一种锁相环路频率合成器自动校准电路及方法与流程

文档序号:12489662阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锁相环路频率合成器自动校准电路,其特征在于,包括:锁相环路、失锁判定电路、正负电压判定电路、CPU单元,其中,锁相环路包括参考输入、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器、分频器;

鉴相器比较参考输入与通过分频器反馈回来信号的相位,得到两者的相位误差电压,该相位误差电压经过低通滤波器滤除高频分量和杂波后,控制压控振荡器,从而使压控振荡器的输出频率最终锁定到参考输入频率上;在开环的条件下,CPU单元通过控制数模转换器DAC的设置值来调节预置电压,将压控振荡器的输出频率调节到目标频率;鉴相器会根据输入参考信号以及来自分频器的信号频率的大小关系得到极性相反的两种误差电压;

失锁判定电路根据低通滤波器输出的电压信号的大小判断环路是否失锁;

正负电压判定电路是将低通滤波器的输出电压进行判断,用于环路的自校准;

CPU单元接收来自正负电压判定电路、失锁判定电路的信号,并且通过控制DAC设置值来调节预置电压。

2.如权利要求1所述的一种锁相环路频率合成器自动校准电路,其特征在于,所述失锁判定电路包括两个比较器,当且仅当低通滤波器输出的电压在比较电平VH、VL之间时,两个比较器的输出均为高,此时环路处于锁定状态;当低通滤波器的输出电压不在此范围内时,CPU单元接收两路比较器的输出电平,判定环路失锁。

3.如权利要求1所述的一种锁相环路频率合成器自动校准电路,其特征在于,所述正负电压判定电路包括一个比例放大器和一个电压比较器,将来自低通滤波器的相位误差电压首先利用比例放大器进行比例放大,放大后的电压与0V电压进行比较,如果来自低通滤波器的电压为正,则输出为正;如果来自低通滤波器的电压为负,则输出为负;CPU单元根据比较结果判断压控振荡器输出频率大于或小于参考输入频率,控制DAC设置值来调节预置电压,控制压控振荡器的输出频率。

4.一种基于权利要求1至3任一项所述电路的自动校准方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步:系统加电并预热后开始工作,CPU单元接收来自失锁判定电路的指示信号,如果锁相环路锁定状态良好,那么自校准流程不启动;而一旦接收到表征环路失锁的指示信号,则启动自校准流程;

第二步:将压控振荡器的整个频段分段为L1、L2......Ln,并选取每段的起始频率和终止频率为校准点;

第三步:判断DAC设置值调节的方向,CPU单元选取L1为校准频段,选取L1的起始频率FL11为校准点,CPU单元读取来自正负电压判定电路的返回值;如果返回值为正,而且此时环路失锁,说明DAC设置值偏小,环路输出正电压仍然不能补偿环路偏移引起的频率正偏移,需要增大预置值;如果返回值为负,说明DAC设置值偏大,环路输出负电压仍然不能补偿环路偏移引起的频率负偏移,需要减小预置值;

第四步:在确定原校准数据偏大或偏小后,在原校准数据的基础上以最小步进调节DAC设置值,直到来自正负电压判定电路的信号极性发生翻转,则此时DAC的设置值dL11为最合适的值,CPU单元记录该设置值;按照同样的方法对L1的终止频率FL12进行校准,并记录校准值dL12

第五步:对每段的起始频率和终止频率进行第三步和第四步的校准流程,得到其校准的DAC设置值,并记录为(FL11、dL11)、(FL12、dL12)......(FLn1、dLn1)、(FLn2、dLn2);然后对每一频段进行线性拟合,得到该频段的压控曲线F=kLndLn+aLn,其中kLn=(FLn2-FLn1)/(dLn2-dLn1),aLn=(FLn1dLn2-FLn2dLn1)/(dLn2-dLn1),从而保证每一段内每个频点Fx都可以根据上述公式反推得到最佳的DAC设置值,即dx=(Fx-aLn)/kLn

其中,kLn为频段Ln的压控灵敏度,aLn为频段Ln在DAC设置值为0时对应的振荡频率,即为频段Ln的固有振荡频率。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1