[實用新型]一種寬鎖定范圍低壓控振蕩器增益的鎖相環電路

有效

• 申請號: 201420678829.2
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN204206159U9
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 劉輝
• 申請（專利權）人: 成都振芯科技股份有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型涉及鎖相環電路，特別是一種寬鎖定范圍低壓控振蕩器增益的鎖相環電路。

背景技術

傳統鎖相環路只有一個環路，包括五個模塊，分別是：鑒頻鑒相器、電荷泵、低通濾波器、壓控振蕩器和分頻器，主要實現對輸入參考頻率信號的倍頻。

傳統的鎖相環信號處理過程如圖1所示，鑒頻鑒相器根據兩輸入方波信號的相差產生不同寬度的脈沖調制信號，電荷泵根據輸入的脈沖調制信號輸出電流脈沖，低通濾波器對電流脈沖進行積分和濾波，完成電流到電壓的轉變，壓控振蕩器根據上述電壓輸出對應的頻率信號，分頻器對這個頻率信號進行分頻。壓控振蕩器的頻率-電壓傳遞曲線如圖2所示，因為壓控振蕩器的增益是圖2所示曲線在鎖定的某個頻點的斜率，所以在有效輸入控制電壓ΔV范圍內對應必須覆蓋頻率范圍Δf時，此Δf越大，則此曲線的斜率也就越大。考慮到工藝，電源電壓，溫度的偏差，為了有效覆蓋Δf，必須加大頻率覆蓋范圍，這時的曲線斜率就很大了，常常達到GHZ/V的數量級。以上的做法是保證了對寬頻率范圍的覆蓋，但是高的壓控振蕩器的增益，帶來的明顯弊端就是壓控振蕩器對輸入控制電壓上噪聲的敏感，惡化了抖動性能。從提高抖動性能的角度，其實是希望有一個低的壓控振蕩器的增益。從上所述，可以看出傳統的鎖相環結構存在寬鎖定范圍和低壓控振蕩器增益之間的矛盾。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種寬鎖定范圍低壓控振蕩器增益的鎖相環電路，該電路能夠同時實現寬頻率鎖定范圍和低的壓控振蕩器增益，在實現寬頻鎖定功能的同時也實現了利用低的壓控振蕩器增益來達到低抖動的目的。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種寬鎖定范圍低壓控振蕩器增益的鎖相環電路，它包括兩個壓控振蕩器增益高低不同的鎖相環路A和鎖相環路B，以及一個邏輯判斷模塊，鎖相環路A由鑒頻鑒相器A、電荷泵A、低通濾波器A、壓控振蕩器和分頻器組成，鎖相環路B由鑒頻鑒相器B、電荷泵B、低通濾波器B、壓控振蕩器和分頻器組成，鎖相環路A和鎖相環路B共用了壓控振蕩器和分頻器；輸入參考時鐘信號分別與邏輯判斷模塊、鑒頻鑒相器A和鑒頻鑒相器B連接，鑒頻鑒相器A和鑒頻鑒相器B的輸出分別與電荷泵A和電荷泵B連接，電荷泵A和電荷泵B的輸出分別與低通濾波器A和低通濾波器B連接，低通濾波器A和低通濾波器B的輸出分別與壓控振蕩器的兩個輸入端連接，壓控振蕩器的輸出與分頻器的輸入連接，分頻器的輸出分別與邏輯判斷模塊、鑒頻鑒相器A和鑒頻鑒相器B連接，邏輯判斷模塊的輸出分別與鑒頻鑒相器A、鑒頻鑒相器B、電荷泵A和電荷泵B連接。

所述的壓控振蕩器為雙輸入結構，一種輸入對應一個環路，其中一個輸入對應的電壓-電流轉換率大，所以對應的壓控振蕩器的增益大；別外一個輸入對應的電壓-電流轉換率小，所以對應的壓控振蕩器的增益小。

所述的邏輯判斷模塊用于判斷高增益鎖相環路是否鎖定或接近鎖定，如是，則關斷該高增益環路讓電荷泵輸出為高阻，以便保存低通濾波器上的電荷，同時切換到低增益的鎖相環路。本實用新型的有益效果是：

本實用新型包括兩個壓控振蕩器增益高低不同的鎖相環路A和鎖相環路B，利用壓控振蕩器增益高的鎖相環路來鎖定頻點，然后切換到壓控振蕩器增益低的鎖相環路來保證低抖動，使鎖相環實現寬鎖定范圍低抖動的功能。

附圖說明

圖1為傳統的鎖相環結構圖；

圖2為壓控振蕩器的頻率-電壓轉移曲線示意圖；

圖3為本實用新型一種寬鎖定范圍低壓控振蕩器增益的鎖相環電路的結構示意圖；

圖4為本實用新型中雙輸入壓控振蕩器的結構示意圖；

圖5為本實用新型中為了演示寬鎖定范圍和低壓控振蕩器增益效果給出的雙輸入壓控振蕩器的頻率-電壓轉移曲線示意圖；

圖6為本實用新型中推薦的低通濾波器的結構圖；

圖7為本實用新型中邏輯判斷模塊的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。