專利名稱：用鎖相環(huán)來控制調(diào)頻檢測電路的輸出電平的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用鎖相環(huán)(PLL)模式的改進(jìn)的調(diào)頻(FM)檢測電路。
一般地，使用PLL模式的FM檢測電路形成一個閉合的反饋電路。該閉合的反饋電路包括一相位檢測器、一低通濾波器、一放大器和一個電壓控制的振蕩器。
該電路以這種方式來構(gòu)造，使得輸入信號的頻率和相位由相位檢測器來進(jìn)行比較，正比于由這種比較得到的誤差而產(chǎn)生一個電壓，然后該誤差電壓在通過一低通濾波器后被一放大器放大。之后，放大的誤差電壓被加至一電壓控制的振蕩器，該振蕩器改變所加的電壓頻率以降低電壓控制振蕩器的振蕩頻率和相位差。
PLL電路用來控制不同電路，包括伺服電機(jī)電路，F(xiàn)M調(diào)諧器和本機(jī)振蕩器，其每一個在不同的頻率下均為高度穩(wěn)定的。
以下參照

圖1對常規(guī)的使用PLL模式的FM檢測電路100進(jìn)行說明。使用一個參考電壓單元1來提供參考電壓。相位檢測器2檢測調(diào)頻信號和頻率信號之間的相位差。低通濾波器3從相位檢測器2接收其輸出信號，并在只讓低頻信號從其中通過之后，輸出一檢測信號。電壓控制振蕩器4從低通濾波器3接收輸出信號，并改變其頻率信號。
如由用戶加上了電源，則相位檢測器2接收一FM信號和一來自電壓控制振蕩器的輸入信號，比較這兩個信號的相位，并產(chǎn)生一正比于相位差的DC(直流)電壓。
隨后，低通濾波器3接收來自參考電壓單元1的參考電壓和來自相位檢測器2的DC電壓，并通過讓低頻信號從其中通過而產(chǎn)生一檢測信號。
下一步，電壓控制振蕩器4接收低通濾波器3的輸出信號，并產(chǎn)生將被輸入給相位檢測器2的振蕩信號。
在這樣的一個反饋電路中，檢測信號電平是基于電壓控制振蕩器4的增益來確定的。一般地，電壓控制振蕩器4的增益反比于檢測信號電平。即，在載波頻率和調(diào)制度為恒定的條件下，當(dāng)電壓控制振蕩器4的增益上升時，檢測信號電平降低，并且當(dāng)增益降低時，電平上升。
當(dāng)在集成電路中使用如圖所示的常規(guī)FM檢測電路時，控制檢測信號的電壓是較困難的，這是因?yàn)樽鳛橹圃烊菰S公差的結(jié)果，電壓控制振蕩器的電阻值和電容值可以變化。
更具體地講，如果電壓控制振蕩器的自由工作頻率降到了低于有制造容差的電壓控制振蕩器的電阻和電容作用下的一個預(yù)定頻率，則該電壓控制振蕩器的增益將會低于一預(yù)定的增益，并且檢測信號電平將會上升到一平均電壓之上。如果電壓控制振蕩器的自由工作頻率超過了一預(yù)定的頻率，電壓控制振蕩器的增益將會高于預(yù)定增益，而檢測的信號電平將低于平均電壓。
因此，對于如圖1所示的使用PLL模式的常規(guī)FM檢測電路來講，產(chǎn)生具有精確電平的輸出信號是困難的。
本發(fā)明的一個目的是解決與上述常規(guī)電路相關(guān)的上述問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用鎖相環(huán)(PLL)模式的FM檢測電路，這種電路通過在感測到在輸出信號電平中的變化之后對輸出信號電平進(jìn)行調(diào)整，能夠在任何時間輸出具有恒定電壓電平的信號，而不受有制造容差的電壓控制振蕩器的電阻和電容值的影響。
因此，為了至少達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種使用PLL模式的FM檢測電路，該電路控制其輸出電平。該FM檢測電路包括一參考電壓單元，一相位檢測器、一低通濾波器、一電壓控制振蕩器、一個DC成分檢測器和一電壓控制的放大器。參考電壓單元提供一參考電壓。相位檢測器感測一調(diào)頻信號和一頻率信號之間的相位差，并在檢測相位差時輸出一信號。低通濾波器接收相位檢測器的輸出信號，并通過只讓低頻信號從其中通過，輸出一檢測信號。電壓控制振蕩器接收低通濾波器的輸出信號，并輸出一振蕩信號。DC成分檢測器接收低通濾波器的輸出信號，并檢測DC成分。電壓控制放大器接收參照電壓和DC成分檢測器的輸出電壓，并通過基于這兩個電壓之差控制其增益來輸出一恒定的電壓電平。
圖1示出了使用鎖相環(huán)(PLL)模式的常規(guī)的FM檢測電路的方框圖；及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的使用鎖相環(huán)(PLL)模式的FM檢測電路的實(shí)施例的方框圖。
下文將參照圖2對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖2所示，提供一個使用鎖相環(huán)(PLL)模式的FM檢測電路110，它包括一個用來控制其輸出電平的裝置。為了決定鎖相環(huán)的電壓控制振蕩器24的自由工作頻率，參考電壓單元21始終輸出固定的直流電壓VC1到一電壓控制放大器26中。相位檢測器22感測FM信號和另一頻率信號之間的相位差，并在檢測相位差時輸出一信號。低通濾波器23接收參考電壓單元21和相位檢測器22的輸出信號，并通過只讓低頻信號通過其中來從輸入信號中除去載波成分。電壓控制振蕩器24接收低通濾波器23的輸出信號，并輸出一振蕩信號。DC成分檢測器25接收低通濾波器的輸出信號，并檢測DC成分。電壓控制放大器26接收參考電壓VC1和來自DC成分檢測器25的恒定電壓VC2，并通過基于這兩個電壓之間的差控制其增益，輸出一恒定電平電壓。
一旦由使用者如上電源，上述FM檢測電路開始工作。此時，該裝置處于自由工作條件，并且電壓控制振蕩器24以一個由來自參考電壓單元21的參考電壓VC1所確定的自由工作頻率進(jìn)行振蕩。另外，由于DC成分檢測器25的輸出電壓VC2等于來自參考電壓單元21的參考電壓VC1，所以電壓控制的放大器26的增益為“1”。
當(dāng)FM信號被輸入到相位檢測器22時，該電路處于閉鎖狀態(tài)，且相位檢測器22檢測來自FM信號的載波頻率。
當(dāng)電壓控制振蕩器24的自由工作頻率降至一預(yù)定頻率之下時，由于電壓控制振蕩器24的電阻和電容與標(biāo)準(zhǔn)值相比有一容許的偏差，電壓控制振蕩器24的電壓VC應(yīng)該比所加的參考電壓VC1更高，以便檢測載波頻率。
當(dāng)自由工作頻率降低時，電壓控制振蕩器24的增益也降低，而低通濾波器23的輸出電壓VC變得比一預(yù)定電壓更高。
另一方面，低通濾波器24的輸出電壓VC經(jīng)由檢測DC成分的DC成分檢測器25被輸入到電壓控制放大器26。此時，VC1和VC2之間的電壓差被電壓控制放大器26確定為一個負(fù)值，這是因?yàn)镈C成分檢測器25的輸出電壓VC2要比來自參考電壓單元21的參考電壓VC1更高。因此，電壓控制放大器26減少輸入到其中的電壓的增益，并在用此增益乘以從低通濾波器23輸入的信號后，輸出最終的輸出信號。這樣用這種方式，比預(yù)定電壓高的來自低通濾波器23的輸出電壓VC被降低到一個等于該預(yù)定電壓的值。
當(dāng)電壓控制振蕩器24的自由工作頻率超過預(yù)定頻率時，由于電壓控制振蕩器24的電阻和電容離標(biāo)準(zhǔn)值有一容許偏差，電壓控制振蕩器24的電壓VC應(yīng)該比所加的參考電壓VC1更低，以便檢測載波頻率。
當(dāng)自由工作頻率上升時，電壓控制振蕩器24的增益也上升，而低通濾波器23的輸出電壓VC被降低到一個低于預(yù)定電壓的值。
低通濾波器23的輸出電壓VC的DC成分經(jīng)DC成分探測器25被輸入到電壓控制放大器26。
在此時，VC1和VC2間的電壓差被電壓控制放大器26確定為一正值，因?yàn)镈C成分檢測器25的輸出電壓比來自參考電壓單元21的參考電壓VC1要低。因此，電壓控制放大器26增大其增益。以這種方式，從低通濾波器輸出的比預(yù)定電壓要低的電壓VC被增大，以變?yōu)榈扔谠擃A(yù)定電壓。
在這種電路中，電壓控制放大器26基于來自參考電壓單元21和DC成分檢測器25的電壓VC1和VC2來控制其增益。更具體地講，電壓控制放大器26的增益正比于從VC1到VC2的電壓變化幅度，不然的話當(dāng)電壓變化幅度為“0”時，增益為“1”。當(dāng)參考電壓VC大于DC成分檢測器25的輸出電壓VC2時，電壓控制放大器26的增益的大小正比于參考電壓VC1和DC成分檢測器25的輸出電壓VC2間的電壓差而增加；而當(dāng)參考電壓VC1低于DC成分檢測器25的輸出電壓VC2時，該增益正比于參考電壓VC1和DC成分檢測器25的輸出電壓VC2間的電壓差而減小。
最好是電壓控制放大器26的增益以這樣一種方式來變化，即使得它等于由與標(biāo)準(zhǔn)值具有容許偏差的電壓控制振蕩器24的電阻和電容所引起的電壓變化幅度。例如，如果容許偏差引起電壓變化高至40％的最大值，則電壓控制振蕩器24的增益在VC1和VC2間的電壓差為正時，相對于正常增益增加40％；而在該電壓差為負(fù)時，增益減少40％。
因此，電壓控制放大器26通過對由電壓控制振蕩器24的電阻和電容的制造容差所引起的電壓變化進(jìn)行補(bǔ)償，輸出一恒定的電壓。其結(jié)果，通過感測電壓控制振蕩器24的電阻和電容對離標(biāo)準(zhǔn)值的偏差所引起的電壓變化，以及通過相應(yīng)地控制電壓控制的放大器26的增益，提供了一種改進(jìn)了的使用PLL的FM檢測電路，這種電路控制其輸出，以精確地保持一恒定的電壓電平。
雖然以上結(jié)合一具體的實(shí)施例對本發(fā)明的特定裝置、結(jié)構(gòu)和步驟進(jìn)行了描述，但是任何不偏離本發(fā)明的精神的對細(xì)節(jié)的改變，包括等同的裝置、結(jié)構(gòu)和步驟等都應(yīng)被視為是在本發(fā)明的所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用鎖相環(huán)的調(diào)頻檢測電路，該電路包括一個參考電壓單元，用于產(chǎn)生一參考電壓；一相位檢測器，用于感測一調(diào)頻信號和一來自一電壓控制振蕩器的信號間的相位差，并產(chǎn)生一個誤差信號；一低通濾波器，用于接收所述誤差信號并從其中濾去高頻信號以得到一濾波后的信號；一DC成分檢測器，用于從所述濾波后的信號得到一DC成分電壓；以及一電壓控制的放大器，接收所述參考電壓、所述DC成分電壓和所述濾波后的信號，并放大該濾波后的信號，用來基于所述參考電壓和所述DC成分電壓間的差來控制所述濾波后的信號的增益。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻檢測電路，其中所述DC成分檢測器包括另一個低通濾波器。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻檢測電路，其中所述電壓控制放大器包括用來將所述增益設(shè)置為一個正比于所述參考電壓和DC成分電壓間的所述差值的裝置，當(dāng)該差為0時，所述增益被置為1。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)頻檢測電路，其中所述電壓控制放大器包括用來將所述增益設(shè)置為一個正比于所述參考電壓和DC成分電壓間的所述差值的裝置，當(dāng)該差為0時所述增益被置為1。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻檢測電路，其中控制所述增益使得當(dāng)所述參考電壓大于所述DC成分電壓時，輸入給所述電壓控制放大器的信號電平增加一個正比于所述差的量；而當(dāng)所述參考電壓小于所述DC成分電壓時，輸入給該電壓控制的放大器的信號電平減少一個正比于該差的量。
6.一種使用鎖相環(huán)的調(diào)頻檢測電路，該電路包括一相位檢測器，用于將一輸入FM信號的相位與一參考信號相比較并產(chǎn)生一誤差信號；一低通濾波器，用于濾波所述誤差信號并產(chǎn)生一輸出信號；一振蕩器，具有一端入端，用來響應(yīng)于所述輸出信號產(chǎn)生所述參考信號，并基于所述輸出信號產(chǎn)生所述參考信號；一可變控制放大器，用于接收和放大所述輸出信號以得到一增益補(bǔ)償輸出信號，該可變控制放大器控制加到所述輸出信號的增益使其為所述低通濾波器輸出的DC成分的電平的一個函數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)頻檢測電路，其中當(dāng)所述DC成分的電平減少時，所述增益增加，而當(dāng)該DC成分的電平增加時，該增益減少。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用鎖相環(huán)的FM檢測電路。包括一參考電壓單元，產(chǎn)生參考電壓；一相位檢測器，檢測FM信號和另一頻率信號間的相位差；一低通濾波器，接收相位檢測器的輸出信號并只讓低頻信號通過而輸出一檢測信號；一DC成分檢測器，接收低通濾波器的輸出信號，并檢測DC成分；一電壓控制放大器，接收參考電壓和從DC成分檢測器輸出的電壓，并通過基于這兩個接收電壓間的差來控制增益，從而輸出一恒定的電平電壓。
文檔編號H03G3/20GK1140359SQ9610517
公開日1997年1月15日 申請日期1996年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月3日
發(fā)明者金亮均, 李廷仁 申請人:三星電子株式會社