一种用于LC型锁相环的频带扫描电路

摘要

本发明涉及一种用于LC型锁相环的频带扫描电路，该频带扫描电路包括比较器、与门电路、N位计数器和D触发器，比较器的输入端连接下限电压V

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域，涉及一种LC型锁相环，尤其是一种用于LC型锁相环的频带扫描电路。

背景技术

锁相环作为一个常见部件应用于数字频率合成、无线收发等领域，其性能优劣直接影响整个电路系统的工作质量。在高频段工作条件下，LC型锁相环由于其优越的相噪性能、频率稳定性等特点在无线通信领域得到广泛应用。由于单一尺寸的LC振荡器频段较窄，在实际应用中需将不同尺寸LC组合为阵列应用，以满足宽频带要求。传统方法根据输入参考频率、倍频数算出输出频率，再结合工作温度选取LC阵列，计算过程和配置较繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于LC型锁相环的频带扫描电路，该频带扫描电路利用锁相环的反馈回路判断判定电压，极大地简化了配置电路和过程，可实现对于压控振荡器阵列的自动频带扫描和选择，可广泛应用于LC型锁相环设计。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种用于LC型锁相环的频带扫描电路，该频带扫描电路包括比较器、与门电路、N位计数器和D触发器，比较器的输入端连接下限电压V_L和判定电压V_dect，与门电路的输入端连接计数时钟Count_clk和比较器的输出端，D触发器的D输入端连接N位计数器的输出端O，N位计数器的输入端C连接计数周期Count_period，D触发器的C输入端连接与门电路的输出端，D触发器的Q输出端连接VCO_sel选择信号，用于控制压控振荡器阵列开关SW<0:2^N-1>。

进一步地，频带扫描电路输入判定电压V_dect由电荷泵输出，其电压值等于压控电压V_ctrl；频带扫描电路输出VCO_sel选择信号给压控振荡器选择阵列。

进一步地，频带扫描电路的计数周期Count_period与计数时钟Count_clk存在分频关系，Count_period＝Count_clk/2^N。

进一步地，频带扫描电路的N位计数器的N值由所需要控制的压控振荡器数量决定，2^N大于压控振荡器数量。

进一步地，频带扫描电路输出2^N位控制码。

本发明的有益效果：

本发明的频带扫描电路利用了锁相环的反馈回路，判断判定电压V_dect是否在最优控制区域内，得到压控振荡器阵列控制选择信号VCO_sel；当判定电压V_dect超过最优控制区域下限电压V_L时，可锁定当前D触发器的输出值VCO_sel。本发明电路可实现对于压控振荡器VCO阵列的自动频带扫描和选择，电路与常规手动选择频带的电路相比，简化了频带计算过程及电路配置，可广泛应用于LC型锁相环电路中。

附图说明

图1为本发明的LC型锁相环原理图；

图2为本发明的频带扫描电路图；

图3为本发明一实施例的N＝5的频带扫描电路图；

图4为本发明一实施例的LC阵列电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实例对本发明的具体实施方式进行阐述。

图1是本发明在具体实施中所应用的LC型锁相环电路原理图，该电路为典型的LC型锁相环，压控振荡器2采用32段阵列结构如图4所示，压控振荡器2输出经N1分频器3、N2分频器4两次分频后提供给鉴频检相器PFD 5与输入参考时钟Refclk鉴频检相。频带扫描电路1处于电荷泵6和压控振荡器2中间，通过比较判定电压V_dect得到32位选择信号VCO_set用于控制压控振荡器2阵列开关SW<0:31>。

该实例中压控振荡器2的最优压控电压范围的下限值为V_L，上限值为V_H，在此电压范围内阵列中所有的LC压控振荡器2具有最优化的线性输出，该设计可保证整个压控振荡器2具有连续的频带输出。

图2为频带扫描电路图，该频带扫描电路1包括比较器CMP111、与门电路AND 12、N位计数器N_Counter 13和D触发器DFF 14，比较器CMP111的输入端连接下限电压V_L和判定电压V_dect，与门电路AND>sel选择信号，用于控制压控振荡器2阵列开关SW<0:2^N-1>。

图3为图2的一种典型实施例，该电路包括比较器11、与门电路12、N位计数器13和D触发器14，由于LC阵列为32段，所以该实例中N位计数器13的N值为5。其中，计数周期Count_period与计数时钟Count_clk存在分频关系，Count_period＝31.25KHz，32ms，Count_clk＝1MHz，1000ns，N位计数器13以32ms的时钟间隔累加(该时间间隔设计值应远大于锁相环锁定时间)。

图4为LC阵列电路图，由于频带扫描从低频带BAND-0开始至高频带BAND-31结束，该电路未锁定选择前压控电压V_ctrl和判定电压V_dect是从低往高的，V_dect低于最优压控电压下限值V_L时，与门电路12可将Count_clk的1MHz时钟传输给D触发器14的C输入端提供时钟延信号，此时D触发器14将以32ms为周期输出连续累加的VCO_sel选择信号，从00000到11111；当VCO_sel选择信号选定的LC分段频率符合当前频率设置时，通过反馈得到的压控电压V_ctrl和判定电压V_dect将大于最优压控电压下限值V_L，此时与门电路12将输出恒0，此时D触发器14会锁定当前的VCO_sel选择信号，并配置给阵列开关信号SW<0:31>。至此，该LC型锁相环完成自动频带扫描及选择。

本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。