专利名称：电压控制振荡器的电压控制装置及其方法
技术领域：
本发明涉及控制电压控制振荡器(VCXO)输出频率的电压控制装置及其方法，尤其是涉及一种将输入的控制电压等分为二极管(DIODE)多阶段的间隙(gap)电压，对所述等分的各阶段电压进行数字转换并生成输出更为精密的电压控制信号，从而精密、正确地控制电压控制振荡器输出频率的电压控制振荡器的电压控制装置及其方法。
背景技术：
移动通讯终端的无线电收发机、收音机、电视等所用的无线装置，为了接收分配区域的无线频率信号而应进行调谐(TUNING)，所述调谐或谐振(RESONANCE)使被选区域的无线频率信号通过，但未选区域的无线频率信号则不能通过。
尤其是，移动通讯终端(MSMOBILE STATION)在各基站(RAN)形成的服务区(SERVICE AREA)内无线连接移动交换局(MSC)，占有并调谐分配到的信道从而进行通讯，根据其移动性移动时，脱离现有无线连接的基站(RAN)服务区而进入邻近的其它基站(RAN)的服务区内，这时解除对现有基站(RAN)所分配信道的占有，重新调谐占有新进入的基站分配的信道而继续进行通讯。
所述终端的移动较快时，随时改变相应基站的服务区而需要频繁改变信道，因此正确而迅速地调谐所述变更的信道才能维持顺利的通讯。
因此，移动通讯终端为迅速而正确地调谐相应信道而采用电子式调谐方式。
上述选择的无线频率的调谐或谐振有手动调谐方式和电子控制的完全自动的电子式调谐方式，所述手动调谐方式为进行精密的调谐而需要熟练的技术和时间，而所述电子式调谐方式迅速而正确地进行自动调谐，该方式使用电压控制振荡器(VCXOVOLTAGE CONTROLLED X-TAL OSCILLATOR)。
所述电压控制振荡器(VCXO)对输入的电压等级按一定比例转换为相应的输出频率，随着对输入电压的精密调整，细微地控制输出频率。
因此，为了将输入电压分为细微的多阶段并控制所述电压控制振荡器(VCXO)的输出频率，需要开发接入技术。
下面，结合
现有技术的电压控制振荡器的电压控制方式。
图1是现有技术的电压控制振荡器的电压控制装置功能结构图；图2是现有技术的电压控制振荡器的电压控制方法顺序图。
参照图1说明现有技术的电压控制振荡器的电压控制装置，输入的模拟控制电压(Vcc)接入到数字转换部(ADCANALOG TO DIGITAL CONVERTOR)10转换成数字信号而进行输出，由所述数字转换部10输出的数字电压控制信号接入到分配部20分类为多阶段的等级(LEVEL)，所述分类为多阶段的电压控制信号连接到选择部30。
连接到选择部30的多阶段的电压控制信号由控制部60选择特定阶段的电压控制信号，被所述控制部60选择的阶段电压控制信号连接到模拟转换部(DACDIGITAL TO ANALOG CONVERTOR)40转换为模拟电压控制信号，被转换的模拟电压控制信号接入到电压控制振荡器(VCXO)50，所述电压控制振荡器(VCXO)50振荡(GENERATION)输出与控制电压信号成比例的相应频率信号。
即，将输入的电压控制信号(Vcc)分类为多阶段，并将由所述控制部60选择的相应阶段的电压控制信号转换为模拟电压控制等级信号而接入到电压控制振荡器50，所述电压控制振荡器50振荡生成并输出与输入电压等级成比例的相应频率的信号。
但是，如上所述的现有技术控制的是根据输入的控制电压被分配部20分配的多阶段等级而输出的频率，所述分配部20分配的多阶段等级有限度，因此所述电压控制振荡器的输出频率的精密度具有局限性。
下面参照图2说明现有技术的电压控制振荡器的电压控制方法。
所述控制部60要控制电压控制振荡器(VCXO)50输出的频率时(见步骤S10)，将全部的输入电压(Vcc)转换为数字信号并将其分类为多等级(见步骤S20)。
所述控制部60在所述分类的控制电压中选择与所要输出的频率相应的阶段控制电压(见步骤S30)，将被选择的数字控制电压转换为模拟控制电压并将其连接到所述电压控制振荡器50，从而控制输出频率(见步骤S40)。
即，将输入的电压(Vcc)转换为多阶段的数字控制电压，选择对应于所要输出频率的阶段数字控制电压并将其连接到电压控制振荡器，从而输出所选的频率信号。
但是，如上所述的现有技术将所述输入电压(Vcc)的全体范围转换为多阶段的数字信号并进行选择，因此各阶段之间会存在较大的误差。
例如，输入电压(Vcc)为2.7V，由分配部20等分为270的多阶段时，一个阶段电压就是0.01V，若对应于控制所述电压控制振荡器50输出频率的控制电压为1.505V时，就不能控制0.005V的电压，因此对由所述电压控制振荡器50输出的频率产生误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电压控制振荡器的电压控制装置及其方法，本发明将输入的电压均等分配为多个二极管的间隙电压，并将所述均等分配的各间隙电压等级转换为多阶段，从而能够细分接入到电压控制振荡器的电压，并精密地控制输出频率。
为达到所述目的，本发明的电压控制振荡器的电压控制装置由电阻方框部、开关方框部、二极管方框部、选择方框部、多路复用器、模拟转换部和电压控制振荡器组成；其中，电阻方框部按多个阶段输入各电压；开关方框部连接电阻方框部，并根据控制信号输出相应阶段的电压控制信号；二极管方框部连接开关方框部，并根据开关控制输出相应阶段的均等的间隙电压；选择方框部连接二极管方框部，并根据相应控制选择输出数字电压控制信号；多路复用器连接选择方框部，混合各阶段选择接入的电压控制信号并进行输出；模拟转换部连接多路复用器，将所接入的数字电压控制信号转换为模拟电压控制信号并进行输出；电压控制振荡器连接模拟转换部，根据所接入的电压控制信号振荡输出相应频率信号。
还包括信号分离器部和控制部；所述信号分离器部直接接入从所述控制部选择输出频率的多个控制信号，对该控制信号进行分析，将所要接入到所述开关方框部的各开关部的控制信号分离检测出并各各接入，将所要接入到所述选择方框部的各选择部的控制信号分离检测出并各各接入；所述控制部连接所述信号分离器部，选择并输出与所要输出的频率信号相对应的输入电压阶段等级和数字控制电压的阶段等级。
所述电阻方框部由输入供应控制电压的多个电阻组成；所述开关方框部由多个开关部组成，所述多个开关部分别与所述电阻方框部的相应电阻连接，并根据从信号分离器部分离接入的控制信号设置路径；所述二极管方框部由多个二极管组成，所述多个二极管分别连接所述开关方框部的相应开关部，并连接控制电压且输出间隙电压。
所述开关部由场效应电晶体管构成，并根据控制信号进行开关控制。
所述间隙电压是控制电压接入到所述二极管时，因正向压降而检测出的电压。
所述选择方框部由多个数字转换部和多个选择部组成；多个数字转换部分别与相应二极管连接，并将模拟控制电压转换为数字控制电压；多个选择部分别与所述相应数字转换部连接，并根据分离的相应控制信号选择输出数字电压控制信号。
所述多路复用器与选择方框部连接，对从所述选择部连接的控制电压进行加法处理并演算输出一个数字控制电压。
所述信号分离器部连接开关方框部，并分离连接从控制部接入的相应控制信号，从而为电压控制决定相应阶段；而且所述信号分离器部连接所述选择方框部，并分离接入从控制部接入的相应控制信号，从而对应于输出频率选择输出细分的数字控制电压信号。
而且，为达到所述目的，本发明的电压控制振荡器的电压控制方法由三个过程组成根据电压控制信号控制由电压控制振荡器输出的频率信号时，将输入电压等分为多个间隙电压的准备过程；将所述间隙电压转换为数字等级并选择细分输出的数字控制电压而进行混合演算输出的选择过程；将所述输出的数字控制电压转换为模拟控制电压，并将其接入到电压控制振荡器而控制输出频率的频率过程。
所述准备过程包括判断是否控制根据电压信号输出相应频率信号的电压控制振荡器的过程；在上述过程控制电压控制振荡器的输出频率时，将输入的电压等分为多个二极管间隙电压的过程。
所述选择过程包括在所述准备过程中将多个等分的间隙电压分别转换为数字等级的过程；
在上述过程对转换为数字等级的数字电压进行细分，使其对应输出频率之后进行选择，并对所述选择的数字电压控制信号进行加法混合演算处理之后输出的过程。
本发明的有益效果在于将输入电压控制振荡器的控制电压等分为多个二极管的间隙电压，将该间隙电压转换为高精度的数字控制电压之后，选择所述数字控制电压，从而具有精密、正确地选择控制电压的产业使用效果。
而且，将接入到电压控制振荡器的控制电压控制选择到精密的单位，因此具有输出频率信号的正确度高并且使用便利的效果。
图1是现有技术的电压控制振荡器的电压控制装置功能结构图；图2是现有技术的电压控制振荡器的电压控制方法顺序图；图3是本发明的电压控制振荡器的电压控制装置功能结构图；图4是本发明的电压控制振荡器的电压控制方法顺序图。
***附图主要部分的符号说明***100电阻方框部 110开关方框部112，114，116，118开关部 120二极管方框部130选择方框部 131，132，133，134数字转换部140多路复用器 150模拟转换部160电压控制振荡部 170信号分离器部180控制部具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的电压控制振荡器的电压控制装置及其方法。
图3是本发明的电压控制振荡器的电压控制装置功能结构图；图4是本发明的电压控制振荡器的电压控制方法顺序图。
参照所述图3说明本发明的电压控制振荡器的电压控制装置，该装置由电阻方框部100、开关方框部110、二极管方框部120、选择方框部130、多路复用器140、模拟转换部150、电压控制振荡器160、信号分离器部170和控制部180组成。
电阻方框部100由多个电阻R1、R2、R3、R4组成，它们分别按多个阶段输入控制输出频率的供应电压(Vcc)。
开关方框部110连接电阻方框部100，根据控制信号输出相应阶段的电压控制信号，该开关方框部110由多个开关部112、114、116、118组成，所述开关部分别连接所述电阻方框部100的相应电阻R1、R2、R3、R4，并由场效应电晶体管(FETFIELD EFFECT TRANSISTOR)构成，而且根据从信号分离器部170分离接入的控制信号设置路径。
二极管方框部120连接所述开关方框部110，根据开关控制输出相应阶段的均等的间隙电压，该二极管方框部120由多个二极管D1、D2、D3、D4组成，所述二极管分别连接所述开关方框部的相应开关部112、114、116、118，从而接入控制电压并输出正向压降导致的间隙电压。
选择方框部130连接所述二极管方框部120，并根据相应控制选择输出数字电压控制信号，该选择方框部130由多个数字转换部和多个选择部组成。多个数字转换部131、132、133、134分别连接所述相应二极管D1、D2、D3、D4，并将模拟控制电压转换为数字控制电压；多个选择部135、136、137、138分别连接所述相应数字转换部131、132、133、134，并根据分离的相应控制信号选择输出数字电压控制信号。
多路复用器140连接所述选择方框部130，混合各阶段选择接入的电压控制信号并进行输出，该多路复用器140合成从所述选择部135、136、137、138接入的全部控制电压，并以一个数字控制电压进行演算输出。
模拟转换部(DACDIGITAL TO ANALOG CONVERTOR)150连接所述多路复用器140，将所接入的数字电压控制信号转换为模拟电压控制信号并进行输出。
电压控制振荡器160连接所述模拟转换部150，根据所接入的电压控制信号振荡输出相应的频率信号。
信号分离器部170接入从控制部180选择输出频率的多个控制信号，对其进行分析，将所要接入到所述开关方框部110的各开关部112、114、116、118的控制信号分离检测出并各各接入，将所要接入到所述选择方框部130的各选择部135、136、137、138的控制信号分离检测出并各各接入；该信号分离器部170连接开关方框部110，并分离接入从控制部180接入的相应控制信号，从而为电压控制决定相应阶段；而且该信号分离器部170连接所述选择方框部130，并分离接入从控制部180接入的相应控制信号，从而对应于输出频率选择输出细分的数字控制电压信号。
控制部180连接所述信号分离器部170，选择并输出与输出频率信号相对应的输入电压阶段等级和数字控制电压的阶段等级。
下面说明本发明的电压控制振荡器的电压控制装置。
所述电压控制振荡器(VCXOVOLTAGE CONTROLLED X-TAL OSCILLATOR)160对输入的控制电压进行转换并输出频率信号，若对所述输入的控制电压进行细分和精密地输入，就会得到精密调整的输出频率。对输入到所述电压控制振荡器160的控制电压进行细分后，并进行精确地选择输入就可提高输出频率的精确度，这就是本发明的技术。
将启动所述电压控制振荡器160而供应的工作电压(Vcc)设定为输入电压(Vcc)，把所述输入电压(Vcc)接入到电阻方框部100，将组成所述电阻方框部100的多个电阻R1、R2、R3、R4分别接入到开关方框部110。
组成所述开关方框部110的第1至第4开关部112、114、116、118分别与所述电阻方框部100的相应电阻R1、R2、R3、R4连接，根据从所述信号分离器部170分离检测而接入的控制信号进行开关控制，其中第1至第4开关部由场效应电晶体(FET)构成。
所述信号分离器部170从控制部180接入多个控制信号，该控制信号能够精确控制所述电压控制振荡器160输出频率，分离检测将要接入到所述开关方框部110的控制信号和将要接入到选择方框部130的控制信号，与此同时输出将要接入到各结构元素的控制信号。
所述开关方框部110的各开关部112、114、116、118根据从所述信号分离器部170分离检测而接入的控制命令，只选择一个开关部112、114、116或118，从而处于连接开关(ON)状态。
例如，第3开关部116从信号分离器部170接入连接开关控制信号，所述电压(Vcc)通过电阻R3接入到第3开关部116，之后接入到二极管方框部120的第3二极管D3，最后通过第4二极管D4接地。
因此，所述二极管方框部120输出第3二极管D3的约0.7V的间隙电压和第4二极管D4的约0.7V的间隙电压，所述输出的间隙电压分别接入到所述选择方框部130的第3数字转换部133和第4数字转换部134。
所述第3数字转换部133和第4数字转换部134分别将输入的0.7V的间隙电压等级转换为数字电压等级输出到第3选择部137和第4选择部138。
例如，所述第3数字转换部133和第4数字转换部134对输入的间隙电压进行256等分，输出的数字电压就是0.7V/256，从而能够进行细分化的输出。
从所述第3数字转换部133和第4数字转换部134细分输出的数字电压分别接入到第3选择部137和第4选择部138，所述第3选择部137和第4选择部138接入从信号分离器部170分离检测而接入的相应控制信号，从而输出精确选择的数字控制电压。
所述选择方框部的相应选择部，在所述实施例中，根据控制，将从第3选择部137和第4选择部138精确选择而输出的数字电压控制信号接入到多路复用器140，进行加法演算处理，从所述多路复用器140经加法演算处理的数字电压控制信号接入到模拟转换部150，并将其转换为模拟信号接入到所述电压控制振荡器160，所述电压控制振荡器160根据精确选择输出的电压控制信号精密、正确地调整选择输出频率并对其进行输出。
信号分离器部170接入从所述控制部180输出的控制信号，分离检测并输出对所述开关方框部110和选择方框部130进行控制的相应控制信号。
所述控制部180控制所述开关方框部110设定接入到所述电压控制振荡器160的电压控制信号范围，控制所述选择方框部130选择输出对应于输出频率的精密的数字控制电压，之后由所述多路复用器140进行加法处理，被模拟转换部150转换为模拟电压控制信号而连接到所述电压控制振荡器160，从而精确地控制输出频率。
因此，如上所述结构的本发明，对电压控制振荡器输入的控制电压进行精确控制，因而本发明具有精密、正确地调整控制输出频率的优点。
下面结合图4说明本发明的电压控制振荡器的电压控制方法。
本发明由三个过程组成，包括根据电压控制信号控制由电压控制振荡器输出的频率信号时，将输入电压等分为多个间隙电压的准备过程；将所述间隙电压转换为数字等级并选择细分输出的数字控制电压而进行混合演算输出的选择过程；将所述输出的数字控制电压转换为模拟控制电压并将其接入到电压控制振荡器而控制输出频率的频率过程。
准备过程包括判断是否控制根据电压信号输出相应频率信号的电压控制振荡器(VCXO)的过程(见过程S100)；在上述过程S100控制电压控制振荡器的输出频率时，将输入的电压等分为多个二极管D1、D2、D3、D4间隙电压的过程。
选择过程包括在所述准备过程中将多等分的间隙电压分别转换为数字等级的过程(见过程S120)；在所述过程S120对转换为各数字等级的数字电压进行细分，使其对应输出频率之后进行选择，并对所述选择的数字电压控制信号进行加法混合演算处理之后输出的过程(见过程S130)。
下面结合附图详细说明电压控制振荡器的电压控制方法。
本发明使用于移动通讯终端、无线电收发机、收音机、电视等无线接收装置，为了只通过特定区域的频率信号的调谐(TUNING)或谐振(RESONANCE)，判断是否控制电压控制振荡器(VCXO)160(见过程S100)，在所述判断S100中控制电压控制振荡器时，将输入电压(Vcc)选择为预计输出的控制电压接入到二极管方框部120，并将其等分为相应多个二极管D1、D2、D3、D4的间隙(Vgap)电压(见过程S110)。
将被等分接入的间隙电压(Vgap)转换为数字电压等级(见过程S120)，精密细分地选择被转换输出的数字控制电压并进行输出，被精密细分地选择输出的数字控制电压由多路复用器140进行加法演算处理之后被输出(见过程S130)。
所述被精密细分地选择的数字控制电压信号转换为模拟控制电压信号，接入到电压控制振荡器160，从而精密、正确地控制输出频率信号。
因此，本发明将输入电压等分为二极管的间隙电压，将所述各间隙电压精密转换为数字电压，将所述数字控制电压细分选择并将其转换为模拟电压控制信号，所述被精密控制选择的电压控制信号接入到电压控制振荡器(VCXO)160，从而具有精密、正确地控制调整输出电压的优点。
以上具体实施例仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。
权利要求
1.一种电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于由电阻方框部、开关方框部、二极管方框部、选择方框部、多路复用器、模拟转换部和电压控制振荡器组成；其中，所述电阻方框部按多个阶段输入各电压；所述开关方框部连接所述电阻方框部，并根据控制信号输出相应阶段的电压控制信号；所述二极管方框部连接所述开关方框部，并根据开关控制输出相应阶段的均等的间隙电压；所述选择方框部连接所述二极管方框部，并根据相应控制选择输出数字电压控制信号；所述多路复用器连接所述选择方框部，混合各阶段选择接入的电压控制信号并进行输出；所述模拟转换部连接所述多路复用器，将所接入的数字电压控制信号转换为模拟电压控制信号并进行输出；所述电压控制振荡器连接所述模拟转换部，根据所接入的电压控制信号振荡输出相应频率信号。
2.根据权利要求1所述的电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于还包括信号分离器部和控制部；所述信号分离器部直接接入从所述控制部选择输出频率的多个控制信号，将所要接入到所述开关方框部的各开关部的控制信号分离检测出并各各接入；将所要接入到所述选择方框部的各选择部的控制信号分离检测出并各各接入。所述控制部连接所述信号分离器部，选择并输出与所要输出的频率信号相对应的输入电压阶段等级和数字控制电压的阶段等级。
3.根据权利要求1所述的电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于所述电阻方框部由输入供应控制电压的多个电阻组成；所述开关方框部由多个开关部组成，所述多个开关部分别与所述电阻方框部的相应电阻连接，并根据从信号分离器部分离接入的控制信号设置路径；所述二极管方框部由多个二极管组成，所述多个二极管分别连接所述开关方框部的相应开关部，并连接控制电压且输出间隙电压。
4.根据权利要求3所述的电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于所述开关部由场效应电晶体管构成，并根据控制信号进行开关控制。
5.根据权利要求3所述的电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于所述间隙电压是控制电压接入到所述二极管时，因正向压降而检测出的电压。
6.根据权利要求1所述的电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于所述选择方框部由多个数字转换部和多个选择部组成；多个数字转换部分别与相应二极管连接，并将模拟控制电压转换为数字控制电压；多个选择部分别与所述相应数字转换部连接，并根据分离的相应控制信号选择输出数字电压控制信号。
7.根据权利要求1所述的电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于所述多路复用器与选择方框部连接，对从所述选择部连接的控制电压进行加法处理并演算输出一个数字控制电压。
8.根据权利要求2所述的电压控制振荡器的电压控制装置，其特征在于所述信号分离器部连接开关方框部，并分离连接从控制部接入的相应控制信号，从而为电压控制决定相应阶段；而且所述信号分离器部连接所述选择方框部，并分离接入从控制部接入的相应控制信号，从而对应于输出频率选择输出细分的数字控制电压信号。
9.一种电压控制振荡器的电压控制方法，其特征在于包括根据电压控制信号控制由电压控制振荡器输出的频率信号时，将输入电压等分为多个间隙电压的准备过程；将所述间隙电压转换为数字等级，并选择细分输出的数字控制电压而进行混合演算输出的选择过程；将所述输出的数字控制电压转换为模拟控制电压并将其接入到电压控制振荡器而控制输出频率的频率过程。
10.根据权利要求9所述的电压控制振荡器的电压控制方法，其特征在于所述准备过程包括判断是否控制根据电压信号输出相应频率信号的电压控制振荡器的过程；在上述过程控制电压控制振荡器的输出频率时，将输入的电压等分为多个二极管间隙电压的过程。
11.根据权利要求9所述的电压控制振荡器的电压控制方法，其特征在于所述选择过程包括在所述准备过程中将多个等分的间隙电压分别转换为数字等级的过程；在上述过程对转换为数字等级的数字电压进行细分，使其对应输出频率之后进行选择，并对所述选择的数字电压控制信号进行加法混合演算处理之后输出的过程。
全文摘要
本发明提供一种电压控制振荡器的电压控制装置及其方法，该装置包括电阻方框部、开关方框部、二极管方框部、选择方框部、多路复用器、模拟转换部和电压控制振荡器。该方法包括如下过程根据电压控制信号控制由电压控制振荡器输出的频率信号时，将输入电压等分为多个间隙电压的准备过程；将上述间隙电压转换为数字等级并选择细分输出的数字控制电压而进行混合演算输出的选择过程；将上述输出的数字控制电压转换为模拟控制电压并将其接入到电压控制振荡器而控制输出频率的频率过程。本发明具有精密、正确地选择控制电压的使用效果；还将接入到电压控制振荡器的控制电压进行控制选择到精密的单位，具有输出频率信号的正确度高、使用便利的效果。
文档编号H03J7/02GK1767382SQ20051006461
公开日2006年5月3日 申请日期2005年4月15日 优先权日2004年10月28日
发明者元锺文 申请人:乐金电子(中国)研究开发中心有限公司