锁相回路电路制造技术

一种锁相回路电路包括相位频率检测器、粗调低通滤波器模组、压控振荡器模组以及反馈路径。相位频率检测器用以比较输入信号及反馈信号的频率及相位。粗调低通滤波器模组耦接于相位频率检测器，用于以渐进缩小的频宽，对控制信号进行低通滤波，而产生滤波信号，其中此控制信号指示出输入信号及反馈信号的比较结果。压控振荡器模组具有第一压控振荡增益及第二压控振荡增益，并依据控制信号及滤波信号来产生输出信号。反馈路径依据输出信号而提供反馈信号至相位频率检测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锁相回路电路，尤其涉及一种可快速并精确锁定所需频率及相位的锁相回路电路。
技术介绍
锁相回路(Phase Lock Loop, PU)电路的发展过程由来已久,而至今仍为技术研讨的要角，主要因其应用甚为广泛并拥有高度发展潜力。简言之，锁相回路电路基本的整体作用即是使用频率变动量极低的振荡源作为基准参考，经由闭回路控制系统的反馈作用，驱动可变频率的元件的动作，使其能快速且持续稳定地和振荡源达到同相位的状态，即为相位锁定(Phase Locked)。 此外，目前的锁相回路电路很多采用粗调回路(coarse tune loop)及微调回路(fine tune loop)共存的双回路设计。典型的模拟双回路锁相回路在稳定度的考量下，会使用大电阻和大电容构成其粗调回路，以产生很低频的极点(pole)。此外，对于双回路锁相回路在锁定时的稳定度，则以微调回路的设计为主要考量。传统的双回路锁相回路架构其压控振荡器(voltage control oscillator)有低的频率增益(frequencygain ;Kvco),并因而有低的相位噪声(Phase Noise)和极佳的电源抑制比(power supply rejectionratio, PSRR)。然而，现有技术中的双回路锁相回路电路因其粗调低通滤波器的频宽是固定且被过度地局限，故传统双回路锁相回路电路的最大缺点是其锁定反应速度很慢。
技术实现思路
本专利技术提供一种可快速并精确锁定所需频率及相位的锁相回路电路。本专利技术提出一种锁相回路电路，其包括相位频率检测器、粗调低通滤波器模组、压控振荡器模组以及反馈路径。相位频率检测器用以比较输入信号及反馈信号的频率及相位。粗调低通滤波器模组用于以渐进缩小的频宽，对指示上述相位频率检测器的比较结果的一控制信号进行低通滤波，而产生滤波信号。压控振荡器模组用于以第一压控振荡增益而根据控制信号来产生第一振荡信号，并用于以第二压控振荡增益而根据滤波信号来产生第二振荡信号，以及依据第一振荡信号与第二振荡信号产生输出信号。其中第二压控振荡增益高于第一压控振荡增益。反馈路径用于依据输出信号而提供反馈信号至相位频率检测器。在本专利技术的一实施例中，上述的压控振荡器模组包括第一压控振荡器、第二压控振荡器以及混合器。第一压控振荡器具有第一压控振荡增益，并耦接于相位频率检测器，用以根据控制信号以产生第一振荡信号。第二压控振荡器具有第二压控振荡增益，并耦接至粗调低通滤波器模组，用于根据滤波信号以产生第二振荡信号。混合器耦接至第一压控振荡器与第二压控振荡器，用于混合第一振荡信号与第二振荡信号以产生输出信号。在本专利技术的一实施例中，上述的粗调低通滤波器模组的频宽每隔一预设周期缩小一既定值。 在本专利技术的一实施例中，上述的粗调低通滤波器模组包括第一低通滤波器以及频宽控制器。第一低通滤波器耦接至压控振荡器模组，用于依据频宽控制信号来调整频宽，并以调整后的频宽来对控制信号进行低通滤波，而产生滤波信号。频宽控制器用于产生并提供频宽控制信号至第一低通滤波器，以渐进地缩小上述的频宽。在本专利技术的一实施例中，上述的频宽控制器包括计时器以及第二低通滤波器。计时器用于产生触发信号。第二低通滤波器用于依据触发信号来产生频宽控制信号。在本专利技术的一实施例中，上述的计时器每隔一预设周期产生触发信号，以使第二低通滤波器每隔预设周期产生频宽控制信号以指示第一低通滤波器缩小上述的频宽。在本专利技术的一实施例中，上述的第一低通滤波器包括可变电阻以及电容。可变电阻耦接于相位频率检测器，用于依据频宽控制信号改变其电阻值。电容具有耦接于系统电压的第一端，以及耦接至可变电阻以输出滤波信号的第二端。在本专利技术的一实施例中，上述的锁相回路电路，还包括电荷泵。电荷泵耦接至相位频率检测器，以依据相位频率检测器的比较结果来产生控制信号在本专利技术的一实施例中，上述的锁相回路电路还包括回路滤波器。回路滤波器耦接于电荷泵，用于对电荷泵所输出的控制信号进行滤波以提供至粗调低通滤波器模组与压控振荡器模组。基于上述，本专利技术的锁相回路电路的粗调低通滤波器模组的频宽会渐进地被缩小。锁相回路电路在进行频率锁定时，其粗调低通滤波器模组的频宽是可动态变动的，而使锁相回路电路可以迅速又正确定将其输出信号的频率锁定在特定的频率。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图I是本专利技术第一实施例的锁相回路电路的功能方框图。图2为本专利技术一实施例的频宽控制器的功能方框图。图3是本专利技术一实施例的第一低通滤波器的电路图。图4是本专利技术另一实施例的第一低通滤波器的电路图。图5是本专利技术一实施例的锁相回路电路的回路滤波器的电路图。附图标记100 :锁相回路电路110:相位频率检测器120 :粗调低通滤波器模组122 :频宽控制器124 :第一低通滤波器126 :计时器128 :第二低通滤波器130 :压控振荡模组132:第一压控振荡器134 :第二压控振荡器136 :混合器140 :反馈路径730 电荷泵740:回路滤波器C 电容Cl :第一电容C2:第二电容 Ca Cn :电容R :可变电阻Ra、Rl:电阻Fref :输入信号Fo :反馈信号F1 :第一振荡信号F2 :第二振荡信号VDD :第一系统电压VSS :第二系统电压Kl :第一压控振荡增益K2 :第二压控振荡增益SO SN:开关Sc :控制信号Sf :滤波信号St :触发信号Sff :频宽控制信号Sw SW:位元Su :升压控制信号SD:降压控制信号Fout :输出信号具体实施例方式于以下实施例中，在锁相回路电路进行锁定的初期，当中的一粗调低通滤波器模组被设定为具有较大的频宽，因此可使输出信号的频率快速地被调整至所预期的频率附近。此外，在锁相回路电路进行锁定的末期，该粗调低通滤波器模组被设定为具有较小的频宽，因此可使输出信号的频率准确地被调整成所预期的频率。结果，此锁相回路电路可以迅速又正确地将其输出信号的频率锁定在特定的频率。请参考图1，图I为本专利技术第一实施例的锁相回路电路100的功能方框图。相位频率检测器110 (phase frequency detector, PFD)用以比较输入信号Fref及反馈信号Fo的频率及相位，并依据比较结果，产生升压控制信号Su及降压控制信号SD。电荷泵730耦接于相位频率检测器110，用以接收产生升压控制信号3 及降压控制信号SD，以产生控制信号S。。换言之，控制信号S。可以指示出输入信号Fref及反馈信号Fo的频率及相位的比较结果。此外，依据设计要求，锁相回路电路100还可选择性地包括一回路滤波器740。回路滤波器740耦接于电荷泵730，用于对电荷泵730所输出的控制信号S。进行滤波。粗调低通滤波器模组120耦接至相位频率检测器110，用以接收指示相位频率检测器Iio的比较结果的控制信号S。。如前所述，于一些实施例中，粗调低通滤波器模组120是通过电荷泵730来耦接至相位频率检测器110，故控制信号S。由电荷泵730接收而得。而于另一些实施例中，则还可通过回路滤波器740来耦接至相位频率检测器110，故控制信号S。可由回路滤波器740接收而得。粗调低通滤波器模组120用于以一渐进缩小的频宽，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锁相回路电路，包括：一相位频率检测器，用以比较一输入信号及一反馈信号的频率及相位；一粗调低通滤波器模组，用于以一渐进缩小的频宽，对指示该相位频率检测器的比较结果的一控制信号进行低通滤波，而产生一滤波信号；一压控振荡器模组，用于以一第一压控振荡增益而根据该控制信号来产生一第一振荡信号，并用于以一第二压控振荡增益而根据该滤波信号来产生一第二振荡信号，以及依据该第一振荡信号与该第二振荡信号产生一输出信号，其中该第二压控振荡增益高于该第一压控振荡增益；以及一反馈路径，用于依据该输出信号而提供该反馈信号至该相位频率检测器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志宏，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：