[发明专利]通过相关DDS的数字AFC调整

说明书

本发明涉及一自动频率控制(AFC)的电路。

在许多设备中必须要实现自动频率控制。这种应用范围在于对振荡回路的频率进行电子调谐。典型地，电子调谐时采用一变容二极管。在运行过程中变容二极管需要一10V-30V的直流电压，且此电压浮差限定在几个毫伏之内。因此，对由电池供电的接收机来说，变容二极管只需接在一直流变压器上就可以了。这种变容二极管有一较大的缺点，就是阻挡层电容对温度有一依赖关系。为此，通常在馈电电压线路中接入一温度系数相同的二极管作为温度依赖性电阻。

在高频大电压情况下，根据变容二极管的弯曲特性曲线，直流电压平均值将会产生一偏移，因此电容也会发生变化。这将带来失真现象。通过两个相同的二极管相互连接在一起可以补偿上述电容变化。变容二极管的电压依赖特性及温度依赖特性主要是由高频引起的。对此，较小的电容变化将会导致极大的频率变化。其结果是接收调整发射机时会产生干扰。因此，在二极管调谐过程中就需要一自动频率调整。其调节量为振荡器的频率。利用自动频率调整(AFC)，通过调整振荡器频率就可以实现调谐保持稳定。

附图9展示了一大家熟悉的AFC电路。温度补偿电压控制振荡器(VCO)给出一确定的脉冲信号至频率比较器3。频率比较器3将温度补偿电压控制振荡器(VCO)9的脉冲与系统脉冲f_ref进行比较，而系统脉冲是从时间标准信息中获取的。频率比较器3发出一数字跟踪信号，此信号录入了频率比较器3所得到的VCO 9脉冲与系统脉冲f_ref之间的频率差。将该数字信号输至数字-模拟(D/A)转换器10，在此把它转换成一模拟跟踪信号。之后，模拟跟踪信号又被送至温度补偿VCO 9上，并以之来调整VCO9的振荡频率，这样便形成了一闭合调整回路。

从附图9可以看出，调整回路为一模拟实现方式。而该模拟方式有以下几个缺点。如，容易产生干扰耦合。在必需的动态范围内还容易出问题。这种作用在供电电压简化的设备中显得尤为重大，譬如在移动电话中就是如此，还有一缺点，就是为跟踪模拟调谐电压而设计的D/A转换器10费用太高，其原因为数字-模拟转换器10的准确性对调整精度起着决定性作用。此外，附图1所示的AFC电路起振太慢，而且本着模拟跟踪的目的，它不能较好地集成到集成电路中去。

本发明的目的就是提供一自动频率调整(AFC)电路，以一简单的方法实现对振荡频率进行准确跟踪。

该目的由权利要求1或4所述的特征得以实现。发明的中心思想在于，通过使用一所谓的直接数字合成装置(DDS)来获得高精度的温度补偿信号。

本发明提供了一自动频率调整电路，它带有一振频为f_xtal的振荡器。振荡器频率f_xtal作为脉冲送给直接数字合成装置。此外，电路还带有一频率比较器，用来得到数字合成装置的输出频率f_mut与参考频率f_ref之间的差值。频率比较器生成一数字输出信号，此信号显示数字合成装置的输出频率f_mut与参考频率f_ref之间的频率差值。之后，频率比较器的这种数字输出信号作为加数被送至数字合成装置，由此构成一闭合调整回路。同时也形成了一数字形式的反馈。

优选地，频率比较器的数字输出信号要进行温度补偿，也就是说，先将振荡器的温度特性曲线存储在频率比较器中，然后再给频率比较器加入一温度信息。

在数字合成装置与频率比较器之间可接入一带通频率为f_bp的带通滤波器。带通频率f_bp基本上同数字合成装置的输出信号频率f_mut的时间平均值相符。这种带通滤波器可改善数字合成装置输出信号的频谱纯度。