具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路和方法技术

本申请实施例的具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路和方法，先通过控制电压产生支路产生电压信号并传送到压控振荡器的第二信号控制端；压控振荡器的输出信号经由锁相环支路分频后与参考时钟均输入频率校准支路；温度传感器采集芯片的温度数据，并将温度数据发送至频率校准支路；频率校准支路根据压控振荡器的输出信号的分频时钟和参考时钟以及温度数据，输出控制信号至压控振荡器的第一控制信号端，以使压控振荡器的工作频率为目标频率；锁相环支路锁定压控振荡器的工作在目标频率。本方案避免传统温度补偿电路所涉及的PTAT电压产生电路和相应的变容管，降低相位噪声，有效地实现对压控振荡器的温度补偿调整，实现频率锁定。实现频率锁定。实现频率锁定。

【技术实现步骤摘要】
具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路和方法


[0001]本专利技术涉及电子电路
，具体涉及一种具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路和方法。

技术介绍

[0002]压控振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输入信号电压的函数的振荡器VCO，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制。压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好、控制灵敏度高、调频范围宽、频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。LC压控振荡器凭借优异的低噪声性能，广泛应用于射频及通信系统中。压控振荡器通常工作在锁相环中，提供高频低噪声的时钟信号。为了满足多种应用的需求，压控振荡器需要覆盖很宽的频率范围，一般压控振荡器包含多个分立的频带，相邻频带有频率交叠，在单个频带上，频率随控制电压的增大而增大。锁相环通过频率校准电路选择一条合适的频带，使压控振荡器工作在目标频率上，在正常工作中锁相环始终锁定在这条频带上。
[0003]芯片所处环境温度的变化使压控振荡器的频率发生变化，通常压控振荡器的频率随温度的升高而减小，当温度升高时，锁相环必须增加压控振荡器的控制电压以保证压控振荡器稳定在同一目标频率，这会导致控制电压超出合理工作范围，最终使锁相环失锁。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路和方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路，用于调整压控振荡器的工作频率实现温度补偿，所述压控振荡器包括：电感、开关电容电路、变容管电路、第一NMOS管和第二NMOS管，所述开关电容电路连接第一控制信号端，所述变容管电路连接第二控制信号端，所述第一NMOS管的栅极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的栅极连接所述第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极均接地；所述频率调整电路包括：
[0006]频率校准支路、控制电压产生支路、温度传感器、锁相环支路及参考时钟；其中，
[0007]所述温度传感器的输出端连接所述频率校准支路的输入端，所述频率校准支路输出控制信号至所述第一控制信号端，所述控制电压产生支路的输出端和所述锁相环支路的输出端均接入所述第二控制信号端，所述压控振荡器的输出端经由所述锁相环支路分频后与所述参考时钟均输入所述频率校准支路。
[0008]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述控制电压产生支路为固定电压产生支路，所述固定电压产生支路用于输出固定电压信号到所述第二控制信号端。
[0009]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述固定电压产生支路包括第一电阻和
第二电阻，所述第一电阻的一端接入电源电压，所述第一电阻的另一端连接等分压节点，所述第二电阻的一端连接所述等分压节点，所述第二电阻的另一端接地，所述等分压节点连接所述第二控制信号端。
[0010]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述控制电压产生支路为可变电压产生支路，所述控制电压产生支路的输入端连接所述频率校准支路的输出端，所述可变电压产生支路连接所述第二控制信号端。
[0011]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述可变电压产生支路包括多个依次串联的等值电阻，选择其中两个相邻等值电阻之间的电压节点连接到所述第二控制信号端。
[0012]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述频率调整电路还包括第一开关和第二开关；其中，
[0013]所述控制电压产生支路通过所述第一开关与所述压控振荡器的第二控制信号端连接，所述锁相环支路的输出端通过所述第二开关与所述第二控制信号端连接。
[0014]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述锁相环支路包括鉴频鉴相器、电荷泵、滤波器和分频器；其中，
[0015]所述鉴频鉴相器的输入端与所述参考时钟的输出端相连，所述鉴频鉴相器、所述电荷泵和所述滤波器依次串联，所述滤波器连接所述第二控制信号端，所述分频器的输入端连接所述压控振荡器的输出端，所述分频器的输出端连接所述频率校准支路的输入端。
[0016]第二方面，本申请实施例提供了一种具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整方法，应用于第一方面中任一项所述的具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路，用于调整压控振荡器的工作频率实现温度补偿，所述频率调整电路包括频率校准支路、控制电压产生支路、温度传感器、锁相环支路及参考时钟，所述频率调整电路用于调整压控振荡器的工作频率，所述压控振荡器包括电感、开关电容电路、变容管电路、第一NMOS管和第二NMOS管，所述开关电容电路连接第一控制信号端，所述变容管电路连接第二控制信号端，所述第一NMOS管的栅极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的栅极连接所述第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极均接地；所述方法包括：
[0017]所述控制电压产生支路产生电压信号并传送到所述压控振荡器的第二信号控制端；
[0018]所述压控振荡器的输出信号经由所述锁相环支路分频后与所述参考时钟均输入所述频率校准支路；
[0019]所述温度传感器采集芯片的温度数据，并将所述温度数据发送至所述频率校准支路；
[0020]所述频率校准支路根据所述压控振荡器的输出信号的分频时钟和所述参考时钟以及所述温度数据，输出控制信号至所述压控振荡器的第一控制信号端，以使所述压控振荡器的工作频率为目标频率；
[0021]所述锁相环支路锁定所述压控振荡器的工作在所述目标频率。
[0022]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述控制电压产生支路为固定电压产生支路；所述控制电压产生支路产生电压信号并传送到所述压控振荡器的第二信号控制端的步骤，包括：
[0023]所述固定电压产生支路输出固定电压信号到所述第二控制信号端。
[0024]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述控制电压产生支路为可变电压产生支路，所述调整可变产生电路的输入端连接所述频率校准支路的输出端，所述可变电压产生支路连接所述第二控制信号端；
[0025]所述控制电压产生支路产生电压信号并传送到所述压控振荡器的第二信号控制端的步骤，包括：
[0026]所述频率校准支路根据所述温度数据控制所述可变电压产生支路输出相应的电压信号。
[0027]本申请实施例中的具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路和方法，用于调整压控振荡器的输出频率实现温度补偿。压控振荡器包括：电感、开关电容电路、变容管电路、第一NMOS管和第二NMOS管，频率调整电路包括：频率校准支路、控制电压产生支路、温度传感器、锁相环支路及参考时钟。先通过控制电压产生支路产生电压信号并传送到所述压控振荡器的第二信号控制端；所述压控振荡器的输出信号经由所述锁相环支路分频后与所述参考时钟均输入所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有温度补偿功能的压控振荡器的频率调整电路，其特征在于，用于调整压控振荡器的工作频率实现温度补偿，所述压控振荡器包括：电感、开关电容电路、变容管电路、第一NMOS管和第二NMOS管，所述开关电容电路连接第一控制信号端，所述变容管电路连接第二控制信号端，所述第一NMOS管的栅极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的栅极连接所述第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极均接地；所述频率调整电路包括：频率校准支路、控制电压产生支路、温度传感器、锁相环支路及参考时钟；其中，所述温度传感器的输出端连接所述频率校准支路的输入端，所述频率校准支路输出控制信号至所述第一控制信号端，所述控制电压产生支路的输出端和所述锁相环支路的输出端均接入所述第二控制信号端，所述压控振荡器的输出端经由所述锁相环支路分频后与所述参考时钟均输入所述频率校准支路。2.根据权利要求1所述的频率调整电路，其特征在于，所述控制电压产生支路为固定电压产生支路，所述固定电压产生支路用于输出固定电压信号到所述第二控制信号端。3.根据权利要求2所述的频率调整电路，其特征在于，所述固定电压产生支路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接入电源电压，所述第一电阻的另一端连接等分压节点，所述第二电阻的一端连接所述等分压节点，所述第二电阻的另一端接地，所述等分压节点连接所述第二控制信号端。4.根据权利要求1所述的频率调整电路，其特征在于，所述控制电压产生支路为可变电压产生支路，所述控制电压产生支路的输入端连接所述频率校准支路的输出端，所述可变电压产生支路连接所述第二控制信号端。5.根据权利要求4所述的频率调整电路，其特征在于，所述可变电压产生支路包括多个依次串联的等值电阻，选择其中两个相邻等值电阻之间的电压节点连接到所述第二控制信号端。6.根据权利要求1所述的频率调整电路，其特征在于，所述频率调整电路还包括第一开关和第二开关；其中，所述控制电压产生支路通过所述第一开关与所述压控振荡器的第二控制信号端连接，所述锁相环支路的输出端通过所述第二开关与所述第二控制信号端连接。7.根据权利要求1至6中任一项所述的频率调整电路，其特征在于，所述锁相环支路包括鉴频鉴相器、电荷泵、滤波器和分频器；其中，所述鉴频...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁昊宇，
申请(专利权)人：上海川土微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：