[发明专利]锁相环频率综合器及开环频率粗调方法

权利要求书

1.锁相环频率综合器，包括鉴相鉴频器、电荷泵、低通环路滤波器、带有开关电容阵列的压控振荡器、分频器和自动频率控制器，所述鉴相鉴频器一个输入端接参考信号，另一个输入端接分频器的一个输出端，鉴相鉴频器的输出端接所述电荷泵的输入端，电荷泵的输出端接所述低通环路滤波器的输入端，低通环路滤波器的输出端接所述压控振荡器的输入端，压控振荡器的输出端接分频器的输入端，自动频率控制器包括计数器、计时电路、比较器和逻辑控制电路，其特征在于，所述计数器的输入端接分频器的另一个输出端，所述计时电路的输入端接参考信号，所述计时电路的输出端接所述计数器，为所述计数器提供周期信号，所述计数器的输出端接比较器的输入端，比较器的输出端接逻辑控制电路的输入端，所述逻辑控制电路的输出端在锁相环频率综合器处于开环频率粗调阶段时输出对压控振荡器的开关电容阵列控制字进行控制的控制信号，以调节压控振荡器的输出频率；

其中，在开环频率粗调阶段分频器的分频比与在闭环细调阶段分频器的分频比不同，在开环频率粗调阶段，压控振荡器被提供一固定控制电压，分频器对压控振荡器的输出频率进行分频，使得分频器输出至自动频率控制器的计数器中的反馈频率Fdiv明显大于参考信号的频率Fref，且反馈频率Fdiv明显大于分频器在闭环细调阶段反馈至鉴相鉴频器的频率。

2.如权利要求1所述的锁相环频率综合器，其特征在于，在开环频率粗调阶段，计时电路对参考信号的频率Fref以预定次数进行计时，作为设定计数时长，其中，每个搜索周期的高电平期对反馈频率进行计数，每个搜索周期的高电平时长等于设定计数时长，低电平期不计数，在每个搜索周期内，计数器对反馈频率Fdiv进行计数，比较器将计数结果与根据压控振荡器工作频率及分频器分频比设定的预定次数值进行比较，得出差值，逻辑控制电路采用二分查找法根据每次的比较结果找到压控振荡器的最优开关电容阵列控制字的值，并设置压控振荡器的开关电容阵列控制字的值为所述最优值，使压控振荡器工作在最优调谐曲线状态，以控制压控振荡器的输出频率。

3.如权利要求2所述的锁相环频率综合器，其特征在于，一使能开关设置在电荷泵与低通环路滤波器之间，或设置在低通环路滤波器与压控振荡器之间，所述使能开关在锁相环频率综合器处于开环频率粗调阶段时断开，所述逻辑控制电路还在设置压控振荡器的开关电容阵列控制字的值为所述最优值后发送一使能信号，使所述使能开关闭合，同时压控振荡器的固定控制电压被断开，压控振荡器被接入锁相环，锁相环工作，锁相环频率综合器进入闭环细调阶段。

4.如权利要求3所述的锁相环频率综合器，其特征在于，在开环频率粗调阶段，分频器对压控振荡器的输出频率进行整数或小数分频。

5.如权利要求3所述的锁相环频率综合器，其特征在于，锁相环频率综合器包括小数分频调制器，所述小数分频调制器与分频器相连，用于控制分频器对压控振荡器的输出频率进行小数分频。

6.如权利要求3所述的锁相环频率综合器，其特征在于，自动频率控制器还包括差值临时寄存器、控制字值临时寄存器和控制字值寄存器，所述压控振荡器的开关电容阵列控制字的值采用N比特进行表示，所述控制字值寄存器中存储的值为逻辑控制电路控制压控振荡器的开关电容阵列控制字的值，其中，所述控制字值寄存器和控制字值临时寄存器初始值均为N比特的最高位为1，其余位为0，或者控制字值寄存器和控制字值临时寄存器初始值均为N比特的最低位为1，其余位为0。