快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，該電路包括鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、與所述鎖相環(huán)電路相連的用于提供參考頻率的參考頻率源、用于配置鎖相環(huán)頻率并輸出控制信號的主控芯片，還包括連接在所述鎖相環(huán)電路與所述壓控振蕩器之間的寬帶環(huán)路濾波電路、連接在所述鎖相環(huán)電路與所述壓控振蕩器之間的窄帶環(huán)路濾波電路、連接在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路之間的用于跟隨以保證所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路電壓一致的控制電路。上電時(shí)，該頻率產(chǎn)生電路通過控制電路保證寬帶環(huán)路濾波電路與窄帶環(huán)路濾波電路保持電壓相同，以達(dá)到快速鎖定鎖相環(huán)的目的。
【專利說明】 快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻通信領(lǐng)域，尤其涉及一種快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路。

【背景技術(shù)】
[0002]頻率產(chǎn)生單元在現(xiàn)代通信系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)中十分重要。它不僅作為射頻通信系統(tǒng)發(fā)射接收機(jī)的本地振蕩源和數(shù)字信號處理器的時(shí)鐘源，而且它的性能指標(biāo)直接決定系統(tǒng)的性能指標(biāo)。目前，在無線和移動(dòng)通信應(yīng)用中，隨著數(shù)據(jù)傳輸速度的提高，頻率產(chǎn)生單元的鎖定時(shí)間越來越成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。鎖定時(shí)間越短，則頻率轉(zhuǎn)換速度越快，數(shù)據(jù)傳輸速度也就越快。
[0003]要得到高精度、低相位噪聲的本振頻率，必須采用鎖相頻率合成的方法，但鎖相頻率合成法是一個(gè)相位負(fù)反饋系統(tǒng)，有著固有的循環(huán)往復(fù)的反饋過程，鎖定時(shí)間較長，而且，鎖定時(shí)間和相位噪聲對環(huán)路帶寬的要求是相互矛盾的:要加快鎖定速度，鎖相環(huán)路的帶寬越寬越好；要降低相位噪聲和毛刺，則環(huán)路的帶寬越窄越好?，F(xiàn)代無線通信對這兩方面性能要求都極為苛刻。
[0004]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鎖相環(huán)鎖定的波形圖，以下結(jié)合附圖1介紹頻率鎖定的過程。
[0005]DTI階段-捕獲階段:由于頻點(diǎn)的切換，頻率從穩(wěn)定到不穩(wěn)定的急劇變化，輸出頻率與參考頻率相位差非常大，鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)，需要大量的泵電流來捕獲目標(biāo)頻率。
[0006]2)T2階段-跟蹤階段:輸出頻率與參考頻率相位差較小，鎖相環(huán)對輸出頻率進(jìn)行跟蹤，屬于環(huán)路自身調(diào)節(jié)的階段。
[0007]3)Τ3階段-穩(wěn)定階段:輸出頻率與參考頻率相位差非常小，鎖相環(huán)處于鎖定的狀態(tài)。例如，在專網(wǎng)通信中，當(dāng)頻率偏差小于± 10Hz時(shí)，鎖相環(huán)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。
[0008]如圖1所示，鎖定過程的三個(gè)階段中，主要是由Tl和Τ2階段決定目標(biāo)頻率的鎖定時(shí)間。而Τ2的時(shí)間主要是由于環(huán)路自身的參數(shù)決定。Τ2時(shí)，相位差已經(jīng)比較小了，靠鎖相環(huán)自身的調(diào)節(jié)可以很快進(jìn)入Τ3。然而，Tl捕獲階段所消耗的時(shí)間，對整體鎖定時(shí)間有直接的影響。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中提高鎖定時(shí)間和降低相位噪聲的方法有以下幾種:(I)通過給時(shí)序控制啟動(dòng)鎖相環(huán)電路中各頻率源；減小過沖對鎖定時(shí)間的影響；但其引入開關(guān)多，時(shí)序控制復(fù)雜，無法衡量減小一路濾波器最佳啟動(dòng)時(shí)序方案。(2)通過給環(huán)路濾波器預(yù)置壓控電壓以實(shí)現(xiàn)快速鎖定，根據(jù)頻點(diǎn)預(yù)置壓控電壓，可以有效縮小捕捉時(shí)間，加快鎖定，但無法實(shí)現(xiàn)相位噪聲的提高，而且硬件需求較多，會(huì)消耗較多的電流。(3)改變環(huán)路帶寬，即在鎖定過程中增大環(huán)路帶寬，鎖定后減小環(huán)路帶寬以滿足頻率產(chǎn)生單元的相位噪后通過DAC給窄帶環(huán)路濾波電路配置，該方法中軟件讀取需要時(shí)間，且無法實(shí)時(shí)進(jìn)行配置，占用大量內(nèi)存，同時(shí)，在配置過程中無法進(jìn)行其他軟件操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，包括鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、與所述鎖相環(huán)電路相連的用于提供參考頻率的參考頻率源、用于配置鎖相環(huán)頻率并輸出控制信號的主控芯片，其特征在于:還包括連接在所述鎖相環(huán)電路與所述壓控振蕩器之間的寬帶環(huán)路濾波電路、連接在所述鎖相環(huán)電路與所述壓控振蕩器之間的窄帶環(huán)路濾波電路、連接在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路之間的用于實(shí)現(xiàn)電壓跟隨以保證所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路電壓一致的控制電路；
[0012]所述主控芯片分別與所述鎖相環(huán)電路、所述寬帶環(huán)路濾波電路、所述窄帶環(huán)路濾波電路和所述控制電路相連；所述主控芯片輸出控制信號以切換寬帶環(huán)路濾波電路或窄帶環(huán)路濾波電路與所述鎖相環(huán)電路連接，并通過控制所述控制電路使所述寬帶環(huán)路濾波電路與窄帶環(huán)路濾波電路電壓一致。
[0013]在鎖相環(huán)鎖定過程中，若通過寬帶環(huán)路濾波電路進(jìn)行快速鎖定，鎖定過程中，窄帶環(huán)路濾波電路的電壓跟隨寬帶環(huán)路濾波電路的電壓，等寬帶環(huán)路濾波電路鎖定后，窄帶環(huán)路濾波電路的電壓瞬時(shí)達(dá)到穩(wěn)定，通過主控芯片輸出控制信號，切換為窄帶環(huán)路濾波電路連接在鎖相環(huán)電路和壓控振蕩器之間，由于窄帶環(huán)路濾波電路的電壓為寬帶環(huán)路濾波電路的電路，誤差僅為運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)跟隨作用的誤差電壓，誤差電壓極小，故可實(shí)現(xiàn)快速鎖定。
[0014]優(yōu)選地，所述控制電路包括用于實(shí)現(xiàn)信號跟隨運(yùn)算放大器、連接在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述運(yùn)算放大器之間的第二開關(guān)、以及連接所述窄帶環(huán)路濾波電路與所述運(yùn)算放大器之間的第三開關(guān)；所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)與所述主控芯片相連、并根據(jù)所述主控芯片輸出的控制信號控制開關(guān)的導(dǎo)通方向，以實(shí)現(xiàn)所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路雙向跟隨。
[0015]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述主控芯片輸出的控制信號控制開關(guān)的導(dǎo)通方向，以實(shí)現(xiàn)所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路雙向跟隨包括:在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述鎖相環(huán)電路連接時(shí)，控制第二開關(guān)和第三開關(guān)的導(dǎo)通方向，使得所述寬帶環(huán)路濾波電路輸出的電壓信號通過第二開關(guān)、運(yùn)算放大器及第三開關(guān)流向所述窄帶環(huán)路濾波電路，以實(shí)現(xiàn)所述窄帶環(huán)路濾波電路的電壓跟隨所述寬帶環(huán)路濾波電路的電壓；
[0016]或者在所述窄帶環(huán)路濾波電路與所述鎖相環(huán)電路連接時(shí)，控制第二開關(guān)和第三開關(guān)的導(dǎo)通方向，使得所述窄帶環(huán)路濾波電路輸出的電壓信號通過第三開關(guān)、運(yùn)算放大器及第二開關(guān)流向所述寬帶環(huán)路濾波電路，以實(shí)現(xiàn)所述寬帶環(huán)路濾波電路的電壓跟隨所述窄帶環(huán)路濾波電路的電壓。
[0017]優(yōu)選地，所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲或至少兩個(gè)單刀單擲開關(guān)的組合。
[0018]優(yōu)選地，所述控制電路包括與所述寬帶環(huán)路濾波電路相連的用于實(shí)現(xiàn)信號跟隨的運(yùn)算放大器、連接在所述運(yùn)算放大器與所述窄帶環(huán)路濾波電路的第四開關(guān)；所述第四開關(guān)與所述主控芯片相連并根據(jù)所述主控芯片輸出的控制信號控制開關(guān)的通斷；在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述鎖相環(huán)電路連接時(shí)，所述第四開關(guān)導(dǎo)通，所述寬帶環(huán)路濾波電路輸出的電壓信號流經(jīng)所述運(yùn)算放大器與所述第四開關(guān)流向所述窄帶環(huán)路濾波電路，以實(shí)現(xiàn)所述窄帶環(huán)路濾波電路的電壓跟隨所述寬帶環(huán)路濾波電路的電壓；而在所述窄帶環(huán)路濾波電路與所述鎖相環(huán)電路連接時(shí)，所述第四開關(guān)斷開。
[0019]優(yōu)選地，所述第四開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)或單向?qū)ㄩ_關(guān)。
[0020]優(yōu)選地，還包括連接在所述鎖相環(huán)電路與所述壓控振蕩器之間的用于濾除壓控振蕩器諧波的反饋電路。
[0021]優(yōu)選地，還包括用于切換所述寬帶環(huán)路濾波電路或所述窄帶環(huán)路濾波電路與所述鎖相環(huán)電路連接的第一開關(guān)、用于切換所述寬帶環(huán)路濾波電路或所述窄帶環(huán)路濾波電路與所述壓控振蕩器連接的第五開關(guān)；所述第一開關(guān)和所述第五開關(guān)與所述主控芯片相連并根據(jù)所述主控芯片輸出的控制信號控制開關(guān)的通斷。
[0022]優(yōu)選地，所述第一開關(guān)、所述第五開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲或至少兩個(gè)單刀單擲開關(guān)的組合。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):實(shí)施本發(fā)明，通過在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)電壓跟隨以保證所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路電壓一致的控制電路，以保證上電時(shí)，寬帶環(huán)路濾波電路與窄帶環(huán)路濾波電路保持電壓相同，以達(dá)到快速鎖定鎖相環(huán)的目的，同時(shí)可有效降低切換寬帶環(huán)路濾波電路或窄帶環(huán)路濾波電路過程中的相位噪聲。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中鎖相環(huán)鎖定的波形示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路的原理圖。
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路的電路圖。
[0028]圖4是本發(fā)明實(shí)施例2中快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路的原理圖。
[0029]圖5是本發(fā)明實(shí)施例2中快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路的電路圖。
[0030]圖中:11、鎖相環(huán)電路；12、壓控振蕩器；13、寬帶環(huán)路濾波電路；14、窄帶環(huán)路濾波電路；15、第一開關(guān)；16、控制電路；161、運(yùn)算放大器；162、第二開關(guān)；163、第三開關(guān)；164、第四開關(guān)；17、第五開關(guān)；18、反饋電路；19、參考頻率源；20、主控芯片。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0032]實(shí)施例1
[0033]圖2示出本實(shí)施例中的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路。該快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，包括鎖相環(huán)電路11、壓控振蕩器12、與鎖相環(huán)電路11相連的用于提供參考頻率的參考頻率源19、用于配置鎖相環(huán)頻率并輸出控制信號的主控芯片20 ;還包括連接在鎖相環(huán)電路11與所述壓控振蕩器12之間的寬帶環(huán)路濾波電路13、連接在鎖相環(huán)電路11與壓控振蕩器12之間的窄帶環(huán)路濾波電路14、連接在寬帶環(huán)路濾波電路13與窄帶環(huán)路濾波電路14之間的用于實(shí)現(xiàn)電壓跟隨以保證寬帶環(huán)路濾波電路13與窄帶環(huán)路濾波電路14電壓一致的控制電路16。具體地，主控芯片20分別與鎖相環(huán)電路11、寬帶環(huán)路濾波電路13、窄帶環(huán)路濾波電路14和控制電路16相連。主控芯片20輸出控制信號切換寬帶環(huán)路濾波電路13或窄帶環(huán)路濾波電路14與鎖相環(huán)電路11連接，并通過控制控制電路16使窄帶環(huán)路濾波電路14與寬帶環(huán)路濾波電路13電壓一致，以達(dá)到快速鎖定鎖相環(huán)的目的，同時(shí)可有效降低寬帶環(huán)路濾波電路13和窄帶環(huán)路濾波電路14切換過程中的相位噪聲。
[0034]該快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路在鎖相環(huán)鎖定過程中，若主控芯片20根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)(即用戶需求)輸出控制信息以先將寬帶環(huán)路濾波電路13連接在鎖相環(huán)電路11與壓控振蕩器12之間，通過寬帶環(huán)路濾波電路13進(jìn)行快速鎖定，鎖定過程中，通過控制電路16相應(yīng)控制窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓跟隨寬帶環(huán)路濾波電路13的電壓，待寬帶環(huán)路濾波電路13鎖定后，窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓瞬時(shí)達(dá)到穩(wěn)定，根據(jù)主控芯片20輸出的控制信號，切換為窄帶環(huán)路濾波電路14連接在鎖相環(huán)電路11和壓控振蕩器12之間時(shí)，由于窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓為寬帶環(huán)路濾波電路13的電路，誤差僅為運(yùn)算放大器161實(shí)現(xiàn)跟隨作用的誤差電壓，誤差電壓極小，故可實(shí)現(xiàn)快速鎖定；反之亦然。
[0035]具體地，該快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路還包括連接在鎖相環(huán)電路11與壓控振蕩器12之間的用于濾除壓控振蕩器12諧波的反饋電路18 ;可以理解地，壓控振蕩器12輸出的反饋頻率經(jīng)反饋電路18輸入至鎖相環(huán)電路11,鎖相環(huán)電路11比較反饋頻率與參考頻率,輸出相位差，若相位差較小時(shí)，鎖定電路，并可有效降低相位差。
[0036]具體地，該快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路還包括用于切換寬帶環(huán)路濾波電路13或窄帶環(huán)路濾波電路14與鎖相環(huán)電路11連接的第一開關(guān)15、用于切換寬帶環(huán)路濾波電路13或窄帶環(huán)路濾波電路14與壓控振蕩器12連接的第五開關(guān)17 ;第一開關(guān)15和第五開關(guān)17與主控芯片20相連并根據(jù)主控芯片20輸出的控制信號控制開關(guān)的通斷。
[0037]如圖2所示，控制電路16包括用于實(shí)現(xiàn)信號跟隨運(yùn)算放大器161、連接在寬帶環(huán)路濾波電路13與運(yùn)算放大器161之間的第二開關(guān)162、以及連接窄帶環(huán)路濾波電路14與運(yùn)算放大器161之間的第三開關(guān)163。第二開關(guān)162和第三開關(guān)163與主控芯片20相連并根據(jù)主控芯片20輸出的控制信號控制開關(guān)的導(dǎo)通方向，以實(shí)現(xiàn)寬帶環(huán)路濾波電路13與窄帶環(huán)路濾波電路14雙向跟隨。
[0038]具體地，在寬帶環(huán)路濾波電路13與鎖相環(huán)電路11連接時(shí)，控制第二開關(guān)162和第三開關(guān)163的導(dǎo)通方向，使得寬帶環(huán)路濾波電路13輸出的電壓信號通過第二開關(guān)162、運(yùn)算放大器161及第三開關(guān)163流向窄帶環(huán)路濾波電路14，以實(shí)現(xiàn)窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓跟隨寬帶環(huán)路濾波電路13的電壓?；蛘咴谡瓗Лh(huán)路濾波電路14與鎖相環(huán)電路11連接時(shí)，控制第二開關(guān)162和第三開關(guān)163的導(dǎo)通方向，使得窄帶環(huán)路濾波電路14輸出的電壓信號通過第三開關(guān)163、運(yùn)算放大器161及第二開關(guān)162流向?qū)拵Лh(huán)路濾波電路13，以實(shí)現(xiàn)寬帶環(huán)路濾波電路13的電壓跟隨窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓。
[0039]具體地，第一開關(guān)15、第二開關(guān)162、第三開關(guān)163和第五開關(guān)17可以為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲或至少兩個(gè)單刀單擲開關(guān)的組合，還可以上其他可實(shí)現(xiàn)雙向?qū)üδ艿钠渌_關(guān)。本實(shí)施例中主控芯片20輸出的控制信號為高低電平信號或其他用于控制開關(guān)通斷的信號。如圖3所示，本實(shí)施例中，第一開關(guān)15為開關(guān)U6071、第二開關(guān)162為開關(guān)U6076、第三開關(guān)163為開關(guān)U6075和第五開關(guān)為開關(guān)U6073，其中，U6071、U6076、U6075及U6073均為單刀雙擲開關(guān)，包括接地管腳GND、電壓輸入管腳VCC、信號輸入管腳IN、公共端口管腳COM、常開管腳NO、常閉管腳NC。當(dāng)信號輸入管腳IN接收到主控芯片20輸出的高電平信號，公共端口管腳COM和常開管腳NO連通；當(dāng)信號輸入管腳IN接收到主控芯片20輸出的低電平信號，公共端口管腳COM與常閉管腳NC連通。具體地，第一開關(guān)U6071、第二開關(guān)U6076、第三開關(guān)U6075和第五開關(guān)U6073的信號輸入管腳IN均連接有穩(wěn)壓濾波電路,該穩(wěn)壓濾波電路包括與信號輸入管腳IN相連的濾波電阻R6070、R6099、R6095或R6085、以及一端連接在濾波電阻與信號輸入管腳IN之間的連接節(jié)點(diǎn)且另一端接地的電容C6099、C6141、C6140或C6142。第一開關(guān)U6071、第二開關(guān)U6076、第三開關(guān)U6075和第五開關(guān)U6073的電壓輸入管腳VCC連接有供電電路。如圖3所示，供電電路輸出的5V電壓通過磁珠L6041再給切換開關(guān)5VA_Switch輸入至第一開關(guān)U6071的電壓輸入管腳VCC，磁珠L6041與第一開關(guān)U6071的電壓輸入管腳VCC之間并聯(lián)兩個(gè)接地的電容C6138、C6135。可以理解地，第二開關(guān)U6076、第三開關(guān)U6075和第五開關(guān)U6073的電壓輸入管腳VCC可以接收相同的供電電路。
[0040]如圖3所示，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)U6071、第二開關(guān)U6076、第三開關(guān)U6075和第五開關(guān)U6073的信號輸入管腳IN接收到主控芯片20輸出的高電平信號后，公共端口管腳COM和常開管腳NO連通，鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過第一開關(guān)U6071流經(jīng)寬帶環(huán)路濾波電路13轉(zhuǎn)換成電壓信號、再通過第五開關(guān)U6073輸出至壓控振蕩器12，以控制壓控振蕩器12的輸出頻率；鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過寬帶環(huán)路濾波電路13轉(zhuǎn)換成的電壓信號還通過第二開關(guān)U6076輸入至運(yùn)算放大器161U6072的第5管腳，再通過第7管腳輸入至第三開關(guān)U6075的常開管腳NO，再通過公共端口管腳COM輸入至窄帶環(huán)路濾波電路14，在運(yùn)算放大器161的使用下，保證窄帶環(huán)路濾波電路14和寬帶環(huán)路濾波電路13切換時(shí)電壓保持相同，達(dá)到快速鎖定鎖相環(huán)的目的?？梢岳斫獾兀捎趯拵Лh(huán)路濾波電路13的環(huán)路帶寬更寬，其泵電流更大；通過運(yùn)算放大器161的跟隨作用，可實(shí)現(xiàn)窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓與窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓基本一致，在寬帶環(huán)路濾波電路13切換為窄帶環(huán)路濾波電路14后，基本上就處于T2階段；而且流經(jīng)寬帶環(huán)路濾波電路13的電壓越大，其環(huán)路帶寬越寬，對應(yīng)的Tl階段的時(shí)間越短，其鎖定過程中所用時(shí)間越短，從而達(dá)到快速鎖定的目的。
[0041]當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)U6071、第二開關(guān)U6076、第三開關(guān)U6075和第五開關(guān)U6073接收到的信號輸入管腳IN接收到主控芯片20輸出的低電平信號后，公共端口管腳COM和常閉管腳NC連通，鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過第一開關(guān)U6071流經(jīng)窄帶環(huán)路濾波電路14轉(zhuǎn)換成電壓信號、再通過第五開關(guān)U6073輸出至壓控振蕩器12，以控制壓控振蕩器12的輸出頻率；鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過窄帶環(huán)路濾波電路14轉(zhuǎn)換成的電壓信號還通過第三開關(guān)U6075輸入至運(yùn)算放大器161U6072的第3管腳，再通過第I管腳輸入至第二開關(guān)U6076的常閉開關(guān)NC，再通過公共端口管腳COM輸入至寬帶環(huán)路濾波電路13，以保證寬帶環(huán)路濾波電路13與窄帶環(huán)路濾波電路14切換時(shí)電壓保持相同，節(jié)省Tl階段的時(shí)間，達(dá)到快速鎖定鎖相環(huán)的目的。
[0042]具體地，寬帶環(huán)路濾波電路13包括一端與第一開關(guān)U6071通過電阻R6073相連另一端接地的電容C6134、連接在電阻R6073與電容C6134的連接節(jié)點(diǎn)之間的電阻R6069和電阻R6072、一端與電阻R6069相連另一端接地的電容C6100、一端與電阻R6069相連另一端接地的電容C6133、一端與電阻C6072相連另一端接地的電容C6136、一端與電阻C6072相連另一端接地的電容C6137。
[0043]窄帶環(huán)路濾波電路14包括一端與第一開關(guān)U6071通過電阻R6068相連另一端接地的電容C6092、連接在電阻R6068與電容C6092的連接節(jié)點(diǎn)之間的電阻C6064和電阻R6067、一端與電阻R6064相連另一端接地的電容C6093、一端與電阻R6064相連另一端接地的電容C6094、一端與電阻R6067相連另一端接地的電容C6097、一端與電阻R6068相連另一端接地的電容C6098?？梢岳斫獾兀瑢拵Лh(huán)路濾波電路13與窄帶環(huán)路濾波電路14的元器件的連接關(guān)系相同，其區(qū)別在于寬帶環(huán)路濾波電路13中電容的電容值和電阻的阻值遠(yuǎn)大于窄帶環(huán)路濾波電路14中電容的電容值和電阻的阻值，以使通過寬帶環(huán)路濾波電路13的泵電流更大，以區(qū)別寬帶通信和窄帶通信。
[0044]在專網(wǎng)通信系統(tǒng)中，當(dāng)設(shè)備上電或切換信道頻點(diǎn)時(shí)，先判斷是寬帶通信還是窄帶通信，若是寬帶通信則通過主控芯片20輸出高電平信號，使用寬帶環(huán)路濾波，無需切換；若是窄帶通信則通過主控芯片20輸出低電平信號，在寬帶環(huán)路濾波電路13鎖定后進(jìn)行開關(guān)切換，切換為窄帶環(huán)路濾波電路14，上電時(shí)，窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓與寬帶環(huán)路濾波電路13的電壓基本保持一致，故可達(dá)到快速鎖定的目的。若在窄帶通信過程中，在大量的信息或圖像需要處理傳送，可快速切換為寬帶環(huán)路濾波電路13，由于寬帶環(huán)路濾波電路13的電壓與窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓基本一致，從而達(dá)到快速傳送圖像和信息的目的。
[0045]實(shí)施例2
[0046]如圖4、圖5所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1中所提供的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路的區(qū)別在于兩者的控制電路16不同。本實(shí)施例中，控制電路16包括與寬帶環(huán)路濾波電路13相連的用于實(shí)現(xiàn)信號跟隨的運(yùn)算放大器161、連接在運(yùn)算放大器161與窄帶環(huán)路濾波電路14的第四開關(guān)164。第四開關(guān)164與主控芯片20相連并根據(jù)主控芯片20輸出的控制信號控制開關(guān)的通斷。具體地，在寬帶環(huán)路濾波電路13與鎖相環(huán)電路11連接時(shí)，第四開關(guān)164導(dǎo)通，寬帶環(huán)路濾波電路13輸出的電壓信號流經(jīng)運(yùn)算放大器161與第四開關(guān)164流向窄帶環(huán)路濾波電路14，以實(shí)現(xiàn)窄帶環(huán)路濾波電路14的電壓跟隨寬帶環(huán)路濾波電路13的電壓；而在窄帶環(huán)路濾波電路14與鎖相環(huán)電路11連接時(shí)，第四開關(guān)164斷開。
[0047]可以理解地，第四開關(guān)164可以為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)或單向?qū)ㄩ_關(guān)，還可以是其他開關(guān)。本實(shí)施例中，主控芯片20輸出的控制信息為高低電平信號，信號控制方式簡單。
[0048]如圖5所示，第四開關(guān)164為開關(guān)U8009，第四開關(guān)U8009為單向?qū)ㄩ_關(guān)，包括接地管腳GND、電壓輸入管腳VCC、信號輸入管腳Vin、信號輸出管腳OUT、開關(guān)切換管腳ON/OFF,當(dāng)開關(guān)切換管腳0N/0FF接收到主控芯片20輸出的高電平信號，第四開關(guān)U8009導(dǎo)通；接收到主控芯片20輸出的低電平信號，第四開關(guān)U8009斷開。
[0049]如圖5所示，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)U6071、第四開關(guān)U8009、第五開關(guān)U6073接收到主控芯片20輸出的高電平信號時(shí)，鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過第一開關(guān)U6071流經(jīng)寬帶環(huán)路濾波電路13轉(zhuǎn)換成電壓信號、再通過第五開關(guān)U6073輸出至壓控振蕩器12，以控制壓控振蕩器12的輸出頻率；鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過寬帶環(huán)路濾波電路13轉(zhuǎn)換成的電壓信號輸出至運(yùn)算放大器161U6072的第3管腳或第5管腳，再通過運(yùn)算放大器161U6072的第I管腳或第7管腳輸入至第四開關(guān)U8009的信號輸入管腳Vin，并通過第四開關(guān)U8009的信號輸出管腳OUT輸入至窄帶環(huán)路濾波電路14，以實(shí)現(xiàn)窄帶環(huán)路濾波電路14跟隨寬帶環(huán)路濾波電路13的目的。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)U6071、第四開關(guān)U8009、第五開關(guān)U6073接收到主控芯片20輸出的低電平信號時(shí)，鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過第一開關(guān)U6071流經(jīng)窄帶環(huán)路濾波電路14轉(zhuǎn)換成電壓信號，再通過輸出至壓控振蕩器12，以控制壓控振蕩器12的輸出頻率，以實(shí)現(xiàn)窄帶通信。
[0050]本發(fā)明是通過幾個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變換和等同替代。另外，針對特定情形或具體情況，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，包括鎖相環(huán)電路(11)、壓控振蕩器(12)、與所述鎖相環(huán)電路(11)相連的用于提供參考頻率的參考頻率源(19)、用于配置鎖相環(huán)頻率并輸出控制信號的主控芯片(20)，其特征在于:還包括連接在所述鎖相環(huán)電路(11)與所述壓控振蕩器(12)之間的寬帶環(huán)路濾波電路(13)、連接在所述鎖相環(huán)電路(11)與所述壓控振蕩器(12)之間的窄帶環(huán)路濾波電路(14)、連接在所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)之間的用于實(shí)現(xiàn)電壓跟隨以保證所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)電壓一致的控制電路(16)； 所述主控芯片(20)分別與所述鎖相環(huán)電路(11)、所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)、所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)和所述控制電路(16)相連；所述主控芯片(20)輸出控制信號以切換寬帶環(huán)路濾波電路(13)或窄帶環(huán)路濾波電路(14)與所述鎖相環(huán)電路(11)連接，并通過控制所述控制電路(16)使所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與窄帶環(huán)路濾波電路(14)電壓一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:所述控制電路(16)包括用于實(shí)現(xiàn)信號跟隨運(yùn)算放大器(161)、連接在所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述運(yùn)算放大器(161)之間的第二開關(guān)(162)、以及連接所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)與所述運(yùn)算放大器(161)之間的第三開關(guān)(163);所述第二開關(guān)(162)和所述第三開關(guān)(163)與所述主控芯片(20)相連、并根據(jù)所述主控芯片(20)輸出的控制信號控制開關(guān)的導(dǎo)通方向，以實(shí)現(xiàn)所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)雙向跟隨。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:所述根據(jù)所述主控芯片(20)輸出的控制信號控制開關(guān)的導(dǎo)通方向，以實(shí)現(xiàn)所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)雙向跟隨包括:在所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述鎖相環(huán)電路(11)連接時(shí)，控制第二開關(guān)(162 )和第三開關(guān)(163 )的導(dǎo)通方向，使得所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)輸出的電壓信號通過第二開關(guān)(162)、運(yùn)算放大器(161)及第三開關(guān)(163)流向所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)，以實(shí)現(xiàn)所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)的電壓跟隨所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)的電壓； 或者在所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)與所述鎖相環(huán)電路(11)連接時(shí)，控制第二開關(guān)(162)和第三開關(guān)(163)的導(dǎo)通方向，使得所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)輸出的電壓信號通過第三開關(guān)(163)、運(yùn)算放大器(161)及第二開關(guān)(162)流向所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)，以實(shí)現(xiàn)所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)的電壓跟隨所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:所述第二開關(guān)(162)和所述第三開關(guān)(163)為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲或至少兩個(gè)單刀單擲開關(guān)的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:所述控制電路(16)包括與所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)相連的用于實(shí)現(xiàn)信號跟隨的運(yùn)算放大器(161)、連接在所述運(yùn)算放大器(161)與所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)的第四開關(guān)(164);所述第四開關(guān)(164)與所述主控芯片(20)相連并根據(jù)所述主控芯片(20)輸出的控制信號控制開關(guān)的通斷；在所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述鎖相環(huán)電路(11)連接時(shí)，所述第四開關(guān)(164)導(dǎo)通，所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)輸出的電壓信號流經(jīng)所述運(yùn)算放大器(161)與所述第四開關(guān)(164)流向所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)，以實(shí)現(xiàn)所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)的電壓跟隨所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)的電壓；而在所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)與所述鎖相環(huán)電路(11)連接時(shí)，所述第四開關(guān)(164)斷開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:所述第四開關(guān)(164)為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲、單刀單擲開關(guān)或單向?qū)ㄩ_關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:還包括連接在所述鎖相環(huán)電路(11)與所述壓控振蕩器(12 )之間的用于濾除壓控振蕩器(12 )諧波的反饋電路(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:還包括用于切換所述寬帶環(huán)路濾波電路(13 )或所述窄帶環(huán)路濾波電路(14 )與所述鎖相環(huán)電路(11)連接的第一開關(guān)(15)、用于切換所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)或所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)與所述壓控振蕩器(12)連接的第五開關(guān)(17);所述第一開關(guān)(15)和所述第五開關(guān)(17)與所述主控芯片(20)相連并根據(jù)所述主控芯片(20)輸出的控制信號控制開關(guān)的通斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路，其特征在于:所述第一開關(guān)(15)、所述第五開關(guān)(17)為單刀雙擲開關(guān)、雙刀雙擲或至少兩個(gè)單刀單擲開關(guān)的組合。
【文檔編號】H03L7/099GK104320134SQ201410581688
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】冷鵬 申請人:海能達(dá)通信股份有限公司