[發明專利]一種能夠實現快速頻率鎖定的環路系統

有效

• 申請號: 202110236459.1
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113114237B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 程智杰;韓雁;魏翔野;白一鳴
• 申請（專利權）人: 浙江大學;京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18;H03L7/099
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種能夠實現快速頻率鎖定的環路系統，其特征在于，所述系統包括壓控振蕩器、時間數字轉換器、除法器、鑒頻器、控制模塊、數控振蕩器、分頻器；所述的鑒頻器、控制模塊、數控振蕩器、分頻器依次組成一個全數字鎖頻環；

所述的時間數字轉換器將外部輸入參考信號的周期轉換為數字量，作為除法器的被除數輸入；

除法器的除數為分頻器的分頻比，并以環路系統的輸出信號作為驅動除法器的時鐘信號，除法器的輸出為全數字鎖頻環的頻率控制字初值；輸出至控制模塊，全數字鎖頻環開始在亞鎖定狀態下工作；

鑒頻器對外部輸入參考信號和全數字鎖頻環輸出信號經分頻器分頻后的反饋信號的頻率進行比較，得到兩者頻率的大小關系；

控制模塊根據鑒頻器的輸出，對數控振蕩器的頻率控制字進行加一或減一或保持不變的調整；

頻率控制字開始在兩個整數之間來回切換后，環路系統進入鎖定狀態；

所述壓控振蕩器由K個交叉耦合的與非門組成，共輸出K個周期相同、相位差為Δ的方波信號，壓控振蕩器同時為數控振蕩器和時間數字轉換器提供輸入信號。

2.根據權利要求1所述的環路系統，其特征在于，所述時間數字轉換器（Time-to-Digital Converter，TDC）采用flash TDC的結構，其采樣信號為壓控振蕩器所生成的K路方波信號，被采樣信號為外部輸入參考信號的二分頻，將采樣結果進行處理后可得被采樣信號的脈沖寬度，即輸入參考信號的周期。

3.根據權利要求1所述的環路系統，其特征在于，所述數控振蕩器為基于時間平均頻率（Time-Average-Frequency，TAF）理論的直接周期綜合器（Direct Period Synthesis，DPS），包括2個K選1選擇器、1個2選1選擇器、1個加法器、1個累加器和若干個D觸發器；數控振蕩器的輸入信號為壓控振蕩器所生成的K路相位差為Δ的方波信號和來自控制模塊的頻率控制字F，輸出信號周期，其中。

4.根據權利要求1所述的環路系統，其特征在于，所述分頻器能夠對環路系統的輸出信號進行小數分頻，采用的方法為雙模小數分頻，即對于分頻比I.r，I為整數部分，r為小數部分，實際分頻比在I和I+1之間切換，切換的節奏取決于小數部分r。