[发明专利]锁相环及其自动频率校准电路、锁相环自调谐锁定方法

权利要求书

1.一种快速锁定的锁相环电路，其特征在于，所述锁相环包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、滤波器、压控振荡器VCO以及第一分频器；

所述锁相环进一步包括自动频率校准电路，该自动频率校准电路连接所述第一分频器、压控振荡器VCO，同时连接一第二分频器，所述第二分频器生成一固定的参考频率CKR；

所述自动频率校准电路在所述压控振荡器VCO经第一分频器分频后的振荡频率CKV高于参考频率CKR时，减小所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV；在所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV低于参考频率CKR时，增大所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV。

2.根据权利要求1所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

所述滤波器的输入端连有一预充电电路A₀，在AFC进行搜索时，预充电电路A₀进行预充电，将滤波器的输入端A点的电压预充到预充电电路A₀的输入电压Vb，电压Vb在初始设定的时候，设置为锁相环最后锁定时的控制电压；当AFC完成任务时，关断预充电电路A₀；所述电荷泵与滤波器之间设置一开关。

3.根据权利要求2所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

所述预充电电路A₀包括晶体管M0、M1、M2、M3、M4、M5、M6；

晶体管M0、M1的栅极分别连接预充电电路A₀的输入电压VIP、VIN，晶体管M0、M1的源极连接晶体管M2的漏极，晶体管M0的漏极连接晶体管M3的漏极，晶体管M1的漏极连接晶体管M4的漏极；

晶体管M2、M6的栅极连接输入电压Vb，晶体管M2的源极连接晶体管M6的源极；

晶体管M3、M4、M5的源极连接预充电电路A₀的电源电压VDD2；晶体管M5、M6的漏极连接输出电压VOUT。

4.根据权利要求1所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

所述自动频率校准电路包括依次连接的计数器、比较器、搜索引擎单元；所述计数器连接所述第一分频器、第二分频器，所述搜索引擎单元连接所述压控振荡器VCO；

所述计数器及比较器用以比较VCO经第一分频器分频后的频率CKV与参考频率CKR；

所述搜索引擎单元在所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV高于参考频率CKR时，减小所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV；在所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV低于参考频率CKR时，增大所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV。

5.根据权利要求4所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

所述搜索引擎单元的搜索方法如下：

设定频率调谐范围的最低频率为第一调谐频率、最高频率为第二调谐频率；压控振荡器VCO的振荡频率CKV在第一调谐频率F1与第二调谐频率F2之间；

在所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV高于参考频率CKR时，减小所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV，并取第二调谐频率F2为振荡频率CKV，振荡频率CKV则减小至(CKV+F1)/2；

在所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV低于参考频率CKR时，增大所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV，并取第二调谐频率F1为振荡频率CKV，振荡频率CKV则增大至(CKV+F2)/2；

循环执行上述步骤，直至振荡频率CKV与参考频率CKR的差符合设定条件。

6.根据权利要求5所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

所述压控振荡器VCO的振荡频率CKV的初始值为(F1+F2)/2。

7.根据权利要求1至6之一所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

所述环路滤波器、压控振荡器VCO之间设置一第一开关；

所述压控振荡器VCO还连有一第二开关，通过该第二开关控制压控振荡器VCO的输入电压的输入。

8.根据权利要求1至6之一所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

设定所述压控振荡器VCO的初始调谐电压为1/3VDD-2/3VDD之间，其中，VDD为电源电压。

9.根据权利要求8所述的快速锁定的锁相环电路，其特征在于：

设定所述压控振荡器VCO的初始调谐电压为1/2VDD，其中，VDD为电源电压。