[发明专利]锁相环电路

说明书

本发明涉及一锁相环(PLL)电路，并且尤其是涉及一种用来增加锁住速度以便适合于需要很快响应速度的系统的改进的PLL电路。

如图1所示，常规PLL电路包括：一频率/相位检测器1，用于接收一由外部输入的输入信号Vi和一从电压控制振荡器3中输出的输出信号Vo，并且，要么将通过将该输入信号Vi的频率与该输出信号Vo的频率进行比较而获得的频率差值(误差信号输出)，要么将通过将该输入信号Vi的相位与该输出信号Vo的相位进行比较而获得的相位差值(误差信号输出)；一环路滤波器2，用于对该频率/相位检测器1的输出信号进行滤波；和一电压控制振荡器3，用于接收从该滤波器2中输出的输出误差电压Ve，并且输出由电压Ve进行控制的具有一预定的电压和频率的信号Vo。这里，频率/相位检测器1，滤波器2以及电压控制振荡器3以闭环形式连接。

现在将要描述如此结构的常规PLL电路的操作。

输入信号Vi以及该电压控制振荡器3的输出信号Vo被输入至频率/相位检测器1，然后在此该输入信号Vi和该输出信号Vo的频率/相位相互之间分别进行比较，作为比较的结果，一依据频率/相位的差值的误差信号被输出并且在环路滤波器2中进行滤波。该被滤波信号Ve输入至电压控制振荡器3中，电压控制振荡器3将依据信号Ve的电平确定的频率的信号Vo依次输出至该频率/相位检测器1中。

图2示出了一说明关于频率/相位检测器1的操作的时间对频率函数的曲线图，且如该图所示，标号S1表示输入信号Vi的频率及标号S2表示输出信号Vo的频率，其中频率S2被频率S1锁定，这时，在过渡期时间点t1和t2之间输出信号Vo的相位被锁定，而且在接收输出信号Vo的外部系统(未示出)变成正常的操作状态期间，Vo以与输入信号Vi同相的状态被输出。

尽管如此，由于输出信号Vo的频率和相位与输入信号Vi的频率和相位并不一致或同步，所以直到处于同相状态为止，外部系统并没有正常地进行操作，因此，锁住的时间越长，外部系统的异常操作时间也变得越长。

因此，本发明的目的在于提供一种PLL电路，通过应用一预置频道频率它能够进行快速频率/相位的锁定。

为了达到上述目的，依据本发明提供了一种PLL电路，包括：一频率/相位检测器，用于接收一从外部输入的输入信号和一电压控制振荡器的输出信号，且输出频率差值和相位差值中的一个，其中频率差值是通过将该输入信号的频率与该输出信号的频率进行比较而获得，相位差值是通过将该输入信号的相位与该输出信号的相位进行比较而获得的；一环路滤波器，用于对该频率/相位检测器的输出信号进行滤波；一电压控制振荡器控制器，用于依据频道频率接收多个具有N位的频道数据，通过对该频道数据进行转换生成一预定电平的信号，将这样产生的信号与从该环路滤波器中输出的输出信号进行比较，并且如果各相应信号的电平一致的话，输出该从环路滤波器中输出的信号，如果各相应信号的电平并不一致，输出该生成的信号；和一电压控制振荡器，用于接收该电压控制振荡器控制器的输出信号并且据此输出一固定电平的输出信号，其中该频率/相位检测器，滤波器，电压控制振荡器控制器，以及电压控制振荡器连接于一闭环中。

图1是一常规PLL电路的方框图；

图2是说明图1电路中频率/相位检测器的操作的曲线图；

图3是说明依据本发明第一实施方案的PLL电路的方框图；

图4是说明图3电路中电压控制振荡器控制器的详细方框图；

图5是反映电压控制振荡器的特征以及为解释而说明输入频率和输出电压之间的关系，图4电路中电压设置单元的操作的曲线图；

图6是说明图3电路中频率/相位检测器的操作的曲线图；

图7是说明图3电路中电压控制振荡器控制器的修改的详细方框图；和

图8是说明依据本发明第二实施方案的PLL电路的方框图。