[發明專利]一種具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路及實現方法

有效

• 申請號: 201611126919.0
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106712769B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 李柏林;肖江濤;王健;丁朋
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路，其特征在于，包括：開關S1、開關S2、時鐘管理芯片、環路濾波器、100MHz晶振、限幅放大器、反相器、CPLD以及DAC，所述時鐘管理芯片、環路濾波器依次串聯，所述限幅放大器、反相器、CPLD、DAC依次串聯，所述開關S1的輸入端與參考輸入端口相連，CPLD控制所述開關S1的輸出端連接時鐘管理芯片或限幅放大器，CPLD控制所述開關S2的輸入端與所述環路濾波器或DAC相連，所述開關S2的輸出端與所述100MHz晶振相連；

所述時鐘管理芯片內部集成了參考分頻器R、反饋分頻器N、鑒頻鑒相器、電荷泵以及時鐘輸出分頻器；

參考分頻器R和反饋分頻器N均與鑒頻鑒相器相連，反饋分頻器N與電荷泵以及時鐘輸出分頻器相連。

2.根據權利要求1所述的具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路，其特征在于,所述100MHz晶振為恒溫或溫補晶振。

3.根據權利要求1所述的具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路，其特征在于, 所述開關S1和開關S2均為單刀雙擲模擬開關。

4.根據權利要求1所述的具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路，其特征在于, 所述CPLD內部預定義了所有可識別的參考頻率點對應的計數值范圍。

5.一種具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路的實現方法，其特征在于，采用權利要求1-4任意一項所述的一種具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路，包括以下步驟：

步驟一、外參考信號初次接入整機的參考輸入端口時，開關S1切向通道B，限幅放大器和反相器后將輸入信號轉換成數字方波信號后輸入至CPLD中；

步驟二、CPLD首先對所述數字方波信號進行2^M分頻，使計數脈沖周期在50ms以上；

步驟三、由待調諧鎖定的100MHz時鐘信號對分頻后的數字脈沖信號進行計數，得到單個周期內的計數值及計數誤差，根據CPLD程序中預定義的與每一個已知參考頻率值相對應的計數值中心和誤差范圍來比較確定外參考輸入信號的頻率；

步驟四、在計算得到的頻率值為1MHz的非整數倍數值時，將開關S1和開關S2保持切換在B通道，CPLD比較所述計數值與機內存儲的參考頻率對應計數值的誤差，如誤差范圍在±1以內，則認為環路鎖定，否則，CPLD調整DAC數值，當計數值比對應頻率點計數值偏大時調高DAC數值，反之則調低DAC數值，直至計數誤差在±1范圍以內，則頻率鎖定過程結束，停止DAC調整；

在計算得到的頻率值為1MHz整數倍時，CPLD控制開關S1和S2切換至通道A，由時鐘管理芯片、環路濾波器、100MHz晶振構成鎖相環，由于CPLD程序通過計算確定外參考輸入頻率值，如鑒相頻率為1MHz，則反饋分頻比N為100，參考分頻比R為f0（MHz），開關切換完成后CPLD輸出鎖相控制字分頻比R和N至時鐘管理芯片內部寄存器，使恒溫晶振輸出頻率鎖相至外部參考頻率上；

步驟五、在環路鎖定后，CPLD發送當前參考頻率值至主機并在程序顯示界面上輸出當前參考信號的頻率值。

6.根據權利要求5所述具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路的實現方法，其特征在于，所述步驟二中M取16以上的數字。

7.根據權利要求5所述具有輸入頻率自動識別功能的參考環電路的實現方法，其特征在于，所述步驟四中晶振的調諧增益為正。