[发明专利]一种锁相环快速频带切换方法及频带切换的锁相环电路

说明书

技术领域

本发明涉及射频电路和无线通信技术领域，更具体的说，是涉及一种锁相环快速频带切换方法及频带切换的锁相环电路。

背景技术

目前，锁相环型频率综合器是当今无线通信系统中的核心模块电路之一，工作频率范围和锁定时间是衡量锁相环性能的两个重要指标，现代通信技术要求锁相环具有越来越宽的工作频率范围，而工程上一般采用多个频率范围交叠的子频带来扩宽频率范围。

锁相环一般需要使用频带切换电路来完成将频率工作点由某个子频带切换到另一个子频带上。现有技术中的频带切换电路主要有锁相环环路开环和闭环校准两种方式，对于开环校准，在校准时需将锁相环环路断开并将压控振荡器控制电压设置为一固定电压；通过鉴别锁相环输入参考时钟和压控振荡器分频反馈信号之间的频率差来调整压控振荡器子频带，各种开环校准电路原理类似，主要不同之处在于鉴频的实现方式：使用频率电压转化器和计数器作为鉴频器，其缺点是需要使用专门的鉴频电路，因而校准电路较复杂并功耗大；而对于闭环校准，在校准时锁相环环路无需断开，通过实时监测压控振荡器控制电压是否处于规定阈值电压范围来进行频带切换，当监测到压控振荡器控制电压超出规定范围时，便进行相应的子频带调制，其虽然电路简单功耗小，但犹豫其电路采用对压控振荡器控制电压V_tune进行周期性采样并与阈值电压V_th进行比较而判断出是否进行频带切换操作，当判断出V_tune超过阈值电压V_th时，触发频率切换，否则维持现状。如图1所示，压控振荡器控制电压V_tune在锁相环稳定后的电压V_f小于阈值V_th时，不需要进行频带切换操作，但在锁相环环路欠阻尼时，在锁定过程中存在某些时间段内如图中(t₁,t₂)和(t₃,t₄)会出现超过阈值V_th的情况，若采样时钟CK_s在这两个时间段内到来，则其频带切换电路将误判为压控振荡器控制电压V_tune超过了阈值电压V_th而频带切换，造成频带误切换问题。

因此，本发明提供一种锁相环快速频带切换方法及频带切换的锁相环电路，保证锁相环环路在欠阻尼时不会发生频带误切换，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种锁相环快速频带切换方法及频带切换的锁相环电路，以克服现有技术中由于在欠阻尼时误判使频带切换，造成频带误切换的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锁相环快速频带切换方法，采用频带切换的锁相环电路，该方法包括：

对压控振荡器控制电压进行实时监测；

当所述压控振荡器控制电压超出阈值电压范围时，触发频带切换电路工作；

所述频带切换电路控制所述频带切换的锁相环电路进行频带切换操作。

其中，所述对压控振荡器控制电压进行实时监测和所述当所述压控振荡器控制电压超出阈值电压范围时，触发频带切换电路工作包括：

所述频带切换电路对环路滤波器的主电容电压进行实时监测；

判断所述主电容电压值是否超出阈值电压范围；

当所述主电容电压值超出所述阈值电压范围时，比较器输出信号触发所述频带切换电路工作。

其中，所述频带切换电路控制所述频带切换的锁相环电路进行频带切换操作包括：

所述频带切换电路的RST输出信号将鉴频鉴相器和环路分频器复位，并通过SWC输出信号控制开关SW1和SW2闭合；

断开所述开关SW1和所述SW2，控制所述鉴频鉴相器和所述环路分频器恢复正常工作；

当所述频带切换的锁相环电路工作预设时间后，所述频带切换电路对环路滤波器主电容电压进行判断；

当所述主电容电压值依然超出所述阈值电压范围时，则进行频带切换操作。

本发明还公开了一种频带切换的锁相环电路，包括：频带切换电路、两个比较器、压控振荡器、环路滤波器、电荷泵、鉴频鉴相器和环路分频器，其中，