一种锁相环制造技术

一种锁相环，包括：振荡器；与所述振荡器中的变容管并联的数字开关电容阵列，所述数字开关电容阵列包括N个并联的开关电容，N为大于1的正整数；控制器，用于根据所述振荡器的控制电压的变化生成电平信号，以及第一控制字；调节电路，包括：平滑电路，和N个多路选通开关MUX；所述平滑电路用于延缓所述电平信号的翻转速度，得到平滑信号；所述N个MUX分别与所述N个开关电容一一对应，所述N个MUX用于根据所述第一控制字对所述平滑信号进行选通控制，并输出控制所述N个开关电容的开或关的控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种锁相环
本申请涉及电路
，尤其涉及一种锁相环。
技术介绍
锁相环(PhaseLockedLoop)是通信系统中的一种重要电路，锁相环的作用是保持其输出的信号与接收到的参考信号在频率以及相位上的同步，当参考信号的频率或相位发生变化时，锁相环需要通过其内部的反馈系统调节输出信号的频率或相位，直到两者在频率或相位上重新同步。锁相环中，振荡器是核心单元，振荡器的功能和性能直接影响着锁相环的功能与性能。振荡器本身的振荡频率随着温度会发生变化，通常随着温度升高，振荡器的振荡频率降低。如果温度变化较大时，可能导致振荡器的振荡频率变化较大，从而导致锁相环失锁，锁相环失锁时需要再次对输入信号的频率以及相位进行锁定，从而导致锁相环性能的下降。在某些应用场景中，如网络类通信系统对锁相环的性能有着严格的要求，在外界温度变化过程中，锁相环不允许失锁现象的发生，因此为了增加锁相环的可靠性，需要通过温度补偿来解决上述问题。现有技术中，通过温度补偿电路对振荡器虽然能够实现温度补偿，但是由于信号的抖动，仍然会对振荡器的振荡频率产生影响，使得锁相环无法实现频率的连续锁定。
技术实现思路
本申请实施例提供一种锁相环，用以解决由于信号的抖动会对振荡器的振荡频率产生影响的问题，使得锁相环的频率在温度补偿时可以连续锁定。本申请实施例提供一种锁相环，包括：振荡器；与所述振荡器中的变容管并联的数字开关电容阵列，所述数字开关电容阵列包括N个并联的开关电容，N为大于1的正整数；控制器，用于根据所述振荡器的控制电压的变化生成电平信号，以及第一控制字；调节电路，包括：平滑电路，和N个多路选通开关MUX；所述平滑电路用于延缓所述电平信号的翻转速度，得到平滑信号；所述N个MUX分别与所述N个开关电容一一对应，所述N个MUX用于根据所述第一控制字对所述平滑信号进行选通控制，并输出控制所述N个开关电容的开或关的控制信号。上述方案中，电平信号可以用于控制数字开关电容阵列的一个开关电容的开或关，在电平信号从0变化到1或从1变化到0的跳变过程中，如果不对电平信号进行任何处理，会使得数字开关电容阵列的等效电容的容值瞬间发生变化，进而引起振荡器的振荡频率发生频率跳变。而通过平滑电路延缓所述电平信号的翻转速度之后，可以控制数字开关电容阵列产生连续可变的电容值，从而实现振荡频率的连续可调，可以降低振荡器的振荡频率发生频率跳变的概率，提高振荡器工作的稳定性。一种可能的实现方式中，所述控制器，用于根据所述振荡器的控制电压的变化，对前一状态下用于对所述N个MUX进行选通控制的第二控制字进行更新，得到当前状态下的所述第一控制字。一种可能的实现方式中，所述第一控制字按照热码方式编码。采用热码方式编码时，每次更新第一控制字时，只需要对第一控制字进行加1或减1，即可以获得更新后的第一控制字，从而减少译码逻辑。一种可能的实现方式中，所述控制器用于，当所述振荡器的控制电压大于第一预设电压时，对前一状态的所述第二控制字加M，得到所述第一控制字，M位大于0的整数；或当所述振荡器的控制电压小于第而预设电压时，对前一状态的所述第二控制字减M，得到所述第一控制字。一种可能的实现方式中，所述平滑电路为低通滤波器。一种可能的实现方式中，所述低通滤波器的极点位于所述锁相环的环路带宽内。上述方案中，低通滤波器的极点位于所述锁相环的环路带宽内时，可以提高环路稳定性。一种可能的实现方式中，所述低通滤波器将所述电平信号从0翻转到1，或者从1翻转到0所需的时间长度，根据所述低通滤波器的时间常数确定。一种可能的实现方式中，所述调节电路还包括串联于所述平滑电路的输入端与所述控制器之间的开关；所述控制器，还用于在确定所述振荡器的控制电压的发生变化之后，以及在生成所述电平信号之前，生成第一数字信号，并通过所述第一数字信号控制所述开关闭合。一种可能的实现方式中，所述控制器，还用于在生成并输出所述电平数字信号之后的预设时间之后，对所述第一数字信号进行更新，并利用更新后的所述第一数字信号控制所述开关断开。一种可能的实现方式中，所述预设时间是根据所述低通滤波器的时间常数确定的。一种可能的实现方式中，所述调节电路还包括串联于所述平滑电路的输出端与所述控制器之间的初始点预设电路；所述控制器，还用于根据所述振荡器的控制电压的变化生成第二数字信号；所述初始点预设电路，用于根据所述第二数字信号，将所述平滑电路的输出端的逻辑电平设置为与所述电平信号的逻辑电平相反。通过上述方案，可以实现对平滑电路的初始化，提高平滑电路的稳定性。一种可能的实现方式中，所述第一控制字包括N组控制比特，其中每组控制比特分别用于控制所述N个MUX中的一个MUX。一种可能的实现方式中，所述第一控制字中的每组控制比特包括2个比特，所述N个MUX中的每个MUX为4选1的MUX。一种可能的实现方式中，当每组控制比特为00时，该组控制比特控制对应的MUX输出低电平信号；当每组控制比特为11时，该组控制比特控制对应的MUX输出高电平信号；当每组控制比特为01时，该组控制比特控制对应的MUX输出所述平滑信号。一种可能的实现方式中，当所述振荡器的控制电压大于第一预设电压时，所述电平信号为从0到1的信号；或者，当所述振荡器的控制电压小于第二预设电压时，所述电平信号为从1到0的信号。一种可能的实现方式中，所述锁相环还包括：温度检测器；所述温度检测器，用于获取所述振荡器的温度值；所述控制器还用于，根据所述温度值，将预设对应关系中与所述温度值对应的控制字作为初始状态下的控制字，所述预设对应关系为温度值与控制字的对应关系。通过上述方案，可以在进行温度补偿时，实现对控制字的初始化，便于后续调整振荡器的频率，提高了电路工作的效率。一种可能的实现方式中，所述锁相环还包括：控制电压检测器：所述控制电压检测器，用于根据第一预设电压以及第二预设电压对所述控制电压进行检测，并根据检测结果指示所述控制器所述控制电压是否发生变化，其中，所述第一预设电压大于所述第二预设电压。一种可能的实现方式中，所述控制电压检测器用于：在检测到所述控制电压大于所述第一预设电压时，输出第一状态码字，以指示所述控制器所述控制电压大于所述第一预设电压；在检测到所述控制电压小于所述第二预设电压时，输出第二状态码字，以指示所述控制器所述控制电压小于所述第二预设电压。一种可能的实现方式中，所述控制电压检测器包括第一迟滞比较器和第二迟滞比较器，所述第一迟滞比较器的第一输入端输入的电压为所述第一预设电压，所述第一迟滞比较器的第二输入端输入的电压为所述控制电压；所述第二迟滞比较器的第一输入端输入的电压为所述第二预设电压，所述第二迟滞比较器的第二输入端输入的电压为所述控制电压。一种可能的实现方式中，所述控制器为有限状态机FSM。本申请实施例提供一种通信设备，所述通信设备中包括上述任一所述的锁相环。本申请实施例提供一种温度补偿电路，包括：数字开关电容阵列，所述数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锁相环，其特征在于，包括：/n振荡器；/n与所述振荡器中的变容管并联的数字开关电容阵列，所述数字开关电容阵列包括N个并联的开关电容，N为大于1的正整数；/n控制器，用于根据所述振荡器的控制电压的变化生成电平信号，以及第一控制字；/n调节电路，包括：平滑电路，和N个多路选通开关MUX；/n所述平滑电路用于延缓所述电平信号的翻转速度，得到平滑信号；/n所述N个MUX分别与所述N个开关电容一一对应，所述N个MUX用于根据所述第一控制字对所述平滑信号进行选通控制，并输出控制所述N个开关电容的开或关的控制信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种锁相环，其特征在于，包括：
振荡器；
与所述振荡器中的变容管并联的数字开关电容阵列，所述数字开关电容阵列包括N个并联的开关电容，N为大于1的正整数；
控制器，用于根据所述振荡器的控制电压的变化生成电平信号，以及第一控制字；
调节电路，包括：平滑电路，和N个多路选通开关MUX；
所述平滑电路用于延缓所述电平信号的翻转速度，得到平滑信号；
所述N个MUX分别与所述N个开关电容一一对应，所述N个MUX用于根据所述第一控制字对所述平滑信号进行选通控制，并输出控制所述N个开关电容的开或关的控制信号。


根据权利要求1所述的锁相环，其特征在于，所述控制器，用于根据所述振荡器的控制电压的变化，对前一状态下用于对所述N个MUX进行选通控制的第二控制字进行更新，得到当前状态下的所述第一控制字。


根据权利要求2所述的锁相环，其特征在于，所述控制器用于，
当所述振荡器的控制电压大于第一预设电压时，对前一状态的所述第二控制字加M，得到所述第一控制字，M位大于0的整数；或
当所述振荡器的控制电压小于第而预设电压时，对前一状态的所述第二控制字减M，得到所述第一控制字。


根据权利要求1至3任一所述的锁相环，其特征在于，所述平滑电路为低通滤波器。


根据权利要求4所述的锁相环，其特征在于，所述低通滤波器的极点位于所述锁相环的环路带宽内。


根据权利要求4至5任一所述的锁相环，其特征在于，所述低通滤波器将所述电平信号从0翻转到1，或者从1翻转到0所需的时间长度，根据所述低通滤波器的时间常数确定。


根据权利要求4至6任一所述的锁相环，其特征在于，所述调节电路还包括串联于所述平滑电路的输入端与所述控制器之间的开关；
所述控制器，还用于在确定所述振荡器的控制电压的发生变化之后，以及在生成所述电平信号之前，生成第一数字信号，并通过所述第一数字信号控制所述开关闭合。


根据权利要求4至7任一所述的锁相环，其特征在于，所述调节电路还包括串联于所述平滑电路的输出端与所述控制器之间的初始点预设电路；
所述控制器，还用于根据所述振荡器的控制电压的变化生成第二数字信号；
所述初始点预设电路，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢磊，黄家乐，卢磊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44