外差式锁相环频率合成电路的制作方法

本实用新型涉及频率合成领域，特别是涉及一种外差式锁相环频率合成电路。

背景技术：

外差环频率合成技术是由PLL和PLL或直接体制或DDS频率合成技术组合构成的，其优点是频带宽、低杂散、低相噪、细步进、快锁定。外差环频率合成技术当给定一个钳压给VCO压控端就能实现快速锁定，而这个钳压的设置是由所用VCO输出频率所对应的压控电压来决定的。然而VCO输出频率随压控电压的的变化是一条非线性的曲线，所以钳压设置描绘出的DA钳压曲线是越接近VCO实际电压信号曲线越好。

在现有技术中是采取，钳压调试点只设置了4到5个左右，DA钳压以一定比例线性变化，然而VCO的电压信号曲线是非线性的，所以相同输出频率时设置的数字钳压必定和VCO的实际压控电压越差越远，当压差到达一定的值，Vda反而会影响环路锁定，此时设置一个钳压调试点将Vda拉回至接近VCO的压控电压，以此类推，设置4到5个调试点。

如图1所示，实线表示VCO相同输出频率时所需电压信号曲线，点表示数字钳压调试点，各个点之间的虚线表示实际工作时的DA钳压的电压信号曲线，各个点之间的实线表示频率合成所需的数字钳压，由图1可见，DA钳压的轨迹与VCO的实际电压信号曲线相差是比较大的。此种方案调试起来也比较慢，手动写入数字值的工作量大，而且由于器件的差异性，每套产品VCO出相同频点 的压控电压是不一样的，需一一校准。当用二极管钳压和压控电压压差达到一定值时二极管导通，二极管钳压会影响真实的压控电压值，这种状态写出的数字信号往往是不准确的，需多次写入，增加了调试难度，调试效率较低。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种外差式锁相环频率合成电路，在环路断开的时候单独对VCO的电压信号输入端进行点对点的电压控制并读取相应频率，抽取的测试点达到了100个以上，抽取的测试点越多就越能真实的模拟出VCO实际的电压信号曲线图，从而提供的钳压也就更精确。

技术方案如下：

一种外差式锁相环频率合成电路，包括压控振荡器，该压控振荡器的输出端分为两路输出端组，一路为频率输出端，另一路为频率反馈端，频率反馈端与分频器的输入端连接，分频器的输出端与鉴相器的输入端连接，鉴相器的参考频率输入端输入参考频率，输出端连接滤波器的输入端，滤波器的输出端连接压控振荡器的电压信号输入端，其关键在于：所述滤波器的输出端与压控振荡器的电压信号输入端之间设置有开关K1，所述压控振荡器的电压信号输入端还与钳压调试电路连接。

采用上述结构，在电路输出频率前，断开开关K1，钳压调试电路对压控振荡器的电压信号进行调试，然后闭合开关K1，输出想要合成的频率，然后锁相环路对输出的合成频率进行锁相，保证合成电路一直输出所需频率，钳压调试电路能缩短频率合成装置合成频率的时间。

更进一步的，所述钳压调试电路包括控制信号录入装置，所述控制信号录入装置的输出端连接DA转换器的输入端，DA转换器的输出端连接压控振荡器的电压信号输入端。

采用上述结构，工作人员能手动在控制信号录入装置录入控制信号，增加 调试点的数目，使调试结果更加准确。

更进一步的，所述DA转换器的输出端连接运算放大器的输入端，运算放大器的输出端连接所述压控振荡器的电压信号输入端。

采用上述结构，能获得更宽频带的频率。

更进一步的，所述控制信号录入装置的输入端经开关K3连接上位机的输出端，上位机的输入端连接频谱分析仪的输出端，所述频谱分析仪的输入端经开关K2连接所述压控振荡器的输出端。

采用上述结构，因为是上位机自动抽取调试点进行分析，能抽取100个以上的调试点，更能准确地获取电压与频率之间的对应曲线图，从而使输入压控振荡器的电压信号更准确，并且调试时间短。

有益效果：采用本实用新型的外差式锁相环频率合成电路，能跟准确地模拟出电压与频率的对应关系，缩短了频率合成的时间，提高了调试效率。

附图说明

图1为手动调试的钳压与压控振荡器的实际所需电压比较图；

图2为本实用新型的结构图；

图3为调试电路调试的钳压与压控振荡器的实际所需电压比较图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，一种外差式锁相环频率合成电路，包括压控振荡器1，该压控振荡器1的输出端分为两路输出端组，一路为频率输出端，另一路为频率反馈端。

频率输出端分为两路，一路输出合成频率，另一路经开关K2连接频谱分析器6的输入端，所述频谱分析器6的输出端经开关K2连接上位机7的输入端，所述上位机7的输出端经开关K3连接信号录入装置8的输入端，信号录入装置 8的输出端连接DA转换器9的输入端，DA转换器9的输出端连接算放大器Q的输入端，运算放大器10的输出端连接所述压控振荡器1的电压信号输入端。

所述压控振荡器的频率反馈端与分频器2的输入端连接，分频器2的输出端与鉴相器3的输入端连接，鉴相器3的参考频率输入端输入参考频率，输出端连接滤波器4的输入端，滤波器4的输出端经开关K1连接压控振荡器1的电压信号输入端。

当准备合成想要的频率时，断开开关K1，闭合开关K2和开关K3，上位机7输出一段数字信号给信号录入装置8，信号录入装置8输出控制信号给DA转换器9，DA转换器9输出的电压经过运算放大器10放大后传输给压控振荡器1，压控振荡器1输出频率给频谱分析器6。频谱分析器6按照固定步进抽取频率值，并把抽取的数据传输给上位机7，上位机7得到频率与数字信号的对应关系，然后重复操作，直到得到想要合成的频率所对应的数字信号，上位机7将对应的数字信号传给信号录入装置8进行保存，信号录入装置8此后就根据保存的数字信号控制DA转换器9输出电压信号。最后关闭开关K1，断开开关K2和开关K3，对外输出频率。因为抽取的步进小，所以频率对应的电压与实际需要的电压的压差不大，所以保存的数字信号能重复使用，提高了调试效率。

最后得到的结果如图3所示，图3中点表示设置的调试点，各个点之间的虚线表示合成电路工作时的电压信号曲线，各个点之间的实线表示合成电路合成频率所需的电压信号曲线。由图3可以看出，钳压调试点数目增多，钳压的电压信号也更接近合成频率所需的电压信号。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围。