BRPI0707275B1 - Circuito de acionamento de vco e sintetizador de freqüência - Google Patents

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BRPI0707275B1
BRPI0707275B1 BRPI0707275-9A BRPI0707275A BRPI0707275B1 BR PI0707275 B1 BRPI0707275 B1 BR PI0707275B1 BR PI0707275 A BRPI0707275 A BR PI0707275A BR PI0707275 B1 BRPI0707275 B1 BR PI0707275B1
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frequency
voltage
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resistor
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BRPI0707275-9A
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Yasuo Kitayama
Hiroki Kimura
Naoki Onishi
Nobuo Tsukamoto
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Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd
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Abstract

circuito de acionamento de vco e sintetizador de frequência a presente invenção refere-se a um circuito de acionamento de vco e um sintetizador de freqúência em que a impedância vista de um terminal de controle de vcoé reduzida para impedir que as características de ruído de fase de vco degradem. um circuito de acionamento de vco e um sintetizador de freqúência que tem o circuito de acionamento de vco, o qual compreende um dao de ajuste grosseiro (4) que recebe os dados digitais, os quais tem uma freqúência de ajuste grosseiro, para emitir um sinal analó- gico; um dao de ajuste fino (6) que recebe os dados digitais, os quais tem uma freqúência de ajuste fino, para emitir um sinal analógico; um lpf de baixa velocidade de resposta (5) que remove o ruído do sinal de saída do dao de ajuste grosseiro (4) e então provê o sinal resultante como uma en- trada para um terminal de controle de vco; um lpf de alta velocidade de resposta (7) que converte o sinal de saída do dao de ajuste fino (6) para uma voltagem, por meio disto suavizando o sinal; um resistor (r6) que conecta um estágio de entrada do lpf (5) àquele do lpf (7); e um capacitor (08) utilizado para prover um acoplamento capacitivo de modo que a saída do lpf (7) é somada àquela do lpf (5).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE VCO E SINTETIZADOR DE FREQUÊNCIA.
CAMPO DA TÉCNICA [001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a um circuito para acionar um VCO (oscilador controlado por voltagem) de um sintetizador de frequência. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um circuito de acionamento de VCO e um sintetizador de frequência que utiliza o mesmo, no qual a impedância como vista de um terminal de controle de VCO é reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA [002] Um sintetizador que utiliza um PLL (laço travado em fase) é conhecido como um dos geradores de sinal padrão.
[Sintetizador de Frequência Convencional: figura 26] [003] Um sintetizador de frequência convencional será descrito com referência à figura 26. A figura 26 mostra uma diagrama de configuração esquemático do sintetizador de frequência convencional.
[004] Como mostrado na figura 26 o sintetizador de frequência convencional basicamente inclui um oscilador 21 que oscila a um sinal de frequência de referência fref, um divisor de frequência 22 que divide o sinal de frequência para 1/M, um comparador de fase (PLL IC) 23 que compara uma fase de um sinal de referência do divisor de frequência 22 com uma fase de um sinal de saída de um divisor de frequência 27 para por meio disto emitir um sinal de diferença de fase, uma bomba de carga 24 que emite a diferença de fase como uma voltagem de largura de pulso, um LPF (filtro de passagem baixa) 25 que suaviza a voltagem de saída da bomba de carga 24, um VCO 26 que muda uma frequência com base em uma voltagem de controle do LPF 25 para por meio disto oscilar uma frequência desejada, e o divisor de
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2/54 frequência 27 que ramifica e recebe a frequência de saída do VCO 26 para por meio disto dividir a frequência de saída para 1/N e emite a frequência dividida para o comparador de fase 23.
[005] O comparador de fase 23 está implementado na forma de um PLL IC. Mais ainda, os divisores de frequência 22 e 27 estão usualmente na forma de um contador.
[006] Mais ainda, o LPF 25 está geralmente na forma de um filtro de retardo mostrado na figura 27 ou um filtro de avanço-retardo mostrado na figura 28. A figura 27 mostra um diagrama de configuração de um filtro de retardo, e a figura 28 mostra um diagrama de configuração de um filtro de avanço-retardo.
[007] Como mostrado na figura 27 o filtro de retardo é um filtro composto de um resistor R e um capacitor C.
[008] Como mostrado na figura 28, o filtro de avanço-retardo é um filtro composto de dois resistores R1 e R2 e um capacitor C.
[009] O sintetizador de frequência da figura 26 é um oscilador PLL que executa um controle de retorno pelo comparador de fase 23 detectando uma diferença de fase de modo que a fase do VCO 26 seja mantida a um valor constante em relação à fase de um sinal de referência.
[0010] Usualmente, uma pluralidade de tais configurações está disposta em um aparelho.
[0011] Um exemplo da técnica anterior de tal sintetizador de frequência está descrito na Publicação de Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 2004-274673 (Documento de Patente 1).
[Outro Sintetizador de Frequência: figura 29] [0012] Outro sintetizador de frequência convencional será descrito com referência à figura 29. A figura 29 mostra uma diagrama de configuração esquemático de outro sintetizador de frequência convencional.
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3/54 [0013] O sintetizador de frequência mostrado na figura 29 basicamente inclui um oscilador 21 que oscila a um sinal de frequência de referência fref, um divisor de frequência 22 que divide o sinal de frequência para 1/M, um comparador de fase (PLL IC) 23 que compara uma fase de um sinal de referência do divisor de frequência 22 com uma fase de um sinal de saída de um divisor de frequência 27 para por meio disto emitir um sinal de diferença de fase, uma bomba de carga 24 que emite a diferença de fase como uma voltagem de largura de pulso, um LPF (filtro de passagem baixa) 25 que suaviza a voltagem de saída da bomba de carga 24, um VCO 26 que muda uma frequência com base em uma voltagem de controle do LPF 25 para por meio disto oscilar uma frequência desejada, e o divisor de frequência 27 que recebe e ramifica a frequência de saída do VCO 26 para por meio disto dividir a frequência de saída para 1/N e emite a frequência dividida para o comparador de fase 23, uma CPU (unidade de processamento central) 28 que fornece os tempos de ajuste de dados para o divisor de frequência 27 e emite um valor de dados de uma voltagem préajustada que corresponde a uma frequência de ajuste, um conversor D/A (DAC) 29 que converte de A/D o valor de dados da voltagem préajustada da CPU 28, e um somador 30 que soma a voltagem préajustada do DAC 29 para a saída do LPF 25.
[0014] A voltagem pré-ajustada que corresponde à frequência de ajuste é somada pelo somador 30 no estágio traseiro do LPF 25. Portanto, a voltagem de saída do LPF 25 é travada pelo circuito PLL com uma pequena flutuação de voltagem requerida para correção de erro, e assim o tempo de travamento pode ser encurtado.
[0015] De acordo com outro exemplo da técnica anterior, a Publicação de Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 05090993 (Documento de Patente 2) descreve um sintetizador de frequência PLL que tem dois filtros de laço os quais são alternativamente
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4/54 comutados quando de uma comutação de alta velocidade de um sinal de alta frequência de saída.
[0016] De acordo com outro exemplo da técnica anterior, a Publicação de Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 10173521 (Documento de Patente 3) descreve um circuito de PLL que utiliza um VCO normal para reduzir os componentes externamente anexados e permitir o desempenho de uma operação de recolher mesmo quando uma frequência de oscilação do VCO é desviada devido à flutuação na fabricação. O circuito de PLL inclui um multiplexador que está inserido entre um comparador de fase e um filtro de laço, um gerador de sinal de PWM que gera um sinal de PWM-L que tem um alto fator de serviço baseado em um relógio de referência, e um circuito de determinação de frequência que determina se a frequência de um sinal de divisão está ou não dentro de uma faixa de frequência predeterminada com base no relógio de referência e que transmite um sinal de comutação de acordo com o resultado da determinação do multiplexador. Quando a frequência do sinal de divisão está dentro da faixa predeterminada, a saída do comparador de fase é suprida para o filtro de laço, enquanto que quando esta é mais alta do que a faixa predeterminada, o sinal de PWM-L é suprido para o filtro de laço, e quando esta é mais baixa do que a faixa predeterminada, o sinal de PWM-H é suprido para o filtro de laço.
[0017] De acordo com outro exemplo da técnica anterior, a Publicação de Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 11185395 (Documento de Patente 4) descreve uma unidade de PLL de reprodução de relógio que impede o destravamento de PLL devido à variação de temperatura e gera uma voltagem de referência com alta precisão com uma resolução mais fina do que um sinal de diferença de fase. Na unidade de PLL, um sinal de diferença de fase de 8 bits é inserido de um comparador de fase em uma entrada de um amplificador
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5/54 diferencial, enquanto que os dados de referência que tem uma resolução de 12 bits tendo sido modulado em uma direção de base de tempo em um circuito de modulação de dados são inseridos na outra entrada do comparador de fase, por meio de que uma voltagem de controle é gerada com base em uma voltagem de referência que tem substancialmente uma resolução de 12 bits.
[0018] Documento de Patente 1: Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 2004-274673 [0019] Documento de Patente 2: Publicação de Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 05-090993 [0020] Documento de Patente 3: Publicação de Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 10-173521 [0021] Documento de Patente 4: Publicação de Patente Não Examinada Japonesa (Kokai) Número 11-185395
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO [0022] No entanto, nos sintetizadores de frequência convencionais acima descritos, quando os circuitos de acionamento tais como a bomba de carga 24, o LPF 25, e similares, conectados no terminal de controle do VCO 26 tem uma alta impedância, as características de ruído de fase do VCO 26 são degradadas a uma frequência de deslocamento de diversos kHz ou menos. Portanto, existe um problema que o VCO 26 acionado com alta impedância pode ser incapaz de suprimir o ruído mesmo quando o PLL estiver travado com sucesso.
[0023] Em tal caso, como a alta impedância é na ordem de diversas centenas de ohms (Ω), um filtro de avanço - retardo normal não pode lidar com tal problema.
[0024] A presente invenção foi feita em consideração da situação acima mencionada, e é um objetivo da invenção prover um circuito de acionamento de VCO e um sintetizador de frequência, nos quais a imPetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 9/73
6/54 pedância como vista de um terminal de controle de VCO é reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO.
[0025] Outro objetivo da invenção é prover um circuito de acionamento de VCO e um sintetizador de frequência, nos quais a impedância como vista de um terminal de controle de VCO é reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO, e nos quais uma frequência natural é mantida a um valor constante em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura. MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS [0026] Para superar os problemas das técnicas convencionais, de acordo com um aspecto da presente invenção, está provido um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico, um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um segundo LPF que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que os componentes de alta frequência passem através do mesmo; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do segundo LPF; e um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a
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7/54 saída do segundo LPF é somada à saída do primeiro LPF.
[0027] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor. Mais ainda, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, o segundo LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do segundo LPF é maior do que uma resistência total dos resistores do segundo LPF.
[0028] De acordo com outro aspecto da presente invenção, está provido um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico, um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um meio de divisão de voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem; um terceiro LPF que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem; e um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo
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8/54 meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiro LPF. [0029] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o terceiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o meio de divisão de voltagem está configurado por uma pluralidade de resistores, e uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do meio de divisão de voltagem é maior do que uma resistência total dos resistores do meio de divisão de voltagem.
[0030] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO ainda inclui uma chave que conecta ou desconecta o estágio de entrada do primeiro LPF com ou de um seu estágio de saída, e a chave é temporariamente ligada durante a partida ou a sintonização de frequência para realizar a conexão, por meio disto executando o carregamento e o descarregamento do capacitor que provê o acoplamento capacitivo.
[0031] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, a chave é desligada após um período predeterminado para realizar a desconexão, por meio disto retornando para um modo em que uma operação de controle de PLL normal é executada.
[0032] De acordo com outro aspecto da presente invenção, está provido um sintetizador de frequência, que inclui: o circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima, que tem o circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste
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9/54 grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um oscilador controlado por voltagem que oscila a uma frequência desejada; um circuito de oscilação de frequência de referência que oscila a uma frequência de referência; um primeiro divisor de frequência que divide a frequência de referência oscilada para 1/M; e um segundo divisor de frequência que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N, em que o circuito de controle do circuito de acionamento de VCO recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frequência e um sinal do segundo divisor de frequência um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais.
[0033] De acordo com outro aspecto da presente invenção, está provido um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um segundo LPF que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF tendo característiPetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 13/73
10/54 cas de passagem de frequência que permitem que os componentes de alta frequência passem através do mesmo; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do segundo LPF; um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a saída do segundo LPF seja somada à saída do primeiro LPF; e um meio de controle de voltagem que está provido para o segundo LPF de modo a variar a voltagem.
[0034] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o segundo LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Adicionalmente, uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do segundo LPF é maior do que uma resistência total dos resistores do segundo LPF, e o meio de controle de voltagem está configurado por um resistor variável.
[0035] De acordo com outro aspecto da presente invenção, está provido um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro, o primeiro LPF
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11/54 tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um meio de divisão de voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem; um terceiro LPF que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem; um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiro LPF; e um meio de controle de voltagem que está provido para o meio de divisão de voltagem de modo a variar a voltagem.
[0036] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o terceiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o meio de divisão de voltagem está configurado por uma combinação de um resistor e um resistor variável, e uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do meio de divisão de voltagem é maior do que uma resistência total dos resistores do meio de divisão de voltagem.
[0037] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de controle armazena no mesmo um valor de controle do meio de controle de voltagem do circuito de acionamento de VCO e supre o valor de controle para o meio de controle de voltagem, o valor de controle sendo capaz de manter
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12/54 uma frequência natural a um valor constante em relação a sólidas variações do oscilador controlado por voltagem.
[0038] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO adicionalmente inclui um meio de medição de temperatura que mede a temperatura ao redor do oscilador controlado por voltagem. O circuito de controle armazena no mesmo um valor de controle do meio de controle de voltagem do circuito de acionamento de VCO e supre o valor de controle para o meio de controle de voltagem de acordo com um valor da temperatura inserida do meio de medição de temperatura, o valor de controle sendo capaz de manter uma frequência natural a um valor constante em relação a variações de temperatura do oscilador controlado por voltagem.
[0039] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de controle armazena o valor de controle capaz de manter a frequência natural a um valor constante em relação ao valor de temperatura variável como uma tabela.
[0040] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO ainda inclui uma chave que conecta ou desconecta o estágio de entrada do primeiro LPF com ou de um seu estágio de saída, e a chave é temporariamente ligada durante a partida ou a sintonização de frequência para realizar a conexão, por meio disto executando o carregamento e o descarregamento do capacitor que provê o acoplamento capacitivo.
[0041] No circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima da presente invenção, a chave é desligada após um período predeterminado para realizar a desconexão, por meio disto executando o descarregamento do capacitor carregado.
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13/54 [0042] De acordo com outro aspecto da presente invenção, está provido um sintetizador de frequência, que inclui: um oscilador controlado por voltagem que oscila a uma frequência desejada; um circuito de oscilação de frequência de referência que oscila a uma frequência de referência; um primeiro divisor de frequência que divide a frequência de referência oscilada para 1/M; um segundo divisor de frequência que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N; e o circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima, no qual um circuito de controle do circuito de acionamento de VCO recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frequência e um sinal do segundo divisor de frequência um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais.
VANTAGENS DA INVENÇÃO [0043] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO inclui um DAC de ajuste grosseiro que recebe dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um segundo LPF que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que os componentes de alta frePetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 17/73
14/54 quência passem através do mesmo; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do segundo LPF; e um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a saída do segundo LPF é somada à saída do primeiro LPF. É, portanto, possível prover uma vantagem que a impedância como vista do terminal de controle do oscilador controlado por voltagem seja reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase do oscilador controlado por voltagem.
[0044] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor. Mais ainda, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, o segundo LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do segundo LPF é maior do que uma resistência total dos resistores do segundo LPF. É, portanto, possível prover uma vantagem que o oscilador controlado por voltagem não seja influenciado por um componente de CC da voltagem do DAC de ajuste fino.
[0045] De acordo com o aspecto da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO inclui um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico: um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um meio de divisão de
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15/54 voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem; um terceiro LPF que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem; e um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiro LPF. É, portanto, possível prover uma vantagem que a impedância como vista do terminal de controle do oscilador controlado por voltagem seja reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase do oscilador controlado por voltagem.
[0046] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o terceiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o meio de divisão de voltagem está configurado por uma pluralidade de resistores, e uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do meio de divisão de voltagem é maior do que uma resistência total dos resistores do meio de divisão de voltagem. É, portanto, possível prover uma vantagem que o oscilador controlado por voltagem não seja influenciado por um componente de CC da voltagem do DAC de ajuste fino.
[0047] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO ainda inclui uma chave que conecta ou desconecta o estágio de entraPetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 19/73
16/54 da do primeiro LPF com ou de um seu estágio de saída, e a chave é temporariamente ligada durante a partida ou a sintonização de frequência para realizar a conexão, por meio disto executando o carregamento e o descarregamento do capacitor que provê o acoplamento capacitivo. É, portanto, possível prover uma vantagem que o capacitor que provê o acoplamento capacitivo seja instantaneamente carregado ou descarregado durante a partida ou a sintonização de frequência e assim o tempo de travamento é encurtado.
[0048] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, a chave é desligada após um período predeterminado para realizar a desconexão. É, portanto, possível prover uma vantagem que um controle de acionamento normal possa ser realizado em um modo rápido.
[0049] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, o sintetizador de frequência inclui o circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima, que tem o circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um oscilador controlado por voltagem que oscila a uma frequência desejada; um circuito de oscilação de frequência de referência que oscila a uma frequência de referência; um primeiro divisor de frequência que divide a frequência de referência oscilada para 1/M; e um segundo divisor de frequência que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N, em que o circuito de controle do circuito de acionamento de VCO recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frequência e um sinal do segundo divisor de frequência um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais. É, portanto, possível prover uma vantagem que a impedância
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17/54 como vista do terminal de controle do oscilador controlado por voltagem seja reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase do oscilador controlado por voltagem.
[0050] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO inclui um circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um segundo LPF que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que os componentes de alta frequência passem através do mesmo; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do segundo LPF; um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a saída do segundo LPF seja somada à saída do primeiro LPF; e um meio de controle de voltagem que está provido para o segundo LPF de modo a variar a voltagem. É, portanto, possível prover uma vantagem que a impedância como vista do terminal de controle do oscilador controlado por voltagem seja reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase do oscilador controlado por voltagem, e que uma frequência natural seja mantida a um valor constante em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura.
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18/54 [0051] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o segundo LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Adicionalmente, uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do segundo LPF é maior do que uma resistência total dos resistores do segundo LPF, e o meio de controle de voltagem está configurado por um resistor variável. É, portanto, possível prover uma vantagem que o oscilador controlado por voltagem não seja influenciado por um componente de CC da voltagem do DAC de ajuste fino.
[0052] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO inclui um circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um meio de divisão de voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem; um terceiro LPF que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de conPetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 22/73
19/54 trole do oscilador controlado por voltagem; um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiro LPF; e um meio de controle de voltagem que está provido para o meio de divisão de voltagem de modo a variar a voltagem. É, assim, possível prover uma vantagem que a impedância como vista do terminal de controle do oscilador controlado por voltagem seja reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase do oscilador controlado por voltagem, e que uma frequência natural seja mantida a um valor constante em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura.
[0053] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, o primeiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o terceiro LPF está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor. Mais ainda, o meio de divisão de voltagem está configurado por uma combinação de um resistor e um resistor variável, e uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF no estágio de entrada do meio de divisão de voltagem é maior do que uma resistência total dos resistores do meio de divisão de voltagem. É, portanto, possível prover uma vantagem que o oscilador controlado por voltagem não seja influenciado por um componente de CC da voltagem do DAC de ajuste fino.
[0054] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, o circuito de controle armazena no mesmo um valor de controle do meio de controle de voltagem do circuito de acionamento de VCO e supre o valor de controle para o meio
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20/54 de controle de voltagem, o valor de controle sendo capaz de manter uma frequência natural a um valor constante em relação a variações individuais do oscilador controlado por voltagem. É, portanto, possível prover uma vantagem que a impedância como vista do terminal de controle do oscilador controlado por voltagem seja reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase do oscilador controlado por voltagem, e que uma frequência natural possa ser mantida a um valor constante sem dificuldades em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura.
[0055] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, o circuito de acionamento de VCO adicionalmente inclui uma chave que conecta ou desconecta o estágio de entrada do primeiro LPF com ou de um seu estágio de saída, e a chave é temporariamente ligada durante a partida ou a sintonização de frequência para realizar a conexão, por meio disto executando o carregamento e o descarregamento do capacitor que provê o acoplamento capacitivo. É, portanto, possível prover uma vantagem que o capacitor que provê o acoplamento capacitivo seja instantaneamente carregado ou descarregado durante a partida ou a sintonização de frequência e assim o tempo de travamento é encurtado.
[0056] De acordo com o circuito de acionamento de VCO do aspecto acima da presente invenção, a chave é desligada após um período predeterminado para realizar a desconexão por meio disto executando o descarregamento do capacitor carregado. É, portanto, possível prover uma vantagem que um controle de acionamento normal possa ser realizado em um modo rápido.
[0057] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, o sintetizador de frequência inclui um oscilador controlado por voltagem que oscila a uma frequência desejada; um circuito de oscilação de frequência de referência que oscila a uma frequência de referência; um
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21/54 primeiro divisor de frequência que divide a frequência de referência oscilada para 1/M; um segundo divisor de frequência que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N; e o circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima, no qual um circuito de controle do circuito de acionamento de VCO recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frequência e um sinal do segundo divisor de frequência um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais. É, portanto, possível prover uma vantagem que a impedância como vista do terminal de controle do oscilador controlado por voltagem seja reduzida para impedir a degradação das características de ruído de fase do oscilador controlado por voltagem, e que uma frequência natural seja mantida a um valor constante em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0058] A figura 1 é um diagrama de configuração esquemático de um sintetizador de frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0059] A figura 2 é um diagrama de configuração de um primeiro circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0060] A figura 3 é um diagrama que ilustra as características de transmissão.
[0061] A figura 4 é um diagrama que ilustra as características de resposta de tempo.
[0062] A figura 5 é um diagrama que ilustra um tempo de travamento do primeiro circuito de acionamento de VCO.
[0063] A figura 6 é um diagrama de configuração de um segundo
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22/54 circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0064] A figura 7 é um diagrama que ilustra as características de ruído de fase de VCO.
[0065] A figura 8 é um primeiro diagrama de circuito de uma chave.
[0066] A figura 9 é um segundo diagrama de circuito de uma chave.
[0067] A figura 10 é um diagrama que ilustra as características de resposta de tempo do segundo circuito de acionamento de VCO.
[0068] A figura 11 é um diagrama de configuração de um terceiro circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0069] A figura 12 é um diagrama de configuração de um quarto circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0070] A figura 13 é um diagrama de configuração de um quinto circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0071] A figura 14 é um diagrama de configuração de um sexto circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0072] A figura 15 é um diagrama que ilustra a relação entre um resistor variável R4 e sensibilidade de VF.
[0073] A figura 16 é um diagrama que ilustra a relação sensibilidade de VF e a resistência de R4 em relação à temperatura.
[0074] A figura 17 é um diagrama que ilustra as características de ruído de fase de VCO.
[0075] A figura 18 é um diagrama que ilustra as características de ruído de fase de VCO quando a temperatura é baixa.
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23/54 [0076] A figura 19 é um diagrama que ilustra as características de ruído de fase de VCO quando a temperatura é alta.
[0077] A figura 20 é um diagrama de configuração de um sétimo circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0078] A figura 21 é um diagrama de configuração de um oitavo circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0079] A figura 22 é um diagrama de configuração de um nono circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0080] A figura 23 é um diagrama de configuração de um décimo circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0081] A figura 24 é um diagrama de configuração de um décimo primeiro circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0082] A figura 25 é um diagrama de configuração de um décimo segundo circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0083] A figura 26 é um diagrama de configuração esquemático de um sintetizador de frequência convencional.
[0084] A figura 27 é um diagrama de configuração de um filtro de retardo.
[0085] A figura 28 é um diagrama de configuração de um filtro de retardo - avanço.
[0086] A figura 29 é um diagrama de configuração esquemático de outro sintetizador de frequência convencional.
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24/54
LISTAGEM DE REFERÊNCIA
1: CIRCUITO DE OSCILAÇÃO 2: DIVISOR DE FREQUÊNCIA 3: CIRCUITO DE CONTROLE 4: DAC DE AJUSTE GROSSEIRO 5: LPF
6: DAC DE AJUSTE FINO 7: LPF
8: MISTURADOR
9: OSCILADOR CONTROLADO POR VOLTAGEM (VCO)
10: DIVISOR DE FREQUÊNCIA
11: AMPLIFICADOR OPERACIONAL
12: CIRCUITO DE MODULAÇÃO DE LARGURA DE PULSO (PWM)
13: CHAVE
14: SENSOR DE TEMPERATURA 15: LPF
21: OSCILADOR
22: DIVISOR DE FREQUÊNCIA
23: COMPARADOR DE FASE (PLL IC)
24: BOMBA DE CARGA 25: LPF
26: VCO
27: DIVISOR DE FREQUÊNCIA
28: CPU
29: DAC
30: SOMADOR
MELHOR MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO [0087] Uma modalidade da presente invenção será descrita com referência aos desenhos acompanhantes.
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25/54 [Esboço de Modalidade] [0088] Um circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção é um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico, um primeiro LPF (um LPF que tem uma grande constante de tempo) que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência (que tem uma baixa velocidade de resposta) que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um segundo LPF (um LPF que tem uma pequena constante de tempo) que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF tendo características de passagem de frequência (que tem uma alta velocidade de resposta) que permitem que os componentes de alta frequência passem através do mesmo; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do segundo LPF; e um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a saída do segundo LPF é somada à saída do primeiro LPF. É, portanto, possível reduzir a impedância como vista do terminal de controle de VCO para por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO.
[0089] Um circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção é um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de
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26/54 um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico: um primeiro LPF (um LPF que tem uma grande constante de tempo) que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência (que tem uma baixa velocidade de resposta) que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um meio de divisão de voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem; um terceiro LPF (um LPF de suavização) que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem; [e] um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiro LPF. É, portanto, possível reduzir a impedância como vista do terminal de controle de VCO para por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO.
[0090] Um sintetizador de frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui um oscilador controlado por voltagem que oscila a uma frequência desejada; um circuito de oscilação de frequência de referência que oscila a uma frequência de referência; um primeiro divisor de frequência que divide a frequência de referência oscilada para 1/M; um segundo divisor de frequência que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N, um circuito de controle que recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frequência e um sinal do sePetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 30/73
27/54 gundo divisor de frequência um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais; e o circuito de acionamento de VCO. É, portanto, possível reduzir a impedância como vista de um terminal de controle de VCO para por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO.
[0091] Um circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção é um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste ro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF (um LPF que tem uma grande constante de tempo) que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência (que tem uma baixa velocidade de resposta) que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um segundo LPF (um LPF que tem uma pequena constante de tempo) que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF tendo características de passagem de frequência (que tem uma alta velocidade de resposta) que permitem que os componentes de alta frequência passem através do mesmo; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de
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28/54 entrada do segundo LPF; um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a saída do segundo LPF seja somada à saída do primeiro LPF; e um meio de controle de voltagem que está provido para o segundo LPF de modo a variar a voltagem. É, portanto, possível reduzir a impedância como vista de um terminal de controle de VCO e manter uma frequência natural a um valor constante em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura.
[0092] Um circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção é um circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem, o circuito de acionamento de VCO incluindo: um circuito de controle que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino; um DAC de ajuste grosseiro que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico; um DAC de ajuste fino que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico; um primeiro LPF (um LPF que tem uma grande constante de tempo) que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro, o primeiro LPF tendo características de passagem de frequência (que tem uma baixa velocidade de resposta) que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo; um meio de divisão de voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino; um resistor que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem; um terceiro LPF (um LPF de suavização) que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem; um capacitor que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiPetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 32/73
29/54 ro LPF; e um meio de controle de voltagem que está provido para o meio de divisão de voltagem de modo a variar a voltagem. É, portanto, possível reduzir a impedância como vista de um terminal de controle de VCO para por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO e manter uma frequência natural a um valor constante em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura.
[0093] Um sintetizador de frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui um oscilador controlado por voltagem que oscila a uma frequência desejada; um circuito de oscilação de frequência de referência que oscila a uma frequência de referência; um primeiro divisor de frequência que divide a frequência de referência oscilada para 1/M; um segundo divisor de frequência que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N; e o circuito de acionamento de VCO de acordo com o aspecto acima, no qual um circuito de controle do circuito de acionamento de VCO recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frequência e um sinal do segundo divisor de frequência um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais. É, portanto, possível reduzir a impedância como vista de um terminal de controle de VCO para por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO e manter uma frequência natural a um valor constante em relação a variações individuais do VCO ou variações de temperatura.
[Configuração Esquemática do Sintetizador de Frequência: figura 1] [0094] Um sintetizador de frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 1. A figura 1 mostra um diagrama de configuração esquemático de um sinPetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 33/73
30/54 tetizador de frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0095] O sintetizador de frequência (sintetizador de frequência presente) de acordo com a modalidade da presente invenção, como mostrado na figura 1, inclui: um circuito de oscilação 1 que oscila a uma frequência de referência fref; um divisor de frequência (primeiro divisor de frequência) 2 que divide a frequência para 1/M; um circuito de controle 3 que compara um sinal do divisor de frequência 2 e um sinal de retorno de um VCO 9 para por meio disto emitir dados de ajuste grosseiro e dados de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais: um conversor D/A de ajuste grosseiro (DAC) 4 que converte os dados de ajuste grosseiro de um sinal digital para um sinal analógico; um LPF (primeiro LPF) 5 que passa um componente de baixa frequência do sinal do DAC de ajuste grosseiro 4; um conversor D/A de ajuste fino (DAC) 6 que converte os dados de ajuste fino de um sinal digital para um sinal analógico; um LPF (segundo LPF) que passa um componente de baixa frequência do sinal do DAC de ajuste fino 6; um misturador 8 que mistura os sinais de ambos os LPFs 5 e 7; um oscilador controlado por voltagem (VCO) 9 que oscila com base em uma voltagem do sinal do misturador 8; e um divisor de frequência (segundo divisor de frequência) 10 que ramifica e recebe uma saída do VCO 9, divide a saída para 1/N, e emite a saída dividida para o circuito de controle 3.
[0096] O circuito de controle 3 está configurado por uma FPGA (rede de portas programáveis no campo), um DSP (processador de sinal digital), ou um ASIC (circuito integrado de aplicação específica) e é operável para emitir os dados que tem uma frequência de ajuste grosseiro para o DAC de ajuste grosseiro 4 enquanto emitindo os dados que tem uma frequência de ajuste fino para o DAC de ajuste fino
6.
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31/54 [0097] Isto é, os dados de frequência de ajuste grosseiro são amostrados em um modo grosseiro, enquanto que os dados de frequência de ajuste fino são amostrados em um modo fino, e uma voltagem de ajuste grosseiro e uma voltagem de ajuste fino são misturadas uma com a outra, por meio de que uma voltagem de controle do VCO 9 é ajustada em um modo rápido.
[0098] Aqui, o circuito de acionamento de VCO está configurado pelo circuito de controle 3, pelo DAC de ajuste grosseiro 4, pelo LPF 5, pelo DAC de ajuste fino 6, pelo LPF 7, e pelo misturador 8. O DAC de ajuste grosseiro 4 emite uma voltagem de frequência de saída de VCO grosseira (frequência de ajuste grosseiro), e o DAC de ajuste fino 6 emite uma voltagem de frequência de ajuste fino. No misturador 8, a voltagem de frequência de ajuste grosseiro é misturada com a voltagem de frequência de ajuste fino, por meio de que a voltagem de frequência de ajuste grosseiro é ajustada com a voltagem de frequência de ajuste fino e a voltagem ajustada é inserida no VCO 9.
[0099] Isto é, todo um PLL é configurado pelo DAC de ajuste fino 6, pelo LPF 7, e pelo misturador 8.
[Primeiro Circuito de Acionamento de VCO: figura 2] [00100] A seguir, uma configuração específica do circuito de acionamento de VCO será descrita com referência à figura 2. A figura 2 mostra um diagrama de configuração de um primeiro circuito de acionamento de VCO de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[00101] O primeiro circuito de acionamento de VCO (primeiro circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção como mostrado na figura 2, inclui: um circuito de controle 3; um DAC de ajuste grosseiro 4 que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro do circuito de controle 3, e converte os dados digitais para dados analógicos; um amplificador operacioPetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 35/73
32/54 nal 11 que amplifica a saída do DAC de ajuste grosseiro 4 por diversas ordens de magnitude; um circuito de modulação de largura de pulso 12 que recebe e executa uma PWM (modulação de largura de pulso) sobre os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino do circuito de controle 3; um DAC de ajuste fino 6 que converte os dados digitais do circuito de modulação de largura de pulso 12 para dados analógicos; um LPF 5 que suaviza um sinal de saída do amplificador operacional 11; e um LPF 7 que suaviza um sinal de saída do DAC de ajuste fino 6. Um meio de mistura que mistura a voltagem de frequência de ajuste grosseiro e a voltagem de frequência de ajuste fino uma com a outra para emitir a voltagem misturada para um VCO 9 está configurado por uma combinação de um resistor R e um capacitor C.
[00102] Para descrever o meio de mistura em detalhes, é assumido que uma saída do amplificador operacional 11 está conectada a uma linha de ajuste grosseiro, e que uma saída do DAC de ajuste fino 6 está conectada a uma linha de ajuste fino. Então, um resistor R5 e o LPF 5 estão conectados em série com a linha de ajuste grosseiro e o sinal de saída é inserido em um terminal de controle do VCO 9.
[00103] Enquanto isto, o LPF 7 e um resistor R4 estão conectados em série na linha de ajuste fino, e a extremidade terminal do resistor R4 está conectada no terra.
[00104] Na linha de ajuste grosseiro e na linha de ajuste fino, um nodo (3) entre o resistor R5 e o LPF 5 e um nodo (1) entre o DAC de ajuste fino 6 e o LPF 7 estão conectados um no outro através de um resistor R6, e mais ainda, um nodo (4) entre o LPF 5 e o VCO 9 e um nodo (2) entre o LPF 7 e o resistor R4 estão capacitivamente acoplados um no outro através de um capacitor C8.
[00105] O primeiro circuito de acionamento de VCO tem uma configuração de um tipo em que a saída do DAC de ajuste fino 6 é uma corrente. Isto é, apesar da linha de ajuste grosseiro ser acionada por
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33/54 uma voltagem, a linha de ajuste fino tem uma configuração em que a frequência de ajuste fino é ajustada por uma corrente de saída do DAC de ajuste fino 6.
[00106] A saída do DAC de ajuste grosseiro 4 é para aplicar uma voltagem que determina uma frequência de saída de VCO grosseira no terminal de controle do VCO 9.
[00107] Como um PLL, uma voltagem que controla o VCO 9 é uma corrente do sinal de PWM do DAC de ajuste fino 6, e o sinal de PWM é suavizado pelo LPF 7, acoplado no capacitor C8 com a saída do DAC de ajuste grosseiro 4, amplificada pelo amplificador operacional 11, e aplicada no terminal de controle do VCO 9.
[00108] O LPF pode ser um filtro RC formado por uma combinação de um resistor R e um capacitor C, um filtro LC formado por uma combinação de um indutor L e um capacitor C, ou um filtro formado por uma combinação de um resistor R, um indutor L, e um capacitor C. [00109] Por um componente de CC da saída do DAC de ajuste fino 6, uma voltagem V1 no nodo (1) pode ser expressa por V1 = [(Resistência de LPF 7) + R4] x I, e uma voltagem V2 no nodo (2) pode ser expressa por V2 = R4 x I.
[00110] Para impedir que um componente de CC (2) do DAC de ajuste fino 6 tenha influência sobre um componente de CC (4), a saída do DAC de ajuste fino 6 está conectada através do resistor R6 na saída do DAC de ajuste grosseiro 4. Neste caso, os respectivos resistores estão projetados para satisfazer uma relação de [(Resistência de LPF 7) + R4] << R6. Como a resistência do resistor 6 é extremamente maior do que [(Resistência de LPF 7) + R4], o componente de CC do DAC de ajuste grosseiro 4 não é influenciado pelo componente de CC do DAC de ajuste fino 6.
[00111] Mais ainda, como o resistor R6 está conectado, uma voltagem de ajuste grosseiro (3) aplicada no terminal de controle de VCO é
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34/54 dividida da voltagem de saída (5) do amplificador operacional 11 pela respectiva resistência dos resistores R5 e R6 e do LPF 7. No entanto, como a resistência do resistor R6 é extremamente grande, a voltagem de ajuste grosseiro (3) pode ser aproximadamente expressa por [R6/(R5 + R6)] x Voltagem (5).
[00112] Mais ainda, o LPF 7 tem uma tal resistência que este opera como um resistor que converte a saída do DAC de ajuste fino 6 para uma voltagem, e mais ainda, quando um capacitor C é adicionado ao LPF 7, o LPF 7 pode operar como um LPF que suaviza o sinal de PWM.
[00113] Um componente de ruído contido na voltagem aplicada no terminal de controle de VCO pode causar a degradação de características de ruído de fase na saída do VCO 9 e emissões espúrias (onda indesejada). Portanto, o LPF 5 está configurado como um LPF (LPF de ajuste grosseiro) que tem uma grande constante de tempo que remove o ruído da saída do DAC de ajuste grosseiro 4. Ao contrário, o LPF 7 e o resistor R4 estão configurados como um LPF (LPF de ajuste fino) que tem uma pequena constante de tempo.
[00114] A voltagem de controle do VCO 9 tem uma ampla faixa de aproximadamente 0 a 20 V. Como a voltagem de controle é frequêntemente requerida ser igual a ou maior do que uma voltagem de suprimento do DAC, a voltagem de suprimento é amplificada pelo amplificador operacional 11. Portanto, o LPF acima mencionado que tem uma grande constante de tempo é necessário.
[00115] O amplificador operacional 11 pode não ser utilizado quando a voltagem de controle do VCO 9 é baixa já que o amplificador operacional é utilizado de modo a amplificar uma voltagem.
[Características de Transmissão: figura 3] [00116] A seguir, as características de transmissão do primeiro circuito de acionamento de VCO serão descritas com referência à figura
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3. A figura 3 mostra um diagrama que ilustra as características de transmissão dos respectivos DACs para o nodo (4). No desenho, um eixo geométrico horizontal representa uma frequência, e um eixo geométrico vertical representa uma atenuação.
[00117] Especificamente, a figura 3 mostra as características de passagem da linha de ajuste grosseiro referente ao DAC de ajuste grosseiro 4 e as características de passagem da linha de ajuste fino referente ao DAC de ajuste fino 6.
[00118] Referindo à figura 3, quando as respectivas constantes de tempo na figura 2 são determinadas, as características de transmissão mostram que o LPF de ajuste grosseiro tem uma baixa frequência de corte de aproximadamente 26 Hz e que a velocidade de resposta é baixa.
[00119] Mais ainda, referindo à figura 3, quando as respectivas constantes de tempo na figura 2 são determinadas, as características de transmissão mostram que o LPF de ajuste fino tem uma alta frequência de corte de aproximadamente 344 Hz e que a velocidade de resposta é mais alta do que aquela do LPF de ajuste grosseiro. [Características de Resposta de Tempo: figura 4] [00120] A seguir, as características de resposta de tempo do primeiro circuito de acionamento de VCO serão descritas com referência à figura 4. A figura 4 mostra um diagrama que ilustra as características de resposta de tempo dos respectivos DACs para o nodo (4). No desenho, um eixo geométrico horizontal representa um tempo, e um eixo geométrico vertical representa uma voltagem.
[00121] Especificamente, a figura 4 mostra as características de resposta de tempo da linha de ajuste grosseiro referente ao DAC de ajuste grosseiro 4 e as características de resposta de tempo da linha de ajuste fino referente ao DAC de ajuste fino 6.
[00122] Referindo à figura 4, o sistema de ajuste grosseiro mostra
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36/54 uma resposta de tempo suave, e o sistema de ajuste fino mostra uma resposta de tempo íngreme.
[00123] A figura 5 mostra um diagrama que ilustra um tempo de travamento do primeiro circuito de acionamento de VCO. Como mostrado na figura 5, o primeiro circuito de acionamento de VCO mostra excelentes características de tempo de travamento.
[Segundo Circuito de Acionamento de VCO: figura 6] [00124] A seguir, um segundo circuito de acionamento de VCO (segundo circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 6. A figura 6 mostra um diagrama de configuração do segundo circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção. [00125] O segundo circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 6, está provido com uma chave 13 que conecta o nodo (3) entre o resistor R5 e o LPF 5 e o nodo (4) entre o LPF 5 e o VCO 9 um no outro. A chave 13 é aberta ou fechada pelo controle do circuito de controle 3.
[00126] Quando a chave 13 está aberta, os dois nodos estão desconectados um do outro de modo que as cargas são armazenadas no capacitor C8 através do LPF 5. Por outro lado, quando a chave 13 está fechada, os dois nodos estão conectados um no outro de modo que uma voltagem na traseira do resistor R5 é aplicada no nodo (4), e assim as cargas são instantaneamente armazenadas no capacitor C8. [00127] Provendo a chave 13 e ligando (fechando) a chave instantaneamente (por diversos ps) em um estágio inicial de aplicação de voltagem no VCO 9, é possível encurtar o tempo de resposta.
[00128] Isto é porque a saída do DAC de ajuste grosseiro 4 está conectada no LPF que tem uma grande constante de tempo, o tempo de travamento é aumentado; portanto a chave 13 está provida para encurtar o tempo de travamento.
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37/54 [Características de Ruído de Fase de VCO: figura 7] [00129] A seguir, as características de ruído de fase de VCO no segundo circuito de acionamento de VCO serão descritas com referência à figura 7. A figura 7 mostra um diagrama que ilustra as características de ruído de fase de VCO.
[00130] Como descrito em PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO, no caso de alta impedância, existe um caso onde as características de ruído de fase de VCO não são suprimidas mesmo quando o PLL é travado com sucesso. No entanto, no primeiro circuito de acionamento de VCO, é possível reduzir a impedância como vista do terminal de controle de VCO.
[00131] Isto é, no primeiro circuito de acionamento de VCO, como a impedância como vista do terminal de controle de VCO é determinada pelo capacitor C8 e pelo resistor R4, a impedância pode ser reduzida pela diminuição da resistência do resistor R4. Na presente invenção, quando o resistor R4 tem uma resistência de diversas dezenas de ohms, é possível reduzir a impedância e por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO.
[00132] Uma configuração da chave 13 está mostrada nas figuras 8 e 9. A figura 8 mostra um primeiro diagrama de circuito da chave, e a figura 9 é um segundo diagrama de circuito da chave.
[00133] A figura 8 mostra uma configuração mais simples na qual um diodo é utilizado como uma chave. A figura 9 mostra uma configuração na qual uma conexão paralela de diodos polarizados inversos é utilizada como uma chave.
[00134] Na configuração da figura 9, o carregamento é executado por meio de um diodo superior, e o descarregamento é executado por meio de um diodo inferior.
[00135] Quando a chave da figura 9 é utilizada, durante a partida ou a sintonização de frequência, o carregamento e o descarregamento do
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38/54 capacitor C8 são executados instantaneamente pela abertura/fechamento da chave 13, por meio de que o tempo de travamento é reduzido pelo carregamento, e após o que, o descarregamento é executado de modo que um controle normal pode ser executado no circuito de acionamento de VCO da figura 2.
[00136] Quando as chaves mostradas nas figuras 8 e 9 são utilizadas, não é necessário que o circuito de controle 3 para emitir um comando de controle. No entanto, quando a chave 13 é uma chave mecânica, é necessário para o circuito de controle 3 aplicar um sinal de temporização de LIGA/DESLIGA tal como durante a partida. [Características de Resposta de Tempo: figura 10] [00137] As características de resposta de tempo do segundo circuito de acionamento de VCO estão ilustradas na figura 10. A figura 10 mostra um diagrama que ilustra as características de resposta de tempo de um primeiro circuito de acionamento de VCO aperfeiçoado. Na figura 10, as características de resposta de tempo da voltagem no nodo (4) estão ilustradas quando a saída do DAC de ajuste fino 6 está fixa em 0 V enquanto que a saída do DAC de ajuste grosseiro 4 muda de 0 para 5 V.
[00138] De acordo com as características de resposta de tempo, o tempo de resposta é encurtado comparado com o circuito de acionamento de VCO presente, e assim o tempo de travamento é encurtado. [Terceiro Circuito de Acionamento de VCO: figura 11] [00139] A seguir, um terceiro circuito de acionamento de VCO (terceiro circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 11. A figura 11 mostra um diagrama de configuração do terceiro circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção. [00140] No terceiro circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 11, a saída do circuito de controle 3 é inserida no terminal
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39/54 de controle do VCO 9 através da linha de ajuste grosseiro na qual o DAC de ajuste grosseiro 4, o amplificador operacional 11, um resistor R1, o LPF 5, e um LPF 15 estão conectados em série.
[00141] Uma extremidade de um capacitor C3 está conectada entre o LPF 5 e o LPF 15, e a sua outra extremidade está conectada no terra através de um resistor R4.
[00142] O LPF pode ser um filtro RC formado por uma combinação de um resistor R e um capacitor C, um filtro LC de impedância zero formado por uma combinação de um indutor L e um capacitor C, ou um filtro formado por uma combinação de um resistor R, um indutor L, e um capacitor C.
[00143] Enquanto isso, a saída do circuito de controle 3 está conectada na linha de ajuste fino na qual a PWM 12, o DAC de ajuste fino 6, e os resistores R5 e R4 estão conectados em série, e a extremidade terminal do resistor R4 está conectada no terra.
[00144] Um nodo (3) entre o resistor R1 e o LPF 5 da linha de ajuste grosseiro e um nodo (1) entre o DAC de ajuste fino 6 e o resistor R5 da linha de ajuste fino estão conectados um no outro através do resistor R6.
[00145] Mais ainda, um nodo (4) entre o LPF 5 e o LPF 15 da linha de ajuste grosseiro e um nodo (2) entre o resistor R5 e o resistor R4 da linha de ajuste fino estão capacitivamente acoplados um no outro através de um capacitor C3.
[00146] O terceiro circuito de acionamento de VCO tem um tipo de configuração em que a saída do DAC de ajuste fino 6 é uma voltagem. Isto é, a linha de ajuste grosseiro é acionada por uma voltagem, e a linha de ajuste fino é também acionada por uma voltagem. Um princípio de operação básico é o mesmo que aquele do primeiro circuito de acionamento de VCO do tipo de saída de corrente.
[00147] No terceiro circuito de acionamento de VCO, a saída do
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DAC de ajuste grosseiro 4 determina uma frequência de saída de VCO grosseira, e o sinal de PWM da saída do DAC de ajuste fino 6 controla o PLL.
[00148] O sinal de PWM da saída do DAC de ajuste fino 6 é somado no capacitor C3 à saída do DAC de ajuste grosseiro 4.
[00149] Para impedir que um componente de CC (1) do DAC de ajuste fino 6 da linha de ajuste fino tenha influência sobre um componente de CC (4) da linha de ajuste grosseiro, o resistor R6 está conectado entre estes. Especificamente, quando a resistência do resistor R6 está projetada suficientemente maior do que a resistência total dos resistores R5 e R4, a influência pode ser diminuída.
[00150] Aqui, o LPF 15 está configurado como um LPF (terceiro LPF) que suaviza o sinal de PWM.
[00151] Mais ainda, o resistor R1 e o LPF 5 estão configurados como um LPF que tem uma grande constante de tempo que remove o ruído da saída do DAC de ajuste grosseiro 4.
[Quarto Circuito de Acionamento de VCO: figura 12] [00152] A seguir, um quarto circuito de acionamento de VCO (quarto circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 12. A figura 12 mostra um diagrama de configuração do quarto circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
[00153] O quarto circuito de acionamento de VCO tem uma configuração em que similar ao segundo circuito de acionamento de VCO, a chave 13 está provida para o terceiro circuito de acionamento de VCO. [00154] A operação é a mesma que aquela do segundo circuito de acionamento de VCO. Como uma chave, as configurações mostradas nas figuras 8 e 9 ou uma chave mecânica pode ser utilizada. Quando a chave 13 é uma chave mecânica, um sinal de temporização de LIGA/DESLIGA é aplicado do circuito de controle 3.
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41/54 [00155] De acordo com o quarto circuito de acionamento de VCO, a linha de ajuste fino está configurada para ser acionada por uma voltagem, e pela operação da chave 13, o carregamento/descarregamento é executado pela abertura/fechamento da chave 13 durante a partida ou a sintonização de frequência. É, portanto, possível prover uma vantagem que o tempo de travamento é reduzido.
[Quinto Circuito de Acionamento de VCO: figura 13] [00156] A seguir, um quinto circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 13. A figura 13 mostra um diagrama de configuração do quinto circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
[00157] O quinto circuito de acionamento de VCO (quinto circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção, como mostrado na figura 13, inclui: um circuito de controle 3; um DAC de ajuste grosseiro 4 que recebe dados digital que tem uma frequência de ajuste grosseiro do circuito de controle 3 e converte os dados digitais para dados analógicos; um amplificador operacional 11 que amplifica a saída do DAC de ajuste grosseiro 4 por diversas ordens de magnitude, um circuito de modulação de largura de pulso (PWM) 12 que recebe e executa uma PWM (modulação de largura de pulso) sobre os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino do circuito de controle 3; um DAC de ajuste fino 6 que converte os dados digitais do circuito de modulação de largura de pulso 12 para dados analógicos; um LPF 5 que suaviza um sinal de saída do amplificador operacional 11; e um LPF 7 que suaviza um sinal de saída do DAC de ajuste fino 6. Um meio de mistura que mistura a voltagem de frequência de ajuste grosseiro e a voltagem de frequência de ajuste fino uma com a outra para emitir a voltagem misturada para um VCO 9 está configurado por uma combinação de um resistor R e um capacitor
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C.
[00158] Para descrever o meio de mistura em detalhes, é assumido que uma saída do amplificador operacional 11 está conectada a uma linha de ajuste grosseiro, e que uma saída do DAC de ajuste fino 6 está conectada a uma linha de ajuste fino. Então, um resistor R5 e o LPF 5 estão conectados em série com a linha de ajuste grosseiro e o sinal de saída é inserido em um terminal de controle do VCO 9.
[00159] Enquanto isto, o LPF 7 e um resistor variável R4 estão conectados em série na linha de ajuste fino, e a extremidade terminal do resistor variável R4 está conectada no terra.
[00160] Na linha de ajuste grosseiro e na linha de ajuste fino, um nodo (3) entre o resistor R5 e o LPF 5 e um nodo (1) entre o DAC de ajuste fino 6 e o LPF 7 estão conectados um no outro através de um resistor R6, e mais ainda, um nodo (4) entre o LPF 5 e o VCO 9 e um nodo (2) entre o LPF 7 e o resistor variável R4 estão capacitivamente acoplados um no outro através de um capacitor C8.
[00161] O resistor variável R4 é um resistor, tal como um potenciômetro digital, do qual a resistência é variável por um sinal digital. A resistência variável do resistor variável R4 é controlada pelo circuito de controle 3. Como o resistor variável R4 controla uma voltagem variando a resistência variável, este pode ser denominado um meio de controle de voltagem.
[00162] O quinto circuito de acionamento de VCO tem uma configuração de um tipo em que a saída do DAC de ajuste fino 6 é uma corrente. Isto é, apesar da linha de ajuste grosseiro ser acionada por uma voltagem, a linha de ajuste fino tem uma configuração em que a frequência de ajuste fino é ajustada por uma corrente de saída do DAC de ajuste fino 6.
[00163] A saída do DAC de ajuste grosseiro 4 é para aplicar uma voltagem que determina uma frequência de saída de VCO grosseira
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43/54 no terminal de controle do VCO 9.
[00164] Como um PLL, uma voltagem que controla o VCO 9 é uma corrente do sinal de PWM do DAC de ajuste fino 6, e o sinal de PWM é suavizado pelo LPF 7, acoplado no capacitor C8 com a saída do DAC de ajuste grosseiro 4, amplificada pelo amplificador operacional 11, e aplicada no terminal de controle do VCO 9.
[00165] O LPF pode ser um filtro RC formado por uma combinação de um resistor R e um capacitor C, um filtro LC formado por uma combinação de um indutor L e um capacitor C, ou um filtro formado por uma combinação de um resistor R, um indutor L, e um capacitor C. [00166] Por um componente de CC da saída do DAC de ajuste fino 6, uma voltagem V1 em um estágio de saída da DAC de ajuste fino 6 pode ser expressa por V1 = [(Resistência de LPF 7) + R4] x I (corrente), e uma voltagem V2 em um estágio de entrada do resistor variável R4 pode ser expressa por R4 x I.
[00167] Para impedir que um componente do DAC de ajuste fino 6 tenha influência sobre um componente de CC em um estágio de entrada do VCO 9, a saída do DAC de ajuste fino 6 está conectada através do resistor R6 na saída do DAC de ajuste grosseiro 4. Neste caso, os respectivos resistores estão projetados para satisfazer uma relação de [(Resistência de LPF 7) + R4] << R6. Como a resistência do resistor 6 é extremamente maior do que [(Resistência de LPF 7) + R4], o componente de CC do DAC de ajuste grosseiro 4 não é influenciado pelo componente de CC do DAC de ajuste fino 6.
[00168] Mais ainda, como o resistor R6 está conectado, uma voltagem de ajuste grosseiro aplicada no terminal de controle de VCO é dividida da voltagem de saída do amplificador operacional 11 pela respectiva resistência dos resistores R5 e R6 e do LPF 7. No entanto, como a resistência do resistor R6 é extremamente grande, a voltagem de ajuste grosseiro (3) pode ser aproximadamente expressa por
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44/54 [R6/(R5 + R6)] x V (voltagem).
[00169] Mais ainda, o LPF 7 tem uma tal resistência que este opera como um resistor que converte a saída do DAC de ajuste fino 6 para uma voltagem, e mais ainda, quando um capacitor C é adicionado ao LPF 7, o LPF 7 pode operar como um LPF que suaviza o sinal de PWM.
[00170] Um componente de ruído contido na voltagem aplicada no terminal de controle de VCO pode causar a degradação de características de ruído de fase na saída do VCO 9 e emissões espúrias (onda indesejada). Portanto, o LPF 5 está configurado como um LPF (LPF de ajuste grosseiro) que tem uma grande constante de tempo e que tem características de passagem de frequência (que tem uma baixa velocidade de resposta) que permite que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo de modo a remover o ruído da saída do DAC de ajuste grosseiro 4. Ao contrário, o LPF 7 e o resistor variável R4 estão configurados como um LPF (LPF de ajuste fino) que tem uma pequena constante de tempo e que tem características de passagem de frequência (que tem uma alta velocidade de resposta) que permite que os componentes de alta frequência passem através do mesmo.
[00171] A voltagem de controle do VCO 9 tem uma ampla faixa de aproximadamente 0 a 20 V. Como a voltagem de controle é frequentemente requerida ser igual a ou maior do que uma voltagem de suprimento do DAC, a voltagem de suprimento é amplificada pelo amplificador operacional 11. Portanto, o LPF acima mencionado que tem uma grande constante de tempo é necessário.
[00172] O amplificador operacional 11 pode não ser utilizado quando a voltagem de controle do VCO 9 é baixa já que o amplificador operacional é utilizado de modo a amplificar uma voltagem.
[00173] No quinto circuito de acionamento de VCO, como a impePetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 48/73
45/54 dância como vista do terminal de controle de VCO é determinada pelo capacitor C8 e pelo resistor variável R4, a impedância pode ser reduzida diminuindo a resistência do resistor variável R4. Na presente invenção, quando o resistor variável R4 tem uma resistência de diversas dezenas de ohms, é possível reduzir a impedância e por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO. [00174] A seguir, detalhes do resistor variável R4 o qual é uma parte caracterizante do quinto circuito de acionamento de VCO serão descritos.
[00175] Existe um caso onde a sensibilidade de VF Kv do VCO 9 varia devido a variações individuais do VCO 9. O resistor variável R4 é ajustado de modo que a sensibilidade de VF como vista do VCO 9 é mantida constante e é operável para manter uma frequência natural constante fn quando o PLL está travado.
[00176] O resistor variável R4 está configurado de modo que a resistência (valor de controle) é controlada pelo circuito de controle 3 de acordo com as variações individuais ou as variações de temperatura do VCO 9. A resistência controlada é ajustada medindo a sensibilidade de VF do VCO 9 através de experiências e controlando a resistência de modo que a sensibilidade de VF medida seja mantida constante. [Sexto Circuito de Acionamento de VCO: figura 14] [00177] A seguir, um sexto circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 14. A figura 14 mostra um diagrama de configuração do sexto circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
[00178] O sexto circuito de acionamento de VCO (sexto circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção, como mostrado na figura 14 é basicamente o mesmo que o quinto circuito de acionamento de VCO, exceto que o sexto circuito de
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46/54 acionamento de VCO está provido com um sensor de temperatura 14 que está conectado no circuito de controle 3, e o sensor de temperatura 14 está instalado na vizinhança do VCO 9.
[00179] No sexto circuito de acionamento de VCO, a temperatura é medida pelo sensor de temperatura, e o valor de temperatura medido é emitido como dados digitais para o circuito de controle 3. Portanto, o sensor de temperatura 14 pode ser denominado um meio de medição de temperatura.
[00180] No VCO 9, existe um caso onde a sensibilidade de VF Kv do VCO 9 varia devido a variações de temperatura. Similar à figura 13, o resistor variável R4 é ajustado de modo que a sensibilidade de VF como vista do VCO 9 é mantida constante e é operável para manter uma frequência natural constante fn quando o PLL está travado. [Relação Entre o Resistor Variável R4 e a Sensibilidade de VF: figura 15] [00181] A seguir, um exemplo onde a resistência do resistor variável R4 é variada para variar a sensibilidade VF do VCO 9 será descrito com referência à figura 15. A figura 15 mostra um diagrama que ilustra a relação entre o resistor variável R4 e a sensibilidade de VF.
[00182] Na figura 15 é assumido que a sensibilidade de VF kV do VCO 9 é de 30 MHz/V, por exemplo, na temperatura ambiente e que a saída (1) do DAC de ajuste fino 6 é controlada na faixa de 0 a 0,8 V. Em um primeiro exemplo [1] onde a resistência do LPF 7 é 10 e a resistência do resistor variável R4 é 10, quando a saída do DAC de ajuste fino 6 é controlada a 0 V, uma voltagem (2) em um nodo do resistor variável R4 próximo do capacitor C8 torna-se 0 V, enquanto quando a saída do DAC de ajuste fino 6 é controlada a 0,8 V, a voltagem (2) torna-se 0,2 V.
[00183] Portanto, a variação de frequência de VCO pode ser calculada por (sensibilidade de VF Kv) x (Voltagem (2)), isto é, 30 [MHz/V] x
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0,2 [V] = 6,0 MHz. Ainda, a sensibilidade de VF pode ser calculada por (30 [MHz/V] x (0,2 [V]/0,8 [V]) = 7,5 MHz/V.
[00184] Em um segundo exemplo [2] onde a resistência do LPF 7 é 10 e a resistência do resistor variável R4 é 5, quando a saída do DAC de ajuste fino 6 é controlada a 0 V, a voltagem (2) no nodo do resistor variável R4 próximo do capacitor C8 torna-se 0 V, enquanto quando a saída do DAC de ajuste fino 6 é controlada a 0,8 V, a voltagem (2) torna-se 0,11 V.
[00185] Portanto, a variação de frequência de VCO pode ser calculada por (sensibilidade de VF Kv) x (Voltagem (2)), isto é, 30 [MHz/V] x 0,11 [V] = 3,3 MHz. Ainda, a sensibilidade de VF pode ser calculada por (30 [MHz/V] x (0,11 [V]/0,8 [V]) « 4,1 MHz/V.
[Relação de Sensibilidade de VF e Resistência de R4 em Relação à Temperatura: figura 16] [00186] Um método de controle do segundo circuito de acionamento de VCO com base nas características acima descritas será descrito com referência à figura 16. A figura 16 mostra um diagrama que ilustra a relação de sensibilidade de VF e resistência de R4 em relação à temperatura.
[00187] Como mostrado na figura 16, a sensibilidade de VF real do VCO 9 diminui conforme a temperatura aumenta. No entanto, a sensibilidade de VF pode ser mantida constante aumentando gradualmente a resistência do resistor variável R4 com o aumento de temperatura. Como um resultado, a frequência natural fn do PLL pode ser mantida a um valor constante.
[00188] Especificamente, as características de temperatura da sensibilidade de VF Kv do VCO 9 são obtidas com antecedência através de medições, e as características de temperatura (a relação entre a sensibilidade de VF em relação à temperatura e à resistência de R4 adequada) são armazenadas como dados em uma memória (por
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48/54 exemplo, uma tabela de ROM) provida dentro do circuito de controle. Então, o circuito de controle 3 sa a memória com base na temperatura detectada pelo sensor de temperatura 14 para por meio disto ler uma resistência adequada correspondente de modo que a sensibilidade de VF atinja uma sensibilidade de VF alvo, e ajuste a resistência (valor de controle) do resistor variável R4.
[Características de Ruído de Fase de VCO: figura 17] [00189] As características de ruído de fase de VCO no quinto e no sexto circuitos de acionamento de VCO estão ilustradas na figura 17. A figura 17 mostra um diagrama que ilustra as características de ruído de fase de VCO. Na figura 17, um eixo geométrico horizontal representa uma frequência deslocada da frequência de portadora, e um eixo geométrico vertical representa o ruído de fase, mostrando que as características diferem dependendo se a sensibilidade de voltagem é baixa ou alta.
[Características de Ruído de Fase de VCO Dependente de Temperatura: figuras 18 e 19] [00190] As características de ruído de fase de VCO quando a temperatura é alta estão ilustradas na figura 18, e as características de ruído de fase de VCO quando a temperatura é baixa estão ilustradas na figura 19.
[00191] Por exemplo, assumindo que a frequência natural é de 30 kHz na temperatura ambiente (25 oC), quando a temperatura aumenta como mostrado na figura 18, a frequência natural diminui para 18 kHz, enquanto que quando a temperatura diminui, como mostrado na figura 19, a frequência natural aumenta para 40 kHz. Nas figuras 18 e 19, um eixo geométrico horizontal representa uma frequência de deslocamento da frequência de portadora, e um eixo geométrico vertical representa o ruído de fase.
[00192] De acordo com o quinto circuito de acionamento de VCO,
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49/54 ajustando as variações individuais do VCO 9 por meio do resistor variável R4, é possível prover uma vantagem que a sensibilidade de VF pode ser mantida constante, e assim a frequência natural de PLL fn pode ser mantida a um valor constante.
[00193] De acordo com o sexto circuito de acionamento de VCO, ajustando as variações de temperatura do VCO 9 por meio do resistor variável R4, é possível prover uma vantagem que a sensibilidade de VF pode ser mantida constante, e assim a frequência natural de PLL fn pode ser mantida a um valor constante.
[00194] Mais ainda, pela utilização de um sintetizador de frequência que tem o quinto circuito de acionamento de VCO ou o sexto o circuito de acionamento de VCO, é possível prover uma vantagem que a frequência natural de PLL fn pode ser mantida a um valor constante, e assim a segurança pode ser assegurada.
[Sétimo Circuito de Acionamento de VCO: figura 20] [00195] A seguir, um sétimo circuito de acionamento de VCO (sétimo circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 20. A figura 20 mostra um diagrama de configuração do sétimo circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
[00196] O sétimo circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 20, é o mesmo que o quinto circuito de acionamento de VCO, exceto que o sétimo circuito de acionamento de VCO está adicionalmente provido com uma chave 13 que conecta o nodo (3) entre o resistor R5 e o LPF 5 e o nodo (4) entre o LPF 5 e o VCO 9 um no outro. A chave 13 é aberta ou fechada pelo controle do circuito de controle 3. [00197] Quando a chave 13 está aberta, os dois nodos estão desconectados um do outro de modo que as cargas são armazenadas no capacitor C8 através do LPF 5. Por outro lado, quando a chave 13 está fechada, os dois nodos estão conectados um no outro de modo que
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50/54 uma voltagem na traseira do resistor R5 é aplicada a um lado de entrada do VCO 9, e assim as cargas são instantaneamente armazenadas no capacitor C8.
[00198] Provendo a chave 13 e ligando (fechando) a chave instantaneamente (por diversos ps) em um estágio inicial de aplicação de voltagem no VCO 9, é possível encurtar o tempo de resposta.
[00199] Isto é porque a saída do DAC de ajuste grosseiro 4 está conectada no LPF que tem uma grande constante de tempo, o tempo de travamento é aumentado; portanto a chave 13 está provida para encurtar o tempo de travamento.
[Oitavo Circuito de Acionamento de VCO: figura 21] [00200] A seguir, um oitavo circuito de acionamento de VCO (oitavo circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 21. A figura 21 mostra um diagrama de configuração do oitavo circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
[00201] O oitavo circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 21, é o mesmo que o sexto circuito de acionamento de VCO, exceto que o oitavo circuito de acionamento de VCO está adicionalmente provido com uma chave 13 que conecta o nodo (3) entre o resistor R5 e o LPF 5 e o nodo (4) entre o LPF 5 e o VCO 9 um no outro. A chave 13 é aberta ou fechada pelo controle do circuito de controle 3. [00202] A operação da chave 13 é a mesma que aquela descrita em relação ao terceiro circuito de acionamento de VCO.
[Nono Circuito de Acionamento de VCO: figura 22] [00203] A seguir, um nono circuito de acionamento de VCO (nono circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 22. A figura 22 mostra um diagrama de configuração do nono circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
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51/54 [00204] No nono circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 22, a saída do circuito de controle 3 é inserida no terminal de controle do VCO 9 através da linha de ajuste grosseiro na qual o DAC de ajuste grosseiro 4, o amplificador operacional 11, um resistor R1, o LPF 5, e um LPF 15 estão conectados em série.
[00205] Uma extremidade de um capacitor C3 está conectada entre o LPF 5 e o LPF 15, e a sua outra extremidade está conectada no terra através de um resistor variável R4.
[00206] O LPF pode ser um filtro RC formado por uma combinação de um resistor R e um capacitor C, um filtro LC formado por uma combinação de um indutor L e um capacitor C, ou um filtro formado por uma combinação de um resistor R, um indutor L, e um capacitor C. [00207] Enquanto isso, a saída do circuito de controle 3 está conectada na linha de ajuste fino na qual a PWM 12, o DAC de ajuste fino 6, o resistor R5 e o resistor variável R4 estão conectados em série, e a extremidade terminal do resistor variável R4 está conectada no terra. [00208] Um nodo (3) entre o resistor R1 e o LPF 5 da linha de ajuste grosseiro e um nodo (1) entre o DAC de ajuste fino 6 e o resistor R5 da linha de ajuste fino estão conectados um no outro através do resistor R6.
[00209] Mais ainda, um nodo (4) entre o LPF 5 e o LPF 15 da linha de ajuste grosseiro e um nodo (2) entre o resistor R5 e o resistor variável R4 da linha de ajuste fino estão capacitivamente acoplados um no outro através de um capacitor C3.
[00210] O nono circuito de acionamento de VCO tem uma configuração de um tipo em que a saída do DAC de ajuste fino 6 é uma voltagem. Isto é, a linha de ajuste grosseiro é acionada por uma voltagem, e a linha de ajuste fino é também acionada por uma voltagem. Um princípio de operação básico é o mesmo que aquele do quinto circuito de acionamento de VCO do tipo de saída de corrente.
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52/54 [00211] No nono circuito de acionamento de VCO, a saída do DAC de ajuste grosseiro 4 determina uma frequência de saída de VCO grosseira, e o sinal de PWM da saída do DAC de ajuste fino 6 controla o PLL.
[00212] O sinal de PWM da saída do DAC de ajuste fino 6 é somado no capacitor C3 à saída do DAC de ajuste grosseiro 4.
[00213] Para impedir que um componente de CC (1) do DAC de ajuste fino 6 da linha de ajuste fino tenha influência sobre um componente de CC (4) da linha de ajuste grosseiro, o resistor R6 está conectado entre estes. Especificamente, quando a resistência do resistor R6 está projetada suficientemente maior do que a resistência total do resistor R5 e do resistor variável R4, a influência pode ser diminuída. [00214] Aqui, o LPF 15 está configurado como um LPF (terceiro LPF) que suaviza o sinal de PWM.
[00215] Mais ainda, o resistor R1 e o LPF 5 estão configurados como um LPF que tem uma grande constante de tempo que remove o ruído da saída do DAC de ajuste grosseiro 4.
[Décimo Circuito de Acionamento de VCO: figura 23] [00216] A seguir, um décimo circuito de acionamento de VCO (décimo circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 23. A figura 23 mostra um diagrama de configuração do décimo circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção. [00217] O décimo circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 23, é o mesmo que o nono circuito de acionamento de VCO, exceto que o décimo circuito de acionamento de VCO está adicionalmente provido com uma chave 13 que conecta o nodo (3) entre o resistor R1 e o LPF 5 e o nodo (4) entre o LPF 5 e o LPF 15 um no outro. A chave 13 é aberta ou fechada pelo controle pelo circuito de controle 3.
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53/54 [00218] A operação da chave 13 é a mesma que aquela descrita em relação ao terceiro circuito de acionamento de VCO.
[Décimo Primeiro Circuito de Acionamento de VCO: figura 24] [00219] A seguir, um décimo primeiro circuito de acionamento de VCO (décimo primeiro circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 24. A figura 24 mostra um diagrama de configuração do décimo primeiro circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
[00220] No décimo primeiro circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 24, é o mesmo que o nono circuito de acionamento de VCO, exceto que similar ao sexto circuito de acionamento de VCO, o décimo primeiro circuito de acionamento de VCO está provido com um sensor de temperatura 14 que está conectado no circuito de controle 3, e o circuito de controle 3 está provido com uma memória que armazena como dados, a relação entre a sensibilidade de VF em relação à temperatura e a resistência de R4 adequada correspondente. Então, o circuito de controle 3 pesquisa a memória com base na temperatura detectada pelo sensor de temperatura 14 para por meio disto ler uma resistência adequada correspondente de modo que a sensibilidade de VF como vista do DAC de ajuste fino 6 atinja uma sensibilidade de VF alvo, e ajuste a resistência (valor de controle) do resistor variável R4.
[Décimo Segundo Circuito de Acionamento de VCO: figura 25] [00221] A seguir, um décimo segundo circuito de acionamento de VCO (décimo segundo circuito de acionamento de VCO) de acordo com a modalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 25. A figura 25 mostra um diagrama de configuração do décimo segundo circuito de acionamento de VCO de acordo com a modalidade da presente invenção.
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54/54 [00222] No décimo segundo circuito de acionamento de VCO, como mostrado na figura 25, é o mesmo que o décimo circuito de acionamento de VCO, exceto que similar ao sexto e ao sétimo circuitos de acionamento de VCO, o décimo segundo circuito de acionamento de VCO está provido com um sensor de temperatura 14 que está conectado no circuito de controle 3, e o circuito de controle 3 está provido com uma memória que armazena como dados, a relação entre a sensibilidade de VF em relação à temperatura e a resistência de R4 adequada correspondente. Então, o circuito de controle 3 pesquisa a memória com base na temperatura detectada pelo sensor de temperatura 14 para por meio disto ler uma resistência adequada correspondente de modo que a sensibilidade de VF atinja uma sensibilidade de VF alvo, e ajuste a resistência (valor de controle) do resistor variável R4. APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00223] A presente invenção é adequada para um circuito de acionamento de VCO e um sintetizador de frequência capaz de reduzir a impedância como vista do terminal de controle de VCO para por meio disto impedir a degradação das características de ruído de fase de VCO.
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Claims (19)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem (9), o circuito de acionamento de VCO compreendendo:
    um DAC de ajuste grosseiro (4) que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico;
    um DAC de ajuste fino (6) que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico;
    um primeiro LPF (5) que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro (4) e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem (9), o primeiro LPF (5) tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo;
    um segundo LPF (7) que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino (6) para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF (7) tendo características de passagem de frequência que permitem que os componentes de alta frequência passem através do mesmo;
    o circuito de acionamento de VCO caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
    um resistor (R6) que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF (5) a um estágio de entrada do segundo LPF (7); e um capacitor (C8) que provê um acoplamento capacitivo tal que a saída do segundo LPF (7) é somada à saída do primeiro LPF (5).
  2. 2. Circuito de acionamento de VCO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
    o primeiro LPF (5) está configurado por uma combinação
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    2/10 de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, o segundo LPF (7) está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, e a resistência do resistor (R6) que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF (5) no estágio de entrada do segundo LPF (7) é maior do que uma resistência total dos resistores do segundo LPF.
  3. 3. Circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem (9), o circuito de acionamento de VCO compreendendo:
    um DAC de ajuste grosseiro (4) que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico;
    um DAC de ajuste fino (6) que recebe os dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico;
    um primeiro LPF (5) que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro (4), o primeiro LPF (5) tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo;
    um terceiro LPF (15) que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF (5) e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem (9); e o circuito de acionamento de VCO caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
    um meio de divisão de voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino (6);
    um resistor (R6) que conecta um estágio de entrada do
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    3/10 primeiro LPF (5) a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem;
    um capacitor (C3) que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiro LPF (5).
  4. 4. Circuito de acionamento de VCO de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:
    o primeiro LPF (5) está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, o terceiro LPF (15) está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, o meio de divisão de voltagem está configurado por uma pluralidade de resistores (R4, R5), e uma resistência do resistor (R6) que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF (5) no estágio de entrada do meio de divisão de voltagem é maior do que uma resistência total dos resistores (R4, R5) do meio de divisão de voltagem.
  5. 5. Circuito de acionamento de VCO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma chave (13) que conecta ou desconecta o estágio de entrada do primeiro LPF (5) com ou de um seu estágio de saída, em que a chave (13) é temporariamente ligada durante a partida ou a sintonização de frequência para realizar a conexão, por meio disto executando o carregamento e o descarregamento do capacitor (C3, C8) que provê o acoplamento capacitivo.
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    4/10
  6. 6. Circuito de acionamento de VCO de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a chave (13) é desligada após um período predeterminado para realizar a desconexão, por meio disto executando o descarregamento do capacitor carregado (C3,C8).
  7. 7. Circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem (9), o circuito de acionamento de VCO compreendendo:
    um circuito de controle (3) que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino;
    um DAC de ajuste grosseiro (4) que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico;
    um DAC de ajuste fino (6) que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico;
    um primeiro LPF que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro (4) e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem (9), o primeiro LPF (5) tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo;
    um segundo LPF (7) que converte um sinal de saída do DAC de ajuste fino (6) para uma voltagem para por meio disto suavizar o sinal, o segundo LPF tendo características de passagem de frequência que permitem que os componentes de alta frequência passem através do mesmo;
    o circuito de acionamento de VCO caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
    um resistor (R6) que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF (5) a um estágio de entrada do segundo LPF (7);
    Petição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 62/73
    5/10 um capacitor (C3) que provê um acoplamento capacitivo tal que a saída do segundo LPF (7) seja somada à saída do primeiro LPF (5); e um meio de controle de voltagem que está provido para o segundo LPF (7) de modo a variar a voltagem.
  8. 8. Circuito de acionamento de VCO de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro LPF (5) está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, em que o segundo LPF (7) está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, em que a resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF (5) no estágio de entrada do segundo LPF (7) é maior do que uma resistência total dos resistores do segundo LPF, e em que o meio de controle de voltagem está configurado por um resistor variável (R4).
  9. 9. Circuito de acionamento de VCO que insere um sinal de controle em um terminal de controle de um oscilador controlado por voltagem (9), o circuito de acionamento de VCO compreendendo:
    um circuito de controle (3) que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino;
    um DAC de ajuste grosseiro (4) que recebe os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro para emitir um sinal analógico;
    um DAC de ajuste fino (6) que recebe os dados digitais que
    Petição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 63/73
    6/10 tem a frequência de ajuste fino para emitir um sinal analógico;
    um primeiro LPF (5) que remove o ruído de um sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro (4), o primeiro LPF (5) tendo características de passagem de frequência que permitem que somente um componente de baixa frequência passe através do mesmo;
    um terceiro LPF (15) que suaviza um sinal de saída do primeiro LPF (5) e então provê o sinal resultante como uma entrada para o terminal de controle do oscilador controlado por voltagem;
    o circuito de acionamento de VCO caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
    um meio de divisão de voltagem que divide uma voltagem de uma saída do DAC de ajuste fino (6);
    um resistor (R6) que conecta um estágio de entrada do primeiro LPF (5) a um estágio de entrada do meio de divisão de voltagem;
    um capacitor (C3) que provê um acoplamento capacitivo tal que a voltagem dividida pelo meio de divisão de voltagem é aplicada na saída do primeiro LPF (5); e um meio de controle de voltagem que está provido para o meio de divisão de voltagem de modo a variar a voltagem.
  10. 10. Circuito de acionamento de VCO de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que:
    o primeiro LPF (5) está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor, o terceiro LPF (15) está configurado por uma combinação de um resistor e um capacitor, uma combinação de um indutor e um capacitor ou um resistor, ou uma combinação de um indutor e um capacitor,
    Petição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 64/73
    7/10 o meio de divisão de voltagem está configurado por uma combinação de um resistor e um resistor variável (R4), uma resistência do resistor que conecta o estágio de entrada do primeiro LPF (5) no estágio de entrada do meio de divisão de voltagem é maior do que uma resistência total dos resistores do meio de divisão de voltagem.
  11. 11. Circuito de acionamento de VCO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle (3) armazena no mesmo um valor de controle do meio de controle de voltagem do circuito de acionamento de VCO e supre o valor de controle para o meio de controle de voltagem, o valor de controle sendo capaz de manter uma frequência natural a um valor constante em relação a variações individuais do oscilador controlado por voltagem (9).
  12. 12. Circuito de acionamento de VCO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um meio de medição de temperatura que mede a temperatura ao redor do oscilador controlado por voltagem (9), em que o circuito de controle (3) armazena no mesmo um valor de controle do meio de controle de voltagem do circuito de acionamento de VCO e supre o valor de controle para o meio de controle de voltagem de acordo com um valor da temperatura inserida do meio de medição de temperatura, o valor de controle sendo capaz de manter uma frequência natural a um valor constante em relação a variações de temperatura do oscilador controlado por voltagem (9).
  13. 13. Circuito de acionamento de VCO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle (3) armazena o valor de controle capaz de manter a frequência natural a um valor constante em relação ao valor de temperatura variável como uma tabela.
    Petição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 65/73
    8/10
  14. 14. Circuito de acionamento de VCO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma chave (13) que conecta ou desconecta o estágio de entrada do primeiro LPF (5) com ou de um seu estágio de saída, em que a chave (13) é temporariamente ligada durante a partida ou a sintonização de frequência para realizar a conexão, por meio disto executando o carregamento e o descarregamento do capacitor (C3, C8) que provê o acoplamento capacitivo.
  15. 15. Circuito de acionamento de VCO de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a chave (13) é desligada após um período predeterminado para realizar a desconexão, por meio disto executando o descarregamento do capacitor carregado (C3,C8).
  16. 16. Circuito de acionamento de VCO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um circuito de modulação (12) de largura de pulso que está provido para o estágio de entrada do DAC de ajuste fino (6) de modo a executar uma modulação de largura de pulso.
  17. 17. Circuito de acionamento de VCO de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um amplificador operacional (11) que está provido entre o DAC de ajuste grosseiro (4) e o primeiro LPF (5) de modo a amplificar o sinal de saída do DAC de ajuste grosseiro (4).
  18. 18. Sintetizador de frequência, caracterizado pelo fato de que compreende:
    o circuito de acionamento de VCO como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, que tem o circuito de controle (3) que emite dados digitais que tem uma frequência de ajuste grosseiro e dados digitais que tem uma frequência de ajuste fino;
    Petição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 66/73
    9/10 um oscilador controlado por voltagem (9) que oscila a uma frequência desejada;
    um circuito de oscilação de frequência de referência (1) que oscila a uma frequência de referência;
    um primeiro divisor de frequência (2) que divide a frequência de referência oscilada para 1/M; e um segundo divisor de frequência (10) que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem (9) como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N, em que o circuito de controle (3) do circuito de acionamento de VCO recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frequência (2) e um sinal do segundo divisor de frequência (10) um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais.
  19. 19. Sintetizador de frequência, caracterizado pelo fato de que compreende:
    um oscilador controlado por voltagem (9) que oscila a uma frequência desejada;
    um circuito de oscilação de frequência de referência (1) que oscila a uma frequência de referência;
    um primeiro divisor de frequência (2) que divide a frequência de referência oscilada para 1/M;
    um segundo divisor de frequência (10) que recebe uma saída do oscilador controlado por voltagem como uma entrada de retorno e divide a saída para 1/N; e o circuito de acionamento de VCO como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 15, em que um circuito de controle (3) do circuito de acionamento de VCO recebe e compara um sinal do primeiro divisor de frePetição 870180150642, de 12/11/2018, pág. 67/73
    10/10 quência (2) e um sinal do segundo divisor de frequência (10) um com o outro para por meio disto emitir os dados digitais que tem a frequência de ajuste grosseiro e os dados digitais que tem a frequência de ajuste fino com base em uma diferença entre ambos os sinais.
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