[发明专利]具有快速锁定功能的锁相环频率综合器

说明书

技术领域

本发明属于电子通信或无线射频的技术领域，具体是指一种具有快速锁定功能的锁相环频率综合器。

背景技术：

目前，锁相环频率综合器广泛应用于电子通信和无线射频技术领域，已成为现代无线通信不可缺少的模块。在要求频综快速锁定的数字移动系统，车载射频接收系统和跳频系统等现代无线射频通信里面，频综的快速锁定是非常重要的一个指标。因为分数锁相环频综在实现窄信道间隔的同时可以提供大的环路带宽，与整数锁相环相比，具有环路锁定速度快优势，同时采取一些其他技术，相位噪声和参考毛刺也不比整数频综差。正因为分数频综具有锁定速度快等这些优势，现代射频无线通信基本上采用分数频综，传统分数频综的锁定时间对于多数系统的要求是足够的。但是，随着技术的发展，许多无线射频收发机需要一个宽带频综和一个复杂的本地振荡产生器来为接收机和发射机提供各种本振信号，或者是像PHS等系统需要一个更快的锁定时间，一个显而易见的方法就是增大压控振荡器(VCO)的灵敏度，但是当VCO的灵敏度增大，相位噪声特性就会恶化变差，对于低电源电压频综来说，相位噪声的恶化使通过增大VCO灵敏度来达到快速锁定的目的使频综是不可能应用到低相位噪声要求的系统中去的。因此，要实现频率综合器的快速锁定，就必须采用其他的环路快速锁定技术，同时满足低的相位噪声和参考毛刺要求，并且保证环路稳定。

现有的环路快速锁定技术主要有以下两类：

1、VCO预调节模式(VCO pre-tuning)。通过选择VCO电感或开关电容阵列来改变VCO振荡频率，也称自动频率校正(AFC：adaptive frequency calibration)，如图1所示；或通过DAC来预设置VCO的控制电压来达到环路快速锁定的目的。相关文献有：[1]Han-ilLee，Je-Kwang Cho，and Kun-Seok Lee，etc，“a sigma-delta fractinal-N FrequencySynthesizer Using a Wide-band Integrated VCO and a Fast AFC Technique forGSM/GPRS/WCDMA Applications”IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS，VOL.39，NO.7，JULY 2004。[2]Chi-Wa Lo and Howard Cam Luong，“a 1.5V 900-MHz Monolithic CMOSFast-Switching Frequency Synthesizer for Wireless Application”IEEE JOURNAL OFSOLID-STATE CIRCUITS，VOL.37，NO.4，APRIL 2004。AFC模式不足是锁定时间等于AFC时间与正常锁定时间之和，而且AFC控制电路规模比较大，直接增加了功耗与复杂度，与现代低功耗、低成本不符；通过DAC预设置的不足是需要一个DAC模块，DAC的噪声直接加在VCO控制线上，而且DAC的精度直接影响环路的锁定时间。