專利名稱：用于鎖定至壓控振蕩器控制電壓的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及壓控振蕩器，更明確的是涉及一種用于鎖定至壓控振蕩器的控制電壓方法和裝置。
背景技術(shù)：
在頻率-跳躍無線電設(shè)備中(其中在鎖相環(huán)中與相位探測器和環(huán)濾波器連接的壓控振蕩器(VCO)直接被調(diào)制)，環(huán)濾波器具有相對(duì)大的帶寬，以確保在重復(fù)性通道變化的情況下頻率跳躍足夠快。為了使鎖相環(huán)不補(bǔ)償?shù)粽{(diào)制的較大部分，發(fā)射過程中必須是開環(huán)的。這由至位相探測器的信號(hào)控制，打開環(huán)并關(guān)閉控制至VCO的控制壓電的電流發(fā)生器。
這樣，開環(huán)時(shí)，沒有反饋至VCO，但是其頻率由環(huán)濾波器的輸出電壓決定。該輸出電壓由存儲(chǔ)在環(huán)濾波器的電容器中的電荷決定。
理論上，這樣做很好，但實(shí)際上，對(duì)電容器的質(zhì)量、關(guān)閉電流發(fā)生器時(shí)的漏電流、VCO中變?nèi)荻O管中的漏電流等有很高的要求。
一個(gè)主要的問題是電容器的記憶效應(yīng)，使這些電容器或多或少地回到它們以前有的電壓。如果使頻率跳躍，舉例來說，從低頻(低壓)到高頻(高壓)，以便開始隨后的傳輸，通過電容器的電壓開始將按與以前的值同樣的方向變化。這是由于開環(huán)且電流發(fā)生器關(guān)閉時(shí)電容器的記憶效應(yīng)所致。為了補(bǔ)償這種變化，不得不用更貴、記憶效應(yīng)更少的電容器。
另一個(gè)主要的問題是VCO的變?nèi)荻O管和/或電流發(fā)生器中的泄漏。非常小的漏電流(100pA)就足以使電容器充電或放電到足以使頻率漂移的程度。升高的溫度下該問題特別大。
發(fā)明簡述本發(fā)明的目的是給出用以鎖定至VCO的控制電壓一種改善的方法和一種改善的裝置。
該目標(biāo)主要通過在VCO的輸出頻率和期望的頻率之間的頻率差為零時(shí)產(chǎn)生控制電壓的副本，并將所產(chǎn)生的控制電壓的副本作為控制信號(hào)應(yīng)用于VCO以鎖定其輸出頻率，根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。
這樣，VCO的輸出頻率將不再漂移。
附圖
簡要說明下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中唯一的一張圖是根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。
發(fā)明詳述附圖上，示出了用于鎖定頻率跳躍無線電設(shè)備中VCO1的控制電壓的裝置。無線電設(shè)備的其余部分沒有示出。
VCO1連接在一個(gè)鎖相環(huán)中，并有連接至環(huán)濾波器3的輸出的控制輸入2，該濾波器3按本身已知的方式包括電容器和電阻器(未示出)。環(huán)濾波器的輸入4連接至電流發(fā)生器5和6，由來自位相探測器或頻率補(bǔ)償器7的各個(gè)輸出信號(hào)控制。
補(bǔ)償器7通過一個(gè)輸入連接至VCO1的輸出，并用于比較VCO1的輸出頻率fvco和期望的頻率fref。期望的頻率fref按本身已知的方式根據(jù)期望頻率跳躍從控制單元(未示出)得到。
根據(jù)這樣的期望頻率跳躍，由補(bǔ)償器7響應(yīng)頻率fvco和fref之間的任何頻率差，產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。依據(jù)該頻率差是正還是負(fù)，補(bǔ)償器7將控制電流發(fā)生器5和6中的一個(gè)，向環(huán)濾波器3提供電流以控制VCO1的輸出頻率，即fvco至fref。電流發(fā)生器5和6中的另一個(gè)將由補(bǔ)償器7關(guān)閉。
一定時(shí)間后，fvco＝fref。則補(bǔ)償器7將沒有輸出信號(hào)。
這時(shí)，鎖相環(huán)將由來自控制單元(未示出)的控制信號(hào)CS打開以關(guān)閉補(bǔ)償器7。這樣，兩個(gè)電流發(fā)生5和6將都被補(bǔ)償器7關(guān)閉。
正如上面引言部分所表明的，這將引起VCO1的輸出頻率發(fā)生漂移。
根據(jù)本發(fā)明，為了消除該問題，即阻止VCO1的輸出頻率發(fā)生漂移，給出了一個(gè)裝置用來至少在fvco＝fref的時(shí)候，即頻率差為零時(shí)產(chǎn)生VCO控制電壓的副本，并在電流發(fā)生器5和6已關(guān)閉時(shí)將該副本用于VCO1作為控制信號(hào)。
在這種聯(lián)接中，應(yīng)當(dāng)理解控制電壓的副本能夠連續(xù)的產(chǎn)生。
在附圖中所示的實(shí)施方案中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)8用來產(chǎn)生VCO控制電壓的副本。
DAC8的輸入連接到邏輯單元10的輸出上。邏輯單元10通過一個(gè)輸入連接至補(bǔ)償器9的一個(gè)輸出。補(bǔ)償器9將其輸入之一連接到VCO1的輸入2，且將另一個(gè)輸入連接到DAC8的輸出。這樣，該邏輯單元10將在DAC8的輸入產(chǎn)生比特-樣本(bit-pattern)，直至來自補(bǔ)償器9的輸出信號(hào)接近于零，即直到DAC8的輸出電壓或多或少的等于VCO控制電壓。
這樣，VCO控制電壓的副本出現(xiàn)在DAC8的輸出上。
在這種聯(lián)接中，應(yīng)該提及的是VCO控制電壓的副本不一定必須依靠DAC來產(chǎn)生。換種方式，例如，采樣-保持電路(未示出)同樣很好地使用。在這種情況下，該采樣-保持電路應(yīng)通過其輸入連接到補(bǔ)償器的輸出，且補(bǔ)償器通過其輸入連接來比較至壓控振蕩器的控制電壓和取樣-及-保持電路的輸出電壓。
在附圖所示的實(shí)施方案中，DAC8的輸出可以通過開關(guān)11連接到環(huán)濾波器3的輸入4，當(dāng)fvco＝fref時(shí)，即，如上所述，當(dāng)電流發(fā)生器5和6關(guān)閉時(shí)，來自控制單元(未示出)關(guān)閉補(bǔ)償器7的同樣的控制信號(hào)CS，關(guān)閉開關(guān)11。
這時(shí)，無線電設(shè)備能夠以期望的頻率開始發(fā)射。
同時(shí)，要將控制信號(hào)CS提供給邏輯電路10的一個(gè)輸入以關(guān)閉邏輯電路10，以便保持DAC8的輸出信號(hào)。
這樣，在所示實(shí)施方案中由DAC8產(chǎn)生的VCO控制電壓的副本，作為控制信號(hào)通過環(huán)濾波器3作用于VCO1以鎖定與期望頻率fref一致的VCO1的輸出頻率fvco。
由于所產(chǎn)生的至VCO1的控制電壓的副本在至VCO1的控制輸入2上保持不變，所以其輸出頻率不會(huì)漂移。
從上面應(yīng)該明顯看出，頻率漂移的問題消除了。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)期望頻率鎖定至壓控振蕩器的控制電壓的方法，包括-將壓控振蕩器的輸出頻率與期望頻率進(jìn)行比較，-響應(yīng)任意頻率差生成一個(gè)信號(hào)，且-響應(yīng)所述生成的信號(hào)調(diào)節(jié)控制電壓直到頻率差為零，其特征在于-至少在所述頻率差為零時(shí)，生成該控制電壓的副本，且-當(dāng)所述頻率差為零時(shí)，將所述生成的控制電壓的副本作為控制信號(hào)用于壓控振蕩器以鎖定其輸出頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，特征在于所述控制電壓的副本是連續(xù)生成的。
3.一種根據(jù)期望頻率(fref)鎖定至壓控振蕩器(1)的控制電壓的裝置，包括-用于將壓控振蕩器(1)的輸出頻率(fvco)與期望頻率進(jìn)行比較，并且響應(yīng)任意頻率差生成一個(gè)信號(hào)的比較器(7)，和-用于響應(yīng)所述生成的信號(hào)調(diào)節(jié)控制電壓直到頻率差為零的裝置(5，6)，特征在于-用于至少在所述頻率差為零時(shí)生成控制電壓的副本的裝置(8，9，10)，和-用于把當(dāng)所述頻率差為零時(shí)生成的所述控制電壓的副本，作為控制信號(hào)作用于壓控振蕩器(1)以鎖定其輸出頻率在期望的頻率(fref)的裝置(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中的裝置，特征在于所述生成裝置(8，9，10)適合于連續(xù)生成所述控制電壓的副本。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中的裝置，特征在于所述生成裝置包括一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(8)，通過邏輯電路(10)用其輸入連接到補(bǔ)償器(9)的輸出，還包括補(bǔ)償器(9)通過其輸入連接從而對(duì)到壓控振蕩器(1)的控制電壓與數(shù)模轉(zhuǎn)換器(8)的輸出電壓進(jìn)行比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4中的裝置，特征在于所述生成裝置包括采樣-保持電路，通過其輸入連接至比較器的輸出，比較器通過其輸入連接從而對(duì)至壓控振蕩器的控制電壓和采樣-保持電路的輸出電壓進(jìn)行比較。
全文摘要
為了根據(jù)期望頻率鎖定(f
文檔編號(hào)H03C3/09GK1372721SQ0081253
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2000年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月7日
發(fā)明者D·維斯特貝里, P·斯瓦萊恩格 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司