压控振荡器、锁相环电路、光探测装置及激光雷达，其中，所述压控振荡器包括：电感单元、可变电容单元和温度补偿单元，其中：所述电感单元，耦接于所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间；所述可变电容单元，耦接在所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间，包括多个并联的可变电容支路，所述多个可变电容支路均各自分别与所述温度补偿单元耦接，适于使所述压控振荡器覆盖预设的目标频率；所述温度补偿单元，与所述多个可变电容支路分别耦接，适于根据检测到的环境温度，相应地改变温度补偿电压，调整所述多个可变电容支路的电容值。上述方案可以减小环境温度对压控振荡器的影响。影响。影响。
【技术实现步骤摘要】
压控振荡器、锁相环电路、光探测装置及激光雷达
[0001]本说明书实施例涉及压控振荡器
，尤其涉及一种压控振荡器、锁相环电路、光探测装置及激光雷达。
技术介绍
[0002]锁相环(Phase Lock Loop，PLL)电路广泛用于射频收发系统，可提供本振信号或者向数据转换器及数字电路提供时钟信号，本振信号或者时钟信号的信号质量对射频系统、高速度高精度的数据转换器中的关键指标有直接影响。
[0003]能使PLL保持良好频率信号质量的核心部件是压控振荡器(Voltage
‑
Controlled Oscillator，VCO)，由于具有稳定的振荡频率和较宽的调频范围，LC型VCO在PLL中得到普遍应用。LC型VCO是一个正反馈放大器。在电路开始工作时，放大器会将电路中的噪声循环放大，若放大器满足巴克豪森起振(Barkhausen)条件，则振荡器最终会发生振荡，进而能够获得所需的振荡信号。如图1所示的LC型VCO的原理图，信号的频率可以由螺旋型电感L的电感值与总电容值确定，总电容包括由变容管提供的电容C
v
以及寄生电容C1、C2。改变Vctrl值(图1中未示出)可以改变可变电容两端的电压差U
c
，使可变电容容值发生变化，从而改变振荡频率ω。其中，改变Vctrl值的电压信号由PLL中的环路滤波器(Loop Filter，LPF)提供。
[0004]但是，在外界温度发生变化时，LC型VCO内部寄生电容和电感具有较明显的温度特性，若VCO的实时调谐增益K
VCO
很小，PLL会经历重新锁定的过程，并需要长达几十微秒的稳定时间，在这个重新锁定的时间段内，PLL的工作状态是不正常的，这在系统应用中是不被允许的。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本说明书实施例提供一种压控振荡器、锁相环电路、光探测装置及激光雷达，能够减小环境温度变化对压控振荡器的影响。
[0006]首先，本说明书实施例提供了一种压控振荡器，包括：电感单元、可变电容单元和温度补偿单元，其中：
[0007]所述电感单元，耦接于所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间；
[0008]所述可变电容单元，耦接在所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间，包括多个并联的可变电容支路，所述多个可变电容支路均各自分别与所述温度补偿单元耦接，适于使所述压控振荡器覆盖预设的目标频率；
[0009]所述温度补偿单元，与所述多个可变电容支路分别耦接，适于根据检测到的环境温度，相应地改变温度补偿电压，调整所述多个可变电容支路的电容值。
[0010]可选地，所述压控振荡器还包括电压控制单元，与所述可变电容单元耦接，所述电压控制单元包括：
[0011]电压控制模块，适于调节其自身输出电压，以调整所述多个可变电容支路的电容值；
[0012]电阻模块，所述电阻模块耦接于所述电压控制模块和所述可变电容单元之间。
[0013]可选地，所述可变电容支路包括：可变电容模块和固定电容模块，其中：
[0014]所述可变电容模块，分别与所述温度补偿单元和所述电压控制单元耦接；
[0015]所述固定电容模块，耦接于所述可变电容模块与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间，适于提供基础电容值。
[0016]可选地，所述压控振荡器还包括交叉耦合单元，所述交叉耦合单元，耦接于电源和地之间，并与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端耦接，适于提供负电阻。
[0017]可选地，所述交叉耦合单元包括：第一交叉耦合模块和第二交叉耦合模块，其中：
[0018]所述第一交叉耦合模块，设置于所述压控振荡器的接地端，并与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端耦接；
[0019]所述第二交叉耦合模块，设置于所述压控振荡器的电源端，并与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端耦接。
[0020]可选地，所述电感单元直接与电源连接；所述交叉耦合单元包括：设置于接地端的交叉耦合模块，所述交叉耦合模块与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端分别耦接。
[0021]可选地，所述压控振荡器还包括频率粗调单元，所述频率粗调单元包括：
[0022]数字控制码模块，适于输出数字控制码；
[0023]并联的多个频率粗调支路，所述频率粗调支路包括：
[0024]开关模块，其控制端耦接于所述数字控制码模块，适于基于所述数字控制码进行通断控制；
[0025]至少两个固定电容，耦接于所述开关模块和压控振荡器的第一输出端或第二输出端之间，适于在所述开关模块导通时，接入到所述压控振荡器的电路中，以调整所述压控振荡器的子带频率。
[0026]本说明书实施例还提供了一种锁相环电路，包括：
[0027]前述任一实施例所述的压控振荡器，适于生成预设频率范围的振荡信号；
[0028]鉴相器，与所述压控振荡器耦接，适于基于输入的参考信号，判断所述压控振荡器输出的振荡信号是否与所述参考信号的频率相同，并在二者不同时，输出控制电压信号调节所述压控振荡器的振荡频率。
[0029]可选地，所述锁相环电路还包括：低通滤波器，耦接于所述鉴相器与所述压控振荡器之间，适于对所述鉴相器输出的控制电压信号进行滤波。
[0030]本说明书实施例还提供了一种光探测装置，包括：
[0031]光电传感器，适于将探测目标物反射后的光信号转换为模拟电信号；
[0032]模数转换模块，适于将所述模拟电信号转换为数字信号；
[0033]前述任一实施例所述的锁相环电路，适于向所述模数转换模块提供时钟信号。
[0034]可选地，所述光探测装置还包括：电信号预处理模块，耦接于所述光电传感器和所述模数转换模块之间，适于对所述模拟电信号执行如下至少一种预处理：
[0035]对所述模拟电信号进行滤波；
[0036]对所述模拟电信号进行信号放大。
[0037]本说明书实施例还提供了一种激光雷达，包括光发射装置、光学系统和计算系统，
还包括前述任一实施例所述的光探测装置，其中：
[0038]所述光发射装置，适于提供探测光；
[0039]所述光学系统，适于将所述探测光传导到探测目标物，并将所述探测目标物的反射光传导到所述光探测装置；
[0040]所述光探测装置，适于获取所述反射光的接收时间；
[0041]所述计算系统，适于根据所述探测光的发射时间和所述反射光的接收时间，计算所述探测目标物的距离。
[0042]采用本说明书实施例中的压控振荡器，所述压控振荡器包括电感单元、可变电容单元、温度补偿单元，其中，由于所述可变电容单元采用多个可变电容支路并联的方式，所述温度补偿单元根据检测到的环境温度，相应地改变温度补偿电压，调整所述多个可变电容支路的电容值，实现对所述压控振荡器的振荡频率的自适应调整，减小环境温度变化对压控振荡器的影响，进而可以提高压控振荡器的频率输本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压控振荡器，其特征在于，包括：电感单元、可变电容单元和温度补偿单元，其中：所述电感单元，耦接于所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间；所述可变电容单元，耦接在所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间，包括多个并联的可变电容支路，所述多个可变电容支路均各自分别与所述温度补偿单元耦接，适于使所述压控振荡器覆盖预设的目标频率；所述温度补偿单元，与所述多个可变电容支路分别耦接，适于根据检测到的环境温度，相应地改变温度补偿电压，调整所述多个可变电容支路的电容值。2.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，还包括电压控制单元，与所述可变电容单元耦接，所述电压控制单元包括：电压控制模块，适于调节其自身输出电压，以调整所述多个可变电容支路的电容值；电阻模块，所述电阻模块耦接于所述电压控制模块和所述可变电容单元之间。3.根据权利要求2所述的压控振荡器，其特征在于，所述可变电容支路包括：可变电容模块和固定电容模块，其中：所述可变电容模块，分别与所述温度补偿单元和所述电压控制单元耦接；所述固定电容模块，耦接于所述可变电容模块与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端之间，适于提供基础电容值。4.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，还包括交叉耦合单元，所述交叉耦合单元，耦接于电源和地之间，并与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端耦接，适于提供负电阻。5.根据权利要求4所述的压控振荡器，其特征在于，所述交叉耦合单元包括：第一交叉耦合模块和第二交叉耦合模块，其中：所述第一交叉耦合模块，设置于所述压控振荡器的接地端，并与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端耦接；所述第二交叉耦合模块，设置于所述压控振荡器的电源端，并与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端耦接。6.根据权利要求4所述的压控振荡器，其特征在于，所述电感单元直接与电源连接；所述交叉耦合单元包括：设置于接地端的交叉耦合模块，所述交叉耦合模块与所述压控振荡器的第一输出端和第二输出端分别耦接。7.根据权利要求1所述的压控...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱文毅，历洪宇，尹辉，朱雪洲，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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