專利名稱：：數(shù)字相位頻率檢測器、數(shù)字鎖相環(huán)及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本公開涉及相位頻率檢測器，更具體地，涉及一種數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)、包括該數(shù)字相位頻率檢測器的數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)以及數(shù)字地檢測輸出信號的相位和頻率的方法。
背景技術(shù)：
：鎖相環(huán)(PLL)廣泛用于產(chǎn)生具有固定相位和固定頻率的信號。通過包括將兩個(gè)輸入信號的相位進(jìn)行比較的相位頻率檢測器(PFD)、電荷泵、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器的模擬電路來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLL。然而，傳統(tǒng)模擬PLL典型地提供低精度并對外部噪聲具有高敏感度。為了避免這些模擬電路問題，已經(jīng)提出了由數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的數(shù)字PLL。通常，在數(shù)字PLL中，使用與模擬PLL的PFD相應(yīng)的數(shù)字PFD。數(shù)字PLL的性能取決于數(shù)字PFD的性能。需要一種不僅具有相對小的尺寸和高操作速度，而且可精確地檢測輸出信號的相位和頻率的PFD。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，提供了一種能夠精確地檢測輸出信號的相位和頻率，并具有相對小的尺寸和高操作速度的數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)。示例性實(shí)施例還提供了一種包括數(shù)字PFD的數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)，能夠有效地鎖定輸出信號的相位和頻率。示例性實(shí)施例還提供了一種檢測輸出信號的相位和頻率的方法。根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)。檢測單元被配置用于檢測參考信號的邊沿和反饋輸入信號的邊沿，以產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號。復(fù)位單元被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生用于對檢測單元進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號。相位比較單元被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號。相位比較單元包括第一觸發(fā)器，具有被配置用于接收參考邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收反饋邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第一觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一比較信號；第二觸發(fā)器，具有被配置用于接收反饋邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第二觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第二比較信號；鎖存塊，被配置用于對第一比較信號和第二比較信號進(jìn)行鎖存，以產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號。第一相位比較信號和第二相位比較信號的激活可彼此互補(bǔ)。當(dāng)反饋輸入信號的相位滯后于參考信號的相位時(shí)，第一相位比較信號可被激活，當(dāng)反饋輸入信號的相位領(lǐng)先于參考信號的相位時(shí)，第二相位比較信號可被激活。第一相位比較信號可以與反饋邊沿信號同步，從而確定第一相位比較信號的邏輯電平在反饋邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與參考邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)，第二相位比較信號可以與參考邊沿信號同步，從而確定第二相位比較信號的邏輯電平在參考邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與反饋邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)。當(dāng)參考邊沿信號和反饋邊沿信號兩者被激活時(shí)可激活復(fù)位信號，并在復(fù)位信號被激活之后可去活參考邊沿信號和反饋邊沿信號。檢測單元可包括第三觸發(fā)器，被配置用于基于參考信號和復(fù)位信號來產(chǎn)生參考邊沿信號，參考邊沿信號響應(yīng)于參考信號的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活，并響應(yīng)于復(fù)位信號被去活；第四觸發(fā)器，被配置用于基于反饋輸入信號和復(fù)位信號來產(chǎn)生反饋邊沿信號，反饋邊沿信號響應(yīng)于反饋輸入信號的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活，并響應(yīng)于復(fù)位信號被去活。復(fù)位單元可包括至少一個(gè)邏輯元件，所述至少一個(gè)邏輯元件被配置用于對參考邊沿信號、反饋邊沿信號和檢測使能信號執(zhí)行邏輯操作，以產(chǎn)生復(fù)位信號。所述數(shù)字PFD還可包括同步單元，被配置用于將第一相位比較信號和第二相位比較信號與參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)進(jìn)行同步，以產(chǎn)生第一相位比較輸出信號和第二相位比較輸出信號。同步單元還可包括第三觸發(fā)器，具有被配置用于接收第一相位比較信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)的時(shí)鐘輸入端，并且第三觸發(fā)器被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)以及第一相位比較信號來產(chǎn)生第一相位比較輸出信號；第四觸發(fā)器，具有被配置用于接收第二相位比較信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)的時(shí)鐘輸入端，并且第四觸發(fā)器被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)以及第二相位比較信號來產(chǎn)生第二相位比較輸出信號。根據(jù)示例性實(shí)施例，一種數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)，包括參考信號產(chǎn)生單元，被配置用于基于輸入信號來產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號、參考信號和滯后參考信號；相位比較信號產(chǎn)生單元，被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號，并被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，第一相位比較信號和第二相位比較信號指示反饋輸入信號的相位是領(lǐng)先還是滯后參考信號的相位；增益控制單元，被配置用于基于領(lǐng)先參考信號、滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高增益信號，高增益信號指示參考信號與反饋輸入信號之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差。領(lǐng)先參考信號的相位可領(lǐng)先于參考信號的相位。滯后參考信號的相位可滯后于參考信號的相位，并且當(dāng)反饋輸入信號的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位或滯后于滯后參考信號的相位時(shí)可激活高增益信號。增益控制單元可包括領(lǐng)先檢測單元，被配置用于基于領(lǐng)先參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高領(lǐng)先信號，高領(lǐng)先信號指示反饋輸入信號的相位是否領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位；滯后檢測單元，被配置用于基于滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高滯后信號，高滯后信號指示反饋輸入信號的相位是否滯后于滯后參考信號的相位；高增益信號產(chǎn)生單元，被配置用于基于高領(lǐng)先信號和高滯后信號來產(chǎn)生高增益信號。領(lǐng)先檢測單元可包括領(lǐng)先檢測塊，被配置用于檢測領(lǐng)先參考信號的邊沿以產(chǎn)生領(lǐng)先邊沿信號；邏輯操作塊，被配置用對領(lǐng)先邊沿信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號執(zhí)行邏輯操作以產(chǎn)生領(lǐng)先信號；領(lǐng)先輸出塊，被配置用于將領(lǐng)先信號與領(lǐng)先邊沿信號進(jìn)行同步以產(chǎn)生高領(lǐng)先信號。滯后檢測單元可包括滯后檢測塊，被配置用于檢測滯后參考信號的邊沿以產(chǎn)生滯后邊沿信號；邏輯操作塊，被配置用對滯后邊沿信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號執(zhí)行邏輯操作以產(chǎn)生滯后信號；滯后輸出塊，被配置用于將滯后信號與滯后邊沿信號進(jìn)行同步以產(chǎn)生高滯后信號。增益控制單元還可包括增益同步單元，被配置用于將高增益信號與參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)進(jìn)行同步，以產(chǎn)生高增益輸出信號。領(lǐng)先參考信號包括第一到第η領(lǐng)先參考信號，其中η是等于或大于2的自然數(shù)，第k領(lǐng)先參考信號的相位領(lǐng)先于第(k-Ι)領(lǐng)先參考信號的相位單位相位，其中k是等于或大于2并等于或小于η的自然數(shù)。滯后參考信號可包括第一到第η滯后參考信號，第k滯后參考信號的相位滯后于第(k_l)滯后參考信號的相位單位相位。增益控制單元可包括第一到第η領(lǐng)先檢測單元，每個(gè)領(lǐng)先檢測單元被配置用于基于第一到第η領(lǐng)先參考信號中的相應(yīng)一個(gè)、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一到第η高領(lǐng)先信號中的相應(yīng)一個(gè)，每個(gè)高領(lǐng)先信號指示反饋輸入信號的相位是否領(lǐng)先于第一到第η領(lǐng)先參考信號中的相應(yīng)一個(gè)的相位；第一到第η滯后檢測單元，每個(gè)滯后檢測單元被配置用于基于第一到第η滯后參考信號中的相應(yīng)一個(gè)、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一到第η高滯后信號中的相應(yīng)一個(gè)，每個(gè)高滯后信號指示反饋輸入信號的相位是否滯后于第一到第η滯后參考信號中的相應(yīng)一個(gè)的相位；以及第一到第η高增益信號產(chǎn)生單元，每個(gè)高增益信號產(chǎn)生單元被配置用于基于第一到第η高領(lǐng)先信號中的相應(yīng)一個(gè)和第一到第η高滯后信號中的相應(yīng)一個(gè)來產(chǎn)生第一到第η高增益信號中的相應(yīng)一個(gè)。相位比較信號產(chǎn)生單元可被配置用于通過檢測參考信號的邊沿和反饋輸入信號的邊沿來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號，將第一相位比較信號與反饋邊沿信號進(jìn)行同步從而第一相位比較信號的邏輯電平在反饋邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與參考邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)，并將第二相位比較信號與參考邊沿信號進(jìn)行同步從而第二相位比較信號的邏輯電平在參考邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與反饋邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)。所述數(shù)字PFD還可包括增益選擇單元，被配置用于基于高增益信號并基于第一相位比較信號和第二相位比較信號中的一個(gè)來產(chǎn)生選擇增益信號，其中，當(dāng)高增益信號被去活時(shí)，選擇增益信號具有第一數(shù)字值，當(dāng)高增益信號被激活時(shí)，選擇增益信號具有第二數(shù)字值，第二數(shù)字值的量大于第一數(shù)字值的量。根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種檢測輸出信號的相位和頻率的方法?；谳斎胄盘柈a(chǎn)生領(lǐng)先參考信號、參考信號和滯后參考信號。基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號?；陬I(lǐng)先參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高領(lǐng)先信號，高領(lǐng)先信號指示反饋輸入信號的相位是否領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位?；跍髤⒖夹盘?、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高滯后信號，高滯后信號指示反饋輸入信號的相位是否滯后于滯后參考信號的相位。基于領(lǐng)先參考信號、滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高增益信號，高增益信號指示基于單位增益還是大于單位增益的調(diào)節(jié)增益來補(bǔ)償反饋輸入信號。當(dāng)反饋輸入信號的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位或滯后于滯后參考信號的相位時(shí)可激活高增益信號，并且所述方法還可包括基于高增益信號來產(chǎn)生選擇增益信號。當(dāng)高增益信號被激活時(shí)，選擇增益信號可以與調(diào)節(jié)增益相應(yīng)，當(dāng)高增益信號被去活時(shí)，選擇增益信號可以與單位增益相應(yīng)。根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)。數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，第一相位比較信號和第二相位比較信號指示反饋輸入信號的相位是領(lǐng)先還是滯后于參考信號的相位。數(shù)字環(huán)路濾波器被配置用于基于第一相位比較信號和第二相位比較信號來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的數(shù)控信號。數(shù)控振蕩器被配置用于基于數(shù)控信號來產(chǎn)生輸出信號。分頻器被配置用于對輸出信號進(jìn)行分頻以產(chǎn)生反饋輸入信號，數(shù)字PFD包括檢測單元，被配置用于檢測參考信號的邊沿和反饋輸入信號的邊沿，以產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號；復(fù)位單元，被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生用于對檢測單元進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號；第一觸發(fā)器，具有被配置用于接收參考邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收反饋邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第一觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一比較信號；第二觸發(fā)器，具有被配置用于接收反饋邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第二觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第二比較信號；鎖存塊，被配置用于對第一比較信號和第二比較信號進(jìn)行鎖存，以產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號。根據(jù)示例性實(shí)施例，一種數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)包括數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)，被配置用于基于輸入信號來產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號、參考信號和滯后參考信號，基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號，基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，并基于領(lǐng)先參考信號、滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高增益信號，第一相位比較信號和第二相位比較信號指示反饋輸入信號的相位是領(lǐng)先還是滯后于參考信號的相位，高增益信號指示參考信號與反饋輸入信號之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差。數(shù)字環(huán)路濾波器被配置用于基于高增益信號、第一相位比較信號和第二相位比較信號來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的數(shù)控信號。數(shù)控振蕩器(DCO)被配置用于基于數(shù)控信號來產(chǎn)生輸出信號。分頻器被配置用于對輸出信號進(jìn)行分頻以產(chǎn)生反饋輸入信號。輸出信號的頻率與時(shí)間關(guān)系的初始坡度角可大于輸出信號的頻率與時(shí)間關(guān)系的最終坡度角。所述數(shù)字PLL還可包括自動頻率控制器，被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號的初始頻率的自動數(shù)控信號。根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種用于控制數(shù)字鎖相環(huán)的數(shù)字相位頻率檢測器。相位比較信號產(chǎn)生單元被配置用于響應(yīng)于鎖相環(huán)的參考信號和反饋信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，第一相位比較信號能夠指示反饋信號的相位滯后于參考信號的相位，第二相位比較信號能夠指示反饋信號的相位領(lǐng)先參考信號的相位。增益控制單元被配置用于響應(yīng)于領(lǐng)先參考信號和滯后參考信號來產(chǎn)生高增益信號，高增益信號指示參考信號與反饋信號之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差。增益選擇單元被配置用于基于高增益信號并基于第一相位比較信號和第二相位比較信號中的一個(gè)來產(chǎn)生選擇增益信號。當(dāng)高增益信號被去活時(shí)，選擇增益信號具有第一數(shù)字值，當(dāng)高增益信號被激活時(shí)，選擇增益信號具有第二數(shù)字值，第二數(shù)字值的量大于第一數(shù)字值的量。第一數(shù)字值和第二數(shù)字值被配置用于控制鎖相環(huán)的輸出信號和反饋信號的相位和頻率的調(diào)節(jié)。通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，說明性、非限制的示例性實(shí)施例將會被更清楚地理解。貫穿該申請，相似的標(biāo)號表示相似的部件。圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)的框圖。圖2是示出包括在圖1的數(shù)字PFD中的相位比較單元的示例的框圖。圖3是示出包括在圖1的數(shù)字PFD中的檢測單元的示例的框圖。圖4是示出包括在圖1的數(shù)字PFD中的復(fù)位單元的示例的框圖。圖5和圖6是用于描述圖1的數(shù)字PFD的操作的示圖。圖7是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD的框圖。圖8是示出包括在圖7的數(shù)字PFD中的同步單元的示例的框圖。圖9是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。圖10是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD的框圖。圖11是用于描述包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元的操作的示圖。圖12是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元的示例的框圖。圖13是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的增益控制單元的示例的框圖。圖14是示出圖13的增益控制單元的詳細(xì)示例的框圖。圖15和圖16是用于描述圖10的數(shù)字PFD的操作的示圖。圖17是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的增益控制單元的示例的框圖。圖18是示出包括在圖17的增益控制單元中的增益同步單元的示例的框圖。圖19是用于描述包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元的操作的示圖。圖20是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元的示例的框圖。圖21是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的增益控制單元的示例的框圖。圖22是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。圖23是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD的框圖。圖M是示出包括在圖23的數(shù)字PFD中的增益選擇單元的示例的框圖。圖25是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。圖沈是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)的框圖。圖27是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。圖觀是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL的框圖。圖四是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。圖30是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL的框圖。圖31是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL的操作的示圖。圖32是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的集成電路的框圖。11圖33是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的發(fā)送器的框圖。圖34是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的存儲器裝置的框圖。圖35是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的電子系統(tǒng)的框圖。具體實(shí)施例方式將理解，雖然術(shù)語第一、第二等可在此用于描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語所限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件與另一元件進(jìn)行區(qū)分。例如，第一元件可被稱為第二元件，相似地，第二元件可被稱為第一元件，而不脫離發(fā)明構(gòu)思的范圍。如在此所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)列出項(xiàng)的任意和所有組合。將理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“結(jié)合”到另一元件時(shí)，該元件可直接連接或結(jié)合到其它元件，或者可存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接結(jié)合”到另一元件時(shí)，不存在中間元件。應(yīng)該以相似的方式來解釋用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞語(例如，“在...之間”與“直接在...之間”，“相鄰”與“直接相鄰”等)。圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)的框圖。數(shù)字PFD100包括檢測單元110、相位比較單元120和復(fù)位單元130?？梢栽跀?shù)字鎖相環(huán)(PLL)中采用根據(jù)一些示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD100。數(shù)字PLL可通過使用數(shù)字PFD100來檢測輸出信號的相位和頻率(即，檢測輸入信號與輸出信號之間的相位差和頻率差)，并可基于檢測結(jié)果調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率，以鎖定輸出信號的相位和頻率。檢測單元110檢測參考信號FREF的邊沿(例如，上升沿或下降沿)以及反饋輸入信號FFEEDI的邊沿，以產(chǎn)生參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES。例如，檢測單元110檢測參考信號FREF的邊沿以產(chǎn)生參考邊沿信號RES，并檢測反饋輸入信號FFEEDI的邊沿以產(chǎn)生反饋邊沿信號FES。參考信號FREF可以與包括數(shù)字PFD100的數(shù)字PLL的輸入信號相應(yīng)，反饋輸入信號FFEEDI可以與數(shù)字PLL的輸出信號相應(yīng)。例如，參考信號FREF可以與數(shù)字PLL的輸入信號實(shí)質(zhì)上相同，或者可通過延遲(delay)數(shù)字PLL的輸入信號來產(chǎn)生參考信號FREF。反饋輸入信號FFEEDI可以與數(shù)字PLL的輸出信號實(shí)質(zhì)上相同，或者可通過將數(shù)字PLL的輸出信號分頻來產(chǎn)生反饋輸入信號FFEEDI。可通過使用晶體材料的晶體振蕩器來產(chǎn)生參考信號FREF,或者參考信號FREF可具有固定頻率。因此，參考信號FREF的頻率可用作用于反饋輸入信號FFEEDI的頻率的參考頻率。在示例性實(shí)施例中，參考邊沿信號RES可響應(yīng)于參考信號FREF的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活，反饋邊沿信號FES可響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活。例如，如果參考邊沿信號RES響應(yīng)于參考信號FREF的上升沿而被激活，則反饋邊沿信號FES可響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI的上升沿而被激活。如果參考邊沿信號RES響應(yīng)于參考信號FREF的下降沿而被激活，則反饋邊沿信號FES可響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI的下降沿而被激活。參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES可響應(yīng)于復(fù)位信號RST而被分別去活。如這里使用的，術(shù)語“被激活”和“激活”可指示信號從第一邏輯電平轉(zhuǎn)變到第二邏輯電平，術(shù)語“被去活”和“去活”可指示信號從第二邏輯電平轉(zhuǎn)變到第一邏輯電平。第一邏輯電平可以是邏輯低電平，第二邏輯電平可以是邏輯高電平。相位比較單元120基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2。第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2可指示反饋輸入信號FFEEDI與參考信號FREF之間的相位差和頻率差。換句話說，第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否領(lǐng)先或滯后參考信號FREF的相位。例如，第一相位比較信號PCSl可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否滯后參考信號FREF的相位，并且第二相位比較信號PCS2可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否領(lǐng)先參考信號FREF的相位。在示例性實(shí)施例中，第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2可彼此結(jié)合地被激活。第一相位比較信號PCSl的邏輯電平可以與第二相位比較信號PCS2的邏輯電平互補(bǔ)。例如，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后參考信號FREF的相位時(shí)，第一相位比較信號PCSl可被激活，并且第二相位比較信號PCS2可被去活。當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先參考信號FREF的相位時(shí)，第二相位比較信號PCS2可被激活，并且第一相位比較信號PCSl可被去活。在示例性實(shí)施例中，可以使用檢測參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差和頻率差以輸出具有二進(jìn)制代碼的形式的檢測結(jié)果的bang-bang數(shù)字PFD(BBDPFD)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字PFD100。圖2是示出包括在圖1的數(shù)字PFD中的相位比較單元的示例的框圖。相位比較單元120包括第一觸發(fā)器122、第二觸發(fā)器IM和鎖存塊(latchblock)126。第一觸發(fā)器122具有接收參考邊沿信號RES的數(shù)據(jù)輸入端以及接收反饋邊沿信號FES的時(shí)鐘輸入端，并基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一比較信號CSl。例如，第一觸發(fā)器122可在反饋邊沿信號FES被激活時(shí)對參考邊沿信號RES的邏輯電平進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生第一比較信號CS1，從而第一比較信號CSl的邏輯電平可以在反饋邊沿信號FES的激活時(shí)間點(diǎn)與參考邊沿信號RES的邏輯電平相應(yīng)。第二觸發(fā)器IM具有接收反饋邊沿信號FES的數(shù)據(jù)輸入端以及接收參考邊沿信號RES的時(shí)鐘輸入端，并基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第二比較信號CS2。例如，第二觸發(fā)器IM可在參考邊沿信號RES被激活時(shí)對反饋邊沿信號FES的邏輯電平進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生第二比較信號CS2，從而第二比較信號CS2的邏輯電平可以在參考邊沿信號RES的激活時(shí)間點(diǎn)與反饋邊沿信號FES的邏輯電平相應(yīng)。第一觸發(fā)器122和第二觸發(fā)器IM可以分別是D觸發(fā)器。第一觸發(fā)器122和第二觸發(fā)器124中的每一個(gè)可具有接收檢測使能信號PDEN的復(fù)位輸入端。當(dāng)數(shù)字PFD100執(zhí)行相位和頻率檢測操作時(shí)，可激活檢測使能信號PDEN，當(dāng)包括數(shù)字PFD100的數(shù)字PLL的輸出信號的相位和頻率被鎖定并且這樣的檢測操作完成時(shí)，可去活檢測使能信號PDEN。鎖存塊126鎖存第一比較信號CSl和第二比較信號CS2以產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2。鎖存塊1可被以SR鎖存器實(shí)現(xiàn)，或者可包括第一與非門126a和第二與非門126b。第一與非門126a可對第一比較信號CSl的反相信號和第二相位比較信號PCS2執(zhí)行與非操作以產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl。第二與非門126b可對第二比較信號CS2的反相信號和第一相位比較信號PCSl執(zhí)行與非操作以產(chǎn)生第二相位比較信號PCS2。在示例性實(shí)施例中，如果第一比較信號CSl和第二比較信號CS2中的一個(gè)被激活，換句話說，如果反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先或滯后參考信號FREF的相位，則第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2可分別與第一比較信號CSl和第二比較信號CS2相應(yīng)。例如，第一相位比較信號PCSl可以與第一比較信號CSl實(shí)質(zhì)上相同，第二相位比較信號PCS2可以與第二比較信號CS2實(shí)質(zhì)上相同。第一相位比較信號PCSl可以與反饋邊沿信號FES同步，第二相位比較信號PCS2可以與參考邊沿信號RES同步。當(dāng)反饋邊沿信號FES被激活時(shí)，相位比較單元120可對參考邊沿信號RES的邏輯電平進(jìn)行采樣以產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl，當(dāng)參考邊沿信號RES被激活時(shí)，相位比較單元120可對反饋邊沿信號FES的邏輯電平進(jìn)行采樣以產(chǎn)生第二相位比較信號PCS2。因此，第一相位比較信號PCSl的邏輯電平可以在反饋邊沿信號FES的激活時(shí)間點(diǎn)與參考邊沿信號RES的邏輯電平相應(yīng)，第二相位比較信號PCS2的邏輯電平可以在參考邊沿信號RES的激活時(shí)間點(diǎn)與反饋邊沿信號FES的邏輯電平相應(yīng)。在另一示例性實(shí)施例中，如果第一比較信號CSl和第二比較信號CS2被去活，換句話說，如果反饋輸入信號FFEEDI的相位與參考信號FREF的相位實(shí)質(zhì)上相同，則第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2可分別與在當(dāng)前接收的相位比較信號之前接收的先前相位比較信號相應(yīng)。例如，第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2兩者的邏輯電平可分別被保持為先前的邏輯電平。參照回圖1，復(fù)位單元130基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生對檢測單元110進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號RST。例如，當(dāng)參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES被激活時(shí)，復(fù)位信號RST可被激活。在復(fù)位信號RST被激活之后，參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES可被去活，從而檢測單元110可準(zhǔn)備檢測參考信號FREF在下一周期的邊沿以及反饋輸入信號FFEEDI在下一周期的邊沿。在示例性實(shí)施例中，復(fù)位信號RST可被異步地激活。例如，可在參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者均被激活并且已過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后激活復(fù)位信號RST。由于復(fù)位單元130的這樣的異步操作，數(shù)字PFD100可具有用于相位檢測操作的實(shí)質(zhì)上無限的動態(tài)范圍，并可同步地執(zhí)行相位檢測操作和頻率檢測操作。在根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD100中，相位比較單元120包括第一觸發(fā)器122和第二觸發(fā)器124，從而第一觸發(fā)器122的時(shí)鐘輸入信號(S卩，反饋邊沿信號FEQ與第二觸發(fā)器1的數(shù)據(jù)輸入信號實(shí)質(zhì)上相同，并且第一觸發(fā)器122的數(shù)據(jù)輸入信號(即，參考邊沿信號RES)與第二觸發(fā)器124的時(shí)鐘輸入信號實(shí)質(zhì)上相同。相位比較單元120可響應(yīng)于反饋邊沿信號FES對參考邊沿信號RES的邏輯電平進(jìn)行采樣以產(chǎn)生第一相位比較信號PCS1，并可響應(yīng)于參考邊沿信號RES對反饋邊沿信號FES的邏輯電平進(jìn)行采樣以產(chǎn)生第二相位比較信號PCS2。因此，數(shù)字PFD100可具有相對簡單的結(jié)構(gòu)和高操作速度，并可準(zhǔn)確地檢測參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差和頻率差。如果反饋輸入信號與參考信號之間的相位差非常小，則傳統(tǒng)數(shù)字PFD不檢測該相位差，第一相位比較信號和第二相位比較信號兩者可被去活，并且傳統(tǒng)數(shù)字PFD處于所謂的“準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)(metastablestate)”(S卩，擴(kuò)展的穩(wěn)定性)。傳統(tǒng)數(shù)字PFD需要用于處理準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)的附加處理或元件。然而，在根據(jù)當(dāng)前發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD100中，相位比較單元120包括鎖存塊126。當(dāng)?shù)谝幌辔槐容^信號PCSl和第二相位比較信號PCS2兩者均被去活時(shí)，鎖存塊1通過將第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2的邏輯電平保持在先前的邏輯電平來避免準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)，并且即使反饋輸入信號FFEEDI的相位與參考信號FREF的相位實(shí)質(zhì)上相同，第一相位比較信號PCSl的邏輯電平也可以與第二相位比較信號PCS2的邏輯電平互補(bǔ)。因此，數(shù)字PFD100可具有相對的高操作可靠性和高操作穩(wěn)定性。圖3是示出可包括在圖1的數(shù)字PFD中的檢測單元的示例性實(shí)施例的框圖。檢測單元110可包括第三觸發(fā)器112和第四觸發(fā)器114。第三觸發(fā)器112可基于參考信號FREF和復(fù)位信號RST產(chǎn)生參考邊沿信號RES。參考邊沿信號RES可響應(yīng)于參考信號FREF的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活，并且可響應(yīng)于復(fù)位信號RST而被去活。第四觸發(fā)器114可基于反饋輸入信號FFEEDI和復(fù)位信號RST產(chǎn)生反饋邊沿信號FES。反饋邊沿信號FES可響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活，并且可響應(yīng)于復(fù)位信號RST而被去活。第三觸發(fā)器112和第四觸發(fā)器114可以分別是D觸發(fā)器。第三觸發(fā)器112可包括數(shù)據(jù)輸入端，第四觸發(fā)器114可包括數(shù)據(jù)輸入端。在示例性實(shí)施例中，第三觸發(fā)器112的數(shù)據(jù)輸入端和第四觸發(fā)器114的數(shù)據(jù)輸入端可接收電源電壓。在另一示例性實(shí)施例中，第三觸發(fā)器112的數(shù)據(jù)輸入端和第四觸發(fā)器114的數(shù)據(jù)輸入端可接收地電壓。第三觸發(fā)器112可包括接收參考信號FREF的時(shí)鐘輸入端、接收復(fù)位信號RST的復(fù)位輸入端以及輸出參考邊沿信號RES的輸出端。第四觸發(fā)器114可包括接收反饋輸入信號FFEEDI的時(shí)鐘輸入端、接收復(fù)位信號RST的復(fù)位輸入端以及輸出反饋邊沿信號FES的輸出端。雖然在圖3中未示出，但是第三觸發(fā)器112還可包括輸出參考邊沿信號RES的反相信號的反相輸出端，并且第四觸發(fā)器114還可包括輸出反饋邊沿信號FES的反相信號的反相輸出端。圖4是示出包括在圖1的數(shù)字PFD中的復(fù)位單元的示例的框圖。復(fù)位單元130可包括對參考邊沿信號RES、反饋邊沿信號FES和檢測使能信號PDEN執(zhí)行邏輯操作以產(chǎn)生復(fù)位信號RST的至少一個(gè)邏輯元件。例如，復(fù)位單元130可包括與非門132、136和反相器134a、134b、138。第一與非門132可對參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES執(zhí)行與非操作。第一反相器13和第二反相器134b可具有交叉連接的輸入和輸出，并可基于第一與非門132的輸出信號產(chǎn)生內(nèi)部信號IS。第二與非門136可對內(nèi)部信號IS和檢測使能信號PDEN執(zhí)行與非操作。第三反相器138可將第二與非門136的輸出信號反相以產(chǎn)生復(fù)位信號RST。圖5和圖6是用于描述圖1的數(shù)字PFD的操作的示圖。圖5是示出當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后參考信號FREF的相位時(shí)數(shù)字PFD100的操作的時(shí)序圖。圖6是示出當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先參考信號FREF的相位時(shí)數(shù)字PFD100的操作的時(shí)序圖。在圖5和圖6中，數(shù)字PFD100響應(yīng)于信號FREF、FFEEDI、RES、FES、RST的上升沿進(jìn)行操作，通過從邏輯低電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖絹砑せ钚盘朢ES、FES、RST、PCSl、PCS2。由于第一相位比較信號PCS1和第二相位比較信號PCS2與第一比較信號CSl和第二比較信號CS2實(shí)質(zhì)上相同，故未在圖5和圖6中示出第一比較信號15CSl和第二比較信號CS2。以下，將參照圖1、圖5和圖6詳細(xì)描述數(shù)字PFD100的操作。參照圖1和圖5，在時(shí)間tl，參考信號FREF從邏輯低電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?。由檢測單元110響應(yīng)于參考信號FREF的上升沿來激活參考邊沿信號RES。在時(shí)間t2，反饋輸入信號FFEEDI從邏輯低電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?。由檢測單元110響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI的上升沿來激活反饋邊沿信號FES。在時(shí)間tl，由相位比較單元120響應(yīng)于參考邊沿信號RES的上升沿和反饋邊沿信號FES的邏輯電平來確定第二相位比較信號PCS2的邏輯電平。反饋邊沿信號FES在時(shí)間tl具有邏輯低電平，從而第二相位比較信號PCS2保持在邏輯低電平。在時(shí)間t2，由相位比較單元120響應(yīng)于反饋邊沿信號FES的上升沿和參考邊沿信號RES的邏輯電平來確定第一相位比較信號PCSl的邏輯電平。參考邊沿信號RES在時(shí)間t2具有邏輯高電平，從而第一相位比較信號PCSl從邏輯低電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?。第一相位比較信號PCSl被激活，第二相位比較信號PCS2被去活，從而相位比較信號PCS1、PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后參考信號FREF的相位。復(fù)位信號RST響應(yīng)于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES被異步激活。例如，參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者在時(shí)間t2具有邏輯高電平，在從時(shí)間t2過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，由復(fù)位單元130在時(shí)間t3響應(yīng)于激活的邊沿信號RES、FES來激活復(fù)位信號RST。由檢測單元110在時(shí)間t3響應(yīng)于激活的復(fù)位信號RST來去活參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者。在從時(shí)間t3過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，由復(fù)位單元130在時(shí)間t4響應(yīng)于去活的邊沿信號RES、FES來去活復(fù)位信號RST。參照圖1和圖6，在時(shí)間t5，反饋輸入信號FFEEDI從邏輯低電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?。由檢測單元110響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI的上升沿來激活反饋邊沿信號FES。在時(shí)間t6，參考信號FREF從邏輯低電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?。由檢測單元110響應(yīng)于參考信號FREF的上升沿來激活參考邊沿信號RES。在時(shí)間t5，由相位比較單元120響應(yīng)于反饋邊沿信號FES的上升沿和參考邊沿信號RES的邏輯電平來確定第一相位比較信號PCSl的邏輯電平。參考邊沿信號RES在時(shí)間t5具有邏輯低電平，從而第一相位比較信號PCSl保持在邏輯低電平。在時(shí)間t6，由相位比較單元120響應(yīng)于參考邊沿信號RES的上升沿和反饋邊沿信號FES的邏輯電平來確定第二相位比較信號PCS2的邏輯電平。反饋邊沿信號FES在時(shí)間t6具有邏輯高電平，從而第二相位比較信號PCS2從邏輯低電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?。第一相位比較信號PCSl被去活，第二相位比較信號PCS2被激活，從而相位比較信號PCS1、PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先參考信號FREF的相位。參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者在時(shí)間t6具有邏輯高電平，在從時(shí)間t6過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，由復(fù)位單元130在時(shí)間t7響應(yīng)于激活的邊沿信號RES、FES來激活復(fù)位信號RST。由檢測單元110在時(shí)間t7響應(yīng)于激活的復(fù)位信號RST來去活參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者。在從時(shí)間t7過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，由復(fù)位單元130在時(shí)間偽響應(yīng)于去活的邊沿信號RES、FES來去活復(fù)位信號RST。圖7是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD的框圖。數(shù)字PFD200包括檢測單元210、相位比較單元220和復(fù)位單元230，并還可包括同步單元M0。相比于圖1的數(shù)字PFD100，數(shù)字PFD200還包括同步單元M0。圖7中的檢測單元210、相位比較單元220和復(fù)位單元230可以分別與圖1中的檢測單元110、相位比較單元120和復(fù)位單元130實(shí)質(zhì)上相同，從而將不重復(fù)進(jìn)一步的解釋。同步單元240可將第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2與參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI中的一個(gè)進(jìn)行同步以產(chǎn)生第一相位比較輸出信號OPCSl和第二相位比較輸出信號0PCS2。第一相位比較輸出信號OPCSl可相應(yīng)于第一相位比較信號PCS1，第二相位比較輸出信號0PCS2可相應(yīng)于第二相位比較信號PCS2。如上參照圖5和圖6所述，確定第一相位比較信號PCSl的邏輯電平的時(shí)間點(diǎn)可以與確定第二相位比較信號PCS2的邏輯電平的時(shí)間點(diǎn)不同。換句話說，第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2可以彼此不同步。根據(jù)其它示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD200可產(chǎn)生指示反饋輸入信號FFEEDI與參考信號FREF之間的相位差和頻率差的第一相位比較輸出信號OPCSl和第二相位比較輸出信號0PCS2。第一相位比較輸出信號OPCSl和第二相位比較輸出信號0PCS2可以與參考信號FREF的邊沿或反饋輸入信號FFEEDI的邊沿同步。因此，數(shù)字PFD200可具有相對的高操作可靠性和高操作穩(wěn)定性。圖8是示出包括在圖7的數(shù)字PFD中的同步單元的示例的框圖。同步單元240可包括第五觸發(fā)器242和第六觸發(fā)器M4。第五觸發(fā)器242可具有接收第一相位比較信號PCSl的數(shù)據(jù)輸入端和接收反饋輸入信號FFEEDI的時(shí)鐘輸入端，并可基于第一相位比較信號PCSl和反饋輸入信號FFEEDI產(chǎn)生第一相位比較輸出信號0PCS1。例如，第五觸發(fā)器242可基于反饋輸入信號FFEEDI對第一相位比較信號PCSl進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生第一相位比較輸出信號0PCS1。第六觸發(fā)器244可具有接收第二相位比較信號PCS2的數(shù)據(jù)輸入端和接收反饋輸入信號FFEEDI的時(shí)鐘輸入端，并可基于第二相位比較信號PCS2和反饋輸入信號FFEEDI產(chǎn)生第二相位比較輸出信號0PCS2。例如，第六觸發(fā)器244可基于反饋輸入信號FFEEDI對第二相位比較信號PCS2進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生第二相位比較輸出信號0PCS2。第五觸發(fā)器242和第六觸發(fā)器244可以是分別是D觸發(fā)器。第五觸發(fā)器242可包括接收檢測使能信號PDEN的復(fù)位輸入端和輸出第一相位比較輸出信號OPCSl的輸出端。第六觸發(fā)器244可包括接收檢測使能信號PDEN的復(fù)位輸入端和輸出第二相位比較輸出信號0PCS2的輸出端。第一相位比較輸出信號OPCSl和第二相位比較輸出信號0PCS2可以與反饋輸入信號FFEEDI的上升沿或下降沿同步。雖然在圖8中示出基于反饋輸入信號FFEEDI執(zhí)行同步操作的同步單元M0，但是同步單元240可基于參考信號FREF執(zhí)行同步操作。例如，同步單元中的第五觸發(fā)器和第六觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端可接收取代反饋輸入信號FFEEDI的參考信號FREF，從而第一相位比較輸出信號OPCSl和第二相位比較輸出信號0PCS2可以與參考信號FREF的上升沿或下降沿同步。圖9示出根據(jù)一些示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。參照圖1、圖7和圖9，在根據(jù)示例性實(shí)施例的方法中，通過檢測參考信號FREF的邊沿和反饋輸入信號FFEEDI的邊沿來產(chǎn)生參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES(步驟S110)。例如，可通過檢測參考信號FREF的上升沿或下降沿來產(chǎn)生參考邊沿信號RES，可通過檢測反饋輸入信號FFEEDI的上升沿或下降沿來產(chǎn)生反饋邊沿信號FES。參考信號FREF可相應(yīng)于輸入信號，反饋輸入信號FFEEDI可相應(yīng)于輸出信號。通過響應(yīng)于反饋邊沿信號FES對參考邊沿信號RES進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl，并通過響應(yīng)于參考邊沿信號RES對反饋邊沿信號FES進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第二相位比較信號PCS2(步驟S120)。第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先還是滯后參考信號FREF的相位。通過使用兩個(gè)觸發(fā)器(例如，圖2中的觸發(fā)器122、124)來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2，并且第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先還是滯后參考信號FREF的相位。第一相位比較信號PCSl的邏輯電平可以與第二相位比較信號PCS2的邏輯電平互補(bǔ)。在示例性實(shí)施例中，還可基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生用于去活參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES的復(fù)位信號RST。在另一示例性實(shí)施例中，還可通過將第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2與參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI中的一個(gè)進(jìn)行同步來產(chǎn)生第一相位比較輸出信號OPCSl和第二相位比較輸出信號0PCS2。在根據(jù)示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法中，可通過僅使用兩個(gè)觸發(fā)器，通過響應(yīng)于反饋邊沿信號FES對參考邊沿信號RES進(jìn)行采樣和響應(yīng)于參考邊沿信號RES對反饋邊沿信號FES進(jìn)行采樣(即，通過執(zhí)行互同步操作)來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2。因此，根據(jù)圖9的示例性方法進(jìn)行操作的數(shù)字PFD(例如，圖1的數(shù)字PFD100或圖7的數(shù)字PFD200)可具有相對簡單的結(jié)構(gòu)、高操作速度和有效性能。圖10是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD的框圖。數(shù)字PFD300包括參考信號產(chǎn)生單元360、相位比較信號產(chǎn)生單元301和增益控制單元350。參考信號產(chǎn)生單元360基于輸入信號FIN來產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號EFREF、參考信號FREF和滯后參考信號LFREF。圖11是用于描述包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元的操作的示圖。參照圖11，參考信號產(chǎn)生單元360可通過延遲輸入信號FIN來產(chǎn)生參考信號EFREF、FREF、LFREF。領(lǐng)先參考信號EFREF的波形和滯后參考信號LFREF的波形可以與參考信號FREF的波形實(shí)質(zhì)上相同。領(lǐng)先參考信號EFREF的相位可領(lǐng)先參考信號FREF的相位大約ΔP，并且滯后參考信號LFREF的相位可滯后參考信號FREF的相位大約ΔP。例如，ΔP的值可以在大約0度到大約180度的范圍內(nèi)。在圖11中，標(biāo)號UG指示單位增益，標(biāo)號HG指示大于單位增益UG的調(diào)節(jié)增益。如下參照圖28的描述，包括數(shù)字PFD300的數(shù)字PLL可移動與數(shù)字PLL的輸出信號相應(yīng)的反饋輸入信號FFEEDI的相位，以補(bǔ)償參考信號FREF與輸出信號之間的相位差和頻率差。反饋輸入信號FFEEDI的相位可根據(jù)參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差被移動單位增益UG或調(diào)節(jié)增益HG。例如，如果參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差小于預(yù)定的相位差ΔP，換句話說，如果反饋輸入信號FFEEDI的邊沿(例如，上升沿)在時(shí)間間隔B之內(nèi)，則反饋輸入信號FFEEDI的相位可被移動單位增益UG。如果參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差大于預(yù)定的相位差ΔΡ，換句話說，如果反饋輸入信號FFEEDI的邊沿(例如，上升沿)在時(shí)間間隔B之外的時(shí)間間隔A或時(shí)間間隔C之內(nèi)，則反饋輸入信號FFEEDI的相位可被移動調(diào)節(jié)增益HG。參照回圖10，相位比較信號產(chǎn)生單元301基于參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI來產(chǎn)生參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES，并基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2。第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先還是滯后參考信號FREF的相位。參考邊沿信號RES可響應(yīng)于參考信號FREF的邊沿被激活，并且反饋邊沿信號FES可響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI被激活。第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2的激活可彼此互補(bǔ)。例如，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后參考信號FREF的相位時(shí)，第一相位比較信號PCSl可被激活，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先參考信號FREF的相位時(shí)，第二相位比較信號PCS2可被激活。在示例性實(shí)施例中，相位比較信號產(chǎn)生單元301可具有與圖1的數(shù)字PFD100實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)。圖10中的檢測單元310、相位比較單元320和復(fù)位單元330可以分別與圖1中的檢測單元110、相位比較單元120和復(fù)位單元130實(shí)質(zhì)上相同，從而將不重復(fù)進(jìn)一步的解釋。根據(jù)一些示例性實(shí)施例，雖然在圖10中未示出，但是相位比較信號產(chǎn)生單元301還可包括與圖7中的同步單元240實(shí)質(zhì)上相同的同步單元。在另一示例性實(shí)施例中，相位比較信號產(chǎn)生單元301可以與普通數(shù)字PFD相似。增益控制單元350基于領(lǐng)先參考信號EFREF、滯后參考信號LFREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高增益信號HGS。高增益信號HGS指示參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差是否大于預(yù)定相位差(例如，圖11中的ΔΡ)。換句話說，高增益信號HGS指示通過使用單位增益UG還是調(diào)節(jié)增益HG來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差大于預(yù)定的相位差時(shí)，高增益信號HGS可被激活。例如，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位(即，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的邊緣在圖11中的時(shí)間間隔A之內(nèi)時(shí))或者反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后于滯后參考信號LFREF的相位(S卩，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的邊緣在圖11中的時(shí)間間隔C之內(nèi)時(shí))時(shí)，高增益信號HGS可被激活。在示例性實(shí)施例中，相位比較信號產(chǎn)生單元301可基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生復(fù)位信號RST。增益控制單元350還可基于復(fù)位信號RST產(chǎn)生高增益信號HGS。在示例性實(shí)施例中，領(lǐng)先參考信號EFREF可包括多個(gè)第一參考信號，每個(gè)第一參考信號的相位領(lǐng)先參考信號FREF的相位。例如，第一個(gè)第一參考信號的相位可領(lǐng)先參考信號FREF的相位預(yù)定的相位，第二個(gè)第一參考信號的相位可領(lǐng)先第一個(gè)第一參考信號的相位預(yù)定的相位。相似地，滯后參考信號LFREF可包括多個(gè)第二參考信號，每個(gè)第二參考信號的相位滯后參考信號FREF的相位。如下參照圖19、圖20和圖21所述，增益控制單元350可基于多個(gè)第一參考信號和第二參考信號來產(chǎn)生多個(gè)高增益信號，多個(gè)高增益信號精確地指示反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先還是滯后參考信號FREF的相位。在包括在傳統(tǒng)數(shù)字PLL中的傳統(tǒng)數(shù)字PFD中，通過使用固定的反饋增益來補(bǔ)償反饋輸入信號。如果反饋輸入信號的相位過于領(lǐng)先或滯后參考信號的相位，則在傳統(tǒng)數(shù)字PFD中補(bǔ)償反饋輸入信號所需的時(shí)間可以相對長。因此，鎖定傳統(tǒng)數(shù)字PLL的輸出信號的相位和頻率所需的時(shí)間可相對長。根據(jù)其它示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD300還基于領(lǐng)先參考信號EFREF、滯后參考信號LFREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高增益信號HGS，并且用于補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI的反饋增益可基于高增益信號HGS被調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)高增益信號HGS被去活時(shí)，可通過使用單位增益UG來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI，當(dāng)高增益信號HGS被激活時(shí)，可通過使用調(diào)節(jié)增益HG來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI，該調(diào)節(jié)增益HG高于單位增益W。因此，數(shù)字PFD300可以以相對減少的補(bǔ)償時(shí)間來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI，并且包括數(shù)字PFD300的數(shù)字PLL可以以相對減少的鎖定時(shí)間來鎖定輸出信號的相位和頻率。此外，在數(shù)字PLL的這種鎖定操作完成之后，包括在數(shù)字PFD300中的增益控制單元350可被停用(disable)，這處于所謂的“穩(wěn)定狀態(tài)”。因此，鎖定包括數(shù)字PFD300的數(shù)字PLL的輸出信號的相位和頻率所需的時(shí)間可被有效減少，而不增加抖動噪聲和/或相位噪聲。圖12是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元的示例的框圖。參考信號產(chǎn)生單元360a可包括級聯(lián)的三個(gè)延遲元件DC，并可通過分別延遲輸入信號FIN、領(lǐng)先參考信號EFREF和參考信號FREF來順序產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號EFREF、參考信號FREF和滯后參考信號LFREF。例如，第一延遲元件可將輸入信號FIN延遲預(yù)定的相位(例如，ΔP)以產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號EFREF，第二延遲元件可將領(lǐng)先參考信號EFREF延遲預(yù)定的相位以產(chǎn)生參考信號FREF，第三延遲元件可將參考信號FREF延遲預(yù)定的相位以產(chǎn)生滯后參考信號LFREF。雖然在圖12中未示出，但參考信號產(chǎn)生單元可包括兩個(gè)延遲元件。例如，參考信號產(chǎn)生單元可輸出輸入信號FIN作為領(lǐng)先參考信號EFREF，可通過延遲領(lǐng)先參考信號EFREF來產(chǎn)生參考信號FREF，并可通過延遲參考信號FREF來產(chǎn)生滯后參考信號LFREF。圖13是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的增益控制單元的示例的框圖。增益控制單元350a可包括領(lǐng)先檢測單元352、滯后檢測單元3M和高增益信號產(chǎn)生單元356。領(lǐng)先檢測單元352可基于領(lǐng)先參考信號EFREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高領(lǐng)先信號HLEAD。高領(lǐng)先信號HLEAD可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位。當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位時(shí)，高領(lǐng)先信號HLEAD可被激活。滯后檢測單元3M可基于滯后參考信號LFREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高滯后信號HLAG。高滯后信號HLAG可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否滯后于滯后參考信號LFREF的相位。當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后于滯后參考信號LFREF的相位，高滯后信號HLAG可被激活。領(lǐng)先檢測單元352和滯后檢測單元3M還可接收復(fù)位信號RST。高增益信號產(chǎn)生單元356可基于高領(lǐng)先信號HLEAD和高滯后信號HLAG來產(chǎn)生高增益信號HGS。在示例性實(shí)施例中，高增益信號產(chǎn)生單元356可包括對高領(lǐng)先信號HLEAD和高滯后信號HLAG執(zhí)行邏輯操作的至少一個(gè)邏輯元件。圖14是示出圖13的增益控制單元的詳細(xì)示例的框圖。增益控制單元350a可包括領(lǐng)先檢測單元352、滯后檢測單元3M和高增益信號產(chǎn)生單元356。領(lǐng)先檢測單元352可包括領(lǐng)先檢測塊3521、邏輯操作塊3522和領(lǐng)先輸出塊3523。領(lǐng)先檢測塊3521可檢測領(lǐng)先參考信號EFREF的邊沿以產(chǎn)生領(lǐng)先邊沿信號EES。領(lǐng)先邊沿信號EES可響應(yīng)于領(lǐng)先參考信號EFREF的上升沿或下降沿被激活，并可響應(yīng)于復(fù)位信號RST被去活。領(lǐng)先檢測塊3521可包括第一觸發(fā)器FFLEl。第一觸發(fā)器FFLEl可具有接收電源電壓的數(shù)據(jù)輸入端、接收領(lǐng)先參考信號EFREF的時(shí)鐘輸入端、接收復(fù)位信號RST的復(fù)位輸入端、輸出領(lǐng)先邊沿信號EES的輸出端以及輸出領(lǐng)先邊沿信號EES的反相信號EESb的反向輸出端。第一觸發(fā)器FFLEl可以是D觸發(fā)器。邏輯操作塊3522可對領(lǐng)先邊沿信號EES的反相信號EESb、參考邊沿信號RES的反相信號RESb和反饋邊沿信號FES執(zhí)行邏輯操作以產(chǎn)生領(lǐng)先信號VE。在示例性實(shí)施例中，邏輯操作塊3522可包括與門ANDLE。與門ANDLE可對領(lǐng)先邊沿信號EES的反相信號EESb、參考邊沿信號RES的反相信號RESb和反饋邊沿信號FES執(zhí)行與操作以產(chǎn)生領(lǐng)先信號VE。在這種情況下，當(dāng)反饋邊沿信號FES被激活并且領(lǐng)先邊沿信號EES和參考邊沿信號RES被去活時(shí)，領(lǐng)先信號VE可被激活?？蓮膱D3的檢測單元110中的第三觸發(fā)器112的反相輸出端(未示出)提供參考邊沿信號RES的反相信號RESb，或者可通過將來自第三觸發(fā)器112的輸出端的參考邊沿信號RES反相來提供參考邊沿信號RES的反相信號RESb。領(lǐng)先輸出塊3523可使領(lǐng)先信號VE與領(lǐng)先邊沿信號EES同步以產(chǎn)生高領(lǐng)先信號HLEAD。例如，當(dāng)領(lǐng)先邊沿信號EES被激活時(shí)，領(lǐng)先輸出塊3523可基于領(lǐng)先邊沿信號EES對領(lǐng)先信號VE的邏輯電平進(jìn)行采樣以產(chǎn)生高領(lǐng)先信號HLEAD，從而高領(lǐng)先信號HLEAD的邏輯電平可以在領(lǐng)先邊沿信號EES的激活時(shí)間點(diǎn)與領(lǐng)先信號VE的邏輯電平相應(yīng)。領(lǐng)先輸出塊3523可包括第二觸發(fā)器FFLE2。第二觸發(fā)器FFLE2可具有接收領(lǐng)先信號VE的數(shù)據(jù)輸入端、接收領(lǐng)先邊沿信號EES的時(shí)鐘輸入端、接收檢測使能信號PDEN的復(fù)位輸入端以及輸出高領(lǐng)先信號HLEAD的輸出端。第二觸發(fā)器FFLE2可以是D觸發(fā)器。滯后檢測單元3M可包括滯后檢測塊3541、邏輯操作塊3542和滯后輸出塊3543。滯后檢測單元3M可具有與領(lǐng)先檢測單元352實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)。滯后檢測塊3541可檢測滯后參考信號LFREF的邊沿以產(chǎn)生滯后邊沿信號LES。滯后邊沿信號LES可響應(yīng)于滯后參考信號LFREF的上升沿或下降沿被激活，并可響應(yīng)于復(fù)位信號RST被去活。滯后檢測塊3541可包括第三觸發(fā)器FFLA1。邏輯操作塊3542可對滯后邊沿信號LES的反相信號LESb、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES的反相信號FESb執(zhí)行邏輯操作以產(chǎn)生滯后信號VL。在示例性實(shí)施例中，邏輯操作塊3542可包括與門ANDLA。與門ANDLA可對滯后邊沿信號LES的反相信號LESb、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES的反相信號FESb執(zhí)行與操作以產(chǎn)生滯后信號VL。在這種情況下，當(dāng)參考邊沿信號RES被激活并且滯后邊沿信號LES和反饋邊沿信號FES被去活時(shí)，滯后信號VL可被激活?？蓮膱D3的檢測單元110中的第四觸發(fā)器114的反相輸出端(未示出)提供反饋邊沿信號FES的反相信號FESb，或者可通過將來自第四觸發(fā)器114的輸出端的反饋邊沿信號FES反相來提供反饋邊沿信號FES的反相信號FESb。滯后輸出塊3543可使滯后信號VL與滯后邊沿信號LES同步以產(chǎn)生高滯后信號HLAG0例如，當(dāng)滯后邊沿信號LES被激活時(shí)，滯后輸出塊3543可基于滯后邊沿信號LES對滯后信號VL的邏輯電平進(jìn)行采樣以產(chǎn)生高滯后信號HLAG，從而高滯后信號HLAG的邏輯電平可以在滯后邊沿信號LES的激活時(shí)間點(diǎn)與滯后信號VL的邏輯電平相應(yīng)。滯后輸出塊3543可包括第四觸發(fā)器FFLA2。高增益信號產(chǎn)生單元356可以以或門來實(shí)現(xiàn)?；蜷T可對高領(lǐng)先信號HLEAD和高滯后信號HLAG執(zhí)行或操作以產(chǎn)生高增益信號HGS。當(dāng)高領(lǐng)先信號HLEAD和高滯后信號HLAG中的一個(gè)被激活時(shí)，高增益信號HGS可被激活。圖15和圖16是用于描述圖10的數(shù)字PFD的操作的示圖。圖15是示出當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后于參考信號FREF的相位時(shí)數(shù)字PFD300的操作的時(shí)序圖。圖16是示出當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于參考信號FREF的相位時(shí)數(shù)字PFD300的操作的時(shí)序圖。在圖15和圖16中，數(shù)字PFD300響應(yīng)于信號FREF,LFREF,EFREF,FFEEDI、RES、FES、LES,EES、RST來進(jìn)行操作，并且信號RES、FES、LES,EES、RST,VL、VE、HLAG、HLEAD通過從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平而被激活。以下，將參照圖10、圖14、圖15和圖16詳細(xì)描述數(shù)字PFD300的操作。參照圖10、圖14和圖15，在時(shí)間ta，參考信號FREF從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平。由檢測單元310響應(yīng)于參考信號FREF的上升沿來激活參考邊沿信號RES。在時(shí)間tb，滯后參考信號LFREF從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平。由滯后檢測塊3541響應(yīng)于滯后參考信號LFREF的上升沿來激活滯后邊沿信號LES。在時(shí)間tc，反饋輸入信號FFEEDI從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平。由檢測單元310響應(yīng)于反饋輸入信號FFEEDI的上升沿來激活反饋邊沿信號FES。也就是說，參考信號FREF的第一周期開始于時(shí)間ta，滯后參考信號LFREF的第一周期開始于時(shí)間tb，反饋輸入信號FFEEDI的第一周期開始于時(shí)間tc。在時(shí)間ta，參考邊沿信號RES被激活，滯后邊沿信號LES和反饋邊沿信號FES被去活，由邏輯操作塊3542激活滯后信號VL。在時(shí)間tb，滯后邊沿信號LES被激活，由邏輯操作塊3542去活滯后信號VL。此外，由滯后輸出塊3543響應(yīng)于滯后邊沿信號LES的上升沿和滯后信號VL的邏輯電平來確定高滯后信號HLAG的邏輯電平。滯后信號VL具有邏輯高電平，從而高滯后信號HLAG從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平。高滯后信號HLAG指示反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后于滯后參考信號LFREF的相位。復(fù)位信號RST響應(yīng)于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES被異步激活。例如，參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者在時(shí)間tc具有邏輯高電平，在從時(shí)間tc過去了預(yù)定的延遲時(shí)間間隔之后，由復(fù)位單元330在時(shí)間td響應(yīng)于激活的邊沿信號RES和FES來激活復(fù)位信號RST。參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者在時(shí)間td響應(yīng)于激活的復(fù)位信號RST被去活。滯后邊沿信號LES在時(shí)間td響應(yīng)于激活的復(fù)位信號RST被去活。在從時(shí)間td過去了預(yù)定的延遲時(shí)間間隔之后，由復(fù)位單元330在時(shí)間te響應(yīng)于去活的邊沿信號RES和FES來去活復(fù)位信號RST。在時(shí)間tf，參考邊沿信號RES被激活。在時(shí)間tg，反饋邊沿信號FES被激活。在時(shí)間ti，滯后邊沿信號LES被激活。也就是說，參考信號FREF的第二周期開始于時(shí)間tf，反饋輸入信號FFEEDI的第二周期開始于時(shí)間tg，并且滯后參考信號LFREF的第二周期開始于時(shí)間ti。在信號FREF、LFREF、FFEEDI的第一周期期間，高增益信號HGS基于激活的高滯后信號HLAG被激活，如下參照圖27、圖觀和圖四所述，反饋輸入信號FFEEDI的相位可基于激活的高增益信號HGS被補(bǔ)償為大的度數(shù)。因此，第二周期中的數(shù)字PFD300可以與第一周期中的數(shù)字PFD300不同地進(jìn)行操作。在時(shí)間tf，參考邊沿信號RES被激活，滯后邊沿信號LES和反饋邊沿信號FES被去活，從而滯后信號VL被激活。在時(shí)間tg，反饋邊沿信號FES被激活，滯后信號VL被去活。在從時(shí)間tg過去預(yù)定的延遲時(shí)間間隔之后，在時(shí)間th，復(fù)位信號RST響應(yīng)于激活的邊沿信號RES、FES被異步激活。參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者響應(yīng)于激活的復(fù)位22信號RST被去活。滯后邊沿信號LES保持在邏輯低電平。在從時(shí)間th過去預(yù)定的延遲時(shí)間間隔之后，在時(shí)間ti，復(fù)位信號RST響應(yīng)于去活的邊沿信號RES、FES被去活。此外，高滯后信號HLAG的邏輯電平響應(yīng)于滯后邊沿信號LES的上升沿和滯后信號VL的邏輯電平被確定。滯后信號VL具有邏輯低電平，從而高滯后信號HLAG從邏輯高電平轉(zhuǎn)變到邏輯低電平。高滯后信號HLAG指示反饋輸入信號FFEEDI的相位不滯后于滯后參考信號LFREF的相位。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后于滯后參考信號LFREF的相位時(shí)，參考邊沿信號RES、反饋邊沿信號FES和滯后邊沿信號LES的邏輯電平可具有預(yù)定序列的組合。例如，在圖15中的第一周期(例如，從時(shí)間ta到時(shí)間tf)期間，信號RES、FES,LES的邏輯電平可以以例如000(例如，在時(shí)間ta之前),100(例如，從時(shí)間ta到時(shí)間tb)、101(例如，從時(shí)間tb到時(shí)間tc)、111(例如，從時(shí)間tc到時(shí)間td)和000(例如，從時(shí)間td到時(shí)間te)的順序改變。在第一周期期間和第二周期期間，反饋輸入信號FFEEDI的相位滯后于參考信號FREF的相位。因此，雖然在圖15中未示出，但是第一相位比較信號PCSl在時(shí)間tc(S卩，在反饋邊沿信號FES的上升沿)從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平，第二相位比較信號PCS2保持在邏輯低電平，如上面參照圖5所述。參照圖10、圖14和圖16，在時(shí)間tk，反饋輸入信號FFEEDI從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平，反饋邊沿信號FES被激活。在時(shí)間tl，領(lǐng)先參考信號EFREF從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平，領(lǐng)先邊沿信號EES被激活。在時(shí)間tm，參考信號FREF從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平，參考邊沿信號RES被激活。也就是說，反饋輸入信號FFEEDI的第三周期開始于時(shí)間tk，領(lǐng)先參考信號EFREF的第三周期開始于時(shí)間tl，參考信號FREF的第三周期開始于時(shí)間tm。在時(shí)間tk，反饋邊沿信號FES被激活，領(lǐng)先邊沿信號EES和參考邊沿信號RES被去活，并由邏輯操作塊3522激活領(lǐng)先信號VE。在時(shí)間tl，領(lǐng)先邊沿信號EES被激活，并由邏輯操作塊3522去活領(lǐng)先信號VE。此外，由領(lǐng)先輸出塊3523響應(yīng)于領(lǐng)先邊沿信號EES的上升沿和領(lǐng)先信號VE的邏輯電平來確定高領(lǐng)先信號HLEAD的邏輯電平。領(lǐng)先信號VE具有邏輯高電平，從而高領(lǐng)先信號HLEAD從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平。高領(lǐng)先信號HLEAD指示反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位。參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者在時(shí)間tm具有邏輯高電平，在從時(shí)間tm過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，在時(shí)間tn，由復(fù)位單元330響應(yīng)于激活的邊沿信號RES、FES將復(fù)位信號RST異步激活。在時(shí)間tn，參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES兩者響應(yīng)于激活的復(fù)位信號RST被去活。領(lǐng)先邊沿信號EES在時(shí)間tn響應(yīng)于激活的復(fù)位信號RST被去活。在從時(shí)間tn過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，在時(shí)間to，由復(fù)位單元330響應(yīng)于去活的邊沿信號RES、FES將復(fù)位信號RST去活。在時(shí)間tp，領(lǐng)先邊沿信號EES被激活。在時(shí)間tq，反饋邊沿信號FES被激活。在時(shí)間tr，參考邊沿信號RES被激活。也就是說，領(lǐng)先參考信號EFREF的第四周期開始于時(shí)間tp，反饋輸入信號FFEEDI的第四周期開始于時(shí)間tq，參考信號FREF的第四周期開始于時(shí)間tr。如上所述，反饋輸入信號FFEEDI的相位基于激活的高領(lǐng)先信號HLEAD(S卩，激活的高增益信號HGS)被補(bǔ)償為大的度數(shù)，從而第四周期中的數(shù)字PFD300可以與第三周期中的數(shù)字PFD300不同地進(jìn)行操作。在時(shí)間tp，高領(lǐng)先信號HLEAD的邏輯電平響應(yīng)于領(lǐng)先邊沿信號EES的上升沿和領(lǐng)先信號VE的邏輯電平被確定。領(lǐng)先信號VE具有邏輯低電平，從而高領(lǐng)先信號HLEAD從邏輯高電平轉(zhuǎn)變到邏輯低電平。高領(lǐng)先信號HLEAD指示反饋輸入信號FFEEDI的相位不領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位。在時(shí)間ts，在從時(shí)間tr過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，復(fù)位信號RST響應(yīng)于激活的邊沿信號RES、FES被異步激活。參考邊沿信號RES、反饋邊沿信號FES和領(lǐng)先邊沿信號EES響應(yīng)于激活的復(fù)位信號RST被去活。在時(shí)間tt，在從時(shí)間ts過去預(yù)定延遲時(shí)間間隔之后，復(fù)位信號RST響應(yīng)于去活的邊沿信號RES、FES被去活。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位時(shí)，領(lǐng)先邊沿信號EES、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES的邏輯電平可具有預(yù)定序列的組合。例如，在圖16中的第三周期(例如，從時(shí)間tk到時(shí)間to)期間，信號EES、RES,FES的邏輯電平可以以例如000(例如，在時(shí)間tk之前),001(例如，從時(shí)間tk到時(shí)間tl)、101(例如，從時(shí)間tl到時(shí)間tm)、111(例如，從時(shí)間tm到時(shí)間tn)和000(例如，從時(shí)間tn到時(shí)間to)的順序改變。在第三周期期間和第四周期期間，反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于參考信號FREF的相位。因此，雖然在圖16中未示出，但是第二相位比較信號PCS2在時(shí)間tm(S卩，在參考邊沿信號RES的上升沿)從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到邏輯高電平，第一相位比較信號PCSl保持在邏輯低電平，如上面參照圖6所述。圖17是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的增益控制單元的示例性實(shí)施例的框圖。增益控制單元350b可包括領(lǐng)先檢測單元352、滯后檢測單元3M和高增益信號產(chǎn)生單元356，并還可包括增益同步單元358。與圖13的增益控制單元350a相比，增益控制單元350b還可包括增益同步單元358。圖17中的領(lǐng)先檢測單元352、滯后檢測單元邪4和高增益信號產(chǎn)生單元356可以分別與圖13中的領(lǐng)先檢測單元352、滯后檢測單元3M和高增益信號產(chǎn)生單元356實(shí)質(zhì)上相同，從而將不重復(fù)進(jìn)一步的解釋。增益同步單元358可將高增益信號HGS與參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI中的一個(gè)進(jìn)行同步，以產(chǎn)生高增益輸出信號0HGS。例如，高增益輸出信號OHGS可以與參考信號FREF的上升沿或下降沿同步，或者與反饋輸入信號FFEEDI的上升沿或下降沿同步。根據(jù)另一示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD300可產(chǎn)生指示參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差的高增益輸出信號0HGS。高增益輸出信號OHGS可以與參考信號FREF的邊沿或反饋輸入信號FFEEDI的邊沿同步。因此，數(shù)字PFD300可有效地補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI，并可具有相對的高操作可靠性和高操作穩(wěn)定性。圖18是示出包括在圖17的增益控制單元中的增益同步單元的示例的框圖。增益同步單元358可以是觸發(fā)器。觸發(fā)器可具有接收高增益信號HGS的數(shù)據(jù)輸入端、接收反饋輸入信號FFEEDI的時(shí)鐘輸入端、接收檢測使能信號PDEN的復(fù)位輸入端和輸出高增益輸出信號OHGS的輸出端。增益同步單元358可基于反饋輸入信號FFEEDI對高增益信號HGS進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生高增益輸出信號0HGS。雖然在圖18中示出基于反饋輸入信號FFEEDI執(zhí)行同步操作的增益同步單元358，但是增益同步單元可基于參考信號FREF執(zhí)行同步操作。例如，增益同步單元中的觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端可接收參考信號FREF而不是反饋輸入信號FFEEDI，從而高增益輸出信號OHGS可以與參考信號FREF的上升沿或下降沿同步。圖19是用于描述包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元360的操作的示圖。參考信號產(chǎn)生單元360可通過延遲輸入信號FIN來產(chǎn)生參考信號EFREFl、EFREF2.....EFREFn,FREF,LFREF1、LFREF2、...、LFREi^n。領(lǐng)先參考信號可包括第一到第η領(lǐng)先參考信號EFREFl.....EFREi^n，其中η是等于或大于2的自然數(shù)。每個(gè)領(lǐng)先參考信號EFREFl.....EFREFn的相位可領(lǐng)先于參考信號FREF的相位。滯后參考信號可包括第一到第η滯后參考信號LFREFl.....LFREi^n。每個(gè)滯后參考信號LFREFl.....LFREFn的相位可滯后于參考信號FREF的相位。每個(gè)領(lǐng)先參考信號EFREFl.....EFREFn的波形和每個(gè)滯后參考信號LFREFl.....LFREFn的波形可以與參考信號FREF的波形實(shí)質(zhì)上相同。在示例性實(shí)施例中，第k領(lǐng)先參考信號可領(lǐng)先于第(k-Ι)領(lǐng)先參考信號單位相位，其中k是等于或大于2并等于或小于η的自然數(shù)。例如，第一領(lǐng)先參考信號EFREFl的相位可領(lǐng)先于參考信號FREF的相位大約ΔΡη，第二領(lǐng)先參考信號EFREF2的相位可領(lǐng)先于第一領(lǐng)先參考信號EFREFl的相位大約ΔΡη。相似地，第k滯后參考信號可滯后于第(k_l)滯后參考信號單位相位。第η領(lǐng)先參考信號EFREi^n與參考信號FREF之間的相位差可以從大約0度到大約180度。換句話說，值(ηΧΔΡη)可以在大約0度到大約180度的范圍內(nèi)。圖20是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的參考信號產(chǎn)生單元360的另一示例的框圖。參考信號產(chǎn)生單元360b可包括級聯(lián)的多個(gè)延遲元件DC(例如，On+1)個(gè)延遲元件)，并可通過延遲輸入信號FIN來順序產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號EFREFl.....EFREi^n、參考信號FREF和滯后參考信號LFREFl.....LFREi^n。例如，第一延遲元件可將輸入信號FIN延遲預(yù)定的相位(例如，ΔΡη)以產(chǎn)生第η領(lǐng)先參考信號EFREi^n，第η延遲元件可將第二領(lǐng)先參考信號EFREF2延遲預(yù)定的相位以產(chǎn)生第一領(lǐng)先參考信號EFREF1，第Qn+Ι)延遲元件可將第(n_l)滯后參考信號延遲預(yù)定的相位以產(chǎn)生第η滯后參考信號LFREi^n。雖然在圖20中未示出，但參考信號產(chǎn)生單元可包括2η個(gè)延遲元件。例如，參考信號產(chǎn)生單元可輸出輸入信號FIN作為第η領(lǐng)先參考信號EFREi^n，可通過延遲第η領(lǐng)先參考信號EFREi^n來產(chǎn)生第(η-1)領(lǐng)先參考信號。圖21是示出包括在圖10的數(shù)字PFD中的增益控制單元350的另一示例的框圖。增益控制單元350c可包括第一到第η領(lǐng)先檢測單元35h、352b.....352η、第一到第η滯后檢測單元:354a、354b、.··,354η以及第一到第η高增益信號產(chǎn)生單元!356a、356b、.··、356n。領(lǐng)先檢測單元35.....352η中的每一個(gè)可基于第一到第η領(lǐng)先參考信號EFREFl、EFREF2、...、EFREFn中的相應(yīng)一個(gè)、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一到第η高領(lǐng)先信號HLEAD1、HLEAD2.....HLEADn的每一個(gè)。高領(lǐng)先信號HLEADl.....HLEADn的每一個(gè)可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREFl.....EFREFn中的相應(yīng)一個(gè)的相位。例如，第一領(lǐng)先檢測單元35可基于第一領(lǐng)先參考信號EFREF1、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一高領(lǐng)先信號HLEADl0第一高領(lǐng)先信號HLEADl可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否領(lǐng)先于第一領(lǐng)先參考信號EFREFl。滯后檢測單元35.....35中的每一個(gè)可基于第一到第η滯后參考信號LFREF1、LFREF2、...,LFREFn中的相應(yīng)一個(gè)、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一到第η高滯后信號HLAGl、HLAG2.....HLAGn中的相應(yīng)一個(gè)。高滯后信號HLAGl.....HLAGn的每一個(gè)可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否滯后于滯后參考信號LFREFl.....LFREi^n中的相應(yīng)一個(gè)的相位。例如，第一滯后檢測單元35可基于第一滯后參考信號LFREF1、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一高滯后信號HLAG1。第一高滯后信號HLAGl可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否滯后于第一滯后參考信號LFREFl。高增益信號產(chǎn)生單元356a.....356η的每個(gè)可基于第一到第η高領(lǐng)先信號HLEADU...,HLEADn中的相應(yīng)一個(gè)和第一到第η高滯后信號HLAG1、...,HLAGn中的相應(yīng)一個(gè)來產(chǎn)生第一到第η高增益信號HGS1、HGS2.....HGSn中的相應(yīng)一個(gè)。例如，第一高增益信號產(chǎn)生單元356a可基于第一高領(lǐng)先信號HLEADl和第一高滯后信號HLAGl來產(chǎn)生第一高增益信號HGSl。第一到第η高增益信號HGSl.....HGSn的每一個(gè)在參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差大于預(yù)定的相位差中的相應(yīng)一個(gè)時(shí)可被激活。例如，如果參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差大于大約ΔΡη，換句話說，如果反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于第一領(lǐng)先參考信號EFREFl的相位或滯后于第一滯后參考信號LFREFl的相位，則第一高增益信號HGSl可被激活。如果參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差大于大約OXΔPn)，換句話說，如果反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于第二領(lǐng)先參考信號EFREF2的相位或滯后于第二滯后參考信號LFREF2的相位，則第二高增益信號HGS2可被激活。在示例性實(shí)施例中，領(lǐng)先檢測單元35.....352η的每一個(gè)可具有與圖14中的領(lǐng)先檢測單元352實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)，滯后檢測單元35.....354η的每一個(gè)可具有與圖14中的滯后檢測單元354實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)，高增益信號產(chǎn)生單元356a.....356η的每一個(gè)可具有與圖14中的高增益信號產(chǎn)生單元356實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)。在根據(jù)另一示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD300中，增益控制單元350c可產(chǎn)生多個(gè)高增益信號HGSl.....HGSn,所述多個(gè)高增益信號HGSl.....HGSn的每一個(gè)精確地指示反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先還是滯后參考信號FREF的相位。因此，PFD300可以以相對減少的補(bǔ)償時(shí)間來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI，并且包括數(shù)字PFD300的數(shù)字PLL可以以相對減少的鎖定時(shí)間來鎖定輸出信號的相位和頻率。圖22是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。參照圖10、圖13、圖17和圖22，在該方法中，通過檢測參考信號FREF的邊沿和反饋輸入信號FFEEDI的邊沿來產(chǎn)生參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES(步驟S210)。通過響應(yīng)于反饋邊沿信號FES對參考邊沿信號RES進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl，通過響應(yīng)于參考邊沿信號RES對反饋邊沿信號FES進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第二相位比較信號PCS2(步驟S220)。步驟S210和S220可以分別與圖9中的步驟SllO和S120實(shí)質(zhì)上相同?；陬I(lǐng)先參考信號EFREF、滯后參考信號LFREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高增益信號HGS(步驟S230)。高增益信號HGS指示參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差。在示例性實(shí)施例中，還可基于輸入信號FIN來產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號EFREF、參考信號FREF和滯后參考信號LFREF。在另一示例性實(shí)施例中，還可通過將高增益信號HGS與參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI中的一個(gè)進(jìn)行同步來產(chǎn)生高增益輸出信號0HGS。在根據(jù)其他示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法中，基于領(lǐng)先參考信號EFREF和滯后參考信號LFREF來產(chǎn)生用于控制反饋輸入信號FFEEDI的補(bǔ)償程度的高增益信號HGS。因此，根據(jù)其他示例性實(shí)施例的由圖22的方法操作的數(shù)字PFD(例如，圖10的數(shù)字PFD300)可具有相對減少的補(bǔ)償時(shí)間、簡單結(jié)構(gòu)、高操作速度和有效性能。圖23是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PFD的框圖。參照圖23，數(shù)字PFD400包括參考信號產(chǎn)生單元460、相位比較信號產(chǎn)生單元401和增益控制單元450，并還可包括增益選擇單元470。與圖10的數(shù)字PFD300相比，數(shù)字PFD400還可包括增益選擇單元470。圖23中的參考信號產(chǎn)生單元460、相位比較信號產(chǎn)生單元401和增益控制單元450可以分別與圖10中的參考信號產(chǎn)生單元360、相位比較信號產(chǎn)生單元301和增益控制單元350實(shí)質(zhì)上相同，從而將不重復(fù)進(jìn)一步的解釋。增益選擇單元470可基于高增益信號HGS，并基于第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2中的一個(gè)來產(chǎn)生選擇增益信號SGS。選擇增益信號SGS可以是與參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差相應(yīng)的數(shù)字值。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)高增益信號HGS被去活時(shí)，選擇增益信號SGS可具有第一數(shù)字值，當(dāng)高增益信號HGS被激活時(shí)，選擇增益信號SGS可具有第二數(shù)字值。第二數(shù)字值的量(magnitude)可大于第一數(shù)字值的量。第二數(shù)字值的符號(sign)可以與第一數(shù)字值的符號實(shí)質(zhì)上相同。在反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于參考信號FREF的示例性實(shí)施例中，第一數(shù)字值可以與用于將反饋輸入信號FFEEDI延遲第一預(yù)定相位的單位增益(例如，圖11中的單位增益UG)相應(yīng)。第二數(shù)字值可以與用于將反饋輸入信號FFEEDI延遲第二預(yù)定相位的調(diào)節(jié)增益(例如，圖11中的調(diào)節(jié)增益HG)相應(yīng)。第二預(yù)定相位可以大于第一預(yù)定相位。在示例性實(shí)施例中，第二數(shù)字值的量可比第一數(shù)字值的量大預(yù)定的增益比率。例如，預(yù)定的增益比率可由等式1表示。GR:——[等式ι]UG在等式1中，GR表示預(yù)定的增益比率，UG表示當(dāng)高增益信號HGS被去活時(shí)用于補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI的第一數(shù)字值(例如，單位增益)的量，HG表示當(dāng)高增益信號HGS被激活時(shí)用于補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI的第二數(shù)字值(例如，調(diào)節(jié)增益)的量。例如，預(yù)定的增益比率的值可以在大約2到大約8的范圍內(nèi)。如果預(yù)定的增益比率的值小于大約2，則用于反饋輸入信號FFEEDI的補(bǔ)償時(shí)間不會被有效減少。如果預(yù)定的增益比率的值大于大約8，則數(shù)字PFD400不會準(zhǔn)確執(zhí)行用于反饋輸入信號FFEEDI的補(bǔ)償操作。圖M是示出包括在圖23的數(shù)字PFD中的增益選擇單元470的示例的框圖。增益選擇單元470可以是復(fù)用器。復(fù)用器可基于第一相位比較信號PCSl和高增益信號HGS將數(shù)字值HE、LE、LL、HL中的一個(gè)輸出為選擇增益信號SGS。在示例性實(shí)施例中，復(fù)用器當(dāng)?shù)谝幌辔槐容^信號PCSl被去活時(shí)可選擇用于延遲(即，向后移動)反饋輸入信號FFEEDI的相位的數(shù)字值，并當(dāng)?shù)谝幌辔槐容^信號PCSl被激活時(shí)可選擇用于向前移動反饋輸入信號FFEEDI的相位的數(shù)字值。此外，復(fù)用器當(dāng)高增益信號HGS被去活時(shí)可選擇用于以相對低的增益(例如，單位增益)來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI的數(shù)字值，并當(dāng)高增益信號HGS被激活時(shí)可選擇用于以相對高的增益(例如，調(diào)節(jié)增益)來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI的數(shù)字值。在示例性實(shí)施例中，數(shù)字值HE、LE、LL、HL中的每一個(gè)可以與用于調(diào)節(jié)反饋輸入信號FFEEDI的相位和頻率的反饋增益相應(yīng)。例如，第一數(shù)字值HE可以與用于以相對高的增益來延遲反饋輸入信號FFEEDI的相位的第一調(diào)節(jié)增益相應(yīng)。第二數(shù)字值LE可以與用于以相對低的增益來延遲反饋輸入信號FFEEDI的相位的第一單位增益相應(yīng)。第三數(shù)字值LL可以與用于以相對低的增益來向前移動反饋輸入信號FFEEDI的相位的第二單位增益相應(yīng)。第四數(shù)字值HL可以與用于以相對高的增益來向前移動反饋輸入信號FFEEDI的相位的第二調(diào)節(jié)增益相應(yīng)。例如，假設(shè)預(yù)定的增益比率GR被設(shè)置為大約8，則數(shù)字值HE、LE、LL、HL可分別相應(yīng)于“-8”、“-1”、“+1”、“+8，，。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝幌辔槐容^信號PCSl被去活時(shí)，復(fù)用器可選擇第一數(shù)字值HE和第二數(shù)字值LE中的一個(gè)，并當(dāng)?shù)谝幌辔槐容^信號PCSl被激活時(shí)，復(fù)用器可選擇第三數(shù)字值LL和第四數(shù)字值HL中的一個(gè)。此外，當(dāng)高增益信號HGS被去活時(shí)，復(fù)用器可選擇第二數(shù)字值LE和第三數(shù)字值LL中的一個(gè)，并當(dāng)高增益信號HGS被激活時(shí)，復(fù)用器可選擇第一數(shù)字值HE和第四數(shù)字值HL中的一個(gè)。例如，當(dāng)?shù)谝幌辔槐容^信號PCSl和高增益信號HGS兩者被激活時(shí)，復(fù)用器可選擇第四數(shù)字值HL以將第四數(shù)字值HL輸出為選擇增益信號SGS。換句話說，假設(shè)數(shù)字值冊、1^、仏、1可分別相應(yīng)于“-8”、“-1”、“+1”、“+8”，則選擇增益信號SGS的符號可響應(yīng)于第一相位比較信號PCSl被確定，并且選擇增益信號SGS的量可響應(yīng)于高增益信號HGS被確定。雖然在圖M中示出了使用第一相位比較信號PCSl作為選擇信號的增益選擇單元470，但是增益選擇單元可使用第二相位比較信號PCS2作為選擇信號。雖然在圖M中示出了選擇四個(gè)數(shù)字值HE、LE、LL、HL中的一個(gè)作為選擇增益信號SGS的增益選擇單元470，但是增益選擇單元可選擇多個(gè)數(shù)字之中的一個(gè)作為選擇增益信號。例如，如上參照圖19和圖21所述，高增益信號可包括第一到第η高增益信號，并且增益選擇單元可基于第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2中的一個(gè)以及第一到第η高增益信號來選擇2X(η+1)個(gè)數(shù)字值中的一個(gè)作為選擇增益信號。圖25是示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的檢測輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。參照圖10、圖13、圖23和圖25，在該方法中，基于輸入信號FIN產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號EFREF、參考信號FREF和滯后參考信號LFREF(步驟S215)。領(lǐng)先參考信號EFREF的相位可領(lǐng)先于參考信號FREF的相位，滯后參考信號LFREF的相位可滯后于參考信號FREF的相位?；趨⒖夹盘朏REF和反饋輸入信號FFEEDI產(chǎn)生參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES(步驟S22Q。例如，可通過檢測參考信號FREF的邊沿來產(chǎn)生參考邊沿信號RES，并且可通過檢測反饋輸入信號FFEEDI的邊沿來產(chǎn)生反饋邊沿信號FES?；陬I(lǐng)先參考信號EFREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高領(lǐng)先信號HLEAD(步驟S235)?；跍髤⒖夹盘朙FREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高滯后信號HLAG(步驟SMQ。高領(lǐng)先信號HLEAD指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位。高滯后信號HLAG指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否滯后于滯后參考信號LFREF的相位?；诟哳I(lǐng)先信號HLEAD和高滯后信號HLAG來產(chǎn)生高增益信號HGS(步驟S255)。高增益信號HGS指示基于單位增益還是大于單位增益的調(diào)節(jié)增益來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI。在示例性實(shí)施例中，還可基于高增益信號HGS來產(chǎn)生選擇增益信號SGS(步驟S265)。當(dāng)反饋輸入信號FFEEDI的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號EFREF的相位或者滯后于滯后參考信號LFREF的相位時(shí)，可激活高增益信號HGS。當(dāng)高增益信號HGS被激活時(shí)，選擇增益信號SGS可相應(yīng)于調(diào)節(jié)增益，當(dāng)高增益信號HGS被去活時(shí)，選擇增益信號SGS可相應(yīng)于單位增ο在示例性實(shí)施例中，還可基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2。圖沈是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)的框圖。數(shù)字PLL500包括數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)510、數(shù)字環(huán)路濾波器(DLF)520、數(shù)控振蕩器(DCO)530和分頻器(divider)540。數(shù)字PFD510基于參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2。第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是否領(lǐng)先或滯后參考信號FREF的相位。數(shù)字PFD510可以是圖1的數(shù)字PFD100和圖7的數(shù)字PFD200中的一個(gè)。例如，數(shù)字PFD510包括檢測單元、復(fù)位單元和相位比較單元，并還可包括同步單元。如果數(shù)字PFD510可以是圖7的數(shù)字PFD200，換句話說，如果數(shù)字PFD510還可包括同步單元，則第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2可分別相應(yīng)于圖7中的第一相位比較輸出信號OPCSl和第二相位比較輸出信號0PCS2。檢測單元檢測參考信號FREF的邊沿和反饋輸入信號FFEEDI的邊沿以產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號。復(fù)位單元基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生對檢測單元進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號。相位比較單元包括第一觸發(fā)器、第二觸發(fā)器和鎖存塊。第一觸發(fā)器具有接收反饋邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端以及接收參考邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并通過響應(yīng)于反饋邊沿信號對參考邊沿信號進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第一比較信號。第二觸發(fā)器具有接收反饋邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端以及接收參考邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并通過響應(yīng)于參考邊沿信號對反饋邊沿信號進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第二比較信號。鎖存塊鎖存第一比較信號和第二比較信號以產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2。DLF520基于第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號FOUT的相位和頻率的數(shù)控信號DC0N。例如，如果參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差和頻率差大于閾值相位差和閾值頻率差，則DLF520可將數(shù)控信號DCON提供到DCO530，并且DC0530可控制輸出信號FOUT的相位和頻率。在示例性實(shí)施例中，DLF520可包括復(fù)用器和累加器。復(fù)用器可基于第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2中的一個(gè)來來選擇數(shù)字值中的一個(gè)。累加器可將選擇的數(shù)字值累加以產(chǎn)生數(shù)控信號DC0N。DCO530基于數(shù)控信號DCON來產(chǎn)生輸出信號FOUT。分頻器MO對輸出信號FOUT分頻以產(chǎn)生反饋輸入信號FFEEDI。反饋輸入信號FFEEDI被提供給數(shù)字PFD510。在示例性實(shí)施例中，數(shù)字PLL500可以是全數(shù)字PLL。例如，在數(shù)字PLL500中，可使用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)除了DCO530之外的所有元件，從而數(shù)字PLL500可相對于工藝、電壓和溫度(PVT)變化而具有相對健壯的性能29根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL500包括圖1的數(shù)字PFD100和圖7的數(shù)字PFD200中的一個(gè)。因此，數(shù)字PLL500可具有相對簡單的結(jié)構(gòu)和高操作速度，并可準(zhǔn)確地鎖定輸出信號FOUT的相位和頻率。圖27是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。參照圖1、圖沈和圖27，在該方法中，基于參考信號和反饋輸入信號FFEEDI來產(chǎn)生參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES，通過響應(yīng)于反饋邊沿信號FES對參考邊沿信號RES進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第一相位比較信號PCS1，并通過響應(yīng)于參考邊沿信號RES對反饋邊沿信號FES進(jìn)行采樣來產(chǎn)生第二相位比較信號PCS2(步驟S310)。步驟S310可以與圖9的包括步驟SllO和S120的方法實(shí)質(zhì)上相同。基于第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2來產(chǎn)生數(shù)控信號DCON(步驟S320)。數(shù)控信號DCON可用于調(diào)節(jié)輸出信號FOUT的相位和頻率?；跀?shù)控信號DCON來產(chǎn)生輸出信號FOUT(步驟S330)，并通過將輸出信號FOUT分頻來產(chǎn)生反饋輸入信號FFEEDI(步驟S340)。通過將參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI進(jìn)行比較來確定輸出信號FOUT的狀態(tài)(步驟S350)。如果輸出信號FOUT未被鎖定，換句話說，如果參考信號FREF的相位和頻率與反饋輸入信號FFEEDI的相位和頻率不同，則可重復(fù)進(jìn)行步驟S310、S320、S330、S340。如果輸出信號FOUT被鎖定，換句話說，如果參考信號FREF的相位和頻率與反饋輸入信號FFEEDI的相位和頻率實(shí)質(zhì)上相同，則可完成圖27的方法。圖觀是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL的框圖。參照圖沘，數(shù)字PLL600包括數(shù)字PFD610,DLF620,DCO630和分頻器640。與圖洸的數(shù)字PLL500相比，數(shù)字PLL600包括數(shù)字PFD610和DLF620而不是數(shù)字PFD510和DLF520。圖觀中的DCO630和分頻器640可以分別與圖沈中的DCO530和分頻器540實(shí)質(zhì)上相同，從而將不重復(fù)進(jìn)一步的解釋。數(shù)字PFD610基于輸入信號FIN來產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號EFREF、參考信號FREF和滯后參考信號LFREF，基于參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI來產(chǎn)生參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES，基于參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2，并基于領(lǐng)先參考信號EFREF、滯后參考信號LFREF、參考邊沿信號RES和反饋邊沿信號FES來產(chǎn)生高增益信號HGS。第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是領(lǐng)先還是滯后參考信號FREF的相位。高增益信號HGS指示參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差。在示例性實(shí)施例中，數(shù)字PFD610可以是圖10的數(shù)字PFD300。例如，數(shù)字PFD610可包括參考信號產(chǎn)生單元602、相位比較信號產(chǎn)生單元604和增益控制單元606。參考信號產(chǎn)生單元602、相位比較信號產(chǎn)生單元604和增益控制單元606可分別與圖10中的參考信號產(chǎn)生單元360、相位比較信號產(chǎn)生單元301和增益控制單元350實(shí)質(zhì)上相同，從而將不重復(fù)進(jìn)一步的解釋。在另一示例性實(shí)施例中，數(shù)字PFD610可以是圖23的數(shù)字PFD400。例如，數(shù)字PFD610還可包括產(chǎn)生選擇增益信號SGS的增益選擇單元(未示出)。在這種情況下，數(shù)字PFD610可僅輸出選擇增益信號SGS。DLF620基于高增益信號HGS、第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號FOUT的相位和頻率的數(shù)控信號DC0N。在示例性實(shí)施例中，如果數(shù)字PFD610可以是圖10的數(shù)字PFD300JlJDLF620可基于高增益信號HGS并基于第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2中的一個(gè)來選擇數(shù)字值中的一個(gè)，并可對選擇的數(shù)字值進(jìn)行累加以產(chǎn)生數(shù)控信號DC0N。在這種情況中，DLF620可控制用于調(diào)節(jié)反饋輸入信號FFEEDI的相位和頻率的反饋增益。例如，當(dāng)高增益信號HGS被激活時(shí)，DLF620可增加反饋增益(例如，選擇具有相對大的量的數(shù)字值)，并可以以相對的高增益來調(diào)節(jié)反饋輸入信號FFEEDI的相位和頻率。在另一示例性實(shí)施例中，如果數(shù)字PFD610可以是圖23的數(shù)字PFD400JlJDLF620可將選擇增益信號SGS進(jìn)行累加以產(chǎn)生數(shù)控信號DC0N。如上參照圖23和圖M所述，選擇增益信號SGS可以是數(shù)字值，并可指示反饋輸入信號FFEEDI的相位被延遲還是被向前移動以及以相對的低增益還是高增益來補(bǔ)償反饋輸入信號FFEEDI的相位。根據(jù)另一示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL600包括圖10的數(shù)字PFD300和圖23的數(shù)字PFD400中的一個(gè)。因此，鎖定數(shù)字PLL600的輸出信號FOUT的相位和頻率所需的時(shí)間可被有效減少，而不增加抖動噪聲和/或相位噪聲。圖四是示出根據(jù)其他示例性實(shí)施例的調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的方法的流程圖。參照圖10、圖觀和圖29，在該方法中，產(chǎn)生第一相位比較信號PCS1、第二相位比較信號PCS2和高增益信號HGS(步驟S410)。第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2指示反饋輸入信號FFEEDI的相位是領(lǐng)先還是滯后參考信號FREF的相位。反饋輸入信號FFEEDI可相應(yīng)于輸出信號F0UT。高增益信號HGS指示參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差。步驟410可以與圖22的包括步驟S210、S220和S230的方法實(shí)質(zhì)上相同?；诘谝幌辔槐容^信號PCS1、第二相位比較信號PCS2和高增益信號HGS來產(chǎn)生數(shù)控信號DCON(步驟S420)。例如，基于第一相位比較信號PCSl和第二相位比較信號PCS2中的一個(gè)并基于高增益信號HGS來選擇數(shù)字值中的一個(gè)，并基于選擇的數(shù)字值來產(chǎn)生數(shù)控信號DC0N?？苫诘谝幌辔槐容^信號PCSl和第二相位比較信號PCS2中的一個(gè)來確定選擇的數(shù)字值的符號，并可基于高增益信號HGS來確定選擇的數(shù)字值的量?；跀?shù)控信號DCON來產(chǎn)生輸出信號FOUT(步驟S430)，并通過將輸出信號FOUT分頻來產(chǎn)生反饋輸入信號FFEEDI(步驟S440)。通過將參考信號FREF與反饋輸入信號FFEEDI進(jìn)行比較來確定輸出信號FOUT的狀態(tài)(步驟S450)。如果輸出信號FOUT未被鎖定，則可重復(fù)進(jìn)行步驟S410、S420、S430、S440。如果輸出信號FOUT被鎖定，則可完成圖四的方法。圖30是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL的框圖。數(shù)字PLL700包括數(shù)字PFD710、DLF720、DCO730和分頻器740，并還可包括自動頻率控制器(AFC)750。與圖沘的數(shù)字PLL600相比，數(shù)字PLL700包括DCO730而不是DC0630，并還可包括AFC750。圖30中的包括參考信號產(chǎn)生單元702、相位比較信號產(chǎn)生單元704和增益控制單元706的數(shù)字PFD710、DLF720和分頻器740可以分別與圖28中的包括參考信號產(chǎn)生單元602、相位比較信號產(chǎn)生單元604和增益控制單元606的數(shù)字PFD610,DLF620和分頻器640實(shí)質(zhì)上相同，從而將不重復(fù)進(jìn)一步的解釋。AFC750可基于參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI來產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號FOUT的初始頻率的自動數(shù)控信號DC0NA。在示例性實(shí)施例中，AFC750可包括計(jì)數(shù)器和比較器。計(jì)數(shù)器可對參考信號FREF和反饋輸入信號FFEEDI的脈沖的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。比較器可將對參考信號FREF的計(jì)數(shù)結(jié)果與對反饋輸入信號FFEEDI的計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行比較。在示例性實(shí)施例中，可以以用于控制比較操作的動態(tài)二元分支方案來實(shí)現(xiàn)AFC750。DCO730可基于自動數(shù)控信號DCONA和數(shù)控信號DCON來產(chǎn)生輸出信號F0UT。例如，數(shù)字PLL700可在兩種模式(S卩，粗略模式和精細(xì)模式)中擇一地進(jìn)行操作。在粗略模式中，數(shù)字PLL700可粗調(diào)輸出信號FOUT的相位和頻率，并可基于自動數(shù)控信號DCONA來產(chǎn)生輸出信號F0UT。在精細(xì)模式中，數(shù)字PLL700可細(xì)調(diào)輸出信號FOUT的相位和頻率，并可基于數(shù)控信號DCON來產(chǎn)生輸出信號F0UT。根據(jù)另一示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL700包括圖10的數(shù)字PFD300和圖23的數(shù)字PFD400中的一個(gè)。因此，鎖定數(shù)字PLL700的輸出信號FOUT的相位和頻率所需的時(shí)間可被有效減少，而不增加抖動噪聲和/或相位噪聲。此外，數(shù)字PLL700還可包括AFC750，從而相比于數(shù)字PLL600的鎖定時(shí)間，可進(jìn)一步減少數(shù)字PLL700的鎖定時(shí)間。圖31是用于描述根據(jù)一些示例性實(shí)施例的數(shù)字PLL的操作的示圖。圖31是示出根據(jù)數(shù)字PLL的操作的輸出信號的頻率變化的曲線圖。在圖31中，CASEA指示傳統(tǒng)數(shù)字PLL的輸出信號，CASEB指示圖28的數(shù)字PLL600的輸出信號FOUT，CASEC指示圖30的數(shù)字PLL700的輸出信號FOUT。參照圖31，傳統(tǒng)數(shù)字PLL可在所有時(shí)間間隔期間具有固定的反饋增益(例如，單位增益)。在頻率捕捉時(shí)間段期間(從時(shí)間TO到時(shí)間TAl)，傳統(tǒng)數(shù)字PLL通過使用單位增益(例如，“1”)來增加輸出信號的頻率。在相位捕捉時(shí)間段期間(從時(shí)間TAl到時(shí)間TA2)，傳統(tǒng)數(shù)字PLL通過使用單位增益(例如，“1”)來增加或降低輸出信號的頻率。在相位鎖定時(shí)間段期間(在時(shí)間TA2之后)，傳統(tǒng)數(shù)字PLL鎖定輸出信號的頻率。如果輸出信號的初始頻率FINIT過于低于(或高于)目標(biāo)頻率FTGT，則傳統(tǒng)數(shù)字PLL可具有輸出信號的相對長的鎖定時(shí)間。參照圖觀和圖31，數(shù)字PLL600可根據(jù)目標(biāo)頻率FTGT(即，參考信號FREF)與輸出信號F0UT(即，反饋輸入信號FFEEDI)之間的頻率差(即，相位差)而具有可變的反饋增益。在頻率捕捉時(shí)間段期間(從時(shí)間TO到時(shí)間TBI)，數(shù)字PLL600通過使用調(diào)節(jié)增益(例如，“η”)來增加輸出信號FOUT的頻率。調(diào)節(jié)增益(例如，“η”)高于單位增益(例如，“1”)。如上參照圖23所述，值η在大約2到大約8的范圍內(nèi)。在相位捕捉時(shí)間段的第一時(shí)間段期間(從時(shí)間TB1到時(shí)間ΤΒ2)，數(shù)字PLL600通過使用調(diào)節(jié)增益(例如，“n”)來降低輸出信號FOUT的頻率。在相位捕捉時(shí)間段的第二時(shí)間段期間(從時(shí)間ΤΒ2到時(shí)間ΤΒ3)，數(shù)字PLL600通過使用單位增益(例如，“1”)來增加或降低輸出信號FOUT的頻率。在相位鎖定時(shí)間段期間(在時(shí)間ΤΒ3之后)，數(shù)字PLL600鎖定輸出信號FOUT的頻率。在示例性實(shí)施例中，輸出信號FOUT的初始坡度角可大于輸出信號FOUT的最終坡度角。例如，在頻率捕捉時(shí)間段以及相位捕捉時(shí)間段的第一時(shí)間段期間，目標(biāo)頻率FTGT與輸出信號FOUT之間的頻率差可以相對大。因此，高增益信號HGS可被激活，輸出信號FOUT可通過使用調(diào)節(jié)增益(例如，“η”)而被調(diào)節(jié)，并且輸出信號FOUT的坡度角(即，初始坡度角)可以相對大。在相位捕捉時(shí)間段的第二時(shí)間段期間，目標(biāo)頻率FTGT與輸出信號FOUT之間的頻率差可以相對小。因此，高增益信號HGS可被去活，輸出信號FOUT可通過使用單位增益(例如，“1”)而被調(diào)節(jié)，并且輸出信號FOUT的坡度角(即，最終坡度角)可以相對在示例性實(shí)施例中，數(shù)字PLL600的頻率捕捉時(shí)間段的時(shí)間間隔可由等式2表示。權(quán)利要求1.一種數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)，包括檢測單元，被配置用于檢測參考信號的邊沿和反饋輸入信號的邊沿，以產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號；復(fù)位單元，被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生用于對檢測單元進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號；以及相位比較單元，被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，所述相位比較單元包括第一觸發(fā)器，具有被配置用于接收參考邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收反饋邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第一觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一比較信號；第二觸發(fā)器，具有被配置用于接收反饋邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第二觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第二比較信號；以及鎖存塊，被配置用于對第一比較信號和第二比較信號進(jìn)行鎖存，以產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號。2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字PFD，其中，第一相位比較信號和第二相位比較信號的激活彼此互補(bǔ)，并且其中，當(dāng)反饋輸入信號的相位滯后于參考信號的相位時(shí)，第一相位比較信號被激活，當(dāng)反饋輸入信號的相位領(lǐng)先于參考信號的相位時(shí)，第二相位比較信號被激活。3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字PFD，其中，第一相位比較信號與反饋邊沿信號同步，從而確定第一相位比較信號的邏輯電平在反饋邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與參考邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)，第二相位比較信號與參考邊沿信號同步，從而確定第二相位比較信號的邏輯電平在參考邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與反饋邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)，以及其中，當(dāng)參考邊沿信號和反饋邊沿信號兩者被激活時(shí)激活復(fù)位信號，并在復(fù)位信號被激活之后去活參考邊沿信號和反饋邊沿信號。4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字PFD，其中，檢測單元包括第三觸發(fā)器，被配置用于基于參考信號和復(fù)位信號來產(chǎn)生參考邊沿信號，參考邊沿信號響應(yīng)于參考信號的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活，并響應(yīng)于復(fù)位信號被去活；以及第四觸發(fā)器，被配置用于基于反饋輸入信號和復(fù)位信號來產(chǎn)生反饋邊沿信號，反饋邊沿信號響應(yīng)于反饋輸入信號的上升沿和下降沿中的一個(gè)而被激活，并響應(yīng)于復(fù)位信號被去活。5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字PFD，其中，復(fù)位單元包括至少一個(gè)邏輯元件，所述至少一個(gè)邏輯元件被配置用于對參考邊沿信號、反饋邊沿信號和檢測使能信號執(zhí)行邏輯操作，以產(chǎn)生復(fù)位信號。6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字PFD，還包括同步單元，被配置用于將第一相位比較信號和第二相位比較信號與參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)進(jìn)行同步，以產(chǎn)生第一相位比較輸出信號和第二相位比較輸出信號。7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)字PFD，其中，同步單元包括第三觸發(fā)器，具有被配置用于接收第一相位比較信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)的時(shí)鐘輸入端，并且第三觸發(fā)器被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)以及第一相位比較信號來產(chǎn)生第一相位比較輸出信號；以及第四觸發(fā)器，具有被配置用于接收第二相位比較信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)的時(shí)鐘輸入端，并且第四觸發(fā)器被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)以及第二相位比較信號來產(chǎn)生第二相位比較輸出信號。8.一種數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)，包括參考信號產(chǎn)生單元，被配置用于基于輸入信號來產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號、參考信號和滯后參考信號；相位比較信號產(chǎn)生單元，被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號，并被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，第一相位比較信號和第二相位比較信號指示反饋輸入信號的相位是領(lǐng)先還是滯后參考信號的相位；以及增益控制單元，被配置用于基于領(lǐng)先參考信號、滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高增益信號，高增益信號指示參考信號與反饋輸入信號之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差。9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字PFD，其中，領(lǐng)先參考信號的相位領(lǐng)先于參考信號的相位，滯后參考信號的相位滯后于參考信號的相位，并且當(dāng)反饋輸入信號的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位或滯后于滯后參考信號的相位時(shí)激活高增益信號。10.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字PFD，其中，增益控制單元包括領(lǐng)先檢測單元，被配置用于基于領(lǐng)先參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高領(lǐng)先信號，高領(lǐng)先信號指示反饋輸入信號的相位是否領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位；滯后檢測單元，被配置用于基于滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高滯后信號，高滯后信號指示反饋輸入信號的相位是否滯后于滯后參考信號的相位；以及高增益信號產(chǎn)生單元，被配置用于基于高領(lǐng)先信號和高滯后信號來產(chǎn)生高增益信號。11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)字PFD，其中，領(lǐng)先檢測單元包括領(lǐng)先檢測塊，被配置用于檢測領(lǐng)先參考信號的邊沿以產(chǎn)生領(lǐng)先邊沿信號；邏輯操作塊，被配置用對領(lǐng)先邊沿信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號執(zhí)行邏輯操作以產(chǎn)生領(lǐng)先信號；以及領(lǐng)先輸出塊，被配置用于將領(lǐng)先信號與領(lǐng)先邊沿信號進(jìn)行同步以產(chǎn)生高領(lǐng)先信號。12.如權(quán)利要求10所述的數(shù)字PFD，其中，滯后檢測單元包括滯后檢測塊，被配置用于檢測滯后參考信號的邊沿以產(chǎn)生滯后邊沿信號；邏輯操作塊，被配置用對滯后邊沿信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號執(zhí)行邏輯操作以產(chǎn)生滯后信號；以及滯后輸出塊，被配置用于將滯后信號與滯后邊沿信號進(jìn)行同步以產(chǎn)生高滯后信號。13.如權(quán)利要求10所述的數(shù)字PFD，其中，增益控制單元還包括增益同步單元，被配置用于將高增益信號與參考信號和反饋輸入信號中的一個(gè)進(jìn)行同步，以產(chǎn)生高增益輸出信號。14.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字PFD，其中，領(lǐng)先參考信號包括第一到第η領(lǐng)先參考信號，其中η是等于或大于2的自然數(shù)，第k領(lǐng)先參考信號的相位領(lǐng)先于第(k-Ι)領(lǐng)先參考信號的相位單位相位，其中k是等于或大于2并等于或小于η的自然數(shù)，以及其中，滯后參考信號包括第一到第η滯后參考信號，第k滯后參考信號的相位滯后于第(k-Ι)滯后參考信號的相位單位相位。15.如權(quán)利要求14所述的數(shù)字PFD，其中，增益控制單元包括第一到第η領(lǐng)先檢測單元，每個(gè)領(lǐng)先檢測單元被配置用于基于第一到第η領(lǐng)先參考信號中的相應(yīng)一個(gè)、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一到第η高領(lǐng)先信號中的相應(yīng)一個(gè)，每個(gè)高領(lǐng)先信號指示反饋輸入信號的相位是否領(lǐng)先于第一到第η領(lǐng)先參考信號中的相應(yīng)一個(gè)的相位；第一到第η滯后檢測單元，每個(gè)滯后檢測單元被配置用于基于第一到第η滯后參考信號中的相應(yīng)一個(gè)、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一到第η高滯后信號中的相應(yīng)一個(gè)，每個(gè)高滯后信號指示反饋輸入信號的相位是否滯后于第一到第η滯后參考信號中的相應(yīng)一個(gè)的相位；以及第一到第η高增益信號產(chǎn)生單元，每個(gè)高增益信號產(chǎn)生單元被配置用于基于第一到第η高領(lǐng)先信號中的相應(yīng)一個(gè)和第一到第η高滯后信號中的相應(yīng)一個(gè)來產(chǎn)生第一到第η高增益信號中的相應(yīng)一個(gè)。16.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字PFD，其中，相位比較信號產(chǎn)生單元被配置用于通過檢測參考信號的邊沿和反饋輸入信號的邊沿來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號，將第一相位比較信號與反饋邊沿信號進(jìn)行同步從而第一相位比較信號的邏輯電平在反饋邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與參考邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)，并將第二相位比較信號與參考邊沿信號進(jìn)行同步從而第二相位比較信號的邏輯電平在參考邊沿信號的激活時(shí)間點(diǎn)與反饋邊沿信號的邏輯電平相應(yīng)。17.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字PFD，還包括增益選擇單元，被配置用于基于高增益信號并基于第一相位比較信號和第二相位比較信號中的一個(gè)來產(chǎn)生選擇增益信號，其中，當(dāng)高增益信號被去活時(shí)，選擇增益信號具有第一數(shù)字值，當(dāng)高增益信號被激活時(shí)，選擇增益信號具有第二數(shù)字值，第二數(shù)字值的量大于第一數(shù)字值的量。18.—種檢測輸出信號的相位和頻率的方法，所述方法包括基于輸入信號產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號、參考信號和滯后參考信號；基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號；基于領(lǐng)先參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高領(lǐng)先信號，高領(lǐng)先信號指示反饋輸入信號的相位是否領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位；基于滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高滯后信號，高滯后信號指示反饋輸入信號的相位是否滯后于滯后參考信號的相位；以及基于領(lǐng)先參考信號、滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高增益信號，高增益信號指示基于單位增益還是大于單位增益的調(diào)節(jié)增益來補(bǔ)償反饋輸入信號。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，當(dāng)反饋輸入信號的相位領(lǐng)先于領(lǐng)先參考信號的相位或滯后于滯后參考信號的相位時(shí)激活高增益信號，并且所述方法還包括基于高增益信號來產(chǎn)生選擇增益信號，其中，當(dāng)高增益信號被激活時(shí)，選擇增益信號與調(diào)節(jié)增益相應(yīng)，當(dāng)高增益信號被去活時(shí)，選擇增益信號與單位增益相應(yīng)。20.一種數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)，包括數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)，被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，第一相位比較信號和第二相位比較信號指示反饋輸入信號的相位是領(lǐng)先還是滯后于參考信號的相位；數(shù)字環(huán)路濾波器，被配置用于基于第一相位比較信號和第二相位比較信號來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的數(shù)控信號；數(shù)控振蕩器，被配置用于基于數(shù)控信號來產(chǎn)生輸出信號；以及分頻器，被配置用于對輸出信號進(jìn)行分頻以產(chǎn)生反饋輸入信號，其中，數(shù)字PFD包括檢測單元，被配置用于檢測參考信號的邊沿和反饋輸入信號的邊沿，以產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號；復(fù)位單元，被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生用于對檢測單元進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號；第一觸發(fā)器，具有被配置用于接收參考邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收反饋邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第一觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一比較信號；第二觸發(fā)器，具有被配置用于接收反饋邊沿信號的數(shù)據(jù)輸入端和被配置用于接收參考邊沿信號的時(shí)鐘輸入端，并且第二觸發(fā)器被配置用于基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第二比較信號；以及鎖存塊，被配置用于對第一比較信號和第二比較信號進(jìn)行鎖存，以產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號。21.一種數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)，包括數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)，被配置用于基于輸入信號來產(chǎn)生領(lǐng)先參考信號、參考信號和滯后參考信號，基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號，基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，并基于領(lǐng)先參考信號、滯后參考信號、參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生高增益信號，第一相位比較信號和第二相位比較信號指示反饋輸入信號的相位是領(lǐng)先還是滯后于參考信號的相位，高增益信號指示參考信號與反饋輸入信號之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差；數(shù)字環(huán)路濾波器，被配置用于基于高增益信號、第一相位比較信號和第二相位比較信號來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號的相位和頻率的數(shù)控信號；數(shù)控振蕩器(DCO)，被配置用于基于數(shù)控信號來產(chǎn)生輸出信號；以及分頻器，被配置用于對輸出信號進(jìn)行分頻以產(chǎn)生反饋輸入信號。22.如權(quán)利要求21所述的數(shù)字PLL，其中，輸出信號的頻率與時(shí)間關(guān)系的初始坡度角大于輸出信號的頻率與時(shí)間關(guān)系的最終坡度角。23.如權(quán)利要求21所述的數(shù)字PLL，還包括自動頻率控制器，被配置用于基于參考信號和反饋輸入信號來產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)輸出信號的初始頻率的自動數(shù)控信號。24.一種用于控制數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)的數(shù)字相位頻率檢測器(PFD)，包括相位比較信號產(chǎn)生單元，被配置用于響應(yīng)于PLL的參考信號和反饋信號來產(chǎn)生第一相位比較信號和第二相位比較信號，第一相位比較信號能夠指示反饋信號的相位滯后于參考信號的相位，第二相位比較信號能夠指示反饋信號的相位領(lǐng)先參考信號的相位；增益控制單元，被配置用于響應(yīng)于領(lǐng)先參考信號和滯后參考信號來產(chǎn)生高增益信號，高增益信號指示參考信號與反饋信號之間的相位差是否大于預(yù)定的相位差；以及增益選擇單元，被配置用于基于高增益信號并基于第一相位比較信號和第二相位比較信號中的一個(gè)來產(chǎn)生選擇增益信號，其中，當(dāng)高增益信號被去活時(shí)，選擇增益信號具有第一數(shù)字值，當(dāng)高增益信號被激活時(shí)，選擇增益信號具有第二數(shù)字值，第二數(shù)字值的量大于第一數(shù)字值的量，其中，第一數(shù)字值和第二數(shù)字值被配置用于控制PLL的輸出信號和反饋信號的相位和頻率的調(diào)節(jié)。全文摘要提供了一種數(shù)字相位頻率檢測器、數(shù)字鎖相環(huán)及其檢測方法。所述數(shù)字相位頻率檢測器包括檢測單元、復(fù)位單元和相位比較單元。檢測單元檢測參考信號的邊沿和反饋輸入信號的邊沿以產(chǎn)生參考邊沿信號和反饋邊沿信號。復(fù)位單元基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生用于對檢測單元進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號。相位比較單元基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一和第二相位比較信號。所述相位比較單元包括第一觸發(fā)器，基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第一比較信號；第二觸發(fā)器，基于參考邊沿信號和反饋邊沿信號來產(chǎn)生第二比較信號；鎖存塊，對第一和第二比較信號進(jìn)行鎖存，以產(chǎn)生第一和第二相位比較信號。文檔編號H03L7/18GK102594341SQ201110461899公開日2012年7月18日申請日期2011年12月30日優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日發(fā)明者樸宰琎,洪宗泌,金志炫申請人:三星電子株式會社