CN101197571B

CN101197571B - 自动切换锁相回路

Info

Publication number: CN101197571B
Application number: CN2006101642947A
Authority: CN
Inventors: 韩松融; 余明士
Original assignee: Faraday Technology Corp
Current assignee: Faraday Technology Corp
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: CN101197571A

Abstract

一种自动切换锁相回路，包括相位检测器、电荷泵、频带选择器接收控制电压，并根据该控制电压产生频带选择信号与电压设定信号、滤波器，其根据该泵电流而产生该控制电压，并根据该电压设定信号以重新设定该控制电压，以及多频带压控振荡器，其耦合至该控制电压及该频带选择信号，用以根据该频带选择信号选择多个操作频带当中之一以及根据该控制电压提供输出信号，该输出信号的频率是位于所选取的该操作频带的频率范围内。

Description

自动切换锁相回路

技术领域

本发明是有关于锁相回路(Phase-Locked Loop；PLL)，且特别有关于一种利用多频带压控振荡器(Multi-band Voltage Control Oscillator)的锁相回路。

背景技术

压控振荡器必须在所预计的最恶劣情况下，仍有能力将频率调制或调整足够大的范围，以涵盖特定的操作频率范围。压控振荡器普遍应用于锁相回路内。根据锁相回路的用途，此特定操作频率范围可为单一频率或多个频率。最恶劣的情况可能导因于供应电压变化、制程变化、元件耐受度变化等因素。

传统上，绝大多数的锁相回路皆采用单一频带压控振荡器以提供单一的频率范围(即单一操作频带)。对具有单一频带压控振荡器的传统锁相回路而言，其压控振荡器的调制范围必须能涵盖最恶劣情况下的特定操作频率范围。该压控振荡器必须具备相当大的增益，方以达到足够大的调制范围。然而，大增益会造成压控振荡器对噪声的敏感性以及输出抖动表现低劣，反而不符所需。

多频带压控振荡器提供多个频率范围(即多个操作频带)，该多个频带范围整体代表该压控振荡器的完整调制范围。多频带压控振荡器将该调制频带切割成多个彼此重迭的操作频带，由于压控振荡器所接收的控制信号所对应的频率范围仅仅为其中之一操作频带而较小，因此多频带压控振荡器的增益能被降低。多频带压控振荡器于是能改善单频带压控振荡器的诸多缺点。

由于多频带压控振荡器可以多个操作频带当中任一频带操作，所以必须在任何给定的时间内选取适当的操作频带。因此，运用多频带压控振荡器且具有自动切换机制以适当切换操作频带的锁相回路是有所需求。

发明内容

在本发明的第一实施例中，一种自动切换锁相回路包括：相位检测器、电荷泵、频带选择器、滤波器，以及频带选择器。该相位检测器具有第一输入端以接收参考信号以及第二输入端接收反馈信号，并输出相位检测信号对应于该参考信号及反馈信号的相位差异。该电荷泵接收该相位检测信号并根据该相位检测信号以产生泵电流。该频带选择器接收控制电压，并根据该控制电压产生频带选择信号与电压设定信号。该滤波器根据该泵电流而产生该控制电压，并根据该电压设定信号以重新设定该控制电压。该多频带压控振荡器，其耦合至该控制电压及该频带选择信号，用以根据该频带选择信号选择多个操作频带当中之一，以及根据该控制电压提供输出信号，该输出信号的频率是位于该所选取的操作频带的频率范围内。

该频带选择器检测该控制电压是否落于参考电压范围内，若是，则既不产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带亦不产生该电压设定信号以设定该控制电压，否则，则产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带以及产生该电压设定信号以设定该控制电压。

本发明亦提供自动切换锁相回路的另一实施例，该实施例与上述的第一实施例间的差别仅在于增加锁定检测器，用以检测该自动切换锁相回路是否锁定，以及该频带选择器还接收该锁定信号以及还根据该锁定信号以产生该频带选择信号及该电压设定信号。

该频带选择器检测该控制电压是否落于参考电压范围内或至少一额外参考电压范围当中之一内，其中该额外参考电压范围是相邻于该参考电压范围。当该控制电压落于该参考电压范围内时，该频带选择器既不产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带亦不产生该电压设定信号以设定该控制电压。当该控制电压落于该至少一额外参考电压范围当中之一时，该频带选择器于接收到该锁定信号指示该自动切换锁相回路处于锁定状态之后，始而产生该频带选择信号以及产生该电压设定信号。当该控制电压既不落于该参考电压范围亦不落于该额外参考电压范围时，该频带选择器产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带以及产生该电压设定信号以设定该控制电压。

本发明的自动切换锁相回路，包括：相位检测器，接收参考信号及反馈信号，并输出相位检测信号对应于该参考信号与该反馈信号间的相位差异；电荷泵，接收该相位检测信号并根据该相位检测信号以产生泵电流；频带选择器，接收控制电压，并根据该控制电压以产生频带选择信号与电压设定信号；滤波器，根据该泵电流以产生该控制电压，并根据该电压设定信号以重新设定该控制电压；多频带压控振荡器，其耦合至该控制电压及该频带选择信号，用以根据该频带选择信号以选择多个操作频带当中之一，以及根据该控制电压以提供输出信号，其中该输出信号的频率是位于所选取的操作频带的频率范围内，其中该频带选择器检测该控制电压是否落于参考电压范围内，若是，则既不产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带亦不产生该电压设定信号以设定该控制电压；若否，则产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带以及产生该电压设定信号以设定该控制电压，其中该频带选择器包括：参考电压产生器，用以提供至少一参考电压，其中该参考电压是对应该参考电压范围；比较器，将该控制电压与该至少一参考电压作比较，用以检测该控制电压是否落于该参考电压范围内，并产生比较信号对应于检测结果；控制模块，接收该比较信号，若该比较信号指示该控制电压落于该参考电压范围，则既不产生该频带选择信号亦不产生该电压设定信号，否则，产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带以及产生该电压设定信号以设定该控制电压，其中该参考电压产生器产生第一参考电压以及高于该第一参考电压的第二参考电压；其中该比较器将该控制电压与该第一及第二参考电压作比较以检测该控制电压是否落于该第一及第二参考电压之间，并产生该比较信号对应于检测结果；其中该控制模块当接收到该比较信号指示出该控制电压低于该第一参考电压时，如果该输出信号的频率随该控制电压增加或减少时，产生该频带选择信号以将该多频带压控振荡器分别切换至较低或较高的下一操作频带，并且产生电压控制信号以控制该滤波器去拉高该控制电压；其中该控制模块当接收到该比较信号指示出该控制电压高于该第二参考电压时，如果该输出信号的频率随该控制电压增加或减少时，产生该频带选择信号以将该多频带压控振荡器分别切换至较高或较低的下一操作频带，并且产生电压控制信号以控制该滤波器去拉低该控制电压；以及其中该控制模块当接收到该比较信号指示出该控制电压介于该第一及第二参考电压之间时，既不产生该频带选择信号亦不产生该电压设定信号，其中该自动切换锁相回路还包括：锁定器，检测该自动切换锁相回路是否锁定，并输出锁定信号对应于检测结果，其中该参考电压产生器还产生低于该第一参考电压的第三参考电压以及高于该第二参考电压的第四参考电压；其中该比较器还将该控制电压与该第三及第四参考电压作比较，以检测该控制电压是否落于该第三及第一参考电压之间或是落于该第二及第四参考电压之间；其中该控制模块还接收该锁定信号，以及当接收到该控制信号指示出该控制电压落于该第三及第一参考电压之间以及落于该第二及第四参考电压之间时，于接收到该锁定信号指示该自动切换锁相回路处于锁定状态之后，才产生该频带选择信号与该电压设定信号。

附图说明

图1是本发明所提供的一利用多频带压控振荡器的自动切换锁相回路的方块架构图的一实施例；

图2A及2B是显示典型多频带压控振荡器的增益转换函数的范例图；

图3是本发明所提供图1的频带选择器的方块架构图的一实施例；

图4A是分别显示本发明的一实施例的参考电压分布图；

图4B-4C是显示当参考电压如图4A所示时，图2A-2B的多频带VCO的操作频带切换机制；

图5是本发明所提供的自动切换锁相回路的方块架构图的另一实施例；

图6是本发明所提供图5的频带选择器的方块架构图的一实施例；

图7A是分别显示本发明的另一实施例的参考电压分布图；以及

图7B-7C是显示当参考电压如图7A所示时，图2A-2B的多频带VCO的操作频带切换机制。

[主要元件标号说明]

10～相位检测器 11～电荷泵

12～回路滤波器 13～多频带压控振荡器

14～可编程除频器 15～频带选择器

31～参考电压产生器 32～比较器

33～控制模块 51～锁定检测器

A、A1、A2～电压范围 B～参考电压范围

B1-BN～频带 C、C1、C2～电压范围

CLK_F～反馈信号 CLK_O～输出信号

CLK_R～参考信号 f1-f6，fM，fN～频带的边界频率

I_CP～泵电流 S_B～频带选择信号

S_C～控制信号 S_L～锁定信号

S_PD～锁定检测信号 S_VS～电压设定信号

V_CTRL～控制电压 V_REF～参考电压

Vref1-Vref4～参考电压

具体实施方式

图1是本发明所提供的一种利用多频带压控振荡器的自动切换PLL 100的方块架构图的一实施例。如图所示，该自动切换PLL 100包括相位检测器10、电荷泵11、滤波器12、多频带压控振荡器(VCO)13、可编程除频器14、以及频带选择器15。

相位检测器10接收参考信号CLK_R以及反馈信号CLK_F，检测两者的实时相位差异，并且将对应于所检测的相位差异的相位检测信号S_PD输出至电荷泵11。电荷泵11继而产生泵电流I_CP，其导通时间乃由相位检测信号S_PD所表示的相位差异来决定，并将泵电流I_CP传送至滤波器12。滤波器12继而产生对应于泵电流I_CP的控制电压V_CTRL。滤波器12当接收到来自频带选择器15的电压设定信号S_VS时，将该控制电压V_CTRL设定为至少一既定电压当中之一。

多频带VCO 13具有多(N)个操作频带，每一操作频带是涵盖特定的频率范围。多频带VCO 13根据来自频带选择器15的频带选择信号S_B来选取并运作于该等操作频带当中之一。多频带VCO 13是与来自滤波器12的控制电压V_CTRL相耦合，并输出输出信号CLK_O。该输出信号CLK_O的频率是落于所选取频带的个别频率范围内并受控制电压V_CTRL控制。输出信号CLK_O是经由可编程除频器14除频成为反馈信号CLK_F。注意到，如本领域技术人员所熟知，可编程除频器14可被移除，而输出信号CLK_O可直接作为反馈信号CLK_F。

图2A及2B是显示典型多频带VCO的增益转换函数的范例图，用以显示输出信号CLK_O的频率相对控制电压V_CTRL的变化。首先参考图2A，多频带VCO 13具有多个操作频带B1至BN，每一频带具有各自的增益转换函数。操作频带B1是涵盖频率f1至f3的频率范围，操作频带B2是涵盖频率f3至f5的频率范围，...，以及操作频带BN是涵盖频率fM至fN的频率范围。因而多频带VCO 13整体上是具有最低频率f1至最高频率fN的调制范围。多频带VCO 13根据频带选择信号S_B以选取操作频带B1至BN当中之一，并输出该输出信号CLK_O。该输出信号CLK_O的频率是落于所选取频带的个别频率范围内并受控制电压V_CTRL控制。图2B与图2A的差异仅在于输出信号CLK_O的频率是随控制电压V_CTRL上升而增高，并非降低。

频率选择器15用来提供频率选择信号S_B以切换多频带VCO 13的操作频带，以及提供电压设定信号S_VS以控制滤波器12去设定控制电压V_CTRL为既定电压当中之一。在本发明中，频带选择器15根据滤波器12所提供的控制电压V_CTRL来产生频率选择信号S_B与电压设定信号S_VS。当频率选择器15提供频率选择信号S_B以切换多频带VCO 13的操作频带时，亦同时提供电压设定信号S_VS以控制滤波器12去将控制电压V_CTRL设定为既定电压当中之一。

在本发明的一实施例中，频带选择器15检测控制电压V_CTRL是否落于参考电压范围内，以决定是否提供频率选择信号S_B以切换多频带VCO 13的操作频带以及电压设定信号S_VS以控制滤波器12去设定控制电压V_CTRL。如果控制电压V_CTRL落于参考电压范围之外，则频带选择器15提供频率选择信号S_B与电压设定信号S_VS。否则，频带选择器15既不提供频率选择信号S_B亦不提供电压设定信号S_VS。

图3是本发明所提供图1的频带选择器15的方块架构图的一实施例。如图所示，在此频带选择器15内，参考电压产生器31产生至少一参考电压V_REF，其中该至少一参考电压V_REF是对应参考电压范围，并继而将该参考电压V_REF提供至比较器32。比较器32将控制电压V_CTRL与该至少一参考电压V_REF比较，用以决定控制电压是否落于该参考电压范围，并继而产生比较信号S_C对应于比较结果。该比较信号S_C是传送至控制模块33。控制模块33继而根据比较信号S_C以输出频带选择信号S_B与电压设定信号S_VS。如果控制电压V_CTRL落于参考电压范围之外时，则控制模块33会产生频带选择信号S_B以切换多频带VCO 13的操作频带，并且输出电压设定信号S_VS以控制滤波器12去设定控制电压V_CTRL为至少一既定电压当中之一。否则，控制模块33既不产生频带选择信号S_B以转换多频带VCO 13的操作频带亦不产生电压设定信号S_VS以控制滤波器12以设定控制电压V_CTRL。在一实施例中，控制模块33决定多频带VCO 13切换至哪一频带以及控制电压V_CTRL是设定为该既定电压当中何者。

图4A是分别显示本发明的一实施例的参考电压分布图。图4B-4C是显示当参考电压如图4A所示时，图2A-2B的多频带VCO的操作频带切换机制。于图4A中，参考电压V_REF包括第一及第二参考电压Vref1及Vref2。比较器32将控制电压V_CTRL与第一及第二参考电压Vref1及Vref2作比较，以决定控制电压V_CTRL落于电压区域A、B、及C当中何者内，并且将比较结果通过比较信号S_C传送至控制模块33。参考图4B，如果控制电压V_CTRL落于电压范围A内，则控制模块33会产生频带选择信号S_B以将多频带VCO 13切换至下一较高的频带。同时间，控制模块33输出该电压设定信号S_VS以控制滤波器12将控制电压V_CTRL拉高为第一既定电压。类似地，如果控制电压V_CTRL落于电压范围C内，则控制模块33会产生频带选择信号S_B以将多频带VCO 13切换至下一较低的频带，并且同时输出该电压设定信号S_VS以控制滤波器12将控制电压V_CTRL拉低为第二既定电压。然而，如果控制电压V_CTRL落于电压范围B内，则控制模块33既不产生频带选择信号S_B以改变多频带VCO 13的操作频带，亦不产生电压设定信号S_VS以控制滤波器12去设定控制电压V_CTRL。在一实施例中，该第一及第二既定电压分别为该第一及第二参考电压Vref1及Vref2。图4C与图4B的差异仅在于：如果控制电压V_CTRL落入区域A，则控制模块33产生频带选择信号S_B以将多频带VCO切换至较低而非较高的操作频带；而如果控制电压V_CTRL落入区域C，则控制模块33产生频待选择信号S_B以将多频带VCO切换至较高而非较低的操作频带。相关细节与图4B所述者相当类似，在此为简明起见不再赘述。

图5是本发明所提供的自动切换PLL 500的方块架构图的另一实施例。本图与图1的自动切换PLL 100间的差异仅在于增加锁定检测器51。锁定增测器51接收参考信号CLK_R与反馈信号CLK_F，检测自动切换PLL 500是否锁定，并传送对应检测结果的锁定信号S_L至频带选择器12。频带选择器12除了接收控制电压V_CTRL外亦接收锁定信号S_L，并且根据控制电压V_CTRL与锁定信号S_L两者以产生频带选择信号S_B及电压设定信号S_VS。须注意，图5中锁定检测器51与其余方块间的连接仅为一范例。举例而言，锁定检测器51可单独接收输出信号S₀即可检测自动切换PLL 500是否锁定。

图6是本发明所提供图5的频带选择器15的方块架构图的一实施例。本图与图3的差别仅在于控制模块33除了接收比较信号S_C外亦接收锁定信号S_L，并且是根据比较信号S_C与锁定信号S_L两者来输出频带选择信号S_B及电压设定信号S_VS。每一方块的详细描述在此为简明起见不再赘述之。

在此实施例中，参考电压产生器31产生至少一参考电压V_REF，其中该至少一参考电压V_REF是对应一参考电压范围以及至少一额外参考电压范围，其中该额外参考电压范围是相邻于该参考电压范围，并且该参考电压产生器31是将该参考电压V_REF提供至比较器32。比较器32将控制电压V_CTRL与该至少一参考电压V_REF比较，用以决定控制电压V_CTRL是否落于该参考电压范围内或是该至少一额外参考电压范围当中之一内，并继而产生对应于比较结果的比较信号S_C。该比较信号S_C是被传送至控制模块33。控制模块33于接收比较信号S_C后，是根据比较信号S_C与锁定信号S_L两者来输出频带选择信号S_B及电压设定信号S_VS。与第4图类似，如果比较信号S_C指示控制电压V_CTRL落于参考电压范围之外时，则控制模块33会产生频带选择信号S_B以切换多频带VCO 13的操作频带，并且输出电压设定信号S_VS以控制滤波器12去设定控制电压V_CTRL为至少一既定电压当中之一。否则，控制模块33既不产生频带选择信号S_B以转换多频带VCO 13的操作频带亦不产生电压设定信号S_VS以控制滤波器12去设定控制电压V_CTRL。然而，图6与图3有些许差异。在此实施例中，如果比较信号S_C指示控制电压V_CTRL落于参考电压范围之外时，两个情况会被加以区分。在第一情况中，控制电压V_CTRL是落于该至少一额外参考电压范围当中之一。在此情况下，控制模块33会再参考锁定信号S_L以检查自动切换PLL是否处于锁定状态。于接收到锁定信号S_L指示自动切换PLL 500处于锁定状态之前，控制模块33既不产生频带选择信号S_B亦不产生电压设定信号S_VS。在第二情况中，控制电压V_CTRL是不落于任一额外参考电压范围内。在此情况下，控制模块33不检查锁定信号S_L即马上产生频带选择信号S_B与电压设定信号S_VS。在一实施例中，不论是第一及第二情况，控制模块33决定多频带VCO 13切换至哪一频带以及控制电压V_CTRL是设定为该既定电压当中何者。

图7A是分别显示本发明的另一实施例的参考电压分布图。图7B-7C是显示当参考电压如图7A所示时，图2A-2B的多频带VCO的操作频带切换机制。

图7A与图4A的差异仅在于电压范围A是由第三参考电压Vref3分割成两个子电压区域A1及A2，以及类似地，电压范围C是由第四参考电压Vref4分割成两个子电压区域C1及C2。这意谓参考电压产生器31产生参考电压Vref1至Vref4。介于参考电压Vref1及Vref2之间的电压区域B是作为参考电压区域，而电压范围A内介于参考电压Vref3及Vref1间的子电压范围A2，与以及电压范围C内介于参考电压Vref2及Vref4间的子电压C1，是作为额外电压范围。

比较器32于是将控制电压V_CTRL与第一至第四参考电压Vref1至Vref4作比较，以决定控制电压V_CTRL落于电压区域A1、A2、B、C1以及C2当中何者，并且将比较结果通过比较信号S_C传送至控制模块33。如图7B所示，类似图4B，如果控制电压V_CTRL落于电压范围B内，则控制模块33既不产生频带选择信号S_B以转换多频带VCO 13的操作频带，亦不产生电压设定信号S_VS以控制滤波器12去设定控制电压V_CTRL。

而同样类似地，如果控制模块33接收到比较信号S_C指示控制电压V_CTRL落于电压范围A及C时，则控制模块33会产生频带选择信号S_B以分别将多频带VCO 13切换至下一较高及下一较低的频带，并且输出电压设定信号S_VS以控制滤波器12将控制电压V_CTRL分别拉高为第一既定电压和拉低为第二既定电压。在一实施例中，该第一及第二既定电压分别为该第一及第二参考电压Vref1及Vref2。然而，图7B与图4B的差异在于：倘若控制电压V_CTRL分别于电压范围A的子电压范围A2内以及电压范围C的子电压C1内时，则控制模块33直到接收到锁定信号S_L指示自动切换PLL处于锁定状态的时刻，才会产生频带选择信号S_B及电压设定信号S_VS。

更明确而言，如果控制模块33接收到比较信号S_C指示控制电压V_CTRL落于电压范围A1及C2时，则控制模块33会产生频带选择信号S_B以分别将多频带VCO 13切换至下一较高及下一较低的频带，并且输出电压设定信号S_VS以控制滤波器12将控制电压V_CTRL分别拉高和拉低。然而，如果控制模块33接收到比较信号S_C指示控制电压V_CTRL落于电压范围A2及C1时，则控制模块33会进一步检查锁定信号S_L以检测自动切换PLL500是否已经锁定。如果锁定信号S_L指示自动切换PLL 500目前是处于锁定状态，则控制模块33同样会产生频带选择信号S_B以分别将多频带VCO切换至下一较高及下一较低的频带，并且输出电压设定信号S_VS以控制滤波器12将控制电压V_CTRL分别拉高和拉低；否则，控制模块33直到接收到锁定信号S_L指示自动切换PLL 500处于锁定状态的时刻，才会产生频带选择信号S_B及电压设定信号S_VS。

类似地，图7C与图4C的差异在于：倘若控制电压V_CTRL分别于电压范围A的子电压范围A2与电压范围C的子电压C1内，则控制模块33直到接收到锁定信号S_L指示自动切换PLL处于锁定状态的时刻，才会产生频带选择信号S_B及电压设定信号S_VS。图7C与图7B的差异仅在于：如果控制电压V_CTRL落入区域A，则控制模块33产生频带选择信号S_B以将多频带VCO切换至较低而非较高的操作频带；而如果控制电压V_CTRL落入区域C，则控制模块33产生频待选择信号S_B以将多频带VCO切换至较高而非较低的操作频带。相关细节与图7B所述者相当类似，在此为简明起见不再赘述。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims

1.一种自动切换锁相回路，包括：

相位检测器，接收参考信号及反馈信号，并输出相位检测信号对应于该参考信号与该反馈信号间的相位差异；

电荷泵，接收该相位检测信号并根据该相位检测信号以产生泵电流；

频带选择器，接收控制电压，并根据该控制电压以产生频带选择信号与电压设定信号；

滤波器，根据该泵电流以产生该控制电压，并根据该电压设定信号以重新设定该控制电压；

多频带压控振荡器，其耦合至该控制电压及该频带选择信号，用以根据该频带选择信号以选择多个操作频带当中之一，以及根据该控制电压以提供输出信号，其中该输出信号的频率是位于所选取的操作频带的频率范围内；

其中该频带选择器检测该控制电压是否落于参考电压范围内，若是，则既不产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带亦不产生该电压设定信号以设定该控制电压；若否，则产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带以及产生该电压设定信号以设定该控制电压，

该自动切换锁相回路还包括：锁定器，检测该自动切换锁相回路是否锁定，并输出锁定信号对应于检测结果，

其中该频带选择器还接收该锁定信号以及还检测该控制电压是否落于至少一额外参考电压范围当中之一，其中该额外参考电压范围是相邻于该参考电压范围，以及当检测到该控制电压落于该至少一额外参考电压范围当中之一时，于接收到该锁定信号指示该自动切换锁相回路处于锁定状态之后，才产生该频带选择信号与该电压设定信号。

2.一种自动切换锁相回路，包括：

多频带压控振荡器，其耦合至该控制电压及该频带选择信号，用以根据该频带选择信号以选择多个操作频带当中之一，以及根据该控制电压以提供输出信号，其中该输出信号的频率是位于所选取的操作频带的频率范围内，

其中该频带选择器包括：

参考电压产生器，用以提供至少一参考电压，其中该参考电压是对应该参考电压范围；

比较器，将该控制电压与该至少一参考电压作比较，用以检测该控制电压是否落于该参考电压范围内，并产生比较信号对应于检测结果；

控制模块，接收该比较信号，若该比较信号指示该控制电压落于该参考电压范围，则既不产生该频带选择信号亦不产生该电压设定信号，否则，产生该频带选择信号以转换该多频带压控振荡器的操作频带以及产生该电压设定信号以设定该控制电压，

其中该参考电压产生器产生第一参考电压以及高于该第一参考电压的第二参考电压；

其中该比较器将该控制电压与该第一及第二参考电压作比较以检测该控制电压是否落于该第一及第二参考电压之间，并产生该比较信号对应于检测结果；

其中该控制模块当接收到该比较信号指示出该控制电压低于该第一参考电压时，如果该输出信号的频率随该控制电压增加或减少时，产生该频带选择信号以将该多频带压控振荡器分别切换至较低或较高的下一操作频带，并且产生电压控制信号以控制该滤波器去拉高该控制电压；

其中该控制模块当接收到该比较信号指示出该控制电压高于该第二参考电压时，如果该输出信号的频率随该控制电压增加或减少时，产生该频带选择信号以将该多频带压控振荡器分别切换至较高或较低的下一操作频带，并且产生电压控制信号以控制该滤波器去拉低该控制电压；以及

其中该控制模块当接收到该比较信号指示出该控制电压介于该第一及第二参考电压之间时，既不产生该频带选择信号亦不产生该电压设定信号，

其中该自动切换锁相回路还包括：锁定器，检测该自动切换锁相回路是否锁定，并输出锁定信号对应于检测结果，

其中该参考电压产生器还产生低于该第一参考电压的第三参考电压以及高于该第二参考电压的第四参考电压；

其中该比较器还将该控制电压与该第三及第四参考电压作比较，以检测该控制电压是否落于该第三及第一参考电压之间或是落于该第二及第四参考电压之间；

其中该控制模块还接收该锁定信号，以及当接收到该控制信号指示出该控制电压落于该第三及第一参考电压之间以及落于该第二及第四参考电压之间时，于接收到该锁定信号指示该自动切换锁相回路处于锁定状态之后，才产生该频带选择信号与该电压设定信号。

3.根据权利要求2所述的自动切换锁相回路，当该控制电压低于该第一参考电压时，产生该电压设定信号以控制该滤波器将该控制电压设定为该第一参考电压，当该控制电压高于该第二参考电压时，产生该电压设定信号以控制该滤波器将该控制电压设定为该第二参考电压。