[实用新型]一种快速自动频率校准装置

权利要求书

1.一种快速自动频率校准装置，其特征在于，包括：

全局时钟产生电路，包括：第一输入端和第二输入端；所述第一输入端与压控振荡器连接，用于输入VCO频率信号；所述第二输入端与参考信号源连接，用于输入参考频率信号；通过控制VCO频率信号对参考频率信号过采样，获取全局时钟信号；

整数周期计算单元，包括：第三输入端和第四输入端；所述第三输入端与所述压控振荡器连接，用于输入VCO频率信号；所述第四输入端与所述全局时钟产生电路连接，用于输入所述全局时钟信号；通过对所述VCO频率信号和所述全局时钟信号进行处理，获取参考频率信号周期内VCO频率信号的整数周期个数；

反相延迟采样电路，包括：第五输入端和第六输入端；所述第五输入端与压控振荡器连接，用于输入VCO频率信号；所述第六输入端与参考信号源连接，用于输入参考频率信号；通过对VCO频率信号进行多次反相延迟处理，获得反相延迟信号，并通过所述参考频率信号对所述反相延迟信号进行采样，获得采样信号；

小数周期计算单元，与所述反相延迟采样电路的输出端相连，用于基于所述采样信号计算参考频率信号与其后面邻近的VCO频率信号上升沿之间的差值，并基于所述差值确定参考频率信号周期内VCO频率信号的小数周期个数；

加法器，与所述整数周期计算单元和所述小数周期计算单元的输出端相连，用于将所述整数周期个数和所述小数周期个数进行相加处理，获得参考频率信号周期内VCO频率信号的完整周期个数；

数字控制逻辑电路，与所述加法器相连，用于基于所述完整周期个数生成控制逻辑字，以控制校准压控振荡器的输出频率。

2.如权利要求1所述的快速自动频率校准装置，其特征在于，所述整数周期计算单元，还包括：

第一计数器，用于在参考频率信号周期内、在VCO频率信号的上升沿的触发下进行累加计数，获取多个第一计数值；

第一计数输出单元，用于在所述全局时钟信号的控制下输出多个第一计数值；

第一计算单元，用于基于多个第一计数值计算参考频率信号周期内VCO频率信号的整数周期个数。

3.如权利要求2所述的快速自动频率校准装置，其特征在于，所述第一计数器的工作频率为GHz级别，所述第一计数器包含多级异步计数器和多级同步计数器。

4.如权利要求1所述的快速自动频率校准装置，其特征在于，所述反相延迟采样电路，还包括：

反相延迟单元，用于对VCO频率信号进行多次反相延迟处理，获得反相延迟信号；

采样单元，用于控制参考频率信号对所述反相延迟信号进行采样，获得采样信号。

5.如权利要求4所述的快速自动频率校准装置，其特征在于，所述反相延迟单元包含M个反相器，M为正整数，M≥Tvco/Tinv；

其中，Tvco为VCO频率信号周期时间，Tinv为反相器的延迟时间。

6.如权利要求1所述的快速自动频率校准装置，其特征在于，所述小数周期计算单元，包括：

第二计数器，用于在VCO频率信号周期内、在参考频率信号的上升沿的触发下进行累加计数，获取多个第二计数值；

第二计算单元，用于获取多个第二计数值分别对应的多组采样信号，并基于多组采样信号计算参考频率信号与其后面邻近的VCO频率信号上升沿之间的差值，并基于所述差值确定参考频率信号周期内VCO频率信号的小数周期个数。

7.如权利要求1所述的快速自动频率校准装置，其特征在于，所述全局时钟信号用于对所述整数周期计算单元和所述小数周期计算单元中的计数器进行同步。