一种低功耗的频率综合器制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗的频率综合器，包括：前置分频器，用于接收外部电路输入的时钟信号，并对时钟信号进行分频以使得频率综合器输出的时钟信号的步长等于预设步长；锁相环电路，用于接收前置分频器分频后的时钟信号，并输出相位依次变化的N个时钟信号；占空比校正电路，用于接收锁相环电路输出的N个时钟信号，并对N个时钟信号的占空比进行校正，使得N个时钟信号的占空比被校正为预设占空比；N倍频电路，用于接收占空比校正电路输出的占空比被校正后的N个时钟信号，并将占空比被校正后的N个时钟信号进行倍频，输出一个N倍频的最终时钟信号作为频率综合器输出的时钟信号。本发明专利技术的频率综合器在确保高频输出的同时实现大幅度降低功耗。降低功耗。降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗的频率综合器


[0001]本专利技术涉及电路设计领域，具体涉及一种低功耗的频率综合器。

技术介绍

[0002]频率综合器是现代通信系统、雷达和测试设备中常用的关键器件，能够提供高精度、高稳定的频率。目前主要存在3种频率合成方法：
①
直接频率合成；
②
锁相频率合成；
③
直接数字频率合成；直接频率合成方法具有较好的相位噪声性能，一般应用于地面雷达和射频微波测试设备中，而其他领域主要采用时钟锁相频率合成方法或直接数字频率合成方法，由于直接数字合成方法的工作频率受到时钟频率和数模转换器工作速度的限制，所以在毫米波及以上波段皆使用锁相频率合成方法。然后目前采用锁相频率合成方法的频率综合器为了输出目标频率的时钟信号一般都通过增大电流的方式来实现高频率时钟信号的输出，目标频率越高，频率综合器的功耗越高，目前频率综合器存在输出高频时钟信号需要高功耗的缺点。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种低功耗的频率综合器，在实现高频时钟信号输出的同时大幅度降低频率综合器的功耗。本专利技术的具体技术方案如下：一种低功耗的频率综合器，所述频率综合器包括前置分频器、锁相环电路、占空比校正电路和N倍频电路；前置分频器，用于接收外部电路输入的时钟信号，并对时钟信号进行分频，结合N倍频电路的倍频倍数，以使得频率综合器最终输出时钟信号步长等于预设步长；锁相环电路，用于接收前置分频器分频后的时钟信号，并输出N个相位依次变化的时钟信号；占空比校正电路，用于接收锁相环电路输出的N个相位依次变化的时钟信号，并对N个相位依次变化的时钟信号的占空比进行校正，使得N个相位依次变化的时钟信号的占空比被校正为预设占空比；N倍频电路，用于接收占空比校正电路输出的占空比被校正后的N个相位依次变化的时钟信号，并将占空比被校正后的N个相位依次变化的时钟信号进行倍频，输出一个N倍频的最终时钟信号作为所述频率综合器输出的时钟信号；其中，N为2的指数倍。
[0004]与现有技术相比，本技术方案基于所述N倍频电路将所述锁相环电路输出的N个相位依次变化的时钟信号进行N倍频，使得所述锁相环电路只需输出N个相位依次变化的低频的时钟信号，且每两个相邻的时钟信号相位差为pi/N，从而频率综合器输出的时钟信号也能达到目标高频，实现所述频率综合器低功耗输出高频时钟信号的目的，本技术方案提出的频率综合器在锁相环电路前设置所述前置分频器，通过结合N倍频电路的倍频倍数，调节前置分频器的分频数从而实现对频率综合器最终时钟信号的步长的预调控。
[0005]进一步地，所述前置分频器包括输入端和输出端，所述前置分频器的输入端作为所述频率综合器的输入端，用于接收外部电路输入的时钟信号，所述前置分频器的输出端用于输出分频后的时钟信号至所述锁相环电路。与现有技术相比，本技术方案中设置的前
置分频器根据频率综合器的N倍频电路的倍频倍数、外部电路输入的时钟信号频率以及预设步长，调控其自身分频数，从而实现所述频率综合器输出的时钟信号的步长等于预设步长。
[0006]进一步地，所述锁相环电路包括输入端和输出端，所述锁相环电路的输入端与所述前置分频器的输出端连接，用于接收所述前置分频器输出的分频后的时钟信号，所述锁相环电路的输出端用于输出N个相位依次变化的时钟信号至所述占空比校正电路。本技术方案的锁相环电路与所述前置分频器连接，接收分频调节后的时钟信号，实现所述频率综合器输出的时钟信号的步长预调节。
[0007]进一步地，所述锁相环电路具体包括：鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器和环路分频器；所述鉴频鉴相器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述鉴频鉴相器的第一输入端作为所述锁相环电路的输入端，所述鉴频鉴相器的第一输入端与所述前置分频器的输出端连接，用于接收所述前置分频器输出的分频后的时钟信号；所述电荷泵包括输入端和输出端，所述电荷泵的输入端与所述鉴频鉴相器的输出端连接；所述低通滤波器包括输入端和输出端，所述低通滤波器的输入端与所述电荷泵的输出端连接；所述压控振荡器包括输入端，所述压控振荡器的输入端与所述低通滤波器的输出端连接；所述环路分频器包括输入端和输出端，所述环路分频器的输出端与所述鉴频鉴相器的第二输入端连接，用于对时钟信号进行分频以生成反馈时钟信号并输出。本技术方案中通过在锁相环电路中设置环路分频器，以使得所述环路分频器将压控振荡器输出的时钟信号进行分频，以获取一个反馈时钟信号，用于与前置分频器输入所述鉴频鉴相器的时钟信号进行比较，根据比较结果确定锁相环电路当前是否需要进行反馈调整，以使得锁相环电路输出的时钟信号能够按照目标频率输出。
[0008]进一步地，所述压控振荡器还包括N个输出端，用于输出N个相位依次变化的时钟信号至所述占空比校正电路。本技术方案提供的压控振荡器将N个相位依次变化的时钟信号分别传输至占空比校正电路，以实现将所述压控振荡器输出的N个相位依次变化的时钟信号进行占空比校正，避免压控振荡器输出的时钟信号的占空比偏离预设占空比，导致N倍频电路输出的N倍频的最终时钟信号的占空比异常波动的情况，甚至是导致N倍频电路输出的输出的N倍频的最终时钟信号出现错误丢失的情况。
[0009]进一步地，所述占空比校正电路包括N个输入端和N个输出端，所述占空比校正电路的N个输入端与所述压控振荡器的N个输出端一一对应连接，用于接收所述压控振荡器输出的N个相位依次变化的时钟信号，所述占空比校正电路的N个输出端用于输出占空比被校正后的N个相位依次变化的时钟信号。本技术方案中将压控振荡器的输出端数量和占空比校正电路的输入端、输出端数量都设置为与N倍频电路的倍频级数相同的数量，使得压控振荡器输出的时钟信号能够经过占空比校正电路校正后一一对应的输入N倍频电路进行倍频。
[0010]进一步地，所述压控振荡器的N个输出端中存在一个输出端，该输出端同时连接所述占空比校正电路的一个输入端和所述环路分频器的输入端。本技术方案中将压控振荡器的N个输出端中选择其中一个输出端既与占空比校正电路的一个输入端连接，又和环路分频器的输入端连接，从而既能实现时钟信号在占空比校正后进行倍频，又能实现将所述压控振荡器输出的一个时钟信号进行分频以作为反馈时钟信号进行锁相环电路的反馈调整，
确保锁相环电路的稳定。
[0011]进一步地，所述N倍频电路包括输出端和N个输入端，所述N倍频电路的N个输入端与所述占空比校正电路的N个输出端一一对应连接，用于接收所述占空比校正电路输出的占空比被校正后的N个相位依次变化的时钟信号，所述N倍频电路的输出端作为所述频率综合器的输出端，用于输出一个N倍频的最终时钟信号。本技术方案中的N倍频电路设置为N个输入端和一个输出端，使得该N倍频电路将输入的N个相位依次变化的时钟信号倍频为一个N倍频的最终时钟信号输出，从而实现锁相环电路输出低频的时钟信号，利用N倍频电路进行N倍频，达到频率综合器整体低功耗高频输出的效果。
[0012]进一步地，所述压控振荡器为差分结构的环形振荡器。本技术方案中将锁相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的频率综合器，其特征在于，所述频率综合器包括前置分频器、锁相环电路、占空比校正电路和N倍频电路；前置分频器，用于接收外部电路输入的时钟信号，并对时钟信号进行分频；锁相环电路，用于接收前置分频器输出的分频后的时钟信号，并输出N个相位依次变化的时钟信号；占空比校正电路，用于接收锁相环电路输出的N个相位依次变化的时钟信号，并对N个相位依次变化的时钟信号的占空比进行校正，使得N个相位依次变化的时钟信号的占空比被校正为预设占空比；N倍频电路，用于接收占空比校正电路输出的占空比被校正后的N个相位依次变化的时钟信号，并将占空比被校正后的N个相位依次变化的时钟信号进行倍频，输出一个N倍频的最终时钟信号作为所述频率综合器输出的时钟信号；其中，N为2的整指数倍。2.根据权利要求1所述的低功耗的频率综合器，其特征在于，所述前置分频器包括输入端和输出端，所述前置分频器的输入端作为所述频率综合器的输入端，用于接收外部电路输入的时钟信号，所述前置分频器的输出端用于输出分频后的时钟信号至所述锁相环电路。3.根据权利要求2所述的频率综合器，其特征在于，所述锁相环电路包括输入端和输出端，所述锁相环电路的输入端与所述前置分频器的输出端连接，用于接收所述前置分频器输出的分频后的时钟信号，所述锁相环电路的输出端用于输出N个相位依次变化的时钟信号至所述占空比校正电路。4.根据权利要求3所述的低功耗的频率综合器，其特征在于，所述锁相环电路具体包括：鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器和环路分频器；所述鉴频鉴相器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述鉴频鉴相器的第一输入端作为所述锁相环电路的输入端，所述鉴频鉴相器的第一输入端与所述前置分频器的输出端连接，用于接收所述前置分频器输出的分频后的时钟信号；所述电荷泵包括输入端和输出端，所述电荷泵的输入端与所述鉴频鉴相器的输出端连接；所述低通滤波器包括输入端和输出端，所述低通滤波器的输入端与所述电荷泵的输出端连接；所述压控振荡器包括输入端，所述压控振荡器的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩怀宇，赵伟兵，邵要华，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：