专利名称：一种基于电压预置技术的快速锁相合成器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种基于电压预置技术的快速锁相合成器，该合成器在雷达、电子侦察、对抗、无线通讯与管理等系统的频率合成器领域中被广泛采用。
背景技术：
锁相合成器因电路简洁、相位稳定、噪声低、频谱纯度高、频率变换灵活、成本低、易集成等优点，在雷达、电子侦察与对抗系统的频率 合成器领域中广泛采用。现有技术中的锁相合成器完全依赖环路鉴频鉴相器(PD)的输出电压牵引压控振荡器(VCO)频率和相位与基准源同歩，由于VCO当前频率总与期望频率之间存在一定的频差，且不确定，同时受环路带宽的限制，所以锁相环存在较长的频率牵引时间才进入相位锁定状态，锁定时间均较长，一般在几十us以上甚至更长。
实用新型内容针对以上技术中存在的ー些不足，本实用新型提供的基于电压预置技术的快速锁相合成器通过频率控制器预置环路分频器，获得期望的频率，同时利用D/A变换器的控制电压对压控振荡器的控制电压进行预控来快速减小压控振荡器与期望频率的频差，实现快速锁定。为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种基于电压预置技术的快速锁相合成器，包括基准源、鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、环路分频器，所述鉴频鉴相器的输入端与基准源和环路分频器的输出端连接，鉴频鉴相器的输出端与环路滤波器的输入端连接，环路分频器的输入端与压控振荡器的输出端连接；其特征在于还包括电压合成器、频率控制器和D/A变换器，电压合成器的输入端与环路滤波器和D/A变换器的输出端连接，电压合成器的输出端与压控振荡器的输入端连接；所述频率控制器的输出端与D/A变换器和环路分频器的输入端连接。其中，基准源为鉴频鉴相器提供频率和相位參考，鉴频鉴相器对基准源和环路分频器信号进行鉴频鉴相，其差拍信号通过环路滤波器对信号进行滤波，然后和来自D/A变换器信号在电压合成器进行合成，最后对压控振荡器的频率和相位进行控制，环路分频器对压控振荡器的频率进行N次分频，保证环路锁定时，压控振荡器的频率等于基准源的N倍，同时相位同步。综上所述，该基于电压预置技术的快速锁相合成器，通过频率控制器预置环路分频器，获得期望的频率，同时利用D/A变换器的控制电压对压控振荡器的控制电压进行预控，快速减小压控振荡器与期望频率的频差，实现快速锁定，极大地缩短了锁定时间，其同时还具有电路简洁、相位稳定、噪声低、功耗低、生成成本低等优点。
图I为基于电压预置技术的快速锁相合成器的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述如图所示，该基于电压预置技术的快速锁相合成器包括基准源、鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、环路分频器，所述鉴频鉴相器的输入端与基准源和环路分频器的输出端连接，鉴频鉴相器的输出端与环路滤波器的输入端连接，环路分频器的输入端与压控振荡器的输出端连接；其特征在于还包括电压合成器、频率控制器和D/A变换器；所述电压合成器的输入端与环路滤波器和D/A变换器的输出端连接，电压合成器的输出端与压控振荡器的输入端连接；所述频率控制器的输出端与D/A变换器和环路分频器的输入端连接。其中，基准源为鉴频鉴相器提供频率和相位參考，鉴频鉴相器对基准源和环路分频器信号进行鉴频鉴相，其差拍信号通过环路滤波器对信号进行滤波。 本发明的工作流程分两个部分，即1、环路压控振荡器频率电压预制置状态，为开环动态过程；2、环路控制调整状态，为环路闭环控制状态。下面对快速数字锁相合成器工作流程的两部分做具体的描述I、开环动态过程系统加电，环路为失锁状态，此时频率控制器根据系统对频率的期望，对环路分频器进行预置，根据压控振荡器在该频率上对应的电压值，利用寄存器采用真值表方式使D/A变换器输出对应的电压值，D/A变换器的输出信号与通过环路滤波器进行滤波的差拍信号进行合成，最后对压控振荡器的频率和相位进行控制，环路设定完成。2、环路控制调整状态鉴频鉴相器根据基准源和反馈频率的频差和相差对环路进行动态调整，环路分频器对压控振荡器的频率进行N次分频，保证环路锁定时，压控振荡器的频率等于基准源的N倍，同时相位同步。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的设计思路的启示下得出的具有和本实用新型相似或是相近的设计方案的数字锁相合成器，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种基于电压预置技术的快速锁相合成器，包括基准源、鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、环路分频器，所述鉴频鉴相器的输入端与基准源和环路分频器的输出端连接，鉴频鉴相器的输出端与环路滤波器的输入端连接，环路分频器的输入端与压控振荡器的输出端连接；其特征在于还包括电压合成器、频率控制器和D/A变换器；所述电压合成器的输入端与环路滤波器和D/A变换器的输出端连接，电压合成器的输出端与压控振荡器的输入端连接；所述频率控制器的输出端与D/A变换器和环路分频器的输入端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于电压预置技术的快速锁相合成器，包括基准源、鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、环路分频器、电压合成器、频率控制器和D/A变换器。该快速锁相合成器通过频率控制器预置环路分频器，获得期望的频率，利用D/A变换器的控制电压对压控振荡器控制电压进行预控，快速减小压控振荡器与期望频率的频差，实现环路快速锁定，其具有电路简洁、相位稳定、噪声低、功耗低和显著地缩短锁具的锁定时间。
文档编号H03L7/085GK202435384SQ20122001378
公开日2012年9月12日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者周开斌, 毛艳, 鞠莉萍 申请人:成都创新达微波电子有限公司