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，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

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

【背景技術】
[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)射接收機的本地振蕩源和數(shù)字信號處理器的時鐘源，而且它的性能指標直接決定系統(tǒng)的性能指標。目前，在無線和移動通信應用中，隨著數(shù)據(jù)傳輸速度的提高，頻率產(chǎn)生單元的鎖定時間越來越成為設計的關鍵指標之一。鎖定時間越短，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相位負反饋系統(tǒng)，有著固有的循環(huán)往復的反饋過程，鎖定時間較長，而且，鎖定時間和相位噪聲對環(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，當頻率偏差小于± 10Hz時，鎖相環(huán)進入穩(wěn)定狀態(tài)。
[0008]如圖1所示，鎖定過程的三個階段中，主要是由Tl和Τ2階段決定目標頻率的鎖定時間。而Τ2的時間主要是由于環(huán)路自身的參數(shù)決定。Τ2時，相位差已經(jīng)比較小了，靠鎖相環(huán)自身的調(diào)節(jié)可以很快進入Τ3。然而，Tl捕獲階段所消耗的時間，對整體鎖定時間有直接的影響。
[0009]現(xiàn)有技術中提高鎖定時間和降低相位噪聲的方法有以下幾種:(I)通過給時序控制啟動鎖相環(huán)電路中各頻率源；減小過沖對鎖定時間的影響；但其引入開關多，時序控制復雜，無法衡量減小一路濾波器最佳啟動時序方案。(2)通過給環(huán)路濾波器預置壓控電壓以實現(xiàn)快速鎖定，根據(jù)頻點預置壓控電壓，可以有效縮小捕捉時間，加快鎖定，但無法實現(xiàn)相位噪聲的提高，而且硬件需求較多，會消耗較多的電流。(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間，且無法實時進行配置，占用大量內(nèi)存，同時，在配置過程中無法進行其他軟件操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種快速鎖定的頻率產(chǎn)生電路。
[0011]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是: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達到穩(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，誤差僅為運算放大器實現(xiàn)跟隨作用的誤差電壓，誤差電壓極小，故可實現(xiàn)快速鎖定。
[0014]優(yōu)選地，所述控制電路包括用于實現(xiàn)信號跟隨運算放大器、連接在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述運算放大器之間的第二開關、以及連接所述窄帶環(huán)路濾波電路與所述運算放大器之間的第三開關；所述第二開關和所述第三開關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的導通方向，以實現(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的導通方向，以實現(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，控制第二開關和第三開關的導通方向，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、運算放大器及第三開關流向所述窄帶環(huán)路濾波電路，以實現(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，控制第二開關和第三開關的導通方向，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、運算放大器及第二開關流向所述寬帶環(huán)路濾波電路，以實現(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，所述第二開關和所述第三開關為單刀雙擲開關、雙刀雙擲或至少兩個單刀單擲開關的組合。
[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現(xiàn)信號跟隨的運算放大器、連接在所述運算放大器與所述窄帶環(huán)路濾波電路的第四開關；所述第四開關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，所述第四開關導通，所述寬帶環(huán)路濾波電路輸出的電壓信號流經(jīng)所述運算放大器與所述第四開關流向所述窄帶環(huán)路濾波電路，以實現(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，所述第四開關斷開。
[0019]優(yōu)選地，所述第四開關為單刀雙擲開關、雙刀雙擲開關、單刀單擲開關或單向?qū)ㄩ_關。
[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、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；所述第一開關和所述第五開關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的通斷。
[0022]優(yōu)選地，所述第一開關、所述第五開關為單刀雙擲開關、雙刀雙擲或至少兩個單刀單擲開關的組合。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:實施本發(fā)明，通過在所述寬帶環(huán)路濾波電路與所述窄帶環(huán)路濾波電路設置用于實現(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，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，以達到快速鎖定鎖相環(huán)的目的，同時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)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0025]圖1是現(xiàn)有技術中鎖相環(huán)鎖定的波形示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明實施例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；16、控制電路；161、運算放大器；162、第二開關；163、第三開關；164、第四開關；17、第五開關；18、反饋電路；19、參考頻率源；20、主控芯片。

【具體實施方式】
[0031]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0032]實施例1
[0033]圖2示出本實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，以達到快速鎖定鎖相環(huán)的目的，同時可有效降低寬帶環(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(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進行快速鎖定，鎖定過程中，通過控制電路16相應控制窄帶環(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的電壓瞬時達到穩(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，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，誤差僅為運算放大器161實現(xiàn)跟隨作用的誤差電壓，誤差電壓極小，故可實現(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，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17 ;第一開關15和第五開關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的通斷。
[0037]如圖2所示，控制電路16包括用于實現(xiàn)信號跟隨運算放大器161、連接在寬帶環(huán)路濾波電路13與運算放大器161之間的第二開關162、以及連接窄帶環(huán)路濾波電路14與運算放大器161之間的第三開關163。第二開關162和第三開關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的導通方向，以實現(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，控制第二開關162和第三開關163的導通方向，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162、運算放大器161及第三開關163流向窄帶環(huán)路濾波電路14，以實現(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，控制第二開關162和第三開關163的導通方向，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163、運算放大器161及第二開關162流向?qū)拵Лh(huán)路濾波電路13，以實現(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15、第二開關162、第三開關163和第五開關17可以為單刀雙擲開關、雙刀雙擲或至少兩個單刀單擲開關的組合，還可以上其他可實現(xiàn)雙向?qū)üδ艿钠渌_關。本實施例中主控芯片20輸出的控制信號為高低電平信號或其他用于控制開關通斷的信號。如圖3所示，本實施例中，第一開關15為開關U6071、第二開關162為開關U6076、第三開關163為開關U6075和第五開關為開關U6073，其中，U6071、U6076、U6075及U6073均為單刀雙擲開關，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U6071、第二開關U6076、第三開關U6075和第五開關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)點且另一端接地的電容C6099、C6141、C6140或C6142。第一開關U6071、第二開關U6076、第三開關U6075和第五開關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5VA_Switch輸入至第一開關U6071的電壓輸入管腳VCC，磁珠L6041與第一開關U6071的電壓輸入管腳VCC之間并聯(lián)兩個接地的電容C6138、C6135?？梢岳斫獾?，第二開關U6076、第三開關U6075和第五開關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?shù)谝婚_關U6071、第二開關U6076、第三開關U6075和第五開關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U6076輸入至運算放大器161U6072的第5管腳，再通過第7管腳輸入至第三開關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切換時電壓保持相同，達到快速鎖定鎖相環(huán)的目的。可以理解地，由于寬帶環(huán)路濾波電路13的環(huán)路帶寬更寬，其泵電流更大；通過運算放大器161的跟隨作用，可實現(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，對應的Tl階段的時間越短，其鎖定過程中所用時間越短，從而達到快速鎖定的目的。
[0041]當?shù)谝婚_關U6071、第二開關U6076、第三開關U6075和第五開關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U6075輸入至運算放大器161U6072的第3管腳，再通過第I管腳輸入至第二開關U6076的常閉開關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切換時電壓保持相同，節(jié)省Tl階段的時間，達到快速鎖定鎖相環(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?，寬帶環(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，當設備上電或切換信道頻點時，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鎖定后進行開關切換，切換為窄帶環(huán)路濾波電路14，上電時，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，從而達到快速傳送圖像和信息的目的。
[0045]實施例2
[0046]如圖4、圖5所示，實施例2與實施例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相連的用于實現(xiàn)信號跟隨的運算放大器161、連接在運算放大器161與窄帶環(huán)路濾波電路14的第四開關164。第四開關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，第四開關164導通，寬帶環(huán)路濾波電路13輸出的電壓信號流經(jīng)運算放大器161與第四開關164流向窄帶環(huán)路濾波電路14，以實現(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，第四開關164斷開。
[0047]可以理解地，第四開關164可以為單刀雙擲開關、雙刀雙擲開關、單刀單擲開關或單向?qū)ㄩ_關，還可以是其他開關。本實施例中，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164為開關U8009，第四開關U8009為單向?qū)ㄩ_關，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、開關切換管腳ON/OFF,當開關切換管腳0N/0FF接收到主控芯片20輸出的高電平信號，第四開關U8009導通；接收到主控芯片20輸出的低電平信號，第四開關U8009斷開。
[0049]如圖5所示，當?shù)谝婚_關U6071、第四開關U8009、第五開關U6073接收到主控芯片20輸出的高電平信號時，鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過第一開關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算放大器161U6072的第3管腳或第5管腳，再通過運算放大器161U6072的第I管腳或第7管腳輸入至第四開關U8009的信號輸入管腳Vin，并通過第四開關U8009的信號輸出管腳OUT輸入至窄帶環(huán)路濾波電路14，以實現(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?shù)谝婚_關U6071、第四開關U8009、第五開關U6073接收到主控芯片20輸出的低電平信號時，鎖相環(huán)電路11輸出的泵電流通過第一開關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，以實現(xiàn)窄帶通信。
[0050]本發(fā)明是通過幾個具體實施例進行說明的，本領域技術人員應當明白，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施例，而應當包括落入本發(fā)明權利要求范圍內(nèi)的全部實施方式。
【權利要求】
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)包括用于實現(xiàn)信號跟隨運算放大器(161)、連接在所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)與所述運算放大器(161)之間的第二開關(162)、以及連接所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)與所述運算放大器(161)之間的第三開關(163);所述第二開關(162)和所述第三開關(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的導通方向，以實現(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的導通方向，以實現(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，控制第二開關(162 )和第三開關(163 )的導通方向，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(162)、運算放大器(161)及第三開關(163)流向所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)，以實現(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，控制第二開關(162)和第三開關(163)的導通方向，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(163)、運算放大器(161)及第二開關(162)流向所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)，以實現(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(162)和所述第三開關(163)為單刀雙擲開關、雙刀雙擲或至少兩個單刀單擲開關的組合。
5.根據(jù)權利要求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)相連的用于實現(xiàn)信號跟隨的運算放大器(161)、連接在所述運算放大器(161)與所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)的第四開關(164);所述第四開關(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，所述第四開關(164)導通，所述寬帶環(huán)路濾波電路(13)輸出的電壓信號流經(jīng)所述運算放大器(161)與所述第四開關(164)流向所述窄帶環(huán)路濾波電路(14)，以實現(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，所述第四開關(164)斷開。
6.根據(jù)權利要求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(164)為單刀雙擲開關、雙刀雙擲、單刀單擲開關或單向?qū)ㄩ_關。
7.根據(jù)權利要求1?6任一項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(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(17);所述第一開關(15)和所述第五開關(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的通斷。
9.根據(jù)權利要求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(15)、所述第五開關(17)為單刀雙擲開關、雙刀雙擲或至少兩個單刀單擲開關的組合。
【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)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】冷鵬 申請人:海能達通信股份有限公司