锁相环频率合成器,申请号CN200810031057.2-传众专利搜索

锁相环频率合成器

申请公布号：CN101262225B

申请号：CN200810031057.2

申请日期：2008.04.11

申请公布日期：2011.02.16

申请人：

湖南大学

发明人：何怡刚;唐圣学

分类号：H03L7/18(2006.01)I;H03L7/099(2006.01)I;H03L7/093(2006.01)I;H03K19/0185(2006.01)I;H03M3/02(2006.01)I

主分类号：H03L7/18(2006.01)I

代理机构：

长沙市融智专利事务所 43114

代理人：颜勇

地址：410082 湖南省长沙市岳麓区岳麓山麓山南路2号

摘要：本发明公开了一种锁相环频率合成器，其特征在于，包括：一鉴频鉴相器，一电荷泵，一低通滤波器，一带有控制开关电容阵列的宽频差分LC振荡器，一多模分频器和一用于自适应调节频率曲线的控制器；该宽频差分LC振荡器的模拟信号控制端连接低通滤波器的输出信号Vctrl，其数字信号控制端连接控制器的输出端，该锁相环频率合成器还包括一个带有3位量化器的3阶全数字Sigma-delta调制器。该锁相环频率合成器能实现分数分频，且输出的频率信号能大范围连续变化，频谱精度高。

主权项：一种锁相环频率合成器，其特征在于，包括：一鉴频鉴相器，该鉴频鉴相器的一个输入端接参考频率信号；一电荷泵，该电荷泵的输入端连接鉴频鉴相器的输出端；一低通滤波器，该低通滤波器的输入端连接电荷泵的输出端；一压控振荡器，该压控振荡器的模拟信号输入端连接低通滤波器的输出端，该压控振荡器的输出端输出信号的频率为fvoc；一分频器，该分频器的输入端连接压控振荡器的输出端，该分频器的输出端连接鉴频鉴相器的另一个输入端；一控制器，该控制器的一个输入端连接鉴频鉴相器的输出端，另一个输入端连接低通滤波器的输出端，其多位数字信号输出端连接压控振荡器的数字信号输入端；所述的压控振荡器为宽频差分LC振荡器，具体电路为：电感L1的正同名端连接电源电压Vcc，电感L2的正同名端连接电源电压Vcc，电感L1的负同名端E即E点连接N沟道增强型MOS管M1的D极，电感L2的负同名端F即F点连接N沟道增强型MOS管M2的D极，N沟道增强型MOS管M1的G极连接F点，N沟道增强型MOS管M2的G极连接E点，N沟道增强型MOS管M1的S极和N沟道增强型MOS管M2的S极相接到K点并通过一尾电流源滤波支路接地； E和F点均连接一CSC阵列即控制开关电容阵列，该CSC阵列的输入端连接所述控制器的多位数字信号输出端；低通滤波器的输出信号Vctrl通过模拟控制支路连接E点、并且低通滤波器的输出信号Vctrl通过另一个模拟控制支路连接F点，其中连接E点、F点的模拟控制支路相同；在所述的模拟控制支路中，低通滤波器的输出信号Vctrl连接电阻的一端，电阻的另一端通过一个变容二极管接地，同时通过一个电容连接E点或F点；E点或F点通过另一个电容接地；所述的尾电流源滤波支路为：电感L3的正同名端连接K点，负同名端连接N沟道增强型MOS管M3的D极，N沟道增强型MOS管M3的G极接偏置电压VB，N沟道增强型MOS管M3的S极接地；电感L3的负同名端通过电容C5接地；所述的CSC阵列为多个开关电容支路并联，每一个开关电容支路由一个电容和一个N沟道增强型MOS管串联组成，具体电路为：电容一端接E点或F点，另一端接N沟道增强型MOS管的D极，所述N沟道增强型MOS管G极接所述控制器的多位数字信号输出端的一位；所述N沟道增强型MOS管的S极接地；并联的多个开关电容支路中电容的电容值分别为C、2C、4C、...、(2^n)*C，其中n为大于1的正整数，C为其中最小电容的电容值；所述的分频器为多模分频器；所述的锁相环频率合成器还包括一Sigma‑delta调制器和一加法器，所述的Sigma‑delta调制器的一个输入端连接参考频率信号，另一个输入端连接分数分频模Nfrac，其输出端连接所述加法器的一个输入端，加法器的另一个输入端连接整数分频模N，加法器的输出端连接多模分频器的多模输入端；所述的Sigma‑delta调制器为包含3位量化器的3阶全数字的Sigma‑delta调制器；所述的控制器包括第一比较器、第二比较器、一逻辑控制单元、一计数器和一寄存器，第一比较器的输入端接电平信号VH，第一比较器的另一个输入端接低通滤波器的输出信号Vctrl，第二比较器的输入端接电平信号VL，第二比较器的另一个输入端接低通滤波器的输出信号Vctrl；逻辑控制单元的2个输入端分别接鉴频鉴相器的输出信号UP和DN，另2个输入端分别连接第一比较器的输出端和第二比较器的输出端，逻辑控制单元的输出端接计数器的输入端，计数器的输出端连接寄存器，寄存器输出多位数字信号到所述压控振荡器；所述的寄存器为6位、8位、12位、16位或32位。