集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器制造技术

本发明专利技术为一种集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器，其主体为频率综合器，它包括依序连接的鉴频鉴相器

【技术实现步骤摘要】
集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器


[0001]本专利技术涉及电子设备
、
电子器件技术
、
集成电路芯片领域，特别是一种集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器
。

技术介绍

[0002]频率综合器芯片产生低相位噪声的射频信号源，给射频前端收发系统提供本振信号，用于将接收到的载波信号下变频至中频，或者在发射端将中频调制信号上变频至载波频段
。
在现代无线传输系统中，只有采用上千
QAM
的高阶调制技术，才能满足不断增长的高速率传输需求，因此对射频前端本振信号的相位噪声相对敏感
。
因而造成对低相位噪声
。
[0003]频率综合器如图3所示，由压控振荡器
、
整数
/
小数分频器
、
鉴频鉴相器器
、
电荷泵
、
以及环路滤波器等电路模块组成，这些电路模块构成一个数模混合的闭环系统
。
在整个频率综合器闭环系统中，压控振荡器的相位噪声基本上决定了整个频率综合器的相噪性能，尤其是环路带宽以外的相位噪声
。
[0004]自动频率校准技术通常运用于集成开关电容压控振荡器的频率综合器系统中
。
自动频率校准技术的目的是找到最适合目标频率的压控振荡器的开关电容控制信号，如由
N
位开关电容控制的压控振荡器，具有2N
个频带，如图2所示，在自动频率校准过程中，会固定住压控振荡器的控制电压（即
Vtune
），然后采用特定的办法（如逐次比较法等），将
N
位开关电容控制位确定下来
。
[0005]因此，为了提高压控振荡器的相位噪声性能，同时又不牺牲压控振荡器的频率调谐范围，一种开关电容技术被广泛用于压控振荡器电路中
。
该开关电容技术是采用通过开关的闭合与断开，离散地改变压控振荡器谐振网络中的电容值，从而离散地改变振荡频率，如图4所示为具有
N
个频带的集成开关电容的压控振荡器
。
为此，人们专利技术了自动频率校准技术（
AFC
）来自动且合理的选择开关电容的闭合与断开，以使压控振荡器的频率及相位噪声达到最优值
。
[0006]传统的自动频率校准技术能够自动且精准地找到最适合目标频率的开关电容值，且将压控振荡器固定在一个频带
。
当该频带的带宽足够宽以至于可以覆盖随着温度及芯片老化所造成的频率漂移，因此需要压控振荡器具有足够大的频率调谐范围
。
在有限的电源电压下，频率调谐范围于相位噪声是一对难以调和的矛盾，即很难同时获得宽频率调谐范围及低相位噪声
。
在开关电容压控振荡器系统中，为改善压控振荡器的相位噪声，需要降低单频带的频率调谐范围，

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于：提供一种集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器
。
[0008]本专利技术通过如下技术方案实现：集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器，其主体为频率综合器，它包括依序连接的鉴频鉴相器
、
电荷泵
、
环路滤波器
、
压控振荡器以及整数
/
小数分频器；所述鉴频鉴相器接收基准频率，所述整数
/
小数分频器连接鉴频鉴
相器；它还包括温度传感器
,
用于感知芯片的温度并产生相应的温度码；以及数模转换器，与温度传感器连接和压控振荡器，将该温度码转换成相应的电压值，由此电压值作为压控振荡器的控制电压；其中，温度传感器与整数
/
小数分频器连接，且温度传感器接收基准频率
。
[0009]较之前技术而言，本专利技术的有益效果为：
1、
本专利技术在自动频率校准的过程中根据不同的温度设置相对应的
Vtune
电压值，即可以消除温度变化所造成的压控振荡器的频率漂移
。
为此，可以减小每个频带的调谐频率带宽，有利于优化相位噪声
。
附图说明
[0010]图1为集成温度频率校准功能的频率综合器电路结构框图；图2为温度至电压的转换电路结构框图；图3为传统的频率综合器电路结构框图；图4为宽带高性能压控振荡器的频带
、
调谐电压与频率的关系
。
具体实施方式
[0011]下面结合附图说明对本专利技术做详细说明：如图1‑2所示：集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器，其主体为频率综合器，它包括依序连接的鉴频鉴相器
、
电荷泵
、
环路滤波器
、
压控振荡器以及整数
/
小数分频器；所述鉴频鉴相器接收基准频率，所述整数
/
小数分频器连接鉴频鉴相器；它还包括温度传感器
,
用于感知芯片的温度并产生相应的温度码；以及数模转换器，与温度传感器连接和压控振荡器，将该温度码转换成相应的电压值，由此电压值作为压控振荡器的控制电压；其中，温度传感器与整数
/
小数分频器连接，且温度传感器接收基准频率
。
[0012]本专利技术在自动频率校准过程中引入温度传感器，由温度传感器来控制自动频率校准过程中的压控振荡器的控制电压，以此补偿掉随温度变化所需的频率带宽
。
[0013]其中，所述数模转换器和压控振荡器之间设有开关
SW1。
[0014]它还包括加法器模块和温度补偿码，所述加法器模块分别数模转换器和压控振荡器连接，并同时连接温度补偿码
。
这里的温度补偿码是位于芯片外部，通过软件配置输入的补偿值
。
[0015]本专利技术在自动频率校准过程中引入温度传感器，由温度传感器来控制自动频率校准过程中的压控振荡器的控制电压，以此补偿掉随温度变化所需的频率带宽，通过多设置了一个温度到电压的转换电路，如图2所示
。
[0016]本专利技术在自动频率校准过程中，利用温度传感器感知芯片的温度并产生相应的温度码，然后通过数模转换器（
DAC
）将该温度码转换成相应的电压值，由此电压值作为压控振荡器的控制电压（
Vtune
），即可在自动频率校准过程中补偿掉由温度变化引起的压控振荡
器频率漂移
。
[0017]具体使用的时候，在专利技术开始进行频率比较之前，先启动温度传感器，并将产生的温度码送至一个加法器模块与可配置的温度补偿码进行相加，最后获得跟实际温度较接近的温度码，并将该温度码送至数模转换器模块转换成电压
Vdac。
在整个频率校准过程中，频率综合器系统会产生一个指示信号（如
busy
），并将开关
SW1
闭合，同时将电荷泵输出置为高阻态，令整个频率综本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
集成温度补偿技术的自动频率校准的频率综合器，其主体为频率综合器，它包括依序连接的鉴频鉴相器
、
电荷泵
、
环路滤波器
、
压控振荡器以及整数
/
小数分频器；所述鉴频鉴相器接收基准频率，所述整数
/
小数分频器连接鉴频鉴相器；其特征在于：它还包括温度传感器
,
用于感知芯片的温度并产生相应的温度码；以及数模转换器，与温度传感器连接和压控振荡器，将该温度码转换成...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟雄，牛旭磊，何荣文，
申请(专利权)人：深圳芯盛思技术有限公司，
类型：发明
国别省市：