。接着，第三电流镜2074将第二电流I2’映像为第三电流I3’。同理，N型半导体场效应晶体管M5’、M6’的栅极端耦接于相位检测器102以用来接收第一相位信号Sd1以将第一相位信号Sd1转导为一第四电流I4’。第二电流镜2072将第四电流I4’映像为第五电流I5’。在本实施例中，电荷泵106所产生的第三电流I3’和第五电流I5’用来产生控制信号Sc，并传送至下一级的第二滤波装置108。另一方面，第一滤波装置204的第一滤波器2042耦接于P型半导体场效应晶体管M7’与P型半导体场效应晶体管M8’之间的栅极端，第一滤波装置204的第二滤波器2044耦接于P型半导体场效应晶体管M3’与P型半导体场效应晶体管M4’之间的栅极端。请注意，第一滤波器2042用来对第一相位信号Sd1至控制信号Sc之间的信号路径的一第一电压信号(亦即P型半导体场效应晶体管M7’与P型半导体场效应晶体管M8’的栅极端的信号)进行滤波操作。第二滤波器2044用来对第二相位信号Sd2至控制信号Sc之间的信号路径的一第二电压信号(亦即P型半导体场效应晶体管M3’与P型半导体场效应晶体管M4’的栅极端的信号)进行滤波操作。在本实施例中，虽然第一滤波器2042和第二滤波器2044均是以一电容元件来加以实作，然而其并不作为本发明的限制所在。换句话说，任何具有单一极点的滤波器均为本发明的范畴所在。

当相位检测器102输出第一相位信号Sd1时，第二转导电路2070将第一相位信号Sd1转导为一第四电流I4’，由于第一滤波器2042耦接于P型半导体场效应晶体管M7’的栅极端与第二电源电压VDD’之间，因此P型半导体场效应晶体管M7’的栅极端上的电压电平并不会瞬间改变，而是如图2B所示的第一滤波后检测结果Sdf1变化，如此一来，流经P型半导体场效应晶体管M8’的第五电流I5’亦会具有相似的波形。同理，当相位检测器102输出第二相位信号Sd2时，第二滤波器2044的存在亦会使得控制信号Sc具有相似的技术特征，此领域具有通常知识者在阅读完上述所揭露的发明后理应可以了解第二滤波器2044的运作，故不另赘述。

请参考图5。图5所示系本发明一种时脉产生方法500的一实施例流程图。本实施例的时脉产生方法500可以图2A的时脉产生电路100来加以实现，因此后续关于时脉产生方法500的操作方法是搭配时脉产生电路100来说明。此领域具有通常知识者应可了解，以时脉产生电路100来实现时脉产生方法500仅是为了方便说明本发明的精神所在，其并不作为本发明的限制。再者，倘若大体上可达到相同的结果，并不需要一定照图5所示的流程中的步骤顺序来进行，且图5所示的步骤不一定要连续进行，亦即其它步骤亦可***其中。时脉产生方法500包含有下列步骤：

步骤502：检测第一时脉S1和第二时脉S2之间的该相位差以产生一检测结果(Sd1、Sd2)；

步骤504：对该检测结果进行滤波操作；

步骤506：利用电荷泵106来依据滤波后的该检测结果(Sdf1、Sdf2)来产生控制信号Sc；

步骤508：对控制信号Sc进行滤波操作；以及

步骤510：依据滤波后的该控制信号(Scf)来产生输出时脉Sout，其中输出时脉Sout用来产生第二时脉S2。

在步骤502中，检测结果包含有第一相位信号Sd1与第二相位信号Sd2。在步骤504中，对检测结果进行的滤波操作包含有利用第一滤波器1042来对第一相位信号Sd1进行滤波操作以及利用第二滤波器1044来对第二相位信号Sd2进行滤波操作，其中电荷泵106依据滤波后的第一相位信号(Sdf1)以及滤波后的第二相位信号(Sdf2)来产生控制信号Sc。在步骤506中，由于第一滤波后检测结果Sdf1以及第二滤波后检测结果Sdf2的波形并非如传统锁相回路所产生的脉波信号，而是如图2B所示的缓慢地上升以及缓慢地下降的，因此控制信号Sc亦会具有相似的波形。在步骤508中，第二滤波装置108对控制信号Sc进行该第二滤波操作以产生滤波后控制信号Scf，其波形绘示于图2B。相较于传统的锁相回路，滤波后控制信号Scf就会比较趋近于一直线，而不会出现如传统锁相回路的控制信号Scon’在每一个周期所产生的纹波(ripple)信号(箭头处)。

请参考图6。图6所示是本发明一种时脉产生方法600的一实施例流程图。本实施例的时脉产生方法600可以图2A的时脉产生电路100搭配图4的电荷泵206来加以实现，因此后续关于时脉产生方法600的操作方法是搭配时脉产生电路100与电荷泵206来说明。时脉产生方法600包含有下列步骤：

步骤602：检测第一时脉S1和第二时脉S2之间的该相位差以产生一检测结果(Sd1、Sd2)；

步骤604：利用电荷泵206来依据该检测结果来产生控制信号Sc，并对该检测结果至控制信号Sc之间的信号路径的一中间信号进行滤波操作；

步骤606：对控制信号Sc进行滤波操作；以及

步骤608：依据滤波后的控制信号(Scf)来产生输出时脉Sout，其中输出时脉Sout用来产生第二时脉S2。

在本实施例的时脉产生方法600中，检测结果亦包含有第一相位信号Sd1与第二相位信号Sd2，以及步骤604另包含有：a)利用第一滤波器2042来对第一相位信号Sd1至控制信号Sc之间的信号路径的一第一电压信号进行滤波操作；以及b)利用第二滤波器2044来对第二相位信号Sd2至控制信号Sc之间的信号路径的一第二电压信号进行滤波操作。

综上所述，相对于传统的锁相回路，本发明的时脉产生电路100内的回路滤波器具有较低的制作成本。再者，由于控制信号Sc的频率较低，进而使得回路滤波器所产生的滤波后控制信号Scf就会比较趋近于一直线，而不会出现如传统锁相回路的控制信号Scon’在每一个周期所产生的纹波(ripple)信号。如此一来，可控制振荡器110所产生的输出时脉Sout的交错混附信号(spur)就可以大幅地改善了。另一方面，由于本实施例并不需要产生一脉波型式的控制信号Sc，因此就无需设计一高速的电荷泵106来产生脉波型式的控制信号Sc，以更进一步降时脉产生电路100的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡根据本发明的精神和本申请权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种时脉产生电路，包含有：

一相位检测器，用来检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果；

一第一滤波装置，用来对该检测结果进行滤波操作；

一电荷泵，用来依据滤波后的该检测结果来产生一控制信号；

一第二滤波装置，用来对该控制信号进行滤波操作；以及

一可控制振荡器，用来依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

2.根据权利要求1所述的时脉产生电路，其特征在于，该检测结果包含有一第一相位信号与一第二相位信号，以及该第一滤波装置包含有：

一第一滤波器，用来对该第一相位信号进行滤波操作；以及

一第二滤波器，用来对该第二相位信号进行滤波操作。

3.根据权利要求2所述的时脉产生电路，其特征在于，该电荷泵依据滤波后的该第一相位信号及滤波后的该第二相位信号来产生该控制信号。

4.根据权利要求2所述的时脉产生电路，其特征在于，该第一、第二滤波器皆为具有单一极点的低通滤波器。

5.根据权利要求2所述的时脉产生电路，其特征在于，该电荷泵包含有：

一第一电流源，其一第一端点耦接于一第一参考电压；

一第一开关，具有一控制端点耦接于该第一滤波器，一第一参考端点耦接于该第一电流源的一第二端点，以及一第二参考端点；

一第二电流源，其一第一端点耦接于一第二参考电压；以及

一第二开关，具有一控制端点耦接于该第二滤波器，一第一参考端点耦接于该第二电流源的一第二端点，以及一第二参考端点耦接该第一开关的该第二参考端点，用以输出该控制信号。

6.根据权利要求5所述的时脉产生电路，其特征在于，该第一滤波器包含有一电容元件，该电容元件的一第一端点耦接于该第一开关的该控制端点，以及该电容元件的一第二端点耦接于一电压源。

7.根据权利要求6所述的时脉产生电路，其特征在于，该第一滤波器另包含有一电阻元件，该电阻元件的一第一端点耦接于该第一开关的该控制端点，以及该电阻元件的一第二端点用来接受该第一相位信号。

8.一种时脉产生电路，包含有：

一相位检测器，用来检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果；

一电荷泵，用来依据该检测结果来产生一控制信号，该电荷泵包含有：

一第一滤波装置，用来对该检测结果至该控制信号之间的一中间信号进行滤波操作；

一第二滤波装置，用来对该控制信号进行滤波操作；以及

一可控制振荡器，用来依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

9.根据权利要求8所述的时脉产生电路，其特征在于，该检测结果包含有一第一相位信号与一第二相位信号，以及该第一滤波装置包含有：

一第一滤波器，用来对该第一相位信号至该控制信号之间的一第一电压信号进行滤波操作；以及

一第二滤波器，用来对该第二相位信号至该控制信号之间的一第二电压信号进行滤波操作。

10.根据权利要求9所述的时脉产生电路，其特征在于，该第一、第二滤波器中至少一滤波器包含有一电容元件。

11.一种时脉产生方法，包含有：

检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果；

对该检测结果进行滤波操作；

利用一电荷泵来依据滤波后的该检测结果产生一控制信号；

对该控制信号进行滤波操作；以及

依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

12.根据权利要求11所述的时脉产生方法，其特征在于，该检测结果包含有一第一相位信号与一第二相位信号，以及对该检测结果进行滤波操作的步骤包含有：

利用一第一滤波器来对该第一相位信号进行滤波操作；以及

利用一第二滤波器来对该第二相位信号进行滤波操作。

13.根据权利要求12所述的时脉产生方法，其特征在于，该电荷泵依据滤波后的该第一相位信号及滤波后的该第二相位信号来产生该控制信号。

14.根据权利要求12所述的时脉产生方法，其特征在于，该第一、第二滤波器皆为具有单一极点的低通滤波器。

15.一种时脉产生方法，包含有：

检测一第一时脉和一第二时脉之间的一相位差，以产生一检测结果；

利用一电荷泵来依据该检测结果产生一控制信号，并对该检测结果至该控制信号之间的一中间信号进行滤波操作；

对该控制信号进行滤波操作；以及

依据滤波后的该控制信号来产生一输出时脉，其中该输出时脉用来产生该第二时脉。

16.根据权利要求15所述的时脉产生方法，其特征在于，该检测结果包含有一第一相位信号与一第二相位信号，以及对该检测结果至该控制信号之间的该中间信号进行滤波操作的步骤包含有：

利用一第一滤波器来对该第一相位信号至该控制信号之间的一第一电压信号进行滤波操作；以及

利用一第二滤波器来对该第二相位信号至该控制信号之间的一第二电压信号进行滤波操作。

17.根据权利要求16所述的时脉产生方法，其特征在于，该第一、第二滤波器皆为具有单一极点的低通滤波器。

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