[實用新型]鎖相環及其壓控振蕩器

有效

• 申請號: 201120573198.4
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN202435383U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 周健;胡鐵剛;金安
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/099
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

1.一種壓控振蕩器，其特征在于，包括：

壓控振蕩器組合模塊，所述壓控振蕩器組合模塊包含兩個或更多個子振蕩器以及與各個子振蕩器的輸出端相連的選擇開關，其中各個子振蕩器具有不同的輸出信號頻段，且相鄰的兩個頻段之間具有交疊；

電壓控制裝置，接收外部的調諧電壓并生成窗口上限電壓和窗口下限電壓，由充電控制信號控制，將所述調諧電壓、窗口上限電壓、窗口下限電壓其中之一作為控制電壓輸出至所述壓控振蕩器組合模塊中的各個子振蕩器，以控制各子振蕩器的輸出信號頻率；

電壓監測模塊，監測所述電壓控制裝置輸出的控制電壓，在所述控制電壓大于所述窗口上限電壓或小于所述窗口下限電壓時產生觸發信號；

自動頻率控制單元，接收所述壓控振蕩器組合模塊產生的對外輸出信號、以及外部的目標頻率、參考時鐘，由所述電壓檢測裝置產生的觸發信號觸發，產生控制所述選擇開關選擇其中一個子振蕩器的輸出信號作為對外輸出信號的子振蕩器選擇信號以及所述充電控制信號，直至所述目標頻率落入當前被選擇的子振蕩器的輸出信號頻段內。

2.根據權利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，還包括：

預分頻器，所述對外輸出信號經由所述預分頻器分頻后輸入至所述自動頻率控制單元。

3.根據權利要求2所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述壓控振蕩器組合模塊還包括連接在各個子振蕩器的輸出端的數控電容陣列，所述自動頻率控制單元由所述觸發信號觸發還產生對所述數控電容陣列的等效電容值進行調節的電容選擇信號。

4.根據權利要求3所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述數控電容陣列包括并聯的多個數控電容單元，其中每個數控電容單元包括：

第一電容，其一個極板連接所述子振蕩器的正相輸出端；

第一MOS晶體管，其漏極連接所述第一電容的另一個極板，源極接地，柵極接收所述電容選擇信號；

第二電容，其一個極板連接所述子振蕩器的反相輸出端；

第二MOS晶體管，其漏極連接所述第二電容的另一個極板，源極接地，柵極接收所述電容選擇信號。

5.根據權利要求3所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述自動頻率控制單元包括：

頻率計算模塊，由所述觸發信號觸發，根據所述參考時鐘和經由所述預分頻器分頻后的對外輸出信號計算所述對外輸出信號的頻率；

頻率比較模塊，由所述觸發信號觸發，將所述輸出信號的頻率與所述目標頻率進行比較；

子頻段搜索模塊，由所述觸發信號觸發，根據所述頻率比較模塊輸出的比較結果產生所述子振蕩器選擇信號、電容選擇信號和充電控制信號，以對各個子振蕩器進行選擇、調節所述數控電容陣列的等效電容、切換所述電壓控制裝置輸出的控制電壓，直至所述目標頻率落入當前被選擇的子振蕩器在數控電容陣列當前的等效電容值下的子頻段內。

6.根據權利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電壓控制裝置包括：

電阻網絡，一端連接電源，另一端接地，分壓產生所述窗口上限電壓和窗口下限電壓；

第一開關，其輸入端接收所述窗口上限電壓，其控制端受所述充電控制信號控制；

第二開關，其輸入端接收所述窗口下限電壓，其控制端受所述充電控制信號控制；

電壓跟隨器，其輸入端連接所述第一開關的輸出端和所述第二開關的輸出端；

第三開關，其輸入端連接所述電壓跟隨器的輸出端，其控制端受所述充電控制信號控制；

第四開關，其輸入端接收所述調諧電壓，其輸出端與所述第三開關的輸出端相連以輸出所述控制電壓，其控制端受所述充電控制信號控制。

7.根據權利要求6所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電壓跟隨器包括：

運算放大器，其正輸入端連接所述第一開關的輸出端，其負輸入端連接該運算放大器的輸出端。

8.根據權利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電壓監測模塊包括：

第一比較器，其第一輸入端接收所述控制電壓，其第二輸入端接收所述窗口下限電壓；

第二比較器，其第一輸入端接收所述控制電壓，其第二輸入端接收所述窗口上限電壓；

與門，其輸入端分別與所述第一比較器和第二比較器的輸出端相連，其輸出端輸出所述觸發信號。