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Dokumentenidentifikation DE60305178T2 08.03.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001512224
Titel PHASENREGELSCHLEIFE
Anmelder Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven, NL
Erfinder MONE, Patrick, F-75008 Paris, FR
Vertreter Volmer, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 52066 Aachen
DE-Aktenzeichen 60305178
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.05.2003
EP-Aktenzeichen 037230042
WO-Anmeldetag 20.05.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/IB03/02157
WO-Veröffentlichungsnummer 2031000979
WO-Veröffentlichungsdatum 04.12.2003
EP-Offenlegungsdatum 09.03.2005
EP date of grant 10.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.03.2007
IPC-Hauptklasse H03L 7/093(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung mit einer Phasenregelschleife, einer Ladungspumpe und Kalibriermitteln. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Kalibrierung einer derartigen Schleife.

Die Erfindung findet eine besondere Anwendung insbesondere in Mobiltelefonen in Hinsicht auf ihren empfangenden Teil.

Ein Empfänger eines Mobiltelefons umfasst eine integrierte Schaltung, die mit einem internen Takt arbeitet. Dieser Takt wird durch die Phasenregelschleife, heute als PLL (phase-locked loop) bezeichnet, erzeugt, wobei sich diese Schleife in der integrierten Schaltung befindet. Eine Phasenregelschleife wird im Allgemeinen aus Gründen der Einschränkungen hinsichtlich Platzbedarf, Geschwindigkeit und Energieverbrauch mit analogen Schaltungen hergestellt. Die Phasenregelschleife hat eine Übertragungsfunktion, die von charakteristischen Merkmalen der analogen Bauelemente abhängt, welche zur Herstellung einer derartigen Schleife verwendet werden. Derartige Bauelemente sind zum Beispiel ein spannungsgesteuerter Oszillator, Kondensatoren, eine Strompumpe, ein Phasenkomparator. Aufgrund der diesen verschiedenen Bauelementen inhärenten Veränderungen der Parameter kann die Übertragungsfunktion variieren, was für das Leistungsvermögen der genannten Schleife hinderlich ist. In der Tat hängen Parameter, die zu der Schleife gehören, zum Beispiel Stabilität, Einschwingdauer und die Bandbreite der Rauschübertragungsfunktion direkt von der Übertragungsfunktion der Phasenregelschleife ab.

In der US-amerikanischen Patentschrift US 5.382.922 mit dem Titel „Calibration systems and methods for settling PLL Gain characteristics and Center Frequency", eingereicht am 23. Dezember 1993 von IBM, wird ein analoges Kalibriersystem beschrieben, das die Kalibrierung eines spannungsgesteuerten Oszillators, insbesondere seiner Mittenfrequenz und seiner Verstärkung, mit derselben Schaltung erlaubt.

Obwohl dieses moderne Verfahren es erlaubt, das Leistungsvermögen der Phasenregelschleife leicht zu verbessern, ermöglicht es nicht, dass man eine optimale Übertragungsfunktion erhält. In der Tat erlaubt diese Technik nur die Kalibrierung von einem einzelnen Bauelement der Phasenregelschleife, des spannungsgesteuerten Oszillators, unter einer Vielzahl von weiteren Bauelementen und daher auch nur eines einzelnen Parameters der Übertragungsfunktion der Phasenregelschleife unter einer Vielzahl von weiteren Parametern. Die Übertragungsfunktion kann immer aufgrund von anderen Parametern und auf unkontrollierte Weise variieren.

In der internationalen Patentanmeldung WO 99/65146 mit dem Titel „Method for Tuning the Bandwidth of a Phase-Locked Loop", veröffentlicht am 6. Dezember 1999, wird eine integrierte Schaltung beschrieben, die eine Phasenregelschleife, eine Ladungspumpe und Kalibriermittel der Schleife umfasst, wobei die Kalibriermittel Mittel umfassen, um die Phasenregelschleife instabil zu machen, so dass sie ein sinusförmiges Signal liefert. Die Phasenregelschleife wird instabil gemacht, indem ihr ein Stufenverhalten zugeführt wird, zum Beispiel durch Ändern eines Frequenzteilungswertes in dem Rückkopplungspfad der Phasenregelschleife. Anschließend wird ein Parameter detektiert, zum Beispiel ein Impulssprung, der sich auf das genannte Stufenverhalten bezieht und darauf hinweist, ob sich die Phasenregelschleife auf dem gewünschten Pegel befindet. Danach wird die Schleifenbandbreite auf den gewünschten Wert eingestellt, indem der Ladungspumpenstrom in Reaktion auf den detektierten Parameter verändert wird.

Dementsprechend besteht ein durch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösendes technisches Problem darin, eine Schaltung vorzuschlagen, die eine Phasenregelschleife, eine Ladungspumpe und Kalibriermittel umfasst, sowie ein Kalibrierverfahren für eine derartige Schleife, das es erlaubt, das optimale Leistungsvermögen für die Übertragungsfunktion zu erhalten, die der genannten Schleife entspricht, und dies, ohne ein allzu komplexes System einzusetzen.

Das gestellte technische Problem wird durch eine Schaltung gelöst, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, und durch ein Verfahren, wie es in Anspruch 5 definiert ist.

Wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird, erlauben die Kalibriermittel also, die Frequenz der Schwingungen der Phasenregelschleife entsprechend einer gewünschten Frequenz zu modifizieren, so dass die Schleife eine im Wesentlichen konstante Übertragungsfunktion aufweist. Dies wird mit Hilfe eines einfachen Systems erreicht, das nicht direkt in den Bauelementsatz der Phasenregelschleife eingreift.

Vorteilhafterweise umfassen die Kalibriermittel gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform weiterhin dritte Mittel, um die Phasenregelschleife weit von einem normalen Arbeitspunkt entfernt schwingen zu lassen, so dass das genannte sinusförmige Signal eine hohe Amplitude im Vergleich zu dem genannten normalen Arbeitspunkt hat und sich schnell einschwingt. Der Vorteil hiervon besteht darin, dass sehr schnell mit einer Kalibrierphase begonnen werden kann.

Diese und andere Aspekte der Erfindung ergeben sich anhand von nicht einschränkenden Beispielen unter Bezugnahme auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen.

In den Zeichnungen zeigen:

1 auf schematische Weise eine erste Ausführungsform der Phasenregelschleife mit einem Filter zweiter Ordnung und zugehörigen Kalibriermitteln gemäß der Erfindung;

2 digitale Signale, die durch die Phasenregelschleife und die Kalibriermittel aus 1 verwaltet werden;

3 ein Diagramm, das Frequenzveränderungen an einem Filter der Phasenregelschleife aus 1 darstellt;

4 eine erste Konfiguration von Kalibriermitteln aus 1, angewendet auf einen Filter erster Ordnung;

5 eine zweite Konfiguration von Kalibriermitteln aus 1, angewendet auf einen Filter zweiter Ordnung;

6 eine erste und eine zweite Konfiguration von Kalibriermitteln aus 1, angewendet auf einen Filter dritter Ordnung;

7 eine zweite Ausführungsform der Phasenregelschleife und der zugehörigen Kalibriermittel gemäß der Erfindung.

In der folgenden Besprechung werden die Funktionen von Strukturen, die dem Fachmann gut bekannt sind, nicht ausführlich beschrieben, weil dies die Beschreibung unnötig überladen würde.

Die vorliegende Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf ein Beispiel einer integrierten Schaltung, die im Bereich der mobilen Telefonie eingesetzt wird und insbesondere integriert in einen Empfänger eines tragbaren Telefons, das auch als Mobiltelefon bezeichnet wird. Der Empfänger und die diesen bildenden Bauelemente arbeiten mit mehr oder weniger unterschiedlichen Frequenzen.

Die verschiedenen Frequenzen werden durch eine Phasenregelschleife PLL erzeugt, die in die integrierte Schaltung integriert ist.

Eine erste Ausführungsform einer derartigen Schleife ist in 1 dargestellt. Die Schleife PLL umfasst:

  • – einen spannungsgesteuerten Oszillator VCO mit einer Verstärkung Kw und vorgesehen, um eine Ausgangsfrequenz Fvco zu liefern, die proportional zu einer Filterspannung Vfilt ist, wobei die genannte Ausgangsfrequenz Fvco der Frequenz entspricht, die man für eine gegebene Anwendung erhalten möchte;
  • – einen Teiler DIV, um die Ausgangsfrequenz Fvco des spannungsgesteuerten Oszillators VCO durch einen Faktor N zu teilen und damit eine erste Eingangsfrequenz Fdiv zu erzeugen, wobei der Faktor N als Teilungsfaktor bezeichnet wird;
  • – einen Phasendetektor PFD mit einer Verstärkung Kd und vorgesehen, um die Phasendifferenz zwischen einer Referenzfrequenz Fref für eine gegebene Anwendung und der ersten Frequenz Fdiv des Teilers DIV zu messen und um zwei Ausgangsspannungen UP und DN zu liefern, die proportional zu der gemessenen Phasendifferenz sind;
  • – eine Ladungspumpe CP, die vorgesehen ist, um die Spannungsimpulse in Stromimpulse Ip umzuwandeln; und
  • – einen Tiefpassfilter zweiter Ordnung (im Folgenden als FILT bezeichnet), der durch einen Widerstand R1 und zwei Kondensatoren C1 und C2 gebildet wird, um hochfrequenzte Signale von dem Phasenkomparator PFD und der Ladungspumpe CP zu unterdrücken und um eine Filterspannung Vfilt zu erzeugen, die benutzt wird, um den spannungsgesteuerten Oszillator VCO zu steuern, so dass letzterer eine gewünschte Ausgangsfrequenz Fvco erzeugen kann.

Es ist zu beachten, dass die Referenzfrequenz Fref festgelegt ist und von einem Quarz abgeleitet wird, der einen externen Takt CLK (nicht abgebildet) in der integrierten Schaltung darstellt.

Wenn die Phasenregelschleife PLL im Betriebsmodus stabil ist, sind die Referenzfrequenz Fref und die Eingangsfrequenz Fdiv gleich, wie auch die Phasen der entsprechenden Signale, was bedeutet, dass Fvco = N·Fref. Der Faktor N ist konstant, die Ausgangsspannungsimpulse UP und DN sind identisch und von minimaler Größe. Das Ergebnis ist ein Nullstrom am Ausgang der Ladungspumpe CP und es wird keine weitere Ladung zum Filter FILT hinzugefügt oder von diesem entfernt. Diese Filterspannung Vfilt ist daher konstant, sie ist stabilisiert.

In diesem Fall hat die Phasenregelschleife PLL eine Übertragungsfunktion, die im Folgenden definiert wird, wobei die Übertragungsfunktion mit Hilfe einer Kleinsignalanalyse berechnet wird, die dem Fachmann gut bekannt ist.

&thgr;vco stellt die Phase der Ausgangsspannung Fvco im Frequenzbereich dar, &thgr;ref stellt die Phase des ersten Eingangssignals Fref im Frequenzbereich dar und s ist die komplexe Winkelfrequenz.

Es ist festzustellen, dass der linke Teil der Übertragungsfunktion die Verstärkung G der Phasenregelschleife PLL darstellt, während der rechte Teil den in der Phasenregelschleife PLL enthaltenen Filter FILT darstellt.

Der rechte Teil der Übertragungsfunktion ist nahe der komplexen Winkelfrequenz konstant, wenn R1, C1 und C2 konstant sind. Im entgegengesetzten Fall wird mit einem geeigneten Verfahren ebenfalls eine Kalibrierung für R1, C1 und C2 durchgeführt. Es ist zu erkennen, dass die derart definierte Übertragungsfunktion von den Bauelementen VCO, CP, DIV, C1, C2... abhängt, die sie bilden, wobei diese Bauelemente internen Parameterschwankungen Kw, Ip, N ... unterliegen, die die gesamte Übertragungsfunktion instabil machen können. Diese Parameterschwankungen sind zum Beispiel auf die Umgebungstemperatur, auf das eingesetzte Herstellungsverfahren, auf Wechselwirkungen zwischen den Bauelementen, auf die entwickelte Anwendung usw. zurückzuführen. Es ist anzumerken, dass nur der Phasenkomparator PFD einen konstanten Parameter Kd hat.

Um ordnungsgemäß arbeiten zu können, muss die Phasenregelschleife eine stabile Übertragungsfunktion haben, d.h. eine im Wesentlichen konstante Übertragungsfunktion, weil Parameter wie Stabilität, Einschwingdauer und Bandbreite der Rauschübertragungsfunktion (Rauschbandbreite) direkt von der genannten Übertragungsfunktion der Phasenregelschleife PLL abhängen. Es ist zu beachten, dass die Einschwingdauer einer Phasenregelschleife PLL die Zeit ist, die die Schleife benötigt, um die Frequenz Fvco zu verändern, wenn sich der Teilungsfaktor N ihres Teilers DIV ändert. Aus diesem Grund ist die Rauschübertragungsfunktion einer Phasenregelschleife PLL der Rauschfrequenzgang der Phasenregelschleife PLL.

Es ist daher erforderlich, die Auswirkungen der Schwankungen der verschiedenen Bauelemente zu unterdrücken und somit den konstanten Faktor zu erhalten, wobei C alle Kondensatoren des Filters FILT der Phasenregelschleife PLL darstellt, hier die beiden Kondensatoren C1 und C2.

Um die Phasenregelschleife PLL zu stabilisieren, werden Kalibriermittel CAL eingesetzt, um die Schleife bei einer konstanten gewünschten Frequenz zu kalibrieren, so dass die Verstärkung G konstant ist. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Verstärkung G der Phasenregelschleife PLL direkt mit einer Schwingungsfrequenz Fn der genannten Phasenregelschleife PLL verknüpft ist, wenn der Widerstand R1 gleich 0 ist, wie in Gleichung (2) zu sehen. Wenn der Wert des Widerstands R1 gleich 0 ist, beginnt die Phasenregelschleife PLL in der Tat, mit der Schwingungsfrequenz Fn, auch als Eigenschwingungsfrequenz bezeichnet, zu schwingen, so dass

Der Widerstand R1 ist also für die Stabilität der Phasenregelschleife PLL von wesentlicher Bedeutung.

In einer Kalibrierstufe wird die Phasenregelschleife PLL instabil gemacht, zum Schwingen gebracht und auf eine vorgegebene konstante Schwingungsfrequenz Fno eingestellt, indem die Eigenschwingungsfrequenz Fn korrigiert wird. Die konstante vorgegebene Schwingungsfrequenz Fno ist die Frequenz, die man als eine Funktion der entwickelten Anwendung erzielen möchte, so dass die Phasenregelschleife PLL ein optimales Leistungsvermögen hat.

Zu diesem Zweck umfasst die Phasenregelschleife PLL die genannten Kalibriermittel CAL und letztere Mittel umfassen, wie in 1 gezeigt:

  • – erste Mittel S1, SHORT, um die Phasenregelschleife PLL instabil zu machen, damit sie ein sinusförmiges Signal Vfilt erzeugt; diese ersten Mittel S1, SHORT, ermöglichen das Kurzschließen des Widerstands R1 des Filters FILT;
  • – zweite Mittel COMP, um aus dem sinusförmigen Signal ein quadratisches Signal zu erzeugen; und
  • – eine Logikschaltung LOGIC, um:
  • – die Frequenz Fs des quadratischen Signals Vs zu ermitteln;
  • – die genannte Frequenz mit einer gewünschten Frequenz Fno zu vergleichen; und
  • – die Ladungspumpe CP dahingehend zu steuern, dass die Frequenz des quadratischen Signals als Funktion der gewünschten Frequenz Fno korrigiert wird.

Vorzugsweise umfassen die Kalibriermittel CAL weiterhin dritte Mittel S2, DISCH, um die Phasenregelschleife PLL jenseits eines normalen Arbeitspunkts unsymmetrisch zu machen, so dass das genannte, von der Phasenregelschleife PLL erzeugte sinusförmige Signal Vfilt eine hohe Amplitude relativ zu dem genannten normalen Arbeitspunkt aufweist und sich schnell einschwingt.

Vorzugsweise sind die zweiten Mittel COMP ein Komparator, umfassen die ersten Mittel S1, SHORT einen ersten analogen Schalter S1, der einen Widerstand hat, welcher im Vergleich zu dem zu dem ersten Unterbrechungssignal SHORT gehörenden Widerstand R1 niedrig ist, und umfassen die dritten Mittel S2, DISCH einen zweiten analogen Schalter S2, der zu einem zweiten Unterbrechungssignal DISCH gehört.

Gemäß einer ersten nicht einschränkenden Konfiguration der Kalibriermittel CAL ist der erste Schalter S1 zu dem Widerstand R1 des Filters FILT parallelgeschaltet und der zweite Schalter S2 ist zu dem zweiten Kondensator C2 des Filters FILT parallelgeschaltet.

Auf diese Weise werden zur Kalibrierung der Phasenregelschleife PLL die folgenden Schritte durchgeführt:

In einem ersten Schritt 1) wird die Kalibrierung initialisiert.

In einem ersten Teilschritt 1a) startet ein Steuerungssystem (nicht abgebildet) der Schaltung IC die Kalibrierung mittels eines Startsignals STARTCAL. Dieses Signal wird in den hohen Zustand gebracht und an die Logikschaltung LOGIC der Phasenregelschleife PLL gesendet. Die Kalibrierungsphase beginnt.

Es ist zu beachten, dass nicht mit der Kalibrierung begonnen wird, solange sich das genannte Signal STARTCAL in dem niedrigen Zustand befindet. Es ist auch zu beachten, dass die integrierte Schaltung IC bei einer ansteigenden oder einer abfallenden Flanke des Takts CLK arbeitet, der die Referenzfrequenz Fref hat. Um sicher zu sein, dass das Startsignal STARTCAL durch den genannten externen Takt CLK berücksichtigt wird, muss das genannte Signal STARTCAL daher mindestens einer externen Taktperiode CLK entsprechen.

In einem zweiten Schritt 2) wird die Kalibrierung auf folgende Weise durchgeführt.

In einem zweiten Teilschritt 2a) wird die Phasenregelschleife PLL instabil gemacht. Die Logikschaltung LOGIC sendet das erste Unterbrechungssignal SHORT an den ersten Schalter S1. Dieser Schalter S1 schließt sich, wodurch die Phasenregelschleife PLL instabil wird, weil der genannte Schalter S1 den Widerstand R1 (der erste Kondensator C1 wird in dem internen Schalterwiderstand S1 entladen, wobei letzterer kleiner ist als der Widerstand R1 des Filters) kurzschließt und daher der Stabilisatoreffekt des Widerstands R1 aufgehoben wird. Der genannte Schalter S1 bleibt geschlossen, solange das Signal SHORT übertragen wird.

In einem zweiten Teilschritt 2b) sendet die Logikschaltung LOGIC das zweite Unterbrechungssignal DISCH an den zweiten Schalter S2. Letzterer wird während der Übertragung des entsprechenden Unterbrechungssignals DISCH geschlossen, wobei das genannte Signal zu Beginn der Kalibrierung für eine im Vergleich zu der für die Kalibrierungsphase insgesamt benötigten Zeit vernachlässigbare Dauer übertragen wird. Das Schließen dieses zweiten Schalters S2 bewirkt, dass die Filterspannung Vfilt entladen wird, d.h. mit Masse oder mit der Spannung Vdd verbunden wird.

Während des erneuten Öffnens des genannten zweiten Schalters S2 beginnen die Schwingungen weit von dem normalen Arbeitspunkt, auch als Abgleichpunkt bezeichnet, der Phasenregelschleife PLL entfernt, wobei der Abgleichpunkt durch die Frequenz der integrierten Schaltung bestimmt wird, die als eine Funktion der gewünschten Anwendung oder dementsprechend durch die Filterspannung Vfilt im Betriebsmodus vorgegeben wird. Die genannten Schwingungen des Signals Vfilt haben daher schnell eine hohe Amplitude relativ zum Abgleichpunkt.

Es ist zu beachten, dass der zweite Schalter S2 nicht lange geschlossen ist. Tatsächlich besteht keine Notwendigkeit, ihn länger geschlossen zu halten, da sonst die Kalibrierungsphase unnötig verlängert wird.

Die Kondensatoren des Filters FILT werden sehr schnell entladen. Während des erneuten Öffnens des zweiten Schalters S2 erzeugt die Phasenregelschleife PLL daher ein sinusförmiges Signal Vfilt mit einer im Wesentlichen erhöhten Amplitude, wie in 2 dargestellt. Diese Amplitude wird sehr schnell konstant und die Schwingungen werden dann stabilisiert.

Es ist zu beachten, dass die beiden Teilschritte 2a) und 2b) gleichzeitig oder nacheinander auftreten können. In dem Fall, in dem diese beiden Teilschritte nacheinander auftreten, wird der zweite Teilschritt 2b) vorzugsweise vor dem ersten Teilschritt 2a) durchgeführt. Tatsächlich wird die Phasenregelschleife PLL, wenn der erste Schalter S1 geschlossen wird, instabil und schwingt, nimmt jedoch nahe ihrem Arbeitspunkt Vfilt den Betriebsmodus an. Die Schwingung ist somit langsam und man erhält große Amplituden, auf die lange Zeit gewartet werden musste. Wenn auf der anderen Seite der zweite Schalter S2 vorher geschlossen und geöffnet wird, befindet sich die Phasenregelschleife PLL weit von ihrem normalen Arbeitspunkt entfernt außer Symmetrie und schwingt daher schnell mit einer hohen Amplitude relativ zu dem normalen Arbeitspunkt in der Größenordnung von einhundert mV. In diesem Fall wird nur sehr kurze Zeit auf den Beginn der Kalibrierung gewartet. Es ist zu beachten, dass eine kleine Amplitude relativ zu dem normalen Arbeitspunkt um zehn mV herum liegt.

Weiterhin ist zu beachten, dass der erste Teilschritt 2a) notwendig ist, weil die Phasenregelschleife PLL ohne ihn, wenn nur der zweite Schalter S2 benutzt wird, nach einer gewissen Dauer zu ihrem normalen Abgleichpunkt zurückkehrt.

In einem dritten Teilschritt 2c) transformiert der Komparator COMP das erhaltene sinusförmige Signal Vfilt in ein quadratisches Signal Vs, das von der Logikschaltung LOGIC benutzt werden kann. Dank der großen Amplitude des genannten sinusförmigen Signals Vfilt kann der Komparator COMP leicht implementiert werden und ein lesbares quadratisches Signal Vs erzeugen. Das genannte quadratische Signal Vs wird dann an die Logikschaltung LOGIC gesendet.

In einem vierten Teilschritt 2d) misst die Logikschaltung LOGIC die Schwingungsfrequenz Fs des quadratischen Signals Vs, vergleicht die genannte Frequenz Fs mit einer gewünschten Frequenz Fno und ermittelt einen Stromwert Ip der Ladungspumpe CP, der dem Filter zweiter Ordnung FILT zuzuführen ist, damit die Phasenregelschleife PLL mit der gewünschten Frequenz Fno schwingt. Diese wird vorzugsweise mit Hilfe der Technik der sukzessiven Approximierungen bestimmt, die dem Fachmann gut bekannt ist.

Es ist zu beachten, dass der Wert der gewünschten Frequenz Fno als eine Funktion der Nennwerte der Bauelemente gewählt wird, welche die Phasenregelschleife PLL bilden, so dass die genannte Phasenregelschleife PLL ein optimales Leistungsvermögen hat, wobei die Nennwerte der verschiedenen Bauelemente gemäß der eingesetzten Herstellungsverfahren bekannt sind.

Um die Phasenregelschleife auf eine gewünschte Schwingungsfrequenz Fno zu stellen, benötigt man eine Referenzzeit. Als eine Referenzzeit wird das Signal REF des externen Takts CLK der bekannten Frequenz Fref genommen.

Es ist zu beachten, dass die Frequenz Fs des quadratischen Signals Vs zu einer bestimmten Zeit der Eigenschwingungsfrequenz Fn der Phasenregelschleife entspricht.

Es ist zu beachten, dass die Frequenz Fs des quadratischen Signals Vs niedriger ist als diese Eingangstaktfrequenz Fref. Damit eine Phasenregelschleife PLL stabil ist, ist es notwendig, dass die Referenzfrequenz Fref ca. 10 Mal höher ist als die Eigenschwingungsfrequenz Fn und damit als die Frequenz Fs des quadratischen Signals. Demzufolge wird die Anzahl Nref der Taktperioden Tref im Taktsignal REF während einer Periode des quadratischen Signals Ts gezählt und diese Anzahl Nref wird mit der gewünschten Anzahl Napp = Fref/Fno der Perioden vergleichen, die der gewünschten Frequenz Fno entspricht.

Wenn die gezählte Anzahl Nref der Taktperioden Fref geringer ist als die gewünschte Anzahl Napp, bedeutet dies, dass die Phasenregelschleife PLL mit einer Eigenschwingungsfrequenz Fn schwingt, die höher ist als die gewünschte Frequenz Fno. In diesem Fall muss der Strom Ip der Ladungspumpe CP reduziert werden. Im entgegengesetzten Fall muss der Strom Ip erhöht werden. Es ist zu beachten, dass die Eigenschwingungsfrequenz Fn proportional zu der Quadratwurzel des Stroms Ip der Ladungspumpe CP ist.

Offensichtlich kann die Anzahl der Referenzperioden Tref über eine höhere Anzahl von Perioden des quadratischen Signals Ts und damit der Schwingungen Tn der Phasenregelschleife PLL gezählt werden, was vorteilhafter ist. In dem Fall, in dem das Verhältnis zwischen einer Periode Ts des quadratischen Signals und einer Referenzperiode Tref gleich 10 sein wird und wenn die Zählung über fünf Perioden Ts des quadratischen Signals durchgeführt wird, erhält man tatsächlich eine 1/50 Präzision der Differenzberechnung, was 2 % im Fall einer 1/10 Präzision entspricht oder 10 % in dem Fall, dass nur eine Periode Ts des quadratischen Signals berücksichtigt wird. Auf diese Weise wird die Zählgenauigkeit verbessert.

Vorzugsweise umfasst die Logikschaltung LOGIC Logikmittel zur sukzessiven Approximierung, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Diese Logikmittel zur sukzessiven Approximierung SAR (nicht abgebildet) basieren auf einem Wort S_MOT von K Bits. Mit jedem Empfang des Ergebnisses des Vergleichs durch die Logikschaltung LOGIC, das hier die Anzahl der Referenzperioden Nref ist, setzen die Logikmittel zur sukzessiven Approximierung SAR eines der K Bits des Wortes S_MOT auf 1 oder 0. Wenn die Anzahl der Perioden Nref größer als die gewünschte Anzahl der Perioden Napp ist, ist die Schwingungsfrequenz Fn der Phasenregelschleife kleiner als der gewünschte Wert Fno; das zugehörige Strombit des Wortes S_MOT wird auf 1 gesetzt (um den Strom und somit die Schwingungsfrequenz Fn zu erhöhen und damit dem gewünschten Wert näher zu kommen) und das nächste Bit wird auf 1 gesetzt; der Strom Ip wird dann um ein zu dem Strombit gehörendes Gewicht erhöht. Im entgegengesetzten Fall wird das zugehörige Strombit auf 0 gesetzt und der Strom um das zu dem Strombit gehörende Gewicht verringert.

Für K Bits benötigt die Logikschaltung nur K Iterationen, eine für jedes Bit des Wortes S_MOT, wobei die Iterationen hier K Perioden Ts des quadratischen Signals Vs oder auch K Schwingungsperioden Tn entsprechen. Somit erzeugen die approximativen Mittel SAR als eine Funktion der Anzahl berechneter Referenzperioden Nref ein digitales Korrektursignal S_MOT, das das Wort von K Bits ist, wobei K die Anzahl der Schritte vorgibt, die eine Korrekturauflösung bestimmen.

Diese approximativen Mittel SAR erlauben es auch, die K Korrekturbits im Speicher zu halten, wenn die Kalibrierungsphase durchgeführt wird. Dies erlaubt wiederum der Ladungspumpe CP, diese K Bits als Eingabe zu nutzen und ein Korrektursignal hiervon abzuleiten. Das Wort S_MOT von K Bits wird somit der Ladungspumpe CP gesendet, die das genannte Wort S_MOT in ein analoges Signal umwandelt, welches die Filterspannung Vfilt der Phasenregelschleife PLL korrigiert. Die Korrektur erfolgt progressiv, weil sie als Funktion des digitalen Korrektursignals S_MOT durchgeführt wird, das zyklisch bei der Ladungspumpe CP erzeugt wird, bis die zu der Spannung Vfilt gehörende Frequenz die gewünschte Frequenz Fno erreicht. Dieses Wort S_MOT erlaubt es damit, eine präzise Korrektur der Filterspannung Vfilt und damit der zugehörigen Eigenschwingungsfrequenz Fn zu bestimmen. Es ist zu beachten, dass die Ladungspumpe CP das Wort S_MOT in einen analogen Korrekturstrom umwandelt und eine entsprechende Korrekturspannung am Ausgang bereitstellt.

Die Logikschaltung LOGIC arbeitet also mit einem Algorithmus, der auf folgende Weise implementiert werden kann.

  • 1. die Signale SHORT und DISCH auf den hohen Zustand stellen und die Bits der Ladungspumpe CP = 100000 initialisieren (S2 und S1 geschlossen);
  • 2. xxx Mikrosekunden lang warten (damit sich der Filter FILT entladen kann);
  • 3. das Signal DISCH (S2 offen und S1 geschlossen) auf Null zurücksetzen;
  • 4. yyy Mikrosekunden warten, damit die Phasenregelschleife PLL auf stabile Weise schwingt (Amplitude des sinusförmigen Signals ist hoch);
  • 5. für n = K (Anzahl der Bits des SAR) bis 1:

    1. die Anzahl der Perioden Nref des Taktsignals REF zwischen der ersten ansteigenden Flanke des quadratischen Signals Vs und der nächsten ansteigenden Flanke (d.h. für 1 Periode Tn der Phasenregelschleife PLL) zählen;

    2. bis zur nächsten ansteigenden Flanke, wenn Nref > Napp, dann S_MOT Bits [n] = 1;

    3. S_MOT Bits [n–1] = 1;
  • 6. das Signal SHORT auf null stellen (S1 offen);
  • 7. zzz Mikrosekunden warten (damit sich die Phasenregelschleife PLL erneut stabilisiert);
  • 8. das Signal Ende-der-Kalibrierung CALDONE auf 1 setzen (Ende der Kalibrierung, Rückkehr zum Betriebsmodus).

In einem dritten Schritt 3), wenn die Kalibrierung, d.h. die Korrektur der Eigenschwingungsfrequenz Fn beendet ist und alle Bits des Wortes S_MOT benutzt worden sind (sie wurden mit Hilfe eines internen Zählers (nicht abgebildet) gezählt), sendet die Logikschaltung LOGIC ein Stoppsignal CALDONE an das Steuerungssystem der integrierten Schaltung IC. Die Kalibrierung wird nun gestoppt. Das erste Unterbrechungssignal SHORT wird nicht weiter gesendet und auf den niedrigen Zustand gesetzt. Der zweite Schalter S1 wird somit erneut geöffnet und die integrierte Schaltung IC kehrt in den Betriebsmodus zurück. Aus diesem Grunde wird der Komparator COMP deaktiviert, d.h. ausgeschaltet. Der Komparator COMP verbraucht also keinen Strom, wenn er nicht benutzt wird, so dass Energie gespart werden kann.

Es ist zu beachten, dass die Kalibrierungsphase vorteilhafterweise bei jeder Initialisierung oder jeder Einschaltrücksetzung (engt. „Power-on reset") des Empfängers ausgeführt wird, der die integrierte Schaltung IC enthält. Damit ist es möglich, das Wort S_MOT, das bei einer Einschaltrücksetzung aus dem Speicher der Logikschaltung SAR gelöscht wurde, erneut zu initialisieren.

Außerdem ist zu beachten, dass diese Kalibrierungsphase vorzugsweise jedes Mal, wenn der Empfänger inaktiv ist, also nicht mit einer Basisstation kommuniziert, in der Größenordnung von einer Minute zyklisch wiederholt wird (der Zyklus kann programmiert werden). Diese Perioden der Nichtkommunikation sind in dem Receiver bei einem Kommunikationssteuergerät (nicht abgebildet) der Mobilvorrichtung bekannt. Hierdurch ist eine Anpassung über die Zeit und eine Berücksichtigung der Schwankungen der Offset-Spannungen einer Schaltung DEVICE möglich, wobei die genannte Spannung als eine Funktion der Entwicklung der Bauelemente der genannten Schaltung mit der Zeit, als eine Funktion der Temperatur usw. variiert.

Ein Beispiel einer Kalibrierung ist in den 2 und 3 dargestellt. In diesem Beispiel arbeitet die Phasenregelschleife bei einer Versorgungsspannung von 1,8 V.

In 2 ist die Eingangsspannung Vfilt des Filters FILT vor dem Zeitpunkt t0, d.h. vor der Kalibrierungsphase im Betriebsmodus, konstant und in diesem Beispiel gleich 0,9 V.

Zum Zeitpunkt T0 aktiviert die integrierte Schaltung IC das Startsignal STARTCAL für die Kalibrierung und die Logikschaltung LOGIC gibt die Signale SHORT und DISCH aus. Der erste Schalter S1 schließt, wodurch die Phasenregelschleife PLL instabil wird. Der zweite Schalter S2 schließt ebenfalls, die Filterspannung Vfilt wird mit Masse verbunden bis zum Zeitpunkt T1, an dem das zweite Unterbrechungssignal DISCH wieder auf den niedrigen Zustand gesetzt wird. Die Kondensatoren C1 und C2 werden in dem zweiten Schalter S2 entladen.

Nach mehreren Mikrosekunden, in diesem Fall 5 Mikrosekunden, öffnet der zweite Schalter S2. Zum Zeitpunkt seines Öffnens beginnt die Phasenregelschleife PLL zu schwingen und liefert ein sinusförmiges Signal Vfilt, dessen Amplitude im Vergleich zu den konstanten 0,9 V hoch ist, wobei das genannte Signal zwischen ca. 0,2 V und 1,5 V schwingt. Wie zu sehen ist, schwingt sich die hohe Amplitude schnell ein. In dem gezeigten Beispiel sind die Maximum- und Minimumwerte der Filterspannung Vfilt 0 V bzw. 1,8 V. Die sinusförmige Spannung wird am Ende von ca. 40 &mgr;s stabil (wäre der erste Schalter S1 zuerst geschlossen worden, hätte man nach 1 ms ein stabiles Signal gehabt) und schwingt damit zwischen 0,4 V und 1,4 V.

Anschließend kommt der Komparator COMP zum Einsatz. Er erzeugt somit ein quadratisches Signal Vs, das dem sinusförmigen Signal Vfilt entspricht. Das quadratische Signal Vs variiert zwischen den Endwerten 0 V und 1,8 V. Das genannte quadratische Signal Vs wird dann in die Logikschaltung LOGIC gesendet, die in aufeinander folgenden Schritten mit Hilfe eines Wortes S_MOT die an der Frequenz Fs des quadratischen Signals Vs vorzunehmende Korrektur ermittelt, um zu der gewünschten Frequenz Fno zu kommen.

Wieder ist zu beachten, dass das zweite Unterbrechungssignal DISCH eine vernachlässigbare Dauer im Vergleich zu der gesamten Kalibrierungsphase hat, d.h. mehrere % der Zeit, während der der Filter FILT entladen wird.

Jedes Bit des Wortes S_MOT stellt eine Gewichtung für den Strom Ip dar. In diesem Beispiel wird das Wort aus 6 Bits gebildet. In diesem Beispiel haben die 6 Bits also die jeweiligen Gewichte S, R, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, wobei das 6. Bit, das das höchstwertige Bit MSB ist, das größte Gewicht 1/2 hat. Vor dem Beginn der Kalibrierung wird das 6. Bit auf 1 gesetzt und alle anderen Bits auf 0. Während einer ersten Schwingungsperiode Tn1 ist die Anzahl der Perioden Nref des quadratischen Signals Vs geringer als die gewünschte Anzahl von Perioden Napp. Das 6. Bit wird auf 0 gesetzt, das 5. Bit auf 1 gesetzt und der Strom Ip der Ladungspumpe CP wird modifiziert. Die Schwingungsfrequenz Fn der Phasenregelschleife PLL ändert sich als Funktion des neuen Stromwertes der Ladungspumpe CP und der Komparator COMP liefert ein quadratisches Signal Vs der entsprechenden Frequenz Fs.

Während einer zweiten Schwingungsperiode Tn2 ist die Anzahl der Perioden Nref des quadratischen Signals Vs erneut geringer als die gewünschte Anzahl der Perioden Napp. Das 5. Bit wird auf 0 gesetzt, das 4. Bit wird auf 1 gesetzt und der Strom Ip der Ladungspumpe CP wird modifiziert. Die Schwingungsfrequenz Fn der Phasenregelschleife PLL ändert sich als Funktion des neuen Stromwertes der Ladungspumpe CP. Der Komparator COMP liefert die neue Frequenz Fs des entsprechenden quadratischen Signals Vs... und so weiter bis zu der sechsten Schwingungsperiode Tn6, bei der alle 6 Bits korrekt bestimmt worden sind und bei der die Phasenregelschleife PLL mit der gewünschten Frequenz Fno schwingt.

In der nachstehenden Tabelle ist ein Beispiel für die Bestimmung der 6 Bits des Wortes S_MOT dargestellt.

Je höher die Anzahl K der Bits in dem Wort S_MOT ist, desto kleiner sind die Schritte und desto genauer ist somit die Kalibrierung.

In 3 ist die Schwingungsfrequenz Fn der Phasenregelschleife als Funktion der Zeit dargestellt. In diesem Beispiel wurden die folgenden Werte betrachtet. Fref = 24 MHz, Nref = 197, gewünschte Frequenz Fno = 24.106/197 = 121,83 kHz. Nach der Stabilisierung der Schwingungen (das Signal DISCH wurde auf 0 zurückgestellt) zum Zeitpunkt A beginnt die Berechnung durch sukzessive Approximierungen. Es ist zu sehen, dass die Schwingungsfrequenz Fn der Phasenregelschleife PLL nach 150 &mgr;s, zum Zeitpunkt B, der K Iterationen des Logikmittels für sukzessive Approximierungen SAR entspricht, progressiv auf die gewünschte Frequenz Fno konvergiert, um den Wert von 121,69 kHz zu erreichen.

Wenn die Kalibrierung zum Zeitpunkt T2 beendet ist, setzt die Logikschaltung LOGIC das Signal SHORT auf den niedrigen Zustand und sendet ein Ende-der-Kalibrierung-Signal CALDONE an das Steuerungssystem der integrierten Schaltung IC. Wenn dieses Signal SHORT auf den niedrigen Zustand zurückgesetzt wird, wird der erste Schalter S1 wieder geöffnet und der Widerstand R1 des Filters spielt wieder seine Rolle als Stabilisator der Phasenregelschleife PLL. Das Ende-der-Kalibrierung-Signal teilt der Phasenregelschleife PLL daher mit, dass sie wieder in den Betriebsmodus zurückkehren kann. Es ist jedoch zu erkennen, dass der Komparator COMP nicht mehr aktiv ist und dass die Spannung des Filters Vfilt wieder stabil, d.h. konstant wird.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Phasenregelschleife PLL, die in 7 dargestellt ist, enthält die Phasenregelschleife PLL keinen Widerstand R1 mehr in ihrer Filterschleife FILT. Der Widerstand R1 wurde durch eine zusätzliche Ladungspumpe CPA ersetzt. Aus diesem Grund umfasst der spannungsgesteuerte Oszillator VCO der Phasenregelschleife PLL einen Spannungs-Strom-Umsetzer VTOI und einen stromgesteuerten Oszillator CCO.

Die zusätzliche Ladungspumpe CPA hat die gleiche stabilisierende Funktion wie der Widerstand R1 der zuvor betrachteten ersten Ausführungsform. Um die Phasenregelschleife PLL zu stabilisieren, injiziert diese zusätzliche Ladungspumpe CPA direkt am Knotenpunkt des spannungsgesteuerten Oszillators VCO einen Strom IpA. Der zusätzliche Strom IpA wird an den Verbindungspunkt zwischen dem Spannungs-Strom-Umsetzer VTOI und dem stromgesteuerten Oszillator CCO gesendet, wie in 7 dargestellt.

Zu diesem Zeitpunkt reicht es aus, den Strom IpA von dieser zusätzlichen Ladungspumpe CPA auszuschalten, um die Phasenregelschleife PLL instabil zu machen. Zu diesem Zweck sendet die Logikschaltung LOGIC der zusätzlichen Ladungspumpe CPA das Unterbrechungssignal SHORT. Letztere umfasst eine interne Stromunterbrechungsschaltung (nicht abgebildet), die den Strom IpA der genannten Ladungspumpe CPA unterbricht, wenn sie das Unterbrechungssignal SHORT empfängt. Die ersten Mittel, um die Phasenregelschleife PLL instabil zu machen, sind hier also das Unterbrechungssignal SHORT und die interne Stromunterbrechungsschaltung der zusätzlichen Ladungspumpe CPA. In diesem Fall ist der zweite Schalter S2 zu dem ersten Kondensator C1 parallelgeschaltet und die Kalibriermittel CAL umfassen keinen ersten Schalter S1 mehr.

Offensichtlich ist der Umfang der Erfindung nicht ausschließlich auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und es können Varianten und Abwandlungen angewendet werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Wie in 5 dargestellt, ist somit gemäß einer zweiten Konfiguration der Kalibriermittel CAL an einem Filter zweiter Ordnung der erste Schalter S1 in Reihe zwischen den ersten Kondensator C1 und den Widerstand R1 geschaltet.

Zusätzlich ist zu beachten, dass der in der Phasenregelschleife PLL enthaltene Filter zweiter Ordnung jetzt durch in 4 dargestellte Filter erster Ordnung oder sogar durch in 6 dargestellte Filter dritter Ordnung ersetzt wird.

In 4 ist somit der erste Schalter S1 parallel zu dem Widerstand R geschaltet und der zweite Schalter S2 ist parallel zu dem Kondensator C des Filters gegenüber dem ersten Schalter S1 geschaltet.

In 5 ist zu sehen, dass der zweite Schalter S2 parallel zu dem dritten Kondensator C3, in dem ersten Schalter S1 parallel zu dem Widerstand R1 oder parallel zu dem zweiten Widerstand R2 geschaltet ist.

Es ist zu beachten, dass in der Praxis die die Phasenregelschleife PLL enthaltende integrierte Schaltung mit 0,18 &mgr;m CMOS-Technologie eingesetzt werden kann. Die Schalter S1 und S2 sind dann analoge CMOS-komplementäre Schalter und der Komparator COMP ist ein NMOS-Paar gefolgt von einer differentiellen Umsetzungs-zu-Einzelausgang-Stufe.

Die Erfindung bietet somit eine Vielzahl von im Folgenden aufgeführten Vorteilen.

Erstens ist das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren einfach. Es basiert nicht auf einer genauen Messung der Parameter jedes Bauelements der Phasenregelschleife und versucht nicht, die Schwankungen jedes Bauelements zu kompensieren, was eine gewisse Schwierigkeit darstellt.

Zusätzlich erfordert dieses Verfahren, während ausschließlich auf das externe Taktsignal der Schaltung, das ständig vorhanden ist, Bezug genommen wird, nicht die Anwesenheit eines zusätzlichen externen Referenzstroms oder einer derartigen Spannung.

Somit wird auf der einen Seite die Schaffung externer Schaltungen, die zur Erzeugung eines derartigen Stroms und einer derartigen Spannung erforderlich sind, vermieden, und auf der anderen Seite brauchen keine komplizierten Berechnungen zu erfolgen, um präzise Messungen eines derartigen Stroms oder einer derartigen Spannung durchzuführen.

Zweitens sind die Kalibriermittel der integrierten Schaltung einfach zu benutzen, weil sie nur einfache analoge Elemente wie die Schalter und den Komparator nutzen, die zusätzlich klein sind und daher nicht viel Platz auf der integrierten Schaltung in Anspruch nehmen.

Ferner verbrauchen diese Kalibriermittel keinen Strom, wenn sie nicht in Betrieb sind, d.h. wenn die Kalibrierungsphase nicht aktiv ist.

Schließlich ist das Kalibrierverfahren flexibel und lässt sich auf einfache Weise an verschiedene Konfigurationen von Filtern und verschiedene Arbeitsfrequenzen anpassen, wie wir oben gesehen haben.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf den Bereich der Mobiltelefonie beschränkt, sondern kann auf andere Bereiche ausgedehnt werden, insbesondere auf all jene, die eine integrierte Schaltung einsetzen, für die eine Phasenregelschleife erforderlich ist, auf Bereiche, die sich auf Telekommunikation beziehen und beispielsweise den Bluetooth-Standard oder das Kommunikationsprotokoll LAN nutzen, auf die Bildgebung, auf das Fernsehen usw.

Kein Bezugszeichen in dem vorliegenden Text ist als den genannten Text einschränkend zu betrachten.

Das Verb "umfassen" (engl. "comprise") und seine Konjugationen sind nicht auf einschränkende Weise zu interpretieren, d.h. dass das Vorhandensein nicht nur anderer als nach diesem Verb erwähnter Elemente nicht ausgeschlossen wird, sondern auch nicht einer Vielzahl von Elementen, die bereits nach dem genannten Verb aufgeführt sind und denen der Artikel „ein" oder „eine" (engl. „a" oder „an") vorangestellt ist.

Obwohl eine integrierte Schaltung beschrieben wurde, betrifft die Erfindung den Fall beliebiger Schaltungen, bei denen es sich nicht um eine integrierte Schaltung handeln kann.

Text in der Zeichnung Fig. 1

  • STARTCAL – Beginn der Kalibrierung
  • CALDONE – Ende der Kalibrierung
  • LOGIC – Logikschaltung
  • COMP – Komparator
  • CAL – Kalibrierung
  • PFD – Phasendetektor
  • CP – Ladungspumpe
  • VCO – Spannungsgesteuerter Oszillator
  • DIV – Teiler

Fig. 2

  • CALDONE – Ende der Kalibrierung
  • STARTCAL – Beginn der Kalibrierung
  • Time (s) – Zeit (s)

Fig. 3

Time(s) – Zeit

Fig. 7

  • STARTCAL – Beginn der Kalibrierung
  • CALDONE – Ende der Kalibrierung
  • LOGIC – Logikschaltung
  • COMP – Komparator
  • CAL – Kalibrierung
  • PFD – Phasendetektor
  • CP – Ladungspumpe
  • VCO – Spannungsgesteuerter Oszillator
  • VTOI – Spannungs-Strom-Umsetzer
  • CCO – Stromgesteuerter Oszillator
  • DIV – Teiler


Anspruch[de]
Schaltung mit einer Phasenregelschleife (PLL), einer Ladungspumpe (CP) und Kalibriermitteln (CAL) der Schleife, wobei die Kalibriermittel (CAL) Folgendes umfassen:

– erste Mittel (S1, SHORT), um die Phasenregelschleife (PLL) instabil zu machen, damit sie ein sinusförmiges Signal (Vfilt) liefert;

dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriermittel (CAL) weiterhin Folgendes umfassen:

– zweite Mittel (COMP), um aus dem sinusförmigen Signal (Vfilt) ein quadratisches Signal (Vs) zu erzeugen; und

– eine Logikschaltung (LOGIC), um:

– die Frequenz (Fs) des quadratischen Signals (Vs) zu ermitteln;

– die genannte Frequenz (Fs) mit einer gewünschten Frequenz (Fno) zu vergleichen; und

– die Ladungspumpe (CP) dahingehend zu steuern, dass die Frequenz des quadratischen Signals als Funktion der gewünschten Frequenz Fno korrigiert wird.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung eine integrierte Schaltung (IC) ist. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriermittel (CAL) weiterhin dritte Mittel (S2, DISCH) umfassen, um die Phasenregelschleife (PLL) weit von einem normalen Arbeitspunkt entfernt schwingen zu lassen, so dass das genannte sinusförmige Signal (Vfilt) eine hohe Amplitude im Vergleich zu dem normalen Arbeitspunkt aufweist und sich schnell einschwingt. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungspumpe (CP) die Frequenz (Fs) des quadratischen Signals (Vs) in aufeinander folgenden Schritten korrigiert. Verfahren zum Kalibrieren einer Phasenregelschleife (PLL), die in einer integrierten Schaltung (IC) enthalten ist und eine Ladungspumpe umfasst, wobei das Verfahren den Schritt umfasst:

– die Phasenregelschleife (PLL) instabil machen, damit sie ein sinusförmiges Signal erzeugt;

dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfasst:

– aus dem sinusförmigen Signal (Vfilt) ein quadratisches Signal (Vs) erzeugen;

– die Frequenz (Fs) des quadratischen Signals (Vs) ermitteln;

– die genannte Frequenz (Fs) mit einer gewünschten Frequenz (Fno) vergleichen; und

– die Ladungspumpe (CF) dahingehend steuern, dass die Frequenz (Fs) des quadratischen Signals als eine Funktion der gewünschten Frequenz (Fno) korrigiert wird.
Verfahren zum Kalibrieren einer Phasenregelschleife (PLL) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen zusätzlichen Schritt umfasst, der darin besteht, die Phasenregelschleife (PLL) weit von einem normalen Arbeitspunkt entfernt schwingen zu lassen, so dass das genannte sinusförmige Signal (Vfilt) eine hohe Amplitude im Vergleich zu dem genannten normalen Arbeitspunkt hat und sich schnell einschwingt. Verfahren zum Kalibrieren einer Phasenregelschleife (PLL) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Steuerns der Ladungspumpe (CP) in aufeinander folgenden Schritten erfolgt. Empfänger mit einer integrierten Schaltung (IC) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4.






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