CN1082267A

CN1082267A - 锁相环电路

Info

Publication number: CN1082267A
Application number: CN93106297A
Authority: CN
Inventors: 南洋一郎
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1993-06-26
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2013-06-26
Also published as: CN1034382C; JPH0613895A; JP2770659B2; US5359300A

Abstract

一种用于无线电传呼机的锁相环电路，其中用于将电压加到电荷泵电路上的电源中设有电源控制电路，该电路控制所利用的电压。

Description

本发明涉及用于无线电传呼机中的锁相环（PLL，即：Phase Locked Loop）电路，特别涉及PLL电路的电源。

用于上述用途的PLL电路通常由包括电荷泵电路的PLL部分和电源部分构成。为了微型化起见，将PLL电路构造成工作在低电压和大电流的情况。但是，需要将比加在其他电路上的电压较高的、例如为3V的电压加在电荷泵电路上，以便提高振荡频率的载波/噪音（C/N）比。因此，电源部分设有直流/直流（DC/DC）变换器。然而，该DC/DC变换器使整个PLL电路体积被不希望地按比例增大了，这就妨碍了无线电传呼机的微型化。

因此，本发明的目的在于提供一种微型的PLL电路。

本发明的另一目的在于提供微型的传呼机。

本发明的PLL电路包括：

可变分频电路，用于对振荡频率作可变分频，以提供可变分频的频率;

参考频率分频电路，用于根据参考频率信号而提供第一和第二参考分频频率;

相位比较电路，用于对该可变分频频率与该第一参考分频频率进行比较;

电荷泵电路，用于接收该相位比较电路的输出;和

电源，用于将电压加到各电路上;

该电源包括：

电池;

提升电路，用于提升该电池的输出电压以便产生供该电荷泵电路用的提升电压;

开关电路，用于控制该提升电路;和

电源控制电路，用于当该可变分频的频率在相位上超前该第一参考分频频率时，仅仅在该相位比较电路输出控制信号的期间内以该第二参考分频频率去控制该开关电路。

本发明的上述目的和其他目的、特点和优点通过结合附图的下面的详细叙述，将变得更为清楚。在各附图中：

图1示出本发明的PLL电路的优选实施例的原理性方框图;

图2示出送入到该实施例中的电荷泵电路的输入信号的特定波形;

图3和图4分别示出上述实施例的特定变型的原理性方框图。

图1示出了体现本发明的PLL电路，该电路包括电荷泵电路106。图2示出了送入到该电荷泵电路106的输入信号的特定波形。如图1所示，总偏号为10的PLL电路具有PLL部分11和电源部分12。

PLL部分11由预换算电路103、可变分频电路104、参考频率分频电路101、相位比较电路105、和电荷泵电路106构成。可变分频电路104经过预换算电路103对压控振荡器（VCO）电路107的振荡频率进行分频，从而输出可变分频频率fv。参考频率分频电路101接收来自参考振荡电路108的参考频率信号并输出第一参考分频频率fr。相位比较电路105对可变分频电路104和参考频率分频电路101的输出频率fv和fr进行比较。电荷泵电路106根据接收到的相位比较电路105的输出而将得到的输出传送到环路滤波器109。

电源部分12具有电池110用以将电压加到PLL部分的各组成电路上。提升线圈L1、二极管D1和电容C1共同起作用，从而提升电池110的输出电压并将提升电压传送到电荷泵电路106。电源控制电路102经过开关晶体管TR1控制提升线圈L1。

电荷泵电路106具体体现为n沟道晶体管TR2和P沟道晶体管TR3。晶体管TR2和TR3的栅极分别由来自相位比较电路105的两个控制信号之一控制。环路滤波器109由电阻R1和R2及电容C2构成。

在工作时，可变分频电路104对VCO电路107的振荡频率分频，而参考频率分频电路101对参考振荡电路108的振荡频率分频。相位比较电路105对振荡电路107和108的输出信号fv和fr的相位进行比较，并将得到的误差信号经过电荷泵电路106送到环路滤波器109。于是，环路滤波器109产生与该输入误差信号相适应的误差电压。该误差电压加到VCO电路上去以便控制其振荡频率。VCO电路107的输出供到PLL电路10以便使该误差信号维持恒定。可变分频电路104和参考频率分频电路101分别可根据来自控制电路的频率选择信号而改变分频频率（该控制电路未在图中示出）。因此，VCO电路107的输出频率总是与该频率选择信号相适应。

电源电路12的工作过程将参照图1和2叙述。开关晶体管TR1受到频率为frd的开关控制作用，从而又去对提升线圈L1进行开关控制。二极管D1捕捉提升线圈L1形成的反电动力（counter electromotive froce）并将其存储在电容C1内。应该注意到，为了简化起见，在图中未示出用于降低电压的反馈电路。仅当P沟道晶体管TR3导通时电源电流才流入电荷泵电路106。于是，假设PLL部分改变频率，当VCO电路107的输出频率低于预定频率时便有负载形成在电源部分上。利用这一事实，电源控制电路执行图2所示的控制功能。

具体地说，当可变分频频率fv在相位上滞后于参考分频频率fr时，相位比较电路105的上输出Vu和下输出Vd分别变为通和断。相反地，当频率fv超前频率fr时，上输出Vu和下输出Vd分别变为断和通。当上输出为通时，电源控制电路102使栅极打开一个预定时间，即一直打开到具有输出频率frd的频率fr的下一个正行程边缘为止，因而使电源部分12维持工作。在这个期间内，由于电荷泵电路106不导通，因此电源部分12没有负载电流流通，于是电荷被存储在电容C1中。然后，当上输出Vu接通时，电荷泵电路106便得到电源供应。当频率fv（的相位）滞后于参考频率fr时，电荷泵电路106的n沟道晶体管TR2导通，从而阻止电源部12加负载，因而频率frd起作用。

图3示出电源部分12的变型。与图1的电源部分相同的是：提升电压通过控制而取得并得到提高。虽然这对于PLL电路的工作并没有关系，但是它产生的噪音对于无线电传呼机却是严重问题。由于这一原因，图3所示的变型的电源电路12A具有用于限制最高输出电压的限压电路112。如果希望的话，可由齐纳二极管来构成该限压电路112。

图4示出电源部分12的另一种变型。如图所示，电源电路12B包括开关SW1、SW2和SW3、开关控制电路120、电源控制电路102、和提升电容C11和C12。电源部分12根据电源控制电路102的输出信号frd而使电压倍增。具体地说，开关控制电路120根据电源控制电路102的输出信号而产生控制信号，从而去操纵开关SW1、SW2和SW3。于是，使电容C11和C12的各联接受到通与断的控制。通过以二倍的电压VDD1作为电压VDD2，该电源部分12B达到与电源部分12（如图1所示）的相同效果。电源部分12B的另一好处是：由于它以电容来代替线圈，因此电路体积缩小。

总的来说，可以发现本发明的PLL电路比传统电路的体积小。

对于本领域内的熟练技术人员而言，在接受本发明公开的技术教导后是可在不脱离其范围的情况下作出各种变型的。

Claims

1、一种锁相环电路，其特征在于包括：

可变分频电路，用于对振荡频率作可变分频，以提供可变分频的频率；

参考频率电路，用于根据参考频率信号而提供第一和第二参考分频频率；

相位比较电路，用于对该可变分频频率与该第一参考分频频率进行比较；

电荷泵电路，用于接收该相位比较电路的输出；和

电源，用于将电压加到各电路上；

该源包括：

电池；

提升电路，用于提升该电池的输出电压以便产生供该电荷泵电路用的提升电压；

开关电路，用于控制该提升电路了和

电源控制电路，用于当该可变分频的频率在相位上超前该第一参考分频频时，仅仅在该相位比较电路输出控制信号的期间内以该第二参考分频频率去控制该开关电路。

2、如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，当所述可变分频频率在相位上超前所述第一参考分频频率时，所述相位比较电路在直至所述第一参考分频频率的下一个正行程边缘为止的预定期间内输出所述控制信号。

3、如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，所述开关电路包括晶体管。

4、如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，所述提升电路包括：提升线圈、二极管和电容。

5、如权利要求4所述的锁相环电路，其特征在于，所述提升电路还包括用以限制最高输出电压的限压器。

6、如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，所述提升电路包括提升电容和开关。