锁相环电路、集成电路及信号收发装置的制作方法

本申请属于电子电路，尤其涉及一种锁相环电路、集成电路及信号收发装置。

背景技术：

1、目前，锁相环(phase-locked loop，pll)由于其出色的性能，被广泛应用于各种智能无线设备中。pll是一个反馈系统，它比较输出与输入参考信号(通常由参考晶振提供)相位或频率，使得输出信号与输入参考信号同步。常用的ⅱ型锁相环是电荷泵锁相环，其中包含五个模块：鉴频鉴相器(phase frequency detector,pfd)、电荷泵(charge pump,cp)、环路低通滤波器(loop low pass filter)、压控振荡器(voltage control oscillator，vco)、分频器(frequency divider)，由于锁相环的参考晶振中所使用的晶体一般为at切(atcut)石英，其温度系数不为零，因此会使晶振不可避免地出现温漂，最终会使压控振荡器的频率产生相同比例的漂移，影响收发机本振信号的频率稳定度。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种锁相环电路、集成电路及信号收发装置，旨在解决相关技术中锁相环使用的晶振不可避免地出现温漂，会使输出频率产生相同比例的漂移的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种锁相环电路，包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器和压控振荡器，以及连接在所述压控振荡器和所述鉴频鉴相器之间的分频器，所述锁相环电路还包括连接在所述环路滤波器的输出端与所述分频器之间的温度补偿单元，所述温度补偿单元用于根据所述环路滤波器输出的调谐电压与参考电压之间的差值调节所述分频器的分频比，以调整所述压控振荡器的输出频率并锁定至目标频率。

3、在一个实施例中，所述温度补偿单元包括：

4、检测模块，与所述环路滤波器的输出端连接，用于检测所述调谐电压与所述参考电压之间的差值，并根据该差值输出代表补偿分频比的第一电信号；

5、控制模块，与所述检测模块和所述分频器连接，用于根据所述第一电信号调节所述分频器的分频比。

6、在一个实施例中，所述检测模块包括误差放大器，所述误差放大器的一个输入端连接到所述环路滤波器的输出端，另一输入端连接所述参考电压，所述误差放大器的输出端连接到所述控制模块，所述误差放大器用于将调谐电压与所述参考电压之间的差值进行放大得到所述第一电信号。

7、在一个实施例中，所述控制模块包括加法电路，所述加法电路与所述检测模块和所述分频器连接，用于将所述第一电信号与代表预设分频比的第二电信号进行叠加得到代表目标分频比的第三电信号，并输出到所述分频器。

8、在一个实施例中，所述环路滤波器输出的调谐电压与参考电压之间的差值与温度呈正相关。

9、在一个实施例中，所述鉴频鉴相器的第一输入端用于连接参考晶振以接入所述参考晶振提供的参考信号，所述鉴频鉴相器的第二输入端连接所述分频器以接收所述分频器输出的反馈信号，所述鉴频鉴相器的两个输出端连接所述电荷泵。

10、在一个实施例中，所述电荷泵包括依次串联在电源与地之间的正极电流源、第一电子开关、第二电子开关和负极电流源，所述第一电子开关与所述第二电子开关的串联节点为所述电荷泵的输出端，所述鉴频鉴相器的第一输出端连接所述第一电子开关的控制端，所述鉴频鉴相器的第二输出端连接所述第二电子开关的控制端，所述鉴频鉴相器用于在所述参考信号的相位超前于所述反馈信号的相位的情况下，所述鉴频鉴相器在第一输出端输出的驱动信号的占空比大于在第二输出端的占空比，使得所述电荷泵的输出增大，在所述参考信号的相位落后于所述反馈信号的相位的情况下，所述鉴频鉴相器在第一输出端输出的驱动信号的占空比小于在第二输出端的占空比，使得所述电荷泵的输出降低。

11、在一个实施例中，所述环路滤波器包括电容器，所述电容器连接在所述电荷泵的输出端与地之间，基于所述电荷泵的输出进行充放电，并基于该充放电提供所述调谐电压至所述压控振荡器。

12、本申请实施例的第二方面提供了一种集成电路，包括如上述的锁相环电路。

13、本申请实施例的第三方面提供了一种信号收发装置，包括如上述的锁相环电路。

14、上述的锁相环电路、集成电路及信号收发装置通过在环路滤波器的输出与分频器之间设置温度补偿单元，该温度补偿单元根据压控振荡器的调谐电压与参考电压的误差去调节分频器的分频比，从而调节压控振荡器的输出频率向目标频率靠近，最终锁定至目标频率，解决了温漂会使输出频率产生相同比例的漂移的问题。

技术特征：

1.一种锁相环电路，包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器和压控振荡器，以及连接在所述压控振荡器和所述鉴频鉴相器之间的分频器，其特征在于，所述锁相环电路还包括连接在所述环路滤波器的输出端与所述分频器之间的温度补偿单元，所述温度补偿单元用于根据所述环路滤波器输出的调谐电压与参考电压之间的差值调节所述分频器的分频比，以调整所述压控振荡器的输出频率并锁定至目标频率。

2.如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，所述温度补偿单元包括：

3.如权利要求2所述的锁相环电路，其特征在于，所述检测模块包括误差放大器，所述误差放大器的一个输入端连接到所述环路滤波器的输出端，另一输入端连接所述参考电压，所述误差放大器的输出端连接到所述控制模块，所述误差放大器用于将调谐电压与所述参考电压之间的差值进行放大得到所述第一电信号。

4.如权利要求2所述的锁相环电路，其特征在于，所述控制模块包括加法电路，所述加法电路与所述检测模块和所述分频器连接，用于将所述第一电信号与代表预设分频比的第二电信号进行叠加得到代表目标分频比的第三电信号，并输出到所述分频器。

5.如权利要求1至4任一项所述的锁相环电路，其特征在于，所述环路滤波器输出的调谐电压与参考电压之间的差值与温度呈正相关。

6.如权利要求1至4任一项所述的锁相环电路，其特征在于，所述鉴频鉴相器的第一输入端用于连接参考晶振以接入所述参考晶振提供的参考信号，所述鉴频鉴相器的第二输入端连接所述分频器，接收所述分频器输出的反馈信号，所述鉴频鉴相器的两个输出端连接所述电荷泵。

7.如权利要求6所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵包括依次串联在电源与地之间的正极电流源、第一电子开关、第二电子开关和负极电流源，所述第一电子开关与所述第二电子开关的串联节点为所述电荷泵的输出端，所述鉴频鉴相器的第一输出端连接所述第一电子开关的控制端，所述鉴频鉴相器的第二输出端连接所述第二电子开关的控制端，所述鉴频鉴相器用于在所述参考信号的相位超前于所述反馈信号的相位的情况下，所述鉴频鉴相器在第一输出端输出的驱动信号的占空比大于在第二输出端的占空比，使得所述电荷泵的输出增大，在所述参考信号的相位落后于所述反馈信号的相位的情况下，所述鉴频鉴相器在第一输出端输出的驱动信号的占空比小于在第二输出端的占空比，使得所述电荷泵的输出降低。

8.如权利要求7所述的锁相环电路，其特征在于，所述环路滤波器包括电容器，所述电容器连接在所述电荷泵的输出端与地之间，基于所述电荷泵的输出进行充放电，并基于该充放电提供所述调谐电压至所述压控振荡器。

9.一种集成电路，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的锁相环电路。

10.一种信号收发装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的锁相环电路。

技术总结
本申请设计电子技术领域，提供了一种锁相环电路、集成电路及信号收发装置，其中，锁相环电路通过在环路滤波器的输出与分频器之间设置温度补偿单元，该温度补偿单元根据压控振荡器的调谐电压与参考电压的误差去调节分频器的分频比，从而调节压控振荡器的输出频率向目标频率靠近，最终锁定至目标频率，解决了温漂会使输出频率产生相同比例的漂移的问题。

技术研发人员：骆思维
受保护的技术使用者：深圳市美科星通信技术有限公司
技术研发日：20230621
技术公布日：2024/1/15