[发明专利]一种锁相环锁定指示电路及锁相环

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种锁相环锁定指示电路及锁相环。

背景技术

锁相环（Phase Locked Loop，简称PLL)实现频率合成有很多优点，电路简单，体积小巧，频率配置灵活，因此应用广泛。在高速有线通信中，用于时钟产生、时钟恢复等；在无线通信中，用于射频本振频率的产生。

锁定指示功能指示锁相环是否能够正常锁定，对于锁相环本身及锁相环所应用的系统的状态指示和故障排查都较为重要。在鉴相频率不是很高的情况下，一般锁相环芯片，自身都具有所述锁定指示功能。

但是当鉴相频率较高时，通常采用独立的鉴频鉴相器结合分频器来构成环路，此时，所述环路通常不具有所述锁定指示功能，需要通过外电路来构成其锁定指示电路。传统的思路是通过测频完成锁定指示，即检测锁相环的输出频率，将所述输出频率与设定的频率作比较。具体的测频方法有很多，比如鉴频法测频、干涉比相测频、数字测频等。当所述锁相环的输出频率比较低时，可以采用相应的测频芯片实现锁定指示功能；但是当其输出频率比较高（如5～10G的频率范围）时，用上述几种方法测频都需要非常复杂的附加电路才能实现，作为具有电路简单小巧特征的锁相环的附加电路工程上不经济实用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种锁相环锁定指示电路及锁相环，以解决现有技术需要额外增加复杂电路以适用于高输出频率情况下的锁定指示的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种锁相环锁定指示电路，与锁相环相连，所述锁相环包括：鉴频鉴相器、与所述鉴频鉴相器相连的环路滤波器、与所述环路滤波器相连的压控振荡器及分别与所述鉴频鉴相器和压控振荡器相连的分频器；所述锁相环锁定指示电路包括：

与所述环路滤波器及压控振荡器的连接点相连的模数转换器，用于接收电压控制信号，并对所述电压控制信号进行模数转换后输出；

与所述分频器相连的控制器，用于输出频率控制信号；

分别与所述模数转换器及控制器相连的现场可编程逻辑阵列，用于接收所述模数转换后的电压控制信号及所述频率控制信号，当所述模数转换后的电压控制信号及所述频率控制信号之间的差值小于第一预设值时，输出锁定指示信号。

优选的，所述模数转换器还与所述鉴频鉴相器及环路滤波器的连接点相连，所述模数转换器还用于接收误差电压信号，并将所述误差电压信号进行模数转换后输出。

优选的，所述现场可编程逻辑阵列，还用于接收所述进行模数转换后的误差电压信号，当所述模数转换后的电压控制信号及所述频率控制信号之间的差值小于第一预设值，且所述进行模数转换后的误差电压信号小于第二预设值时，输出锁定指示信号。

一种锁相环，包括：鉴频鉴相器、与所述鉴频鉴相器相连的环路滤波器、与所述环路滤波器相连的压控振荡器、分别与所述鉴频鉴相器和压控振荡器相连的分频器，以及分别与所述环路滤波器及压控振荡器的连接点和所述分频器相连的锁相环锁定指示电路；其中：

所述鉴频鉴相器，用于根据参考频率输入信号及反馈频率输入信号，生成并输出误差电压信号；

所述环路滤波器，用于根据所述误差电压信号生成并输出电压控制信号；

所述压控振荡器，用于根据所述电压控制信号生成并输出输出频率信号；

所述分频器，用于根据所述输出频率信号生成并输出所述反馈输入信号；

所述锁相环锁定指示电路包括：

与所述环路滤波器及压控振荡器的连接点相连的模数转换器，用于接收电压控制信号，并对所述电压控制信号进行模数转换后输出；

与所述分频器相连的控制器，用于输出频率控制信号；

分别与所述模数转换器及控制器相连的现场可编程逻辑阵列，用于接收所述模数转换后的电压控制信号及所述频率控制信号，当所述模数转换后的电压控制信号及所述频率控制信号之间的差值小于第一预设值时，输出锁定指示信号。

优选的，所述模数转换器还与所述鉴频鉴相器及环路滤波器的连接点相连，所述模数转换器还用于接收误差电压信号，并将所述误差电压信号进行模数转换后输出。

优选的，所述现场可编程逻辑阵列，还用于接收所述进行模数转换后的误差电压信号，当所述模数转换后的电压控制信号及所述频率控制信号之间的差值小于第一预设值，且所述进行模数转换后的误差电压信号小于第二预设值时，输出锁定指示信号。