一种频率综合器的自适应频率校准方法及装置制造方法及图纸

一种频率综合器的自适应频率校准方法及装置，所述方法包括以下步骤：采集频率综合器所处的环境温度；计算当前采集到的温度值和前一次采集到的温度值之间的差值，将该差值定义为温度变化量；将温度变化量和设定阈值进行比较，如果温度变化量为正值且大于设定阈值时，则令电容阵列的控制字为M

【技术实现步骤摘要】
一种频率综合器的自适应频率校准方法及装置


[0001]本专利技术属于
，具体涉及一种用于集成电路的频率综合器的自适应频率校准方法及装置。

技术介绍

[0002]频率综合器主要由PFD(鉴频鉴相器)、CP(电荷泵)、LPF(环路滤波器)、VCO(压控振荡器)、DIV(分频器)等主要模块组成环路。在正常工作时，环路处于锁定状态。当外界环境温度变化时，环路中的电子器件，如电容、电感、MOS管、电阻等特性会发生变化，导致VCO的输出频率也会发生变化，而当VCO增益(Kvco)较小时，环路可能会直接失锁，即使VCO增益较大，通过环路自身调节也会一定程度改变当前最佳工作条件，使得噪声性能下降。
[0003]为了保证温度变化时频率综合器仍可以锁定频率，保持在最佳的工作状态，有的方法是将VCO的增益设置得比较大，以容忍一定温度范围下VCO的频率漂移。但是在将VCO的增益设置比较大的同时，也会使得前级电路中的噪声被放大并进入VCO中，从而导致输出频率的phase noise(相位噪声)变差，降低频率综合器的性能。还有的方法是在频率综合器失锁后，重新搜索电容阵列的控制字band，以对环路进行重新锁定，但这种失锁后重新锁定需要较长的时间，会影响到收发机系统其他正常功能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种简单有效的，基于温度的频率综合器自适应频率校准方法及装置。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：
[0006]一种频率综合器的自适应频率校准方法，包括以下步骤：
[0007]采集频率综合器所处的环境温度；
[0008]计算当前采集到的温度值和前一次采集到的温度值之间的差值，将该差值定义为温度变化量；
[0009]将温度变化量和设定阈值进行比较，如果温度变化量为正值且大于设定阈值时，则令电容阵列的控制字为M
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1，如果温度变化量为负值且其绝对值大于设定阈值时，则令电容阵列的控制字为M+1，M为常温下频率综合器中压控振荡器的电容阵列的控制字。
[0010]进一步的，设置温度传感器，通过温度传感器采集频率综合器所处的环境温度。
[0011]进一步的，设置微处理器，通过微处理器根据温度变化量来调节电容阵列的控制字。
[0012]进一步的，设置比较器，通过比较器根据温度来调节电容阵列的控制字，温度用压控振荡器的可变电容的输入电压来表征，设定阈值用第一参考电压和第二参考电压表征，当可变电容的输入电压大于第一参考电压时，令电容阵列的控制字为M
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1，当可变电容的输入电压小于第二参考电压时，令电容阵列的控制字为M+1。
[0013]本专利技术还提供了一种频率综合器的自适应频率校准装置，包括：温度采集单元，用
于采集频率综合器所处的环境温度，并将采集到的温度发送给下述电容阵列调节单元；电容阵列调节单元，用于计算温度变化量，并根据温度变化量调节电容阵列的控制字；温度变化量等于当前采集到的温度值和前一次采集到的温度值之间的差值，当温度变化量为正值且大于设定阈值时，令电容阵列的控制字为M
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1，当温度变化量为负值且其绝对值大于设定阈值时，令电容阵列的控制字为M+1，M为常温下频率综合器中压控振荡器的电容阵列的控制字。
[0014]进一步的，所述电容阵列调节单元为微处理器。
[0015]进一步的，所述电容阵列调节单元为比较控制电路，所述比较控制电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器和所述第二比较器的输入分别是频率综合器中压控振荡器的可变电容的输入电压和表征设定阈值的第一参考电压和第二参考电压，根据两个比较器的输出调节电容阵列的控制字。
[0016]由以上技术方案可知，本专利技术通过设置温度采集单元和电容阵列调节单元，由电容阵列调节单元根据温度变化量来调节VCO中电容阵列的电容数量，采用温度补偿的方式，来补偿VCO中电容变化和压控振荡器的频率漂移，降低了环境温度对锁相调频电路输出调频信号频谱的影响，改善了现有技术中频率综合器的输出频率受环境温度变化影响的情况，低成本的解决环境温度变化时导致的频率综合器性能下降问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为一种VCO的电路图；
[0019]图2为可变电容的电压电容曲线图；
[0020]图3为不同控制字的电容阵列对应可变电容输入电压和VCO的输出频率的曲线图；
[0021]图4为本专利技术方法的流程图；
[0022]图5为本专利技术实施例电容阵列调节单元另一种实施方式的电路图；
[0023]图6为本专利技术实施例装置的框图。
[0024]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；术语“正”、“反”、“底”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]压控振荡器(VCO)是一种输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路，如图1所示，频率综合器中的VCO通常包括电感、可变电容及由多个固定电容组成的电容阵列。VCO的输出频率公式为：从该公式可以看出，通过调节电路的电感值或者电容值可以改变输出频率，具体而言，既可以通过调节VCO中电容阵列的容值来改变VCO的输出频率，也可以通过调节VCO中可变电容的输入电压来改变VCO的输出频率。
[0027]由于电容、电感等电子器件具有一定的温度系数，一般来说，随着温度升高，VCO的输出频率会降低，呈现负温度系数特性。图2为VCO中可变电容的电压电容曲线图，如图2所示，当温度升高时，由于闭环作用，会使得可变电容的输入电压抬升，可变电容的电容减小，以保证VCO的输出频率不变。可变电容的输入电压和VCO的输出频率间的关系可以表示为：Fout＝FO+Kvco*Vc，其中，F0为中点频率，Kvco为VCO的增益，Vc为可变电容的输入电压，Fout为VCO的输出频率。但是当温度继续升高时，可变电容的输入电压继续变大，就会脱离最优工作点，使噪声性能下降，当温度变化太大或者Kvco太小时，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频率综合器的自适应频率校准方法，其特征在于，包括以下步骤：采集频率综合器所处的环境温度；计算当前采集到的温度值和前一次采集到的温度值之间的差值，将该差值定义为温度变化量；将温度变化量和设定阈值进行比较，如果温度变化量为正值且大于设定阈值时，则令电容阵列的控制字为M
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1，如果温度变化量为负值且其绝对值大于设定阈值时，则令电容阵列的控制字为M+1，M为常温下频率综合器中压控振荡器的电容阵列的控制字。2.如权利要求1所述的频率综合器的自适应频率校准方法，其特征在于：设置温度传感器，通过温度传感器采集频率综合器所处的环境温度。3.如权利要求1所述的频率综合器的自适应频率校准方法，其特征在于：设置微处理器，通过微处理器根据温度变化量来调节电容阵列的控制字。4.如权利要求1所述的频率综合器的自适应频率校准方法，其特征在于：设置比较器，通过比较器根据温度来调节电容阵列的控制字，温度用压控振荡器的可变电容的输入电压来表征，设定阈值用第一参考电压和第二参考电压表征，当可变电容的输入电压大于第一参考电压时，令电容阵列的控制字为M
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1，当可...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旺，陈国安，颜承伟，徐文星，李兴祥，梁虔荣，李亦辉，
申请(专利权)人：珠海泰芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：