[发明专利]亚采样数字锁相环

权利要求书

1.一种亚采样数字锁相环，其特征在于，包括：频率锁定电路、亚采样相位锁定电路和数控振荡器，其中，所述频率锁定电路和所述亚采样相位锁定电路分别与所述数控振荡器连接；

所述频率锁定电路用于根据反馈信号的频率生成第一数字信号，并对所述第一数字信号和输入的频率控制字进行做差处理，得到第一数字控制信号，所述反馈信号为所述数控振荡器的输出信号，所述第一数字控制信号用于对所述数控振荡器进行频率锁定；

所述亚采样相位锁定电路用于根据输入的参考信号对所述反馈信号进行亚采样处理，并依次对所述亚采样处理后的信号进行放大、模数转换生成第二数字控制信号，所述第二数字控制信号用于对所述数控振荡器进行相位锁定；

所述数控振荡器用于根据所述第一数字控制信号和所述第二数字控制信号生成频率和相位可控的输出信号；

所述频率锁定电路包括：

依次连接的高速计数器、加法器和数字滤波器，所述数字滤波器与所述数控振荡器连接；

所述高速计数器用于根据所述反馈信号的频率生成所述第一数字信号；

所述加法器用于对所述高速计数器生成的第一数字信号和所述频率控制字做差，得到频率差信号；

所述数字滤波器用于对所述频率差信号进行滤波处理，得到所述第一数字控制信号。

2.根据权利要求1所述的锁相环，其特征在于，所述亚采样相位锁定电路包括：

依次连接的亚采样电路、时间域可变增益放大电路、逐次逼近寄存器型模数转换器和数字环路滤波器，所述亚采样电路和所述数字环路滤波器分别与所述数控振荡器连接；

所述亚采样电路用于根据所述参考信号对所述反馈信号进行亚采样处理，得到与所述参考信号频率相同的亚采样输出信号；

所述时间域可变增益放大电路用于对所述亚采样输出信号进行时间域的可变增益的放大；

所述逐次逼近寄存器型模数转换器用于将所述时间域可变增益放大电路的输出信号转换为第二数字信号；

所述数字环路滤波器用于对所述第二数字信号进行滤波处理，得到第二数字控制信号。

3.根据权利要求2所述的锁相环，其特征在于，所述亚采样电路包括：第一反相器组、第二反相器组、第一自举电路、第二自举电路、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一电容和第二电容；其中，

所述第一反相器组和所述第二反相器组分别由三个反相器串联组成，所述第一反相器组和所述第二反相器组分别与所述数控振荡器连接；所述第一电容和所述第二电容分别与所述时间域可变增益放大电路连接；所述第一NMOS管的栅极连接所述第一自举电路的输出端，漏极连接所述第一反相器组的输出端，源极与所述第一电容连接；所述第二NMOS管的栅极连接所述参考信号，源极接地，漏极与所述第一电容连接；所述第三NMOS管的栅极连接所述参考信号，源极接地，漏极与所述第二电容连接；所述第四NMOS管的栅极连接所述第二自举电路的输出端，漏极连接所述第二反相器组，源极与所述第二电容连接；所述第一自举电路和所述第二自举电路的输入端分别连接所述参考信号。

4.根据权利要求2所述的锁相环，其特征在于，所述时间域可变增益放大电路包括：第一电荷泵、第二电荷泵和增益控制电路，其中，所述第一电荷泵和所述第二电荷泵分别与所述增益控制电路连接，所述第一电荷泵和所述第二电荷泵分别与所述亚采样电路和所述逐次逼近寄存器型模数转换器连接；

所述增益控制电路用于控制所述第一电荷泵和所述第二电荷泵的增益；

所述增益控制电路包括脉冲产生电路，所述脉冲产生电路能够产生脉冲宽度可调节的脉冲信号；

所述第一电荷泵和所述第二电荷泵结构相同。