[發明專利]一種頻率綜合器的自適應頻率校準方法及裝置

在審

• 申請號: 202111356102.3
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114124082A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 陳旺;陳國安;顏承偉;徐文星;李興祥;梁虔榮;李亦輝
• 申請（專利權）人: 珠海泰芯半導體有限公司
• 主分類號: H03L1/02
• 分類號: H03L1/02
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 楊煥軍;朱鵬

一種頻率綜合器的自適應頻率校準方法及裝置，所述方法包括以下步驟：采集頻率綜合器所處的環境溫度；計算當前采集到的溫度值和前一次采集到的溫度值之間的差值，將該差值定義為溫度變化量；將溫度變化量和設定閾值進行比較，如果溫度變化量為正值且大于設定閾值時，則令電容陣列的控制字為M?1，如果溫度變化量為負值且其絕對值大于設定閾值時，則令電容陣列的控制字為M+1，M為常溫下頻率綜合器中壓控振蕩器的電容陣列的控制字。本發明以溫度補償的方式，補償了因溫度變化引起的振蕩器中電容變化和壓控振蕩器的頻率漂移，降低了環境溫度對鎖相調頻電路輸出調頻信號頻譜的影響，解決因環境溫度變化導致的頻率綜合器性能下降問題。

技術領域

本發明屬于技術領域，具體涉及一種用于集成電路的頻率綜合器的自適應頻率校準方法及裝置。

背景技術

頻率綜合器主要由PFD(鑒頻鑒相器)、CP(電荷泵)、LPF(環路濾波器)、VCO(壓控振蕩器)、DIV(分頻器)等主要模塊組成環路。在正常工作時，環路處于鎖定狀態。當外界環境溫度變化時，環路中的電子器件，如電容、電感、MOS管、電阻等特性會發生變化，導致VCO的輸出頻率也會發生變化，而當VCO增益(Kvco)較小時，環路可能會直接失鎖，即使VCO增益較大，通過環路自身調節也會一定程度改變當前最佳工作條件，使得噪聲性能下降。

為了保證溫度變化時頻率綜合器仍可以鎖定頻率，保持在最佳的工作狀態，有的方法是將VCO的增益設置得比較大，以容忍一定溫度范圍下VCO的頻率漂移。但是在將VCO的增益設置比較大的同時，也會使得前級電路中的噪聲被放大并進入VCO中，從而導致輸出頻率的phase noise(相位噪聲)變差，降低頻率綜合器的性能。還有的方法是在頻率綜合器失鎖后，重新搜索電容陣列的控制字band，以對環路進行重新鎖定，但這種失鎖后重新鎖定需要較長的時間，會影響到收發機系統其他正常功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單有效的，基于溫度的頻率綜合器自適應頻率校準方法及裝置。

為了實現上述目的，本發明采取如下的技術解決方案：

一種頻率綜合器的自適應頻率校準方法，包括以下步驟：

采集頻率綜合器所處的環境溫度；

計算當前采集到的溫度值和前一次采集到的溫度值之間的差值，將該差值定義為溫度變化量；

將溫度變化量和設定閾值進行比較，如果溫度變化量為正值且大于設定閾值時，則令電容陣列的控制字為M-1，如果溫度變化量為負值且其絕對值大于設定閾值時，則令電容陣列的控制字為M+1，M為常溫下頻率綜合器中壓控振蕩器的電容陣列的控制字。

進一步的，設置溫度傳感器，通過溫度傳感器采集頻率綜合器所處的環境溫度。

進一步的，設置微處理器，通過微處理器根據溫度變化量來調節電容陣列的控制字。

進一步的，設置比較器，通過比較器根據溫度來調節電容陣列的控制字，溫度用壓控振蕩器的可變電容的輸入電壓來表征，設定閾值用第一參考電壓和第二參考電壓表征，當可變電容的輸入電壓大于第一參考電壓時，令電容陣列的控制字為M-1，當可變電容的輸入電壓小于第二參考電壓時，令電容陣列的控制字為M+1。

本發明還提供了一種頻率綜合器的自適應頻率校準裝置，包括：溫度采集單元，用于采集頻率綜合器所處的環境溫度，并將采集到的溫度發送給下述電容陣列調節單元；電容陣列調節單元，用于計算溫度變化量，并根據溫度變化量調節電容陣列的控制字；溫度變化量等于當前采集到的溫度值和前一次采集到的溫度值之間的差值，當溫度變化量為正值且大于設定閾值時，令電容陣列的控制字為M-1，當溫度變化量為負值且其絕對值大于設定閾值時，令電容陣列的控制字為M+1，M為常溫下頻率綜合器中壓控振蕩器的電容陣列的控制字。

進一步的，所述電容陣列調節單元為微處理器。