[发明专利]一种宽频带锁相环频率综合器电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，尤其涉及一种宽频带自动跟踪输入频率调整倍频数的锁相环频率综合器电器。

背景技术

如图1所示的传统的锁相环频率综合器，一般输入频率是固定的，相应的锁相环分频器分频比也会根据输入频率和输出频率来固定。但是通常大多数情况下输入频率会发生变化。假如输入频率的范围非常宽，由于压控振荡器的输出频率范围有限，那么锁相环的分频器分频比将难以确定。

为了增大锁相环电路的输入频率带宽，传统的宽频带锁相环频率综合器一般采用若干输出频率不同的压控振荡器，然后通过对输入频率信号的计数来选择合适的压控振荡器工作，来达到宽频输出的目的，电路图如图2所示。在输入频率变化范围进一步增大的情况下，比如有可能从12.5M～200M之间任意变换，那么在较低的输入频率下使用时钟信号对输入频率进行计数将会变得非常困难。

现在固定锁相环频率综合器也存在一定的问题，比如传统的锁相环频率综合器一般输入频率是固定的值，其相应的锁相环分频器分频比也会根据固定的输入频率和输出频率来固定。此外，宽频输入情况下，由于压控振荡器的输出频率范围有限，那么锁相环的分频器分频比将难以确定。再者，对于较低频率下的输入信号，由于使用时钟信号对输入频率进行计数将会变得非常困难，这会限制这种电路在低频情况下的应用。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种结构新颖的锁相环频率综合器，解决传统电路结构中使用频率计数器在低频情况下的长时间相应问题，同时也避免出现传统电路结构中多个压控振荡器的复杂情况。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种宽频带锁相环频率综合器，包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器，还包括电压反馈输入频率分频电路，所述电压反馈输入频率分频电路连接在电荷泵输出端与鉴频鉴相器输入端之间，所述电荷泵连接在鉴频鉴相器输出端和环路滤波器输入端之间，所述压控振荡器连接在环路滤波器输出口端与电荷泵输入端之间；所述电压反馈输入频率分频电路检测锁相环电荷泵输出的压控振荡器控制电压。

在上述提供宽频带锁相环频率综合器中，其中所述电压反馈输入频率分频电路包括电压检测电路、计数器和分频数可控分频器，所述计数器连接在电压检测器输出端和分频数可控分频器输入端之间，所述压控振荡器与分频数可控分频器之间连接；所述电压检测电路用于检测锁相环电荷泵输出的压控振荡器控制电压；所述计数器用于对电压检测电路的数字输出信号进行处理并传递给分频数可控分频器。

在上述提供宽频带锁相环频率综合器中，其中所述分频数可控分频器包括分频数固定环内分频器和分频数可控环内分频器，所述分频数可控环内分频器的分频数控制端与计数器输出信号输出端相连。

在上述提供宽频带锁相环频率综合器中，其中所述电压检测电路具有三个输入端，所述三个输入端分别与锁相环电荷泵输出端以及两恒定电压Vh、VI相连，电压检测器的输出端为一个两位数字信号输出端，其中Vh为锁相环压控振荡器的最高输出频率对应控制电压，VI为锁相环压控振荡器的最低输出频率对应控制电压；所述电压检测器用于检测锁相环电荷泵输出的压控振荡器控制电压，电压检测电路如图4所示。当前VCO的控制电压，将与Vh和VI进行比较，如果高于Vh，则UD信号为1，OK信号为0。若低于VI信号，则UD信号为0，OK信号为0。如果在正常范围内，则OK信号为1，UD信号为不定态。在电压反馈输入频率分频电路中，计数器用于对电压检测器数字输出信号进行处理并传递给分频数可控分频器。当UD信号为1时，计数器进行+1操作(即输出值+1)，当UD信号为0时，计数器进行减1操作。一旦OK信号为1，则计数器停止工作。

在上述提供宽频带锁相环频率综合器中，其中所述电压检测器的输出端为两位数字信号输出端。

本发明中的宽频带自动跟踪输入频率调整倍频数的锁相环频率综合器前级频率输入分频器为分频数可控分频器。其输入端与锁相环时钟信号相连，其分频数控制端与计数器输出信号输出相连。且该频率综合器有两个环内分频器，一个分频数固定和一个为分频数可控分频器。分频数可控分频器的分频数控制端与计数器输出信号输出相连。输出是前级频率输入分频器和分频数可控环内分频器的设置值，当输出值为0时，前级频率输入分频器不分频，分频数可控环内分频器分频数为8。当输出值为1时，前级频率输入分频器分频数为2，分频数可控环内分频器分频数为4。输出值为2，前级频率输入分频器分频数为4，分频数可控环内分频器分频数为2。输出值为3，前级频率输入分频器分频数为8，分频数可控环内分频器不分频。