CN221103326U - 一种信号产生电路和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种信号产生电路和终端设备，该电路应用于无线信号收发系统，包括锁相环电路、环路滤波器、压控振荡器、控制器和快锁预置电路。环路滤波器分别与锁相环电路、压控振荡器连接，锁相环电路还与压控振荡器连接；控制器用于输出启动控制信号、第一预置控制信号和第二预置控制信号；快锁预置电路设置有与环路滤波器连接的电压信号输出端，电压信号输出端用于向环路滤波器输出与第一预置控制信号相对应的第一预设电压信号，或输出与第二预置控制信号向对应的第二预设电压信号。本实施例仅需通过快锁预置电路即可使信号产生电路快速的实现输出信号的切换，相对于现有技术所需的元件大幅减少，从而节省了PCB空间。

Description

一种信号产生电路和终端设备

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种信号产生电路和终端设备。

背景技术

在无线信号收发系统中，信号产生电路非常重要，其用于产生系统的发射本振信号和接收本振信号。由于其需要产生不同频率的信号，因此其频率锁定时间非常重要，频率锁定时间即在输出频率产生变化时，锁定在预定频率的所需时间，锁定时间越短，频率转换的速度越快，则可以提升数据传输能力。而目前的信号产生电路所需元件较多，导致需要占用较大的PCB空间。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种信号产生电路和终端设备，用于降低PCB空间占用。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种信号产生电路，应用于无线信号收发系统，所述信号产生电路包括锁相环电路、环路滤波器、压控振荡器、控制器和快锁预置电路，其中：

所述环路滤波器分别与所述锁相环电路、所述压控振荡器连接，所述锁相环电路还与所述压控振荡器连接；

所述控制器设置有第一控制信号输出端和至少两个第二控制信号输出端，所述第一控制信号输出端被配置为输出启动控制信号，所述至少两个第二控制信号输出端被配置为分别用于输出与所述控制器接收到的频点信息对应的至少两个预置控制信号；

所述快锁预置电路设置有电压信号输出端，且分别与所述第一控制信号输出端、所述第二控制信号输出端连接，所述电压信号输出端与所述环路滤波器连接，所述电压信号输出端被配置为向所述环路滤波器输出与所述至少两个预置控制信号对应的至少两个预设电压信号。

可选的，所述快锁预置电路包括电源开关模块、预置电压模块和预置开关模块，其中：

所述电源开关模块分别与所述第一控制信号输出端、所述预置电压模块连接，用于基于所述启动控制信号向所述预置电压模块输出工作电压；

所述预置电压模块还与所述预置开关模块连接，用于基于所述工作电压向所述预置开关模块输出所述至少两个预设电压信号；

所述预置开关模块还与所述至少两个第二控制信号输出端、所述电压信号输出端连接，被配置为用于在接收到所述至少两个预置控制信号时输出与所述至少两个预置控制信号对应的至少两个预设电压信号。

可选的，所述电源开关模块包括开关元件、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述开关元件包括第一电输入端、第一电输出端和控制端，其中：

所述第一电输入端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端用于接收驱动电压；

所述控制端分别与所述第二电阻的一端、所述第一电容的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一控制信号输出端连接，所述第一电容的另一端接地；

所述第一电输出端用于输出所述工作电压，且与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地。

选的，所述预置电压模块包括并联的至少两个分压电路，其中：

每一个所述分压电路的一端与所述电源开关模块连接，每一个所述分压电路的另一端均接地；

每一个所述分压电路用于输出一个所述预设电压信号；

每一个所述预设电压信号的电压值均不相同。

可选的，所述预置电压模块包括并联的第一分压电路和第二分压电路，其中：

所述第一分压电路的一端和所述第二分压电路的一端与所述电源开关模块连接，所述第一分压电路的另一端和所述第二分压电路的另一端均接地；

所述第一分压电路用于输出第一预设电压信号；

所述第二分压电路用于输出第二预设电压信号，所述第一预设电压信号的电压值小于所述第二预设电压信号的电压值。

可选的，所述第一分压电路包括第一二极管、第三电阻和第四电阻，其中：

所述第一二极管的正极与所述电源开关模块连接、负极与所述第三电阻的一端连接；

所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，且用于输出所述第一预设电压信号，所述第四电阻的另一端接地。

可选的，所述第二分压电路包括第二二极管、第六电阻和第七电阻，其中：

所述第二二极管的正极与所述第一二极管的负极连接、负极与所述第六电阻的一端连接；

所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端连接，用于输出所述第二预设电压信号，所述第七电阻的另一端接地。

可选的，所述预置电压模块还包括第三分压电路，其中：

所述第三分压电路的一端与所述电源开关模块连接、另一端接地；

所述第三分压电路用于输出第三预设电压信号，所述第三预设电压信号的电压值与所述第一预设电压信号、第二预设电压信号的电压值不同。

可选的，所述预置开关模块包括开关芯片电路、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第三电容和第四电容，所述开关芯片电路设置有第一控制信号输入端、第二控制信号输入端、第二电输入端、第三电输入端和第二电输出端，其中

所述第一控制信号输入端分别与所述第十一电阻的一端、第三电容的一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述第一控制信号输出端连接，所述第三电容的另一端接地；

所述第二控制信号输入端分别与所述第十二电阻的一端、所述第四电容的一端连接，所述第十二电阻的另一端与所述第二控制信号输出端连接，所述第四电容的另一端接地；

所述第二电输出端与所述第十三电阻的一端连接，所述第十三电阻的另一端与所述电压信号输出端连接。

一种终端设备，设置有包括如上所述的信号产生电路。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种信号产生电路和终端设备，该电路应用于无线信号收发系统，包括锁相环电路、环路滤波器、压控振荡器、控制器和快锁预置电路。环路滤波器分别与锁相环电路、压控振荡器连接，锁相环电路还与压控振荡器连接；控制器用于输出启动控制信号、第一预置控制信号和第二预置控制信号；快锁预置电路设置有与环路滤波器连接的电压信号输出端，电压信号输出端用于向环路滤波器输出与第一预置控制信号相对应的第一预设电压信号，或输出与第二预置控制信号向对应的第二预设电压信号。本实施例仅需通过快锁预置电路即可使信号产生电路快速的实现输出信号的切换，相对于现有技术所需的元件大幅减少，从而节省了PCB空间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种信号产生电路的框图；

图2为本申请实施例的另一种信号产生电路的框图；

图3为本申请实施例的又一种信号产生电路的电路图；

图4为本申请实施例的又一种信号产生电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种信号产生电路的框图。

如图1所示，本实施例的信号产生电路应用于无线信号收发系统，如手机、基站、卫星转发器等，其共同的特点是需要一种能够产生作为发射本振信号和接收本振信号，而本申请的电路即用于产生作为该发射本振信号或接收本振信号的电信号。本实施例的信号产生电路包括控制器10和快锁预置电路20，还包括锁相环电路30、环路滤波器40和压控振动器50。

其中环路滤波器40分别与锁相环电路30、压控振动器50连接，该压控振荡器50还与锁相环电路30连接。锁相环电路30基于其接收到的频率设置信号产生无线信号收发系统所需的本振信号，并通过鉴别本振信号与压控振荡器50的输出信号之间的相位差输出误差电压信号，该误差电压信号中的噪声和干扰成分被低通性质的环路滤波器40滤除。本实施例中的快锁预置电路20用于为环路滤波器40中的电容充放电，以使环路滤波器40输出的电压作为压控振荡器50的短暂的压控电压，压控电压作用于压控振荡器50的结果，是使它的输出信号的频率接近于被锁定的输出频率。

该控制器设置有一个第一控制信号输出端101和两个第二控制信号输出端102，第一控制信号输出端101和第二信号输出端102都与该快锁预置电路20连接。第一控制信号输出端101用于输出启动控制信号PL_En，即在该信号产生电路需要降频或升频时输出用于控制快锁预置电路20工作的控制信号；两个第二控制信号输出端102则分别用于输出第一预置控制信号PL1_En和第二预置控制信号PL2_En。

该快锁预置电路20设置有信号电压信号输出端201，在接收到启动控制信号后，并基于接收到的第一预置控制信号PL1_En或者第二预置控制信号PL2_En输出相应的电压信号，即与第一预置控制信号PL1_En对应的第一预设电压信号和第二与第二预置控制信号PL2_En对应的第二预设电压信号。

本实施例的快锁预置电路20包括电源开关模块21、预置电压模块22和预置开关模块23，其中，该预置电压模块22分别与电源开关模块21、预置开关模块22连接，如图2所示。

该电源开关模块21分别与控制器10的第一控制信号输出端101、预置电压模块22连接，用于基于控制器10通过其第一控制信号输出端101输出的启动控制信号PL_En向预置电压模块22输出工作电压。该控制器10基于开关元件实现，具体包括开关元件Q、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容R1和第二电容R2，开关元件设置有第一电输入端211、第一电输出端212和控制端213，如图3所示。

第一电输入端211与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端用于接收驱动电压Vcc，控制端分别与第二电阻的一端、第一电容的一端连接，第二电阻的另一端与第一控制信号输出端连接，第一电容的另一端接地；第一电输出端用于输出工作电压，且与第二电容的一端连接，第二电容的另一端接地。在控制端通过第二电阻接收到第一控制信号输出端输出的启动控制信号时，该开关元件导通，从而使驱动电压输入，并从该第一电输出端输出该工作电压。

该预置电压模块用于基于电源开关模块输入的工作电压输出第一预设电压信号Pre_CV1和第二预设电压信号Pre_CV2，该第一预设电压信号和第二预设电压信号均输出到该预置开关模块。该预置电压模块包括并联的第一分压电路和第二分压电路。第一分压电路的一端和第二分压电路的一端与电源开关模块连接，第一分压电路的另一端和第二分压电路的另一端均接地；第一分压电路用于输出第一预设电压信号；第二分压电路用于输出第二预设电压信号。本实施例的第一预设电压信号的电压值小于第二预设电压信号的电压值。

第一分压电路包括第一二极管D1、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，第一二极管D1的正极与电源开关模块连接、负极与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端连接，且用于输出上述第一预设电压信号，且第四电阻的另一端接地。

第二分压电路包括第二二极管D2、第六电阻R6和第七电阻R4，其中，第二二极管D2的正极与第一二极管D1的负极连接，该第二二极管D2的负极与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与第七电阻R7的一端连接，且用于输出上述第二预设电压信号，第七电阻的另一端接地。

第一预设电压信号的电压值的改变可以通过改变第三电阻R3和第四电阻R4阻值来实现，且该第一预设电压信号的电压值设定为有利于高频点向低频点切换的预置电压。第二预设电压信号的电压值可以通过改变第六电阻R6和第七电阻R7的阻值来实现。且该第二预设电压信号的电压值设定为有利于低频点向高频点切换的预置电压。

另外，如图4所示，该预置电压模块还可以设置一个或多个第三分压电路，本实施例以一个第三分压电路为例说明，第三分压电路的一端与上述电源开关模块连接，包括第九电阻R9和第十电阻R10，其输出的可以为任意电压的第三预设电压信号Pre_CV3。第九电阻R9和第十电阻R10的阻值可以设定为第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3导通所需的对地串联阻抗。

本实施例的预置开关模块除了与预置电压模块连接外，还与两个第二控制信号输出端连接，另外其还与快锁预置电路的电压信号输出端连接。该预置开关模块用于在接收到第一预置控制信号时通过电压信号输出端向环路滤波器输出第一预设电压信号，且在接收到第二预置控制信号时通过电压信号输出端输出第二预设电压信号。

该预置开关模块包括开关芯片电路U、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第三电容C3和第四电容C4。开关芯片电路设置有第一控制信号输入端231、第二控制信号输入端232、第二电输入端233、第三电输入端234和第二电输出端235。

第一控制信号输入端分别与第十一电阻的一端、第三电容的一端连接，第十一电阻的另一端与第一控制信号输出端连接，第三电容的另一端接地；第二控制信号输入端分别与第十二电阻的一端、第四电容的一端连接，第十二电阻的另一端与第二控制信号输出端连接，第四电容的另一端接地；第二电输出端与第十三电阻的一端连接，第十三电阻的另一端与电压信号输出端连接。

上述信号产生电路的实现过程如下：

当需要该信号产生电路的输出频率由低到高切换时，其频点所对应电压是需要升高的过程，即环路需要充电。在控制器接收到频率切换指令的第一时间，控制器先输出该启动控制信号PL_En，并保持100微秒至数百微秒后，输出第二预置控制信号FL2_En，使得该第二预设电压信号Pre_CV2向环路滤波器快速充电，持续一段时间后关闭PL_En和FL2_En后，将环路滤波器的控制权交由锁相环电路，完成最终频率切换。第二预设电压信号Pre_CV2合理设定会大大的减小捕获阶段时间，完整的频率锁定主要分3个阶段，捕获阶段、跟踪阶段和稳定阶段。

当需要该信号产生电路的输出频率由高到低切换时，其对应电压是降低的过程，即环路需要放电。在控制器接到频率切换指令的第一时间，启动控制信号PL_En先导通100微秒至或数百微秒后，输出第一预置控制信号FL1_En，第一预设电压信号Pre_CV1使环路滤波器快速放电，持续一段时间后关闭PL_En和FL1_En的输出，将环路滤波器的控制权交由锁相环电路，完成最终频率切换。

捕获阶段时间占整体锁定时间最大，合理的降低此阶段的时间也使最有效的。可以缩减锁定时间，以满足实际需求。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种信号产生电路，该电路应用于无线信号收发系统，包括锁相环电路、环路滤波器、压控振荡器、控制器和快锁预置电路。环路滤波器分别与锁相环电路、压控振荡器连接，锁相环电路还与压控振荡器连接；控制器用于输出启动控制信号、第一预置控制信号和第二预置控制信号；快锁预置电路设置有与环路滤波器连接的电压信号输出端，电压信号输出端用于向环路滤波器输出与第一预置控制信号相对应的第一预设电压信号，或输出与第二预置控制信号向对应的第二预设电压信号。本实施例仅需通过快锁预置电路即可使信号产生电路快速的实现输出信号的切换，相对于现有技术所需的元件大幅减少，从而节省了PCB空间。

通过本方案的合理设定高低频率转换、低高频率的转换的预置电压值，可以充分的缩短锁定时间。在理论上是完全可实现，也是可预见的。锁定时间会降低至≤4ms。

通过具体实施发现，本申请的技术方案能够较现有技术的方案少1/3～1/2的器件，大大的节省了PCB空间和器件成本。最主要是该方案的灵活性和进一步提升极端频率切换的锁定时间，提升数据处理能力和收发性能。锁定时间可实现≤4ms。

实施例二

本实施例提供了一种终端设备，该终端设备可以为手机、平板电脑、手提计算机，还可以为物联网设备或者车辆上设置的车机，该终端设备设置有上述实施例中的信号产生电路，该电路应用于无线信号收发系统，包括锁相环电路、环路滤波器、压控振荡器、控制器和快锁预置电路。环路滤波器分别与锁相环电路、压控振荡器连接，锁相环电路还与压控振荡器连接；控制器用于输出启动控制信号、第一预置控制信号和第二预置控制信号；快锁预置电路设置有与环路滤波器连接的电压信号输出端，电压信号输出端用于向环路滤波器输出与第一预置控制信号相对应的第一预设电压信号，或输出与第二预置控制信号向对应的第二预设电压信号。本实施例仅需通过快锁预置电路即可使信号产生电路快速的实现输出信号的切换，相对于现有技术所需的元件大幅减少，从而节省了PCB空间。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种信号产生电路，应用于无线信号收发系统，其特征为，所述信号产生电路包括锁相环电路、环路滤波器、压控振荡器、控制器和快锁预置电路，其中：

所述环路滤波器分别与所述锁相环电路、所述压控振荡器连接，所述锁相环电路还与所述压控振荡器连接；

所述控制器设置有第一控制信号输出端和至少两个第二控制信号输出端，所述第一控制信号输出端被配置为输出启动控制信号，所述至少两个第二控制信号输出端被配置为分别用于输出与所述控制器接收到的频点信息对应的至少两个预置控制信号；

所述快锁预置电路设置有电压信号输出端，且分别与所述第一控制信号输出端、所述第二控制信号输出端连接，所述电压信号输出端与所述环路滤波器连接，所述电压信号输出端被配置为向所述环路滤波器输出与所述至少两个预置控制信号对应的至少两个预设电压信号。

2.如权利要求1所述的信号产生电路，其特征为，所述快锁预置电路包括电源开关模块、预置电压模块和预置开关模块，其中：

所述电源开关模块分别与所述第一控制信号输出端、所述预置电压模块连接，用于基于所述启动控制信号向所述预置电压模块输出工作电压；

所述预置电压模块还与所述预置开关模块连接，用于基于所述工作电压向所述预置开关模块输出所述至少两个预设电压信号；

所述预置开关模块还与所述至少两个第二控制信号输出端、所述电压信号输出端连接，被配置为用于在接收到所述至少两个预置控制信号时输出与所述至少两个预置控制信号对应的至少两个预设电压信号。

3.如权利要求2所述的信号产生电路，其特征为，所述电源开关模块包括开关元件、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述开关元件包括第一电输入端、第一电输出端和控制端，其中：

所述第一电输入端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端用于接收驱动电压；

所述控制端分别与所述第二电阻的一端、所述第一电容的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一控制信号输出端连接，所述第一电容的另一端接地；

所述第一电输出端用于输出所述工作电压，且与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地。

4.如权利要求2所述的信号产生电路，其特征为，所述预置电压模块包括并联的至少两个分压电路，其中：

每一个所述分压电路的一端与所述电源开关模块连接，每一个所述分压电路的另一端均接地；

每一个所述分压电路用于输出一个所述预设电压信号；

每一个所述预设电压信号的电压值均不相同。

5.如权利要求4所述的信号产生电路，其特征为，所述预置电压模块包括并联的第一分压电路和第二分压电路，其中：

所述第一分压电路的一端和所述第二分压电路的一端与所述电源开关模块连接，所述第一分压电路的另一端和所述第二分压电路的另一端均接地；

所述第一分压电路用于输出第一预设电压信号；

所述第二分压电路用于输出第二预设电压信号，所述第一预设电压信号的电压值小于所述第二预设电压信号的电压值。

6.如权利要求5所述的信号产生电路，其特征为，所述第一分压电路包括第一二极管、第三电阻和第四电阻，其中：

所述第一二极管的正极与所述电源开关模块连接、负极与所述第三电阻的一端连接；

所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，且用于输出所述第一预设电压信号，所述第四电阻的另一端接地。

7.如权利要求6所述的信号产生电路，其特征为，所述第二分压电路包括第二二极管、第六电阻和第七电阻，其中：

所述第二二极管的正极与所述第一二极管的负极连接、负极与所述第六电阻的一端连接；

所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端连接，用于输出所述第二预设电压信号，所述第七电阻的另一端接地。

8.如权利要求7所述的信号产生电路，其特征为，所述预置电压模块还包括第三分压电路，其中：

所述第三分压电路的一端与所述电源开关模块连接、另一端接地；

所述第三分压电路用于输出第三预设电压信号，所述第三预设电压信号的电压值与所述第一预设电压信号、第二预设电压信号的电压值不同。

9.如权利要求2所述的信号产生电路，其特征为，所述预置开关模块包括开关芯片电路、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第三电容和第四电容，所述开关芯片电路设置有第一控制信号输入端、第二控制信号输入端、第二电输入端、第三电输入端和第二电输出端，其中

所述第一控制信号输入端分别与所述第十一电阻的一端、第三电容的一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述第一控制信号输出端连接，所述第三电容的另一端接地；

所述第二控制信号输入端分别与所述第十二电阻的一端、所述第四电容的一端连接，所述第十二电阻的另一端与所述第二控制信号输出端连接，所述第四电容的另一端接地；

所述第二电输出端与所述第十三电阻的一端连接，所述第十三电阻的另一端与所述电压信号输出端连接。

10.一种终端设备，其特征为，设置有包括如权利要求1-9任一项所述的信号产生电路。