[發明專利]一種用于跳頻通信的鎖相環快速鎖定電路及其運行方法

有效

• 申請號: 201510617187.4
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN105141309B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 王永;任傳陽;王照君;倪暹
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099;H03L7/08
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 楊樹云

1.一種用于跳頻通信的鎖相環快速鎖定電路，其特征在于，包括晶體振蕩器、鑒頻鑒相器、電荷泵、可變帶寬環路濾波器、壓控振蕩器、分頻器，所述鑒頻鑒相器、所述電荷泵、所述可變帶寬環路濾波器、所述壓控振蕩器及所述分頻器依次連接形成環路，所述鎖相環快速鎖定電路還包括分別與所述可變帶寬環路濾波器連接的n個加速鎖定電路，n為整數，n的取值范圍為2-4；

所述加速鎖定電路包括第一反相器INV1、電阻R_delay、電容Cx_delay、第二反相器INV2、PMOS管P1、NMOS管N1、電阻Rs、第三反相器INV3，所述第一反相器INV1的輸出端、所述電阻R_delay、所述第二反相器INV2的輸入端依次連接，所述電阻R_delay與所述第二反相器INV2的線路之間連接所述電容Cx_delay的一端，所述電容Cx_delay的另一端接地，所述第二反相器INV2的輸出端連接所述PMOS管P1的柵極，所述PMOS管P1的漏極連接所述NMOS管N1的漏極，所述PMOS管P1的源極連接電源，所述NMOS管N1的柵極連接所述第一反相器的輸入端，所述NMOS管N1的源極分別連接所述電阻Rs的一端及所述第三反相器INV3的輸入端，所述電阻Rs的另一端接地；

所述n個加速鎖定電路結構相同，電容Cx_delay的取值各不相同,Cx_delay＝τ/R_delay,n個加速鎖定電路的τ取值分別為T、2T、…xT…nT；

所述可變帶寬環路濾波器包括：濾波器電阻R0及與所述濾波器電阻R0分別并聯的ROx，x的取值為{1,2…x…n}，濾波器電容C0及與所述濾波器電容C0分別并聯的C0x，濾波器電容C1及與所述濾波器電容C1分別并聯的電容C1x；濾波器電阻R0一端接地，濾波器電阻R0的另一端連接濾波器電容C0的一端，濾波器電容C0的另一端連接濾波器電容C1的一端，濾波器電容C1的另一端接地；

所述n個加速鎖定電路同時接收跳頻信號FHS，跳頻信號FHS經過所述第一反相器INV1、所述第二反相器INV2、所述電阻R_delay和所述電容Cx_delay，連接到所述PMOS管P1的柵極，此時，跳頻信號FHS有了一定的延時，同時跳頻信號FHS直接連接到所述NMOS管N1的柵極，所述PMOS管P1的漏極和所述NMOS管N1的漏極直接相連，在所述NMOS管N1的源極輸出一組控制信號的反相信號Vs1_rev、Vs2_rev…Vsx_rev…Vsn_rev，控制信號的反相信號Vs1_rev、Vs2_rev…Vsx_rev…Vsn_rev經過所述第三反相器INV3分別產生控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn；所述n個加速鎖定電路分別輸出控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn，n個控制信號脈寬分別為T、2T…xT…nT，T為延遲時間；所述控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn分別控制RO1、RO2…ROx…R0n，所述控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn還分別控制C01、C02…C0x…C0n，所述控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn還分別控制C11、C12…C1x…C1n。

2.根據權利要求1所述的一種用于跳頻通信的鎖相環快速鎖定電路，其特征在于，n＝3。

3.權利要求1或2所述的一種用于跳頻通信的鎖相環快速鎖定電路的運行方法，其特征在于，具體步驟包括：

(1)所述晶體振蕩器產生參考時鐘信號Fref，參考時鐘信號Fref輸入所述鑒頻鑒相器，所述分頻器的反饋信號Fdiv也輸入所述鑒頻鑒相器；

(2)所述鑒頻鑒相器比較參考時鐘信號Fref及反饋信號Fdiv的瞬時相位差，瞬時相位差的電壓脈沖輸入所述電荷泵；

(3)所述電荷泵將瞬時相位差的電壓脈沖轉化為充、放電電流Icp，充、放電電流Icp輸入所述可變帶寬環路濾波器；與此同時，所述n個加速鎖定電路同時接收跳頻信號FHS，跳頻信號FHS依次經過所述第一反相器INV1、所述第二反相器INV2、所述電阻R_delay和所述電容Cx_delay，連接到所述PMOS管P1的柵極，此時，跳頻信號FHS延時，當跳頻信號FHS上升沿到來時，跳頻信號FHS直接連接到NMOS管N1的柵極，所述PMOS管P1的漏極和所述NMOS管N1的漏極直接相連，所述n個加速鎖定電路的NMOS管N1的源極分別輸出控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn，控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn的脈寬分別為T、2T、…xT…nT，所述控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn分別控制RO1、RO2…ROx…ROn，所述控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn還分別控制CO1、CO2…COx…COn，所述控制信號Vs1、Vs2…Vsx…Vsn還分別控制C11、C12…C1x…C1n，調節可變帶寬環路濾波器電阻電容值，改變可變帶寬環路濾波器帶寬；

(4)所述可變帶寬環路濾波器輸出直流電壓Vc到所述壓控振蕩器，所述壓控振蕩器根據Vc取值，調節壓控振蕩器的輸出信號頻率，壓控振蕩器的輸出信號作為該鎖相環頻率綜合器的輸出信號，此輸出信號經分頻器分頻，輸出的反饋信號回到鑒頻鑒相器。