锁相环快速锁定电路制造技术

技术编号:19101232 阅读:30 留言:0更新日期:2018-10-03 03:43
本发明专利技术属于集成电路领域,涉及一种锁相环快速锁定电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接,鉴频鉴相器采用三态‑五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路支路并联构成,所述三态‑五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,三态‑五态鉴频鉴相器的四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。与现有技术的数字电路相比,电路简单、占用面积小。

【技术实现步骤摘要】
锁相环快速锁定电路
本专利技术属于集成电路领域,涉及一种锁相环快速锁定电路。
技术介绍
锁相环是一种用来产生参考信号的相位有固定关系的电子控制系统。作为电子系统和设备的精确频率源,锁相环响应于输入信号的频率与相位,并自动提高或降低被控制的振荡器的频率,直至锁相环电路与参考信号在相位上符合为止。现代模拟锁相环一般包含相位比较器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器以及分频器,如图1所示。通过环路反馈,压控振荡器的输出信号频率被降低后,在相位比较器的输入端与参考信号的相位进行比较。经过环路作用,二者最终达到相位一致。环路滤波器连接于相位比较器之后,用于滤除电荷泵开关动作产生的电流中的高频分量,并将电流信号转化为电压信号,控制压控振荡器输出信号的频率。在一般的锁相环结构中,带宽和锁定时间是一对矛盾关系,带宽越大,锁定时间越短。在特定应用中,对锁定时间和带宽都有一定要求,在带宽较窄时,要求锁定时间短,因此产生了满足特定带宽指标的快速锁定技术。现在的快速锁定技术主要是根据影响环路带宽的因素,用数字方法对环路带宽进行调节。这一类方法的基本原理是在环路的捕获状态下,对电荷泵的电流或环路滤波器的参数进行调整,加大环路带宽,以加速环路的捕获速度,待环路锁定或接近锁定状态之后,恢复环路原有带宽。但是,电路结构复杂、占用面积大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锁相环快速锁定电路,电路简单、占用面积小。本专利技术的技术方案:一种快速锁定锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接,构成一个锁相回路,所述的鉴频鉴相器采用三态-五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路并联构成,所述三态-五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,其四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。所述三态-五态鉴频鉴相器工作在三态和五态两种模式下;电荷泵配合三态-五态鉴频鉴相器,工作在捕获和锁定两种模式下,当环路处于捕获状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在五态模式下,电荷泵工作在捕获模式下,增加了环路的锁定范围,减小了环路的锁定时间;当环路处于锁定状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在三态模式下,电荷泵工作在锁定模式下,电荷泵的导通时间减小。本专利技术核心部分是三态-五态鉴频鉴相器和电荷泵,其余部分是为了实现本专利技术所述之方法、保证快速锁定功能实现的最小功能模块集。其他在此结构基础上所作之改动,或沿用本专利技术之思路,如切换鉴频鉴相器状态数以达到快速锁定功能目的者,亦涵盖于本
技术实现思路
范围之内。有益效果:本专利技术采用模拟电路,与现有技术的数字电路相比,电路简单、占用面积小;对于只包含三态鉴频鉴相器的环路而言,三态-五态鉴频鉴相器能在环路的相位捕获过程中增大其线性范围,降低环路的杂散以及输出时钟噪声。附图说明图1为现有技术锁相环的示意图;图2为实现本专利技术所述功能的核心部件示意图。图3为本专利技术所述三态-五态鉴频鉴相器的工作状态图。具体实施方式以下为本专利技术的一种实施例。一种快速锁定锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器,所述的鉴频鉴相器采用三态-五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路并联构成,所述三态-五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,其四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。所述三态-五态鉴频鉴相器工作在三态和五态两种模式下;电荷泵配合三态-五态鉴频鉴相器,工作在捕获和锁定两种模式下,当环路处于捕获状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在五态模式下,电荷泵工作在捕获模式下,增加了环路的锁定范围,减小了环路的锁定时间;当环路处于锁定状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在三态模式下,电荷泵工作在锁定模式下,电荷泵的导通时间减小,电荷泵的输出电流减小,以降低环路的杂散以及输出时钟噪声。当环路处于初始启动状态或进入捕获状态时,鉴频鉴相器工作在五态模式下,同时电荷泵处于捕获模式,其两个电流支路同时工作,其中的两个支路的电流大小相等,如图2所示。此时鉴频鉴相器的状态图如图3中的五态模式。由于扩展了鉴频鉴相器的线性范围,能缩短环路的锁定时间。待环路接近锁定状态,鉴频鉴相器切换到三态模式,同时电荷泵处于锁定模式,两条电流支路只有一个工作,减小该模块对输出噪声的贡献。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种快速锁定锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接,构成一个锁相回路,其特征在于,所述的鉴频鉴相器采用三态‑五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路支路并联构成,所述三态‑五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,三态‑五态鉴频鉴相器的四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。

【技术特征摘要】
1.一种快速锁定锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接,构成一个锁相回路,其特征在于,所述的鉴频鉴相器采用三态-五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路支路并联构成,所述三态-五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,三态-五态鉴频鉴相器的四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员:王希龙强田泽邵刚王晋刘敏侠
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
类型:发明
国别省市:陕西,61

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