CN108616271A - 锁相环快速锁定电路 - Google Patents
锁相环快速锁定电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108616271A CN108616271A CN201611139631.7A CN201611139631A CN108616271A CN 108616271 A CN108616271 A CN 108616271A CN 201611139631 A CN201611139631 A CN 201611139631A CN 108616271 A CN108616271 A CN 108616271A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- state
- tri
- frequency detector
- charge pump
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/087—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using at least two phase detectors or a frequency and phase detector in the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/10—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
- H03L7/113—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using frequency discriminator
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
本发明属于集成电路领域,涉及一种锁相环快速锁定电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接,鉴频鉴相器采用三态‑五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路支路并联构成,所述三态‑五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,三态‑五态鉴频鉴相器的四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。与现有技术的数字电路相比,电路简单、占用面积小。
Description
技术领域
本发明属于集成电路领域,涉及一种锁相环快速锁定电路。
背景技术
锁相环是一种用来产生参考信号的相位有固定关系的电子控制系统。作为电子系统和设备的精确频率源,锁相环响应于输入信号的频率与相位,并自动提高或降低被控制的振荡器的频率,直至锁相环电路与参考信号在相位上符合为止。现代模拟锁相环一般包含相位比较器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器以及分频器,如图1所示。通过环路反馈,压控振荡器的输出信号频率被降低后,在相位比较器的输入端与参考信号的相位进行比较。经过环路作用,二者最终达到相位一致。环路滤波器连接于相位比较器之后,用于滤除电荷泵开关动作产生的电流中的高频分量,并将电流信号转化为电压信号,控制压控振荡器输出信号的频率。
在一般的锁相环结构中,带宽和锁定时间是一对矛盾关系,带宽越大,锁定时间越短。在特定应用中,对锁定时间和带宽都有一定要求,在带宽较窄时,要求锁定时间短,因此产生了满足特定带宽指标的快速锁定技术。
现在的快速锁定技术主要是根据影响环路带宽的因素,用数字方法对环路带宽进行调节。这一类方法的基本原理是在环路的捕获状态下,对电荷泵的电流或环路滤波器的参数进行调整,加大环路带宽,以加速环路的捕获速度,待环路锁定或接近锁定状态之后,恢复环路原有带宽。但是,电路结构复杂、占用面积大。
发明内容
本发明的目的是提供一种锁相环快速锁定电路,电路简单、占用面积小。
本发明的技术方案:
一种快速锁定锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接,构成一个锁相回路,所述的鉴频鉴相器采用三态-五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路并联构成,所述三态-五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,其四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。
所述三态-五态鉴频鉴相器工作在三态和五态两种模式下;电荷泵配合三态-五态鉴频鉴相器,工作在捕获和锁定两种模式下,当环路处于捕获状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在五态模式下,电荷泵工作在捕获模式下,增加了环路的锁定范围,减小了环路的锁定时间;当环路处于锁定状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在三态模式下,电荷泵工作在锁定模式下,电荷泵的导通时间减小。
本发明核心部分是三态-五态鉴频鉴相器和电荷泵,其余部分是为了实现本发明所述之方法、保证快速锁定功能实现的最小功能模块集。其他在此结构基础上所作之改动,或沿用本发明之思路,如切换鉴频鉴相器状态数以达到快速锁定功能目的者,亦涵盖于本发明内容范围之内。
有益效果:本发明采用模拟电路,与现有技术的数字电路相比,电路简单、占用面积小;对于只包含三态鉴频鉴相器的环路而言,三态-五态鉴频鉴相器能在环路的相位捕获过程中增大其线性范围,降低环路的杂散以及输出时钟噪声。
附图说明
图1为现有技术锁相环的示意图;
图2为实现本发明所述功能的核心部件示意图。
图3为本发明所述三态-五态鉴频鉴相器的工作状态图。
具体实施方式
以下为本发明的一种实施例。
一种快速锁定锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器,所述的鉴频鉴相器采用三态-五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路并联构成,所述三态-五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,其四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。
所述三态-五态鉴频鉴相器工作在三态和五态两种模式下;电荷泵配合三态-五态鉴频鉴相器,工作在捕获和锁定两种模式下,当环路处于捕获状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在五态模式下,电荷泵工作在捕获模式下,增加了环路的锁定范围,减小了环路的锁定时间;当环路处于锁定状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在三态模式下,电荷泵工作在锁定模式下,电荷泵的导通时间减小,电荷泵的输出电流减小,以降低环路的杂散以及输出时钟噪声。
当环路处于初始启动状态或进入捕获状态时,鉴频鉴相器工作在五态模式下,同时电荷泵处于捕获模式,其两个电流支路同时工作,其中的两个支路的电流大小相等,如图2所示。
此时鉴频鉴相器的状态图如图3中的五态模式。由于扩展了鉴频鉴相器的线性范围,能缩短环路的锁定时间。
待环路接近锁定状态,鉴频鉴相器切换到三态模式,同时电荷泵处于锁定模式,两条电流支路只有一个工作,减小该模块对输出噪声的贡献。
Claims (2)
1.一种快速锁定锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接,构成一个锁相回路,其特征在于,所述的鉴频鉴相器采用三态-五态鉴频鉴相器,电荷泵由2路支路并联构成,所述三态-五态鉴频鉴相器的输入端连接输入时钟信号,其另一个输入端连接分频器的输出端,三态-五态鉴频鉴相器的四个输出端分别连接电荷泵的四个输入端;所述电荷泵的输出端连接环路滤波器的输入端,环路滤波器的输出端连接压控振荡器;压控振荡器的输出端连接分频器。
2.如权利要求1所述快速锁定锁相环电路,其特征在于,三态-五态鉴频鉴相器工作在三态和五态两种模式下,电荷泵配合三态-五态鉴频鉴相器,工作在捕获和锁定两种模式下;当环路处于捕获状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在五态模式下,电荷泵工作在捕获模式下;当环路处于锁定状态时,三态-五态鉴频鉴相器工作在三态模式下,电荷泵工作在锁定模式下。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611139631.7A CN108616271A (zh) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 锁相环快速锁定电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611139631.7A CN108616271A (zh) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 锁相环快速锁定电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108616271A true CN108616271A (zh) | 2018-10-02 |
Family
ID=63657268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611139631.7A Pending CN108616271A (zh) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 锁相环快速锁定电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108616271A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109379076A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-02-22 | 佛山市秀声电子科技有限公司 | 一种模数结合的低频锁相环 |
CN113055001A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-06-29 | 福州大学 | 一种锁相环电路 |
CN114826254A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-07-29 | 浙江地芯引力科技有限公司 | 一种锁相环电路、本地振荡器及电子设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6215362B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-04-10 | Siemens Aktiengesellscaft | Phase-locked loop (PLL) for radio-frequency (RF) signals |
US20050024106A1 (en) * | 2003-06-27 | 2005-02-03 | Keaveney Michael F. | Charge pump system for fast locking phase lock loop |
CN101159433A (zh) * | 2006-10-08 | 2008-04-09 | 北京大学深圳研究生院 | 一种快速锁定的锁相环电路 |
US7719329B1 (en) * | 2007-06-15 | 2010-05-18 | Cypress Semiconductor Corporation | Phase-locked loop fast lock circuit and method |
CN103107807A (zh) * | 2011-11-09 | 2013-05-15 | 财团法人成大研究发展基金会 | 频率与数据回复架构及其相位检测器 |
CN105634475A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-06-01 | 西安电子科技大学 | 一种电荷泵环振型锁相环 |
CN105634481A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-06-01 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 一种应用于分数分频锁相环的低杂散线性化电路结构 |
-
2016
- 2016-12-12 CN CN201611139631.7A patent/CN108616271A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6215362B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-04-10 | Siemens Aktiengesellscaft | Phase-locked loop (PLL) for radio-frequency (RF) signals |
US20050024106A1 (en) * | 2003-06-27 | 2005-02-03 | Keaveney Michael F. | Charge pump system for fast locking phase lock loop |
CN101159433A (zh) * | 2006-10-08 | 2008-04-09 | 北京大学深圳研究生院 | 一种快速锁定的锁相环电路 |
US7719329B1 (en) * | 2007-06-15 | 2010-05-18 | Cypress Semiconductor Corporation | Phase-locked loop fast lock circuit and method |
CN103107807A (zh) * | 2011-11-09 | 2013-05-15 | 财团法人成大研究发展基金会 | 频率与数据回复架构及其相位检测器 |
CN105634475A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-06-01 | 西安电子科技大学 | 一种电荷泵环振型锁相环 |
CN105634481A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-06-01 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 一种应用于分数分频锁相环的低杂散线性化电路结构 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109379076A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-02-22 | 佛山市秀声电子科技有限公司 | 一种模数结合的低频锁相环 |
CN113055001A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-06-29 | 福州大学 | 一种锁相环电路 |
CN113055001B (zh) * | 2021-04-21 | 2023-10-20 | 福州大学 | 一种锁相环电路 |
CN114826254A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-07-29 | 浙江地芯引力科技有限公司 | 一种锁相环电路、本地振荡器及电子设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108616271A (zh) | 锁相环快速锁定电路 | |
US4688237A (en) | Device for generating a fractional frequency of a reference frequency | |
CN105024693B (zh) | 一种低杂散锁相环频率综合器电路 | |
CN106067815A (zh) | 一种基于dds和小数分频锁相环的频率合成器 | |
CN105634443B (zh) | 时钟产生装置与其小数分频器 | |
JP2014533879A (ja) | 無線周波数ランプ用のrfシステム | |
CN107565956A (zh) | 应用于双环路时钟数据恢复电路中的vco频带切换电路及其环路切换方法 | |
US8373511B2 (en) | Oscillator circuit and method for gain and phase noise control | |
DE60314384T2 (de) | Filter für eine Phasenregelschleife | |
CN103312322B (zh) | 一种本振电路及本振信号产生方法 | |
CN202282774U (zh) | 一种快速数字锁相合成器 | |
CN104702276B (zh) | 一种快速锁定微波频率源电路及设备 | |
CN103312323A (zh) | 一种快速优化自动频率校准电路及算法 | |
CN113055001B (zh) | 一种锁相环电路 | |
CN104409960A (zh) | 一种自动激光稳频装置及方法 | |
CN213637720U (zh) | 超宽带细步进快速跳频源 | |
CN105429632B (zh) | 小型集成化的微波本振信号发生器 | |
CN114710210A (zh) | 一种基于单信号参考源的光梳频率传递被动补偿方法 | |
Koton et al. | History, progress and new results in synthetic passive element design employing CFTAs | |
CN203504530U (zh) | 一种音频芯片低噪声pll装置 | |
CN207475532U (zh) | 一种用于脉冲码型发生器的定时电路 | |
CN108352813B (zh) | 具有有源离散电平环路滤波器电容器的环路滤波器 | |
CN214337888U (zh) | 一种双电荷泵锁相环 | |
CN205622623U (zh) | 一种用于原子钟的电子线路 | |
CN107835013A (zh) | 一种用于脉冲码型发生器的定时电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181002 |