[發明專利]鎖相環頻率綜合器和保持頻率綜合器環路帶寬穩定的方法

有效

• 申請號: 201210437281.8
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102970031A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 曾隆月
• 申請（專利權）人: 廣州潤芯信息技術有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/18;H03L7/099
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及一種鎖相環頻率綜合器和保持頻率綜合器環路帶寬穩定的方法。

背景技術

典型的基于電荷泵鎖相環的頻率綜合器100'的電路圖如圖1所示，頻率綜合器100'包括：鑒相鑒頻器(PFD)102'、電荷泵(CP)103'、低通環路濾波器（LPF）104'、LC壓控振蕩器（VCO）105'、分頻器106'和自動頻率控制器107'（AFC，Automatic?frequency?calibration)。在頻率綜合器100'啟動鎖相環工作后，鎖相環路完成LC壓控振蕩器105'的精確頻率調諧，即鑒相鑒頻器102'比較參考信號頻率ω'ref和分頻器106'分頻后的頻率以得到相差，電荷泵103'產生與相差相對應的充放電電荷并通過低通環路濾波器104'轉換成控制電壓，以控制壓控振蕩器105'輸出頻率的增加或降低，以逐步減小參考信號ω'_ref與反饋信號的頻差，直至鎖定。

該頻率綜合器100'的傳輸函數LG（S）為：

LG(S)=ICP2π·LF(S)·KVCOS·1N]]>……………………（公式1)

其中，I_CP是電荷泵電流，LF（S）是環路濾波器104'的傳輸函數，K_VCO是LC壓控振蕩器105'的靈敏度，N是分頻器106'的分頻數。

在正常情況下，頻率綜合器100'工作在過阻尼狀態下，它的閉環-3dB帶寬為:

ω-3dB≈ICP2π·R2·KVCON]]>……………………(公式2)

其中，R2為環路濾波器104'中的電阻值。

頻率綜合器100'的環路帶寬對它的性能有重要影響，環路帶寬太小了會導致鎖相環鎖定時間長，同時，帶內相位噪聲不好，環路帶寬太大了又會惡化鎖相環的帶外相位噪聲。一個優化的環路帶寬，可以折中考慮這幾方面的內容，但優化的環路帶寬會隨著工藝、溫度的變化而變化。為了解決這個問題，得到恒定的帶寬，文獻[1]（Ting?Wu，P.K.Hanumolu,K.Mayaram?and?Un-Ku?Moon，‘Method?for?a?Constant?Loop?Bandwidth?in?LC-VCO?PLL?Frequency?Synthesizers’IEEE?J.Solid-State?Circuits,2009,44,(2),P427–P435）提出了以下方法。