[發明專利]一種鎖相環裝置及鎖相環電路的補償方法

在審

• 申請號: 201810411354.3
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108551341A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 鄭方
• 申請（專利權）人: 上海順久電子科技有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/085
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明提供了一種鎖相環裝置及鎖相環電路的補償方法，本裝置設置一個與鎖相環電路電連接的補償電路，在開啟或者關閉功率放大器PA等大功率元件之前，獲得與功率放大器的設置參數相匹配的補償參數，開啟或者關閉所述PA，向處于開環狀態下的鎖相環電路輸入設置有對應補償參數的補償信號，該補償信號具有相當強的針對性，能夠快速補償由于VCO與PA之間的互感效應對VCO輸出信號頻率和相位產生的擾動，無需借助鎖相環的負反饋機制反復震蕩調節VCO的輸出電壓，從而在鎖相環電路再次進入閉環工作時直接進入鎖定狀態，大幅減少PLL電路的鎖定時間以及輸出信號頻率的震蕩幅度。

技術領域

本公開涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種鎖相環裝置及鎖相環電路的補償方法。

背景技術

PLL(英文全稱：Phase Locked Loop，鎖相環)電路能夠利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位，從而實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，多應用于頻率產生器、無線收發器等通訊裝置中。

請參考圖1，所示為一種典型的PLL電路100的應用環境圖。由圖1可見，PLL電路100主要包括鑒相器10(PD，英文全稱：Phase Detector)、環路濾波器20(LF，英文全稱：LoopFilter)和壓控振蕩器30(VCO，英文全稱：Voltage Controlled Oscillator)三個部分，其中，鑒相器具有兩個輸入信號，分別為外部輸入的參考信號和壓控振蕩器的輸出信號，鑒相器能夠將二者的相位差信號轉換成電壓信號輸出至環路濾波器，通過環路濾波器慮除高頻雜波后形成壓控振蕩器的控制電壓，從而不斷根據參考信號的相位來調整壓控振蕩器的時鐘相位，直到兩個信號的相位同步為止。PLL電路100在實現相位同步的過程中存在三種狀態，其中，壓控振蕩器的輸出信號跟蹤參考信號的過程為PLL電路100捕獲；壓控振蕩器的輸出信號跟蹤完畢的狀態為PLL電路100鎖定；由于參考信號變化過快或者壓控振蕩器相位突變，導致壓控振蕩器的輸出信號無法跟蹤的狀態為PLL電路100失鎖。

在常見的電子電路中，VCO30的附近通常設有功率放大器40(PA，英文全稱：PowerAmplifier)等大功率電路，以藍牙耳機中的功率放大器為例，在功率放大器開啟或關閉的瞬間，功率放大器中的電感元件與VCO30中的電感元件產生互感電壓，造成VCO30輸出信號的相位大幅突變，導致PLL電路100在短時間內無法跟蹤參考信號而處于失鎖狀態。BLE(藍牙低能耗)等協議對數據包的傳輸間隔有著嚴格的要求，需要PLL電路100在限定的時間(如150微秒)內鎖定，而功率放大器的強力擾動將導致PLL電路100重新鎖定的時間難以滿足限定的時間要求。另外，在PLL電路100重新鎖定的過程中，VCO30輸出信號的頻率會在一個較長的時間段內出現大幅度的連續變化，對鄰頻造成嚴重干擾，這也是協議所不允許的。由此可見，如何降低大功率電路對PLL電路100穩定性的影響是目前急需解決的一個關鍵問題。

發明內容

本發明實施例中提供了一種鎖相環裝置及鎖相環電路的補償方法，以解決現有技術中由于互感電壓導致PLL電路長時間失鎖的問題。

第一方面，本發明提供了一種鎖相環裝置，包括：

鎖相環PLL電路以及與所述PLL電路電連接的補償電路，其中，所述PLL電路包括：

鑒相器PD、環路濾波器LF和壓控振蕩器VCO，所述PD的一個輸入端與外部參考時鐘的輸出端電連接，所述PD的另一個輸入端與所述VCO的輸出端電連接，所述PD的輸出端與所述LF的輸入端電連接，所述LF的輸出端與所述VCO的輸入端電連接；

所述補償電路用于在開啟能夠與所述VCO產生互感的功率放大器PA以后，向處于開環狀態下的PLL電路輸入補償信號，所述補償信號設置有與所述PA設置參數相匹配的補償參數，所述補償參數包括脈沖信號的寬度、幅度以及補償時間。

第二方面，本發明提供了一種鎖相環電路的補償方法，包括：