[发明专利]跳频源电路和电子系统

说明书

本发明提供了一种跳频源电路和电子系统，包括：鉴相器、压控振荡器、环路选择电路、微控制器和运算放大器；鉴相器用于基于时钟信号和分频信号输出第一信号；环路选择电路用于基于第一信号的输出频率输出环路电压；微控制器用于输出第二信号；运算放大器用于对第二信号进行放大处理，输出预置电压；环路电压和预置电压进行叠加处理后的环路输出信号输入压控振荡器；微控制器还用于输出控制信号，压控振荡器基于控制信号和环路输出信号输出本频信号和分频信号。可以实现宽频带、低相噪的调频源的设计目标和频率快速切换的调频源的设计目标，有效缩短频率切换时间、改善杂散指标，提高系统的可靠性，电路设计简单易实现，有极好的经济效益和应用前景。

技术领域

本发明涉及频率源设计技术领域，尤其是涉及一种跳频源电路和电子系统。

背景技术

在电子系统中，时钟相当于系统的心脏，时钟信号的性能直接影响系统的性能及稳定性。随着电子技术的发展，对于时钟信号的性能要求越来越高，所以频率源在电子通信系统中的作用越来越重要。

频率源技术是现代射频领域里一项技术难度大却很先进的通讯技术。随着各种精密器件性能指标的不断优化，频率源的性能也急需提升。数字移动通信系统中，为了提高系统抗干扰能力，常用到扩频技术，其中包括直扩方式和跳频方式，在全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)系统中采用的是跳频方式。而跳频技术是使频率源从一个稳定的工作状态达到另一稳定工作状态的技术。

跳频源的技术难点主要表现在如何实现宽频带内的快速变频和在快速变频的同时如何保证信号的高质量。现有的跳频源技术包括锁相环技术(Phase Locked Loop，PLL)、直接数字频率合成技术(Direct Digital Synthesis，DDS)、混合式频率合成技术(PLL+DDS)以及乒乓环交替输出技术等，均不同程度的存在一些不足，不管是DDS还是以DDS作为参考的锁相环都只能依靠在频率源中选择特定的频率点来规避杂散或者使用滤波器来虑除杂散。所以，在使用这些技术时，需要综合考虑频率源的指标需求，在满足设计需求的前提下，通过一些指标的牺牲来平衡其他指标的参数，以使得频率源的最终输出指标满足系统设计需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种跳频源电路和电子系统，以有效缩短频率切换时间、改善杂散指标，提高系统的可靠性，电路设计简单易实现，有极好的经济效益和应用前景。

第一方面，本发明实施例提供了一种跳频源电路，跳频源电路包括：鉴相器、压控振荡器、环路选择电路、微控制器和运算放大器；鉴相器、环路选择电路和压控振荡器依次连接，微控制器、运算放大器和压控振荡器依次连接，微控制器与压控振荡器连接；鉴相器用于获取外部的时钟信号和压控振荡器输出的分频信号，基于时钟信号和分频信号输出第一信号；环路选择电路用于基于第一信号的输出频率对第一信号进行滤波处理，输出环路电压；微控制器用于输出第二信号；运算放大器用于对第二信号进行放大处理，输出预置电压；环路电压和预置电压进行叠加处理后的环路输出信号输入压控振荡器；微控制器还用于输出控制信号，压控振荡器基于控制信号和环路输出信号输出本频信号和分频信号。

在本申请可选的实施例中，上述跳频源电路还包括：环路分频器；压控振荡器、环路分频器和鉴相器依次连接；环路分频器用于对压控振荡器输出的分频信号进行分频处理，将分频处理后的分频信号输入鉴相器。

在本申请可选的实施例中，上述环路选择电路包括开关和多个环路滤波器；开关用于基于第一信号的输出频率切换环路滤波器为目标环路滤波器；目标环路滤波器用于对第一信号进行滤波处理，输出环路电压。

在本申请可选的实施例中，上述微控制器包括频率控制器和数模转换器；频率控制器、数模转换器和运算放大器依次连接，频率控制器和压控振荡器连接；频率控制器用于输出第二信号和控制信号，数模转换器用于将第二信号由数字信号转换为模拟信号。