[发明专利]PLL频率合成器

说明书

本发明涉及一种PLL频率合成器，特别是涉及一种用于高速转换频率的PLL频率合成器。

一个锁相环(PLL)频率合成器被用在一个无线电装置中的发射机和/或接收机，用它来达到产生一个所希望频率的目的。该PLL频率合成器由一个基准振荡器、一个电压控制振荡器(VCO)、一个相位比较器和一个低通滤波器LPF所组成。该相位比较器检测在基准振荡器的一个输出频率和VCO的一个输出频率之间的相位差。与这个相位差有关的一个信号通过该LPF作为一个控制电压被送到该电压控制振荡器。

 与这种类型的PLL频率合成器被用于诸如移动通信中时，希望具有高速频率转换的性能。例如在已公开的日本专利申请No214925/1991(JP-A-03-214925)中披露了一种用于高速转换频率的PLL频率合成器。在该PLL频率合成器中，一个开关与PLS相关联用作一个环路滤波器。在该频率转换操作中与该频率锁定开始时该开关被接通并且该LPF的输入/输出被短路，因而与该相位差相关的控制电压被提供给该VCO而不提供给该LPF。

然而，在该PLL频率合成器中，与该开关断开时，该环路的响应特性变得不稳定或产生转换噪音。进而，由于在该环路滤波器中已被充电的电压和用来产生一个所希望频率的控制电压不同，因而提供给该VCO的控制电压出现起伏现象。

对于该VCO来说，由于在该控制电压中通常会呈现一个小的变化，具有高调制灵敏度的VCO其振荡频率也有大的变化。当出现如上所述产生的噪音或控制电压的起伏时，即使它接近于一个所希望的频率该振荡频率也会出现波动。用来锁定该频率的时间因此也会延长。

另外，常规的PLL频率合成器是反复过调该振荡频率去锁定该频率而将该振荡频率稳定在一个所希望的频率。因而，存在有这种过调延长了该频率锁定时间的问题。

本发明的目的是要提供一种PLL频率合成器，这种PLL频率合成器即使是该PLL频率合成器在高速转换频时也不会产生由于该开关的转换而出现的噪音或该控制电压的起伏。

本发明的另一个目的是要提供一种PLL频率合成器，这种PLL频率合成器即使是该PLL频率合成器在高速转换频率时也能够进行稳定的频率锁定操作。

本发明还有另外一个目的是要提供一种PLL频率合成器，这种PLL频率合成器在高速转换频率时可抑制该振荡频率的过调。

本发明的再一个目的是要提供一种可高速转换频率的PLL频率合成器。根据本发明的一种PLL频率合成器，包括：

一个电压控制振荡器，用于输出一个具有相应于一个控制信号的电压的振荡频率的振荡信号；

一个可变分频器，用于通过一个可变频率约数对所述振荡信号的频率分频，以提供一个第一分频信号；

一个基准频率振荡器，用于提供一个具有基准频率的基准信号；

一个固定分频器，用于通过一个基准频率约数对所述基准信号的频率分频，以提供一个第二分频信号；

一个相位比较器，用于将所述第一分频信号与所述第二分频信号进行比较，以检测出一个其间的相位差并提供一个相应的相位差电压信号；

一个环路滤波器，用于对所述相位差信号进行滤波以提供所述控制信号；和

一个控制电路，在所述可变频率约数从一个第一值改变到一个第二值的情况下，该控制电路首先将所述可变频率约数从所述第一值改变到所述第一值和第二值的一个中间值，然后从所述中间值改变到所述第二值，

其特征在于，

所述基准频率约数具有一个固定值；

所述控制电路包括一个用于检测所述振荡信号的频率的频率检测器和根据被检测的所述振荡信号的频率来改变所述可变频率约数的控制装置；和

当所述被检测的频率达到一个预定的频率时，所述控制装置可决定将所述可变频率约数从所述中间值改变到所述第二值。

最好是当改变该振荡频率时，该控制电路可向第一可变分频指明一个第一频率约数，并且与该频率达到一个预定频率时向第一可变分频器指出相应于所希望频率的第二频率约数。

另外，最好该控制电路包括：一个频率检测器，用于检测该振荡信号的频率；和一个控制器，用于向该第一可变分频器指明一个用来在该电压控制振荡器转换该振荡频率之前的一个振荡频率和该电压控制振荡器转换之后的一个振荡频率之间振荡出一个预定频率的第一频率约数，并且当由频率检测器所检测的频率达到该预定频率时按照在转换后产生振荡频率方式向第一可变分频器指明第二频率约数。