[發明專利]一種寬頻帶鎖相環頻率綜合器電路

有效

• 申請號: 201210016167.8
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102545892A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 曹永峰
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/18;H03L7/099
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及半導體集成電路技術領域，尤其涉及一種寬頻帶自動跟蹤輸入頻率調整倍頻數的鎖相環頻率綜合器電器。

背景技術

如圖1所示的傳統的鎖相環頻率綜合器，一般輸入頻率是固定的，相應的鎖相環分頻器分頻比也會根據輸入頻率和輸出頻率來固定。但是通常大多數情況下輸入頻率會發生變化。假如輸入頻率的范圍非常寬，由于壓控振蕩器的輸出頻率范圍有限，那么鎖相環的分頻器分頻比將難以確定。

為了增大鎖相環電路的輸入頻率帶寬，傳統的寬頻帶鎖相環頻率綜合器一般采用若干輸出頻率不同的壓控振蕩器，然后通過對輸入頻率信號的計數來選擇合適的壓控振蕩器工作，來達到寬頻輸出的目的，電路圖如圖2所示。在輸入頻率變化范圍進一步增大的情況下，比如有可能從12.5M～200M之間任意變換，那么在較低的輸入頻率下使用時鐘信號對輸入頻率進行計數將會變得非常困難。

現在固定鎖相環頻率綜合器也存在一定的問題，比如傳統的鎖相環頻率綜合器一般輸入頻率是固定的值，其相應的鎖相環分頻器分頻比也會根據固定的輸入頻率和輸出頻率來固定。此外，寬頻輸入情況下，由于壓控振蕩器的輸出頻率范圍有限，那么鎖相環的分頻器分頻比將難以確定。再者，對于較低頻率下的輸入信號，由于使用時鐘信號對輸入頻率進行計數將會變得非常困難，這會限制這種電路在低頻情況下的應用。

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供一種結構新穎的鎖相環頻率綜合器，解決傳統電路結構中使用頻率計數器在低頻情況下的長時間相應問題，同時也避免出現傳統電路結構中多個壓控振蕩器的復雜情況。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種寬頻帶鎖相環頻率綜合器，包括鑒頻鑒相器、電荷泵、環路濾波器、壓控振蕩器，還包括電壓反饋輸入頻率分頻電路，所述電壓反饋輸入頻率分頻電路連接在電荷泵輸出端與鑒頻鑒相器輸入端之間，所述電荷泵連接在鑒頻鑒相器輸出端和環路濾波器輸入端之間，所述壓控振蕩器連接在環路濾波器輸出口端與電荷泵輸入端之間；所述電壓反饋輸入頻率分頻電路檢測鎖相環電荷泵輸出的壓控振蕩器控制電壓。

在上述提供寬頻帶鎖相環頻率綜合器中，其中所述電壓反饋輸入頻率分頻電路包括電壓檢測電路、計數器和分頻數可控分頻器，所述計數器連接在電壓檢測器輸出端和分頻數可控分頻器輸入端之間，所述壓控振蕩器與分頻數可控分頻器之間連接；所述電壓檢測電路用于檢測鎖相環電荷泵輸出的壓控振蕩器控制電壓；所述計數器用于對電壓檢測電路的數字輸出信號進行處理并傳遞給分頻數可控分頻器。

在上述提供寬頻帶鎖相環頻率綜合器中，其中所述分頻數可控分頻器包括分頻數固定環內分頻器和分頻數可控環內分頻器，所述分頻數可控環內分頻器的分頻數控制端與計數器輸出信號輸出端相連。

在上述提供寬頻帶鎖相環頻率綜合器中，其中所述電壓檢測電路具有三個輸入端，所述三個輸入端分別與鎖相環電荷泵輸出端以及兩恒定電壓Vh、VI相連，電壓檢測器的輸出端為一個兩位數字信號輸出端，其中Vh為鎖相環壓控振蕩器的最高輸出頻率對應控制電壓，VI為鎖相環壓控振蕩器的最低輸出頻率對應控制電壓；所述電壓檢測器用于檢測鎖相環電荷泵輸出的壓控振蕩器控制電壓，電壓檢測電路如圖4所示。當前VCO的控制電壓，將與Vh和VI進行比較，如果高于Vh，則UD信號為1，OK信號為0。若低于VI信號，則UD信號為0，OK信號為0。如果在正常范圍內，則OK信號為1，UD信號為不定態。在電壓反饋輸入頻率分頻電路中，計數器用于對電壓檢測器數字輸出信號進行處理并傳遞給分頻數可控分頻器。當UD信號為1時，計數器進行+1操作(即輸出值+1)，當UD信號為0時，計數器進行減1操作。一旦OK信號為1，則計數器停止工作。

在上述提供寬頻帶鎖相環頻率綜合器中，其中所述電壓檢測器的輸出端為兩位數字信號輸出端。

本發明中的寬頻帶自動跟蹤輸入頻率調整倍頻數的鎖相環頻率綜合器前級頻率輸入分頻器為分頻數可控分頻器。其輸入端與鎖相環時鐘信號相連，其分頻數控制端與計數器輸出信號輸出相連。且該頻率綜合器有兩個環內分頻器，一個分頻數固定和一個為分頻數可控分頻器。分頻數可控分頻器的分頻數控制端與計數器輸出信號輸出相連。輸出是前級頻率輸入分頻器和分頻數可控環內分頻器的設置值，當輸出值為0時，前級頻率輸入分頻器不分頻，分頻數可控環內分頻器分頻數為8。當輸出值為1時，前級頻率輸入分頻器分頻數為2，分頻數可控環內分頻器分頻數為4。輸出值為2，前級頻率輸入分頻器分頻數為4，分頻數可控環內分頻器分頻數為2。輸出值為3，前級頻率輸入分頻器分頻數為8，分頻數可控環內分頻器不分頻。