一种锁相环频率综合器和电子设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种锁相环频率综合器和电子设备，包括：用于输出参考信号的基准信号模块；用于检测参考信号和反馈信号的相位差并产生脉冲控制信号的比较模块；用于将比较模块输出的脉冲控制信号进行滤波的第一滤波模块；用于为锁相环频率综合器提供输出信号以及为比较模块提供反馈信号的集成锁相环模块；比较模块包括

【技术实现步骤摘要】
一种锁相环频率综合器和电子设备


[0001]本技术涉及无线通信系统中的频率合成
，具体涉及一种锁相环频率综合器和电子设备
。

技术介绍

[0002]当代电子系统中，常用到上下变频器
。
频率综合器作为上下变频器中的本振源，是变频器中的核心组成部分，其技术指标直接决定了雷达
、
电子对抗
、
通信和仪器仪表等电子系统的整机性能指标
。
随着超宽带雷达
、
电子对抗和侦测测向技术的快速发展，高性能频率综合器已经成为技术发展的重要领域和方向之一
。
与此同时，人们对频率综合器的功耗和体积也提出了更高的要求
。
[0003]目前常用的频率合成技术主要有直接频率合成技术
、
直接数字频率合成技术和间接频率合成技术
。
直接频率合成技术性能指标最好，但方案复杂（需要通过若干次倍频和混频）且局限性大
、
覆盖频率范围不宽
、
分辨率不可调
。
直接数字频率合成技术（
DDS
）具有很高的分辨率，并且具有与直接频率合成技术相当的相位噪声性能
。
但该技术输出频率低，且输出较高频率时杂波特性差
。
间接频率合成技术（锁相环）输出频率范围大，分辨率较高
。
但输出高分辨率信号时杂波特性差且相位噪声性能也较差
。
其中，间接频率合成技术主要由锁相环实现/>。
锁相环由鉴相器
、
环路滤波器
、
压控振荡器各分立器件组成，此方式方便分别对各器件选型，以发挥出更好的性能指标，但成本高
、
功耗大且单个压控振荡器覆盖频段窄，跳频速度慢
。
随着集成电路的发展，集成锁相环得到广泛应用，它在鉴相器的基础上，集成多片压控振荡器和输出分频器，实现了超宽频段覆盖
。
同时它还集成了预置电路实现了快速锁定的功能
。
但集成锁相环也有致命的弊端，其高集成度决定了芯片内部布局密集，各信号隔离度低，导致集成锁相环输出信号带外杂散指标差，从而影响系统指标
。
[0004]如专利文献
CN112491415A
公开的一种超宽频带低杂散双锁相环频率源，其包括参考时钟信号
、
第一级锁相环部分
、
滤波部分
、
第二级锁相环部分；参考时钟信号为第一级锁相环部分提供参考信号；第一级锁相环部分根据参考时钟信号及第二级锁相环的输出频率进行计算，选出与第二级锁相环输出频率相应的低杂散
、
低噪声频率；滤波部分对第一级锁相环部分输出的低杂散频点进行窄带滤波，滤波后信号可作为第二级锁相环的参考信号；第二级锁相环部分根据前级提供的参考信号进行宽带调频，获得低杂散
、
低相噪的宽带信号
。
该专利技术实现了低杂散
、
低噪声
、
宽频带的设计目标，可以改善杂散指标
。
同时电路设计简单易实现，并可提高系统的可靠性，有极好的经济效益和应用前景
。
但是第一个锁相环的输出信号作为第二个锁相环的参考输入信号，两个器件之间传输的是射频信号，第二个锁相环仍作为一个完整的锁相环使用，不能解决内部隔离度差引起的干扰问题
。
[0005]因此，有必要开发一种新的锁相环频率综合器和电子设备
。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种锁相环频率综合器和电子设备，以解决集成集成锁
相环片内鉴相器和压控振荡器间隔离度低的问题
。
[0007]为实现上述目标，本技术采取如下技术方案实现：一种锁相环频率综合器，包括：
[0008]用于输出参考信号的基准信号模块；
[0009]用于检测参考信号和反馈信号的相位差并产生脉冲控制信号的比较模块；
[0010]用于将比较模块输出的脉冲控制信号进行滤波的第一滤波模块；
[0011]用于为锁相环频率综合器提供输出信号以及为比较模块提供反馈信号的集成锁相环模块；
[0012]所述基准信号模块
、
比较模块
、
第一滤波模块与锁相环模块依次连接，所述集成锁相环模块的输出端与比较模块的输入端相连；
[0013]其中，所述比较模块包括
R
分频器
、
鉴相器
、
电荷泵和反馈分频器，所述鉴相器的输入端分别与
R
分频器和反馈分频器的输出端相连，所述
R
分频器的输入端与基准信号模块的输出端相连，所述鉴相器的输出端通过电荷泵连接第一滤波模块，所述反馈分频器的输入端与集成锁相环模块的输出端连接；
[0014]通过在比较模块中设置反馈分频器，以使得所述反馈分频器将集成锁相环模块中的压控振荡器输出的信号进行分频，以获取一个反馈信号
。
鉴相器用于检测与
R
分频器中输入鉴相器的输入信号和反馈信号的相位差变化，通过电荷泵将相位差变化转化为电流量
。
[0015]所述集成锁相环模块包括快速校准
、
压控振荡器和分频
/
倍频器，分频
/
倍频器的输入端与压控振荡器的输出端相连，压控振荡器的输入端分别与快速校准和第一滤波模块的输出端相连
。
[0016]通过所述集成锁相环模块内部的快速校准对压控振荡器的输入直流电压信号进行预置，最后产生直流电压控制压控振荡器的输出频率，以逐渐减少反馈分频器提供的反馈信号和基准信号模块中的参考输入信号的相位差，最终达到锁定的状态
。
[0017]本技术的集成锁相环模块仅使用了其中的快速校准
、
压控振荡器和分频
/
倍频器，比较模块内单独设置鉴相器
。
由此能够解决内部鉴相器和压控振荡器隔离度差引起的干扰问题，从而优化了集成锁相环模块的杂散
。
[0018]进一步，所述第一滤波模块为环路滤波器
。
[0019]进一步，所述环路滤波器为有源环路滤波器或无源环路滤波器
。
[0020]进一步，还包括第二滤波模块，所述集成锁相环模块的输出端通过第二滤波模块与比较模块的输入端相连
。
[0021]进一步，所述第二滤波模块为低通滤波器
。
[0022]通过设置第二滤波模块进一步加强鉴相器与压控振荡器之间的隔离，从而优化集成锁相环的杂散指标
。
[0023]进一步，所述基准信号模块为晶振
。
优选的，所述晶振为恒温晶振或温补晶振
。
[0024]第二方面，本技术还提供一种电子设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锁相环频率综合器，其特征在于，包括：用于输出参考信号的基准信号模块（1）；用于检测参考信号和反馈信号的相位差并产生脉冲控制信号的比较模块（2）；用于将比较模块（2）输出的脉冲控制信号进行滤波的第一滤波模块（3）；用于为锁相环频率综合器提供输出信号以及为比较模块（2）提供反馈信号的集成锁相环模块（4）；所述基准信号模块（1）
、
比较模块（2）
、
第一滤波模块（3）与锁相环模块（4）依次连接，所述集成锁相环模块（4）的输出端与比较模块（2）的输入端相连；其中，所述比较模块（2）包括
R
分频器（
21
）
、
鉴相器（
22
）
、
电荷泵（
23
）和反馈分频器（
24
），所述鉴相器（
22
）的输入端分别与
R
分频器（
21
）和反馈分频器（
24
）的输出端相连，所述
R
分频器（
21
）的输入端与基准信号模块（1）的输出端相连，所述鉴相器（
22
）的输出端通过电荷泵（
23
）连接第一滤波模块（3），所述反馈分频器（
24
）的输入端与集成锁相环模块（4）的输出端连接；所述集成锁相环模块（4）包括快速校准（
41
）
、
压控振荡器（
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴怡飞，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：