频率产生单元及减小频率锁定时间的方法与流程

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种频率产生单元及减小频率锁定时间的方法。

背景技术：

锁定时间是无线通讯产品的一项重要指示，在无线通讯领域，射频信号需要由频率产生单元产生，且由基带系统控制频率产生单元产生所需要的频率，而频率产生单元锁定时间的长短直接关系产品性能。

在现在的频率产生单元中，对频率的产生及锁定常见的做法有一种是增加预配置电路以提供频率锁定过程中所需的预置电压，另一种是通过加入辅助控制电压改变等效电容以及设定预置的CV(控制电压)曲线，这两种方法均可以实现对频率的锁定，但是都存在相应的缺陷，对频率锁定的时间仍不能得到较好的改善。如第一种方法是使用预置电压固定为压控振荡器(VCO)频率范围对应CV的中间值，这种方法采用固定预置CV中间值电压，不能对全频段有效，且锁定频率越靠频段两端，误差越大。第二种方法的CV曲线是根据算法计算得到的，所获得的CV值不够精确，且CV曲线固定后，随着环境的变化及机器的老化，CV曲线将越发偏离实际的CV电压。因此，需要提出一种改进的频率锁定时间的方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种频率产生单元及减小频率锁定时间的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种频率产生单元包括微控制器、环路滤波器、压控振荡器以及锁相环芯片，还包括数模转换电路；

所述数模转换电路与所述微控制器连接；

所述微控制器在接收到频率锁定信号后导通所述数模转换电路，通过所述数模转换电路将初始压控电压传输至所述环路滤波器作为预置电压加在所述压控振荡器上，所述压控振荡器根据所述预置电压输出射频信号至所述锁相环芯片；

所述微控制器还在接收到频率锁定信号后向所述锁相环芯片发送频率设置信号，所述锁相环芯片根据所述频率设置信号中的频率和所述射频信号中的频率进行比较，根据比较结果输出脉冲信号至所述环路滤波器，以调整通过所述环路滤波器加在所述压控振荡器上的电压，实现频率锁定。

在本发明所述的频率产生单元中，优选地，所述频率产生单元还包括与所述微控制器连接的模数转换电路，所述锁相环芯片在完成频率锁定后输出指示信号至所述微控制器，所述微控制器根据所述指示信号导通所述模数转换电路，读取所述锁相环芯片完成频率锁定后稳定在所述环路滤波器上的锁定压控电压并保存在所述微控制器中作为下一次频率锁定时的初始压控电压。

在本发明所述的频率产生单元中，优选地，所述频率产生单元还包括与所述微控制器连接的模数转换电路，所述微控制器在预设时间段后导通所述模数转换电路，读取所述锁相环芯片完成频率锁定后稳定在所述环路滤波器上的锁定压控电压并保存在所述微控制器中作为下一次频率锁定时的初始压控电压。

在本发明所述的频率产生单元中，优选所述频率产生单元还包括：

第一开关，连接在所述模数转换电路和所述环路滤波器之间，用于在所述微控制器在预设时间段后或接收所述锁相环芯片输出的指示信号后导通，将所述锁相环芯片完成频率锁定后稳定在所述环路滤波器上的所述锁定压控电压通过所述模数转换电路返回至所述微控制器；

第二开关，连接在所述数模转换电路和所述环路滤波器之间，用于在所述微控制器接收到频率锁定信号时导通，将所述初始压控电压通过所述数模转换电路传输至所述环路滤波器作为预置电压。

在本发明所述的频率产生单元中，优选所述数模转换电路为设置在所述微控制器内部的电路或设置在所述微控制器外部的电路；

所述模数转换电路为设置在所述微控制器内部的电路或设置在所述微控制器外部的电路。

本发明还提供一种减小频率锁定时间的方法，包括以下步骤：

S1、当接收到频率锁定信号后，对初始压控电压进行数模转换处理，生成供后续环路滤波处理的预置电压；

S2、接收所述预置电压并基于所述预置电压进行振荡处理输出射频信号；

S3、在接收到频率锁定信号后同时发送频率设置信号，根据所述频率设置信号及所述射频信号进行比较，根据比较结果输出脉冲信号以调整经环路滤波处理的电压，实现频率锁定。

在本发明所述的减小频率锁定时间的方法中，优选地，还包括以下步骤：

在步骤S3结束后，输出指示信号，基于所述指示信号读取锁定压控电压并保存，其中，

所述锁定压控电压作为下一次频率锁定时的初始压控电压；

所述锁定压控电压为在频率锁定完成后形成的稳定电压。

在本发明所述的减小频率锁定时间的方法中，优选地，还包括以下步骤：

在预设时间段后，读取锁定压控电压并保存，其中，所述锁定压控电压作为下一次频率锁定时的初始压控电压；

所述锁定压控电压为在频率锁定完成后形成的稳定电压。

在本发明所述的减小频率锁定时间的方法中，优选地，还包括以下步骤：在读取所述锁定压控电压时，对所述锁定压控电压进行模数转换处理。

实施本发明的频率产生单元及减小频率锁定时间的方法，具有以下有益效果：本发明的频率产生单元包括微控制器、环路滤波器、压控振荡器以及锁相环芯片；及与微控制器连接的数模转换电路，其中，微控制器在接收到频率锁定信号后导通数模转换电路，通过数模转换电路将初始压控电压传输到环路滤波器作为预置电压；同时向锁相环芯片发送频率设置信号，由锁相环芯片完成频率锁定。本发明的频率产生单元通过将初始压控电压经数模转换处理后直接传输到环路滤波器作为频率锁定的预置电压，预置电压更加精确，从而有效降低频率锁定时间，同时可保证在机器的整个生命周期中锁定时间不受机器老化的影响，也不受环境的影响，提高了频率产生单元频率的稳定性，在不同环境下均适用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明频率产生单元的结构示意图；

图2是本发明频率产生单元第一实施例的电路原理图；

图3是本发明减小频率锁定时间的方法第一实施例流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，在本发明的频率产生单元的结构示意图中，该频率产生单元包括微控制器10、环路滤波器14、压控振荡器15以及锁相环芯片11，还包括数模转换电路12(也称为DAC电路)，其中，DAC电路12与微控制器10连接；微控制器10在接收到频率锁定信号后导通DAC电路12，通过DAC电路12将初始压控电压传输至环路滤波器14作为预置电压加在压控振荡器15上，压控振荡器15根据预置电压输出射频信号至锁相环芯片11。具体地，微控制器10在接收到频率锁定信号后导通DAC电路12，通过DAC电路12对初始压控电压进行数模转换处理后，再将经过数模转换处理的初始压控电压传输至环路滤波器14作为预置电压加在压控振荡器15上。压控振荡器15根据预置电压产生振荡反应，输出与预置电压对应的射频信号至锁相环芯片11。优选地，DAC电路12对初始压控电压的数模转换处理只需要几微秒，完成数模转换处理后，微控制器10关断DAC电路。在本发明的实施例中，由于在完成数模转换处理后，微控制器10关断DAC电路，从而避免了对后续的电路工作产生干扰或影响。

可以理解地，在本发明的实施例中，频率锁定信号包括：当设备在上电开机、信道切换时或者用户进行主动设置变更等发生状态变化时外部电路给微控制器10发出的频率锁定信号；或者，当设备在当前信道工作时，在后续的使用过程中需要进行频率锁定的操作时外部电路给微控制器10发出的频率锁定信号。进一步地，在本发明的实施例中，状态变化的情况不仅仅局限于前述所罗列的情况，还有其他情况，当状态变化情况发生时，微控制器10都会接收到一个频率锁定信号，并告知微控制器下一次状态所需的设置信息，包括设置频率等。

在本发明的实施例中，初始压控电压即为设备在当前工作状态时，通过本发明的频率锁定保存起来的和当前工作状态相对应的锁定电压，即CV电压。

进一步地，微控制器10还在接收到频率锁定信号后向锁相环芯片11发送频率设置信号，锁相环芯片11根据频率设置信号中的频率和射频信号中的频率进行比较，根据比较结果输出脉冲信号至环路滤波器15，以调节通过环路滤波器14加在压控振荡器15上的电压，最终实现频率锁定。具体地，若压控振荡器15输出的射频信号中的频率比频率设置信号中的频率小，则增大压控振荡器15上的电压，即输出相应的脉冲信号至环路滤波器14，以增大经过环路处理后加在压控振荡器15上的电压；若压控振荡器15输出的射频信号中的频率比频率设置信号中的频率大，则减小压控振荡器15上的电压，直到压控振荡器15输出的射频信号中的频率与微控制器10所设定的频率(即发送给锁相环芯片的频率设置信号中的频率)相等时，加在压控振荡器上的电压保持稳定，即锁相环芯片11完成频率锁定，频率产生单元进入锁定状态。

可以理解地，从微控制器10发送频率设置信号给锁相环芯片11，告知锁相环芯片11设定的频率开始，直到压控振荡器稳定的输出所设定的频率为止，需要一定的锁定时间(在现有的设计中，这个锁定时间一般为几个毫秒)，很明显，这个过程越短越好。本发明的频率产生单元，在需要进行频率锁定时，即在当前工作状态需要进行频率锁定或者状态发生变化(如设备上电开机或信道切换等)，本发明的频率产生单元主动的、提前对压控振荡器15进行一次锁定，即通过读取稳定的CV电压并保存起来作为下一次频率锁定的预置电压，即本发明所指的初始压控电压。

在一些实施例中，本发明的频率产生单元还包括与微控制器10连接的模数转换电路16(也称为ADC电路)，锁相环芯片11在完成频率锁定后输出指示信号至微控制器10，微控制器10根据指示信号导通ADC电路12，读取锁相环芯片11完成频率锁定后稳定在环路滤波器14上的锁定压控电压，并保存在微控制器10中作为下一次频率锁定时的初始压控电压。可以理解地，当锁相环芯片11完成频率锁定后，锁相环芯片11将经过调节且与微控制器10设定的频率相等的比较信号加在环路滤波器14上，通过为环路滤波器中的电容进行充电使得环路滤波器输出的电压为完成频率锁定后稳定输出的压控电压，即锁定压控电压，微控制器10通过ADC电路16读取环路滤波器14上的锁定压控电压，并经ADC电路16进行模数转换处理后直接读取到微控制器10中并保存，在微控制器10接收到频率锁定信号时，将此锁定压控电压作为下一次频率锁定时的初始压控电压。

在一些实施例中，本发明的频率产生单元中的微控制器10在预设时间段后导通ADC电路16，读取锁相环芯片11完成频率锁定后稳定在环路滤波器14上的锁定压控电压并保存在微控制器10中作为下一次频率锁定时的初始压控电压。可以理解地，预设时间段为微控制器10在发送频率设置信号给锁相环芯片11后所维持的一个时间段。在本发明的实施例中，预设时间段通常设定为几个毫秒，且该预设时间段大于锁相环芯片11的锁定时间，以确保微控制器通过ADC电路16读取的锁定压控电压为压控振荡器15稳定的锁定压控电压，即压控振荡器15输出的频率与微控制器10设定的频率相等，CV电压保持稳定。在本发明的实施例中ADC电路16对锁定压控电压进行模数转换处理的过程通常为几微秒。另外，在本实施例中，微控制器10是在发出频率设置信号后经过预设的时间段即主动地导通ADC电路16进而读取锁定压控电压。

在一些实施例中，本发明的频率产生单元还包括第一开关17，第一开关17连接在ADC电路16和环路滤波器14之间，用于在微控制器10在预设时间段后或接收到锁相环芯片11输出的指示信号后导通，将锁相环芯片11完成频率锁定后稳定在环路滤波器14上的锁定压控电压通过ADC电路16返回至微控制器10。可以理解地，当微控制器10接收到锁相环芯片11输出的指示信号后，微控制器10向第一开关17发送控制信号，使第一开关17导通，从而使ADC电路16与环路滤波器14，同时向ADC电路16发送使能信号，启动ADC电路16，通过ADC电路16读取稳定在环路滤波器14上的锁定压控电压并进行模数转换处理，在完成模数转换处理后，将经过模数转换处理的锁定压控电压输入微控制器10并保存在微控制器中作为下一次状态变化的初始压控电压。

在一些实施例中，本发明的频率产生单元还包括第二开关14，第二开关14连接在DAC电路12与环路滤波器14之间，用于在微控制器10接收到频率锁定信号时导通，将初始压控电压通过DAC电路12传输至环路滤波器14作为预置电压。可以理解地，微控制器10在接收到频率锁定信号后，即向第二开关13发送控制信号导通第二开关13，使DAC电路12与环路滤波器14连通，且同时向DAC电路12输出使能信号，启动DAC电路12，进而将初始压控电压写入DAC电路12中，通过DAC电路12进行数模转换处理并将经数模转换处理后的初始压控电压传输至环路滤波器14，通过为环路滤波器14中的电容充电使得环路滤波器14输出的电压作为压控振荡器15的预置电压。可以理解地，在这个过程中，第一开关17是断开的，即ADC转换电路16不工作。当DAC完成对初始压控电压的数模转换处理后，微控制器10关断DAC电路。在本发明的实施例中，由于在完成数模转换处理后，微控制器10关断DAC电路，从而避免了对后续的工作电路产生影响。

在一些实施例中，本发明的频率产生单元中的DAC电路12可以为设置在微控制器10内部的电路也可以为设置在微控制器10外部的电路，图1中示出的结构图只是作为示意图，并不限定本发明DAC电路12在实际电路中的设计，通常可根据电路设计需求对DAC电路12进行灵活选择确定。

在一些实施例中，本发明的频率产生单元中的ADC电路16可以为设置在微控制器10内部的电路也可以为设置在微控制器10外部的电路，图1中示出的结构图只是作为示意图，并不限定本发明ADC电路16在实际电路中的设计，通常可根据电路设计需求对ADC电路16进行灵活选择确定。

在本发明的频率产生单元中，微控制器10在锁相环芯片11每一次完成频率锁定后保存的锁定压控电压都是作为下一次频率锁定时的初始压控电压(即经处理后作为压控振荡器15的预置电压)。且当接收到频率锁定信号后，都会再次执行一次频率锁定过程，从而达到始终保持压控振荡器15的CV电压与当前环境相适应。另外，每次微控制器10保存的锁定压控电压都会覆盖前一次保存的值，且每个信道都对应保存一个发射锁定压控电压和一个接收锁定压控电压，对于每个信道的频率锁定过程都进行两遍，即分别对发射和接收进行一次频率锁定，以确保压控振荡器15输出稳定的压控电压。

本发明的频率产生单元是在接收到频率锁定信号后，主动的、提前对压控振荡器15进行一遍锁定，通过ADC电路16读取稳定的锁定电压并保存起来(这个程通常也是毫秒级的，在使用过程中一般感受不到)；保存起来的锁定电压由DAC电路12进行数模转换处理后输出到环路滤波器14上，通过环路滤波器14加在压控振荡器15上作为频率锁定的预置电压，从而对压控振荡器15的锁定，降低频率锁定的时间。具体地，由于通过ADC电路16读取并保存在微控制器10中的锁定压控电压是设备“稍早前”(例如，上一次状态变化后)实际工作的、稳定锁定时的稳定在压控振荡器的电压，因此，当这个相对精确的锁定压控电压作为下一次状态工作(即频率锁定)的压控振荡器15的预置电压时，压控振荡器15输出的射频信号中的频率就与微控制器10设定的频率(频率设置信号中的频率)非常接近，此时，锁相环芯片11只需再做很小的调整工作就可以使压控振荡器15输出的射频信号中的频率与设定的频率相等，当压控振荡器15输出的射频信号中的频率与设定的频率相等时，压控振荡器15即输出稳定的频率，完成频率锁定，从而大大缩短了系统的频率锁定时间。可以理解地，锁相环芯片11将频率设置信号中的频率与压控振荡器15输出的射频信号中的频率进行比较，根据比较结果输出脉冲信号，此脉冲信号用于调整通过环路滤波器14加在压控振荡器15上的电压，压控振荡器15再输出相应的射频信号反馈给锁相环芯片11，锁相环芯片11再将射频信号中的频率与频率设置信号中的频率进行比较，并输出相应的脉冲信号，如此进行闭环的调控，直至压控振荡器15反馈给锁相环芯片11的射频信号中的频率与频率设置信号中的频率相等，此时，在环路滤波器14上才会形成稳定的压控电压，即锁定压控电压，最终完成频率锁定。优选地，本发明的频率产生单元在频率锁定过程中，锁定时间可以降低到1.5ms，或者还可以降低到比1.5ms低，远低于现有电路的频率锁定。而且本发明的压控振荡器15的预置电压是设备在实际工作时“稍早前”的压控振荡器15稳定时的锁定压控电压，因此，在设备的整个生命周期中，锁定时间不会受器件老化的影响，例如，在设备的生命周期中，会经历不同的环境温度、长时间使用，设备也会不断老化，这些因素都会使同一台设备相同频率的锁定电压发生变化(即压控振荡器15稳定时的CV电压)。由此可知，本发明的频率产生单元的频率锁定更精确，锁定时间更短，且不受现有设备硬件条件变化的影响。

如图2所示，为本发明频率产生单元第一实施例的电路原理图。具体地，当微控制器10接收到频率锁定信号后，微控制器10的CVwrite引脚输出控制信号到第二开关13，将经过DAC电路12进行数模转换处理后的初始压控电压传输至环路滤波器14中，对环路滤波器14中的电容C918进行充电，电容C918充电结束后，电容C918上的电压加至压控振荡器15上作为压控振荡器15的进行锁定的预置电压。压控振荡器15根据预置电压产生振荡频率输出射频信号返回至锁相环芯片11；与此同时，微控制器10向锁相环芯片11发送频率设置信号，锁相环芯片11根据压控振荡器15返回的射频信号中的频率与频率设置信号中的频率，将两者进行比较，根据比较结果进行调节，使压控振荡器15输出的射频信号中的频率与频率设置信号中的频率相等，完成频率锁定。在频率锁定结束后锁相环芯片11通过LD引脚输出指示信号至微控制器10，提示微控制器10锁定完成，微控制器10在接收到指示信号后即导通第一开关17，即微控制器10通过CVread引脚向第一开关17输出控制信号，控制第一开关导通，通过第一开关17将稳定在环路滤波器上的锁定压控电压传输至ADC电路16，由ADC电路16对锁定压控电压进行模数转换处理后读取到微控制器10并保存起来，作为频率锁定的初始压控电压。

可以理解地，第一开关17由开关芯片U106及其周边电路组成，开关芯片U106为快速开关芯片，可采用型号为FSA66的开关芯片来实现，其中PIN4引脚由微控制器10锁定压控电压读取引脚控制，当接收到该控制信号后，开关芯片U106的PIN1引脚输入的电压为锁相环芯片11完成频率锁定后稳定在环路滤波器14上的锁定压控电压，经PIN3引脚输出给微控制器10。

第二开关12由开关芯片U107及其周边电路组成，开关芯片U107为快速开关芯片，可采用型号为FSA66的开关芯片来实现，其中PIN4引脚由微控制器10初始压控电压写入引脚控制，当接收到写入引脚输出的控制信号后，开关芯片U107的PIN3引脚输入的电压为经DAC电路12进行数模转换处理后的初始压控电压，并由PIN1引脚输出给环路滤波器14，通过对环路滤波器14中的电容C918进行充电使得环路滤波器14输出的电压作为压控振荡器15的预置电压。

如图3所示，为本发明减小频率锁定时间的方法第一实施例的流程图。该减小频率锁定时间的方法包括以下步骤：

S1、当接收到频率锁定信号后，对初始压控电压进行数模转换处理，生成供后续环路滤波处理的预置电压。

S2、接收预置电压并基于预置电压进行振荡处理输出射频信号；

S3、在接收到频率锁定信号后的同时还发送频率设置信号，根据频率设置信号及射频信号进行比较，根据比较结果输出脉冲信号以调整经环路滤波处理的电压，实现频率锁定。

在一些实施例中，还包括以下步骤：

在步骤S3结束后，输出指示信号，基于指示信号读取锁定压控电压并保存，其中，锁定压控电压作为下一次频率锁定时的初始压控电压；锁定压控电压为在频率锁定完成后形成的稳定电压。

在一些实施例中，还包括以下步骤：

在预设时间段后，读取锁定压控电压并保存，其中，锁定压控电压作为下一次频率锁定时的初始压控电压；锁定压控电压为在频率锁定完成后形成的稳定电压。

在一些实施例中，还包括以下步骤：

在读取锁定压控电压时，对锁定压控电压进行模数转换处理。

在本发明的减小频率锁定时间的方法中，可采用图1-图2所示的频率产生单元实现，频率产生单元的具体结构不再赘述。具体地，

微控制10在接收到频率锁定信号后导通DAC电路12，通过DAC电路12将初始压控电压进行数模转换处理后，再将经过数模转换处理的初始压控电压传输至环路滤波器14作为预置电压。优选地，DAC电路12对初始压控电压的数模转换处理只需要几微秒，完成数模转换处理后，微控制器10关断DAC电路。在本发明的实施例中，由于在完成数模转换处理后，微控制器10即关断DAC电路，从而避免了对后续的电路工作产生干扰或影响。

可以理解地，在步骤S1中，频率锁定信号包括：当设备在上电开机、信道切换时或者用户进行主动设置变更等发生状态变化时外部电路给微控制器10发出的频率锁定信号；或者，当设备在当前信道工作时，在后续的使用过程中需要进行频率锁定的操作时外部电路给微控制器10发出的频率锁定信号。进一步地，在本发明的实施例中，状态变化的情况不仅仅局限于前述所罗列的情况，还有其他情况，当状态变化情况发生时，都会接收到一个频率锁定信号，并告知下一次状态所需的设置信息，包括设置频率等。

在本发明的实施例中，初始压控电压即为设备在当前工作状态时，通过本发明的频率锁定保存起来的和当前工作状态相对应的锁定电压，即CV电压。

进一步地，微控制器10还在接收到频率锁定信号后向锁相环芯片11发送频率设置信号，锁相环芯片11根据频率设置信号中的频率和射频信号中的频率进行比较，根据比较结果输出脉冲信号至环路滤波器15，以调节通过环路滤波器14加在压控振荡器15上的电压，最终实现频率锁定。

具体地，若压控振荡器15输出的射频信号中的频率比频率设置信号中的频率小，压控振荡器15上的电压，即输出相应的脉冲信号至环路滤波器14，以增大经过环路处理后加在压控振荡器15上的电压；若压控振荡器15输出的射频信号中的频率比频率设置信号中的频率大，则减小压控振荡器15上的电压，直到压控振荡器15输出射频信号中的频率与微控制器10所设定的频率(即发送给锁相环芯片的频率设置信号中的频率)相等时，加在压控振荡器上的电压保持稳定，即锁相环芯片11完成频率锁定，频率产生单元进入锁定状态。

可以理解地，从微控制器10发送频率设置信号给锁相环芯片11，告知锁相环芯片11设定的频率开始，直到压控振荡器稳定的输出所设定的频率为止，需要一定的锁定时间(在现有的设计中，这个锁定时间一般为几个毫秒)，很明显，这个过程越短越好。本发明的频率产生单元，在需要进行频率锁定时，即在当前工作状态需要进行频率锁定或者状态发生变化(如设备上电开机或信道切换等)，本发明的频率产生单元主动的、提前对压控振荡器15进行一次锁定，即通过读取稳定的CV电压并保存起来作为下一次频率锁定的预置电压，即本发明所指的初始压控电压。

在步骤以下步骤中：

即在步骤S3结束后，输出指示信号，基于指示信号读取锁定压控电压并保存。具体地，锁相环芯片11在完成频率锁定后输出指示信号至微控制器10，微控制器10根据指示信号导通ADC电路12，读取锁相环芯片11完成频率锁定后稳定在环路滤波器14上的锁定压控电压，并保存在微控制器中，作为下一次频率锁定时的初始压控电压。可以理解地，当锁相环芯片11完成频率锁定后，锁相环芯片11将经过调节且与微控制器10设定的频率相等的比较信号加在环路滤波器14上，通过为环路滤波器中的电容进行充电使得环路滤波器输出的电压为完成频率锁定后稳定输出的压控电压，即锁定压控电压，微控制器10通过ADC电路16读取环路滤波器14上的锁定压控电压，并经ADC电路16进行模数转换处理后直接读取到微控制器10中并保存，在微控制器10接收到频率锁定信号时，将此锁定压控电压作为下一次频率锁定时的初始压控电压。

在一些实施例中，在以下步骤中：

在预设时间段后，读取锁定压控电压并保存，其中，所述锁定压控电压作为下一次频率锁定时的初始压控电压；所述锁定压控电压为在频率锁定完成后稳定在环路滤波器14上的电压。具体地，微控制器10在预设时间段后导通ADC电路16，读取锁相环芯片11完成频率锁定后稳定在环路滤波器14上的锁定压控电压并保存在微控制器10中作为下一次频率锁定时的初始压控电压。可以理解地，预设时间段为微控制器10在发送频率设置信号给锁相环芯片11后所维持的一个时间段。在本发明的实施例中，预设时间段通常设定为几个毫秒，且该预设时间段大于锁相环芯片11的锁定时间，以确保微控制器通过ADC电路16读取的锁定压控电压为压控振荡器15稳定的锁定压控电压，即压控振荡器15输出的频率与微控制器10设定的频率相等，CV电压保持稳定。在本发明的实施例中ADC电路16对锁定压控电压进行模数转换处理的过程通常为几微秒。另外，在本实施例中，微控制器10是在发出频率设置信号后经过预设的时间段即主动地导通ADC电路16进而读取锁定压控电压。

本发明的减小频率锁定时间的方法是在接收到频率锁定信号时，主动的、提前对进行一遍锁定，通过读取稳定的CV电压并保存起来(这个程通常也是毫秒级的，在使用过程中一般感受不到)；保存起来的CV电压由进行数模转换处理后经滤波电路或滤波器进行滤波后再输出，通过滤波电路或滤波器输出后作为锁定过程的预置电压，从而完成锁定，降低频率锁定的时间。具体地，由于通过模数转换处理后读取并保存CV电压是设备“稍早前”(例如，上一次状态变化后)实际工作的、稳定锁定时的CV电压，因此，当这个相对精确的CV电压作为下一次状态工作(即频率锁定)的预置电压时，输出的射频信号中的频率就与设定的频率(频率设置信号中的频率)非常接近，此时，只需再做很小的调整工作就可以使输出的射频信号中的频率与设定的频率相等，即输出稳定的频率，完成频率锁定，从而大大缩短了系统的频率锁定时间。可以理解地，锁相环芯片11将频率设置信号中的频率与压控振荡器15输出的射频信号中的频率进行比较，根据比较结果输出脉冲信号，此脉冲信号用于调整通过环路滤波器14加在压控振荡器15上的电压，压控振荡器15再输出相应的射频信号反馈给锁相环芯片11，锁相环芯片11再将射频信号中的频率与频率设置信号中的频率进行比较，并输出相应的脉冲信号，如此进行闭环的调控，直至压控振荡器15反馈给锁相环芯片11的射频信号中的频率与频率设置信号中的频率相等，此时，在环路滤波器14上才会形成稳定的压控电压，即锁定压控电压，最终完成频率锁定。优选地，本发明的减小频率锁定时间的方法，锁定时间可以降低到1.5ms，或者还可以降低到比1.5ms低，远低于现有电路的频率锁定。而且本方法的预置电压是设备在实际工作时“稍早前”的稳定时的锁定压控电压，因此，在设备的整个生命周期中，锁定时间不会受器件老化的影响，例如，在设备的生命周期中，会经历不同的环境温度、长时间使用，设备也会不断老化，这些因素都会使同一台设备相同频率的锁定电压发生变化(即压控振荡器15稳定时的CV电压)。由此可知，本方法的频率锁定更精确，锁定时间更短，且不受现有设备硬件条件变化的影响。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。