專利名稱：Pll頻率合成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PLL頻率合成器，特別是涉及一種用于高速轉(zhuǎn)換頻率的PLL頻率合成器。
一鎖相環(huán)(PLL)頻率合成器被用于在一無(wú)線電裝置中的發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)，用它來(lái)達(dá)到產(chǎn)生一所希望頻率的目的。該P(yáng)LL頻率合成器由一基準(zhǔn)振蕩器、一電壓控制振蕩器(VCO)、一相位比較器和一低通濾波器LPF所組成。該相位比較器檢測(cè)在基準(zhǔn)振蕩器的一輸出頻率和VCO的一輸出頻率之間的一相位差。與這個(gè)相位差有關(guān)的一信號(hào)通過(guò)該LPF作為一控制電壓被送到該電壓控制振蕩器。與這種類型的PLL頻率合成器被用于諸如移動(dòng)通信中時(shí)，希望具有高速頻率轉(zhuǎn)換的性能。例如在已公開的日本專利申請(qǐng)NO214925/1991(JP-A-03-214925)中披露了一種用于高速轉(zhuǎn)換頻率的PLL頻率合成器。在該P(yáng)LL頻率合成器中，一開關(guān)與LPS相并聯(lián)用作一環(huán)路濾波器。在該頻率轉(zhuǎn)換操作中與該頻率鎖定開始時(shí)該開關(guān)被接通并且該LPF的輸入/輸出被短路，因而與該相位差相關(guān)的控制電壓被提供給該VCO而不提供給該LPF。
然而，在該P(yáng)LL頻率合成器中，與該開關(guān)斷開時(shí)，該環(huán)路的響應(yīng)特性變得不穩(wěn)定或產(chǎn)生轉(zhuǎn)換噪音。進(jìn)而，由于在該環(huán)路濾波器中已被充電的電壓和用來(lái)產(chǎn)生一所希望頻率的控制電壓不同，因而提供給該VCO的控制電壓出現(xiàn)起伏現(xiàn)象。
對(duì)于該VCO來(lái)說(shuō)，由于在該控制電壓中通常會(huì)呈現(xiàn)一小的變化，具有高調(diào)制靈敏的VCO其振蕩頻率也有大的變化。當(dāng)出現(xiàn)如上所述產(chǎn)生的噪音或控制電壓的起伏時(shí)，即使它接近于一所希望的頻率該振蕩頻率也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。用來(lái)鎖定該頻率的時(shí)間因此也會(huì)延長(zhǎng)。
另外，常規(guī)的PLL頻率合成器是反復(fù)超越該振蕩頻率去鎖定該頻率而將該振蕩頻率穩(wěn)定在一所希望的頻率。因而，存在有這種超越延長(zhǎng)了該頻率鎖定時(shí)間的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是要提供一種PLL頻率合成器，這種PLL頻率合成器即使是該P(yáng)LL頻率合成器在高速轉(zhuǎn)換頻時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生由于該開關(guān)的轉(zhuǎn)換而出現(xiàn)的噪音或該控制電壓的起伏。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種PLL頻率合成器，這種PLL頻率合成器即使是該P(yáng)LL頻率合成器在高速轉(zhuǎn)換頻率時(shí)也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的頻率鎖定操作。
本發(fā)明還有另外一目的是要提供一種PLL頻率合成器，這種PLL頻率合成器與該P(yáng)LL頻率合成器在高速轉(zhuǎn)換頻率時(shí)可抑制該振蕩頻率的超越。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是要提供一種可高速轉(zhuǎn)換頻率的PLL頻率合成器。
根據(jù)本發(fā)明的PLL頻率合成器包括有一電壓控制振蕩器，用來(lái)輸出具有相應(yīng)于控制電壓的振蕩頻率的一振蕩信號(hào)；一第一可變分頻器，用來(lái)對(duì)該振蕩信號(hào)的振蕩頻率分頻以提供一被分頻的第一分頻信號(hào)；一基準(zhǔn)頻率振蕩器，用來(lái)發(fā)送一具有基準(zhǔn)頻率的基準(zhǔn)信號(hào)；一固定分頻器，用來(lái)使用一予定的頻率約數(shù)對(duì)該基準(zhǔn)信號(hào)的頻率分頻以提供一被分頻的第二分頻信號(hào)；一相位比較器，用來(lái)將第一分頻信號(hào)與第二分頻信號(hào)進(jìn)行比較以檢測(cè)一相位差并提供一與該相位差相應(yīng)的相位差電壓；一環(huán)路濾波器，用來(lái)將該相位差電壓變換為控制電壓；和一控制電路，用來(lái)當(dāng)改變?cè)撜袷庮l率時(shí)首先振蕩出一基本上等于所希望頻率的頻率，然后用這種方式控制該電壓控制振蕩器以振蕩出該所希望的頻率。
最好是當(dāng)改變?cè)撜袷庮l率時(shí)，該控制電路可向第一可變分頻器指明一第一頻率約數(shù)，并且與該頻率達(dá)到一予定頻率時(shí)向第一可變分頻器指出一相應(yīng)于所希望頻率的第二頻率約數(shù)。
另外，最好該控制電路包括一頻率檢測(cè)器，用來(lái)檢測(cè)該振蕩信號(hào)的頻率；和一控制器，用來(lái)向該第一可變分頻器指明一用來(lái)在該電壓控制振蕩器轉(zhuǎn)換該振蕩頻率之前的一振蕩頻率和該電壓控制振蕩器轉(zhuǎn)換該振蕩頻率之后的一振蕩頻率之間振蕩出一予定頻率的第一頻率約數(shù)，并且當(dāng)由頻率檢測(cè)器所檢測(cè)的頻率達(dá)到該予定頻率時(shí)按照在轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生振蕩頻率方式向第一可變分頻器指明第二頻率約數(shù)。
當(dāng)該第一振蕩頻率被變換到第二振蕩頻率時(shí)，該控制電路可向第一可變分頻器提供一可使該電壓控制振蕩器振蕩出在第一振蕩頻率和第二振蕩頻率之間的第三振蕩頻率的第一頻率約數(shù)，并且當(dāng)該電壓控制振蕩器的振蕩頻率首先通過(guò)并遠(yuǎn)離第二振蕩頻率時(shí)提供能振蕩出第二振蕩頻率的第二頻率約數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)改變?cè)撜袷庮l率時(shí)，該可變分頻器的頻率約數(shù)首先按這樣一種方式進(jìn)行控制，即所振蕩出的頻率與所希望頻率略有差別，并且當(dāng)該振蕩頻率接近所希望的頻率時(shí)，該頻率約數(shù)變?yōu)槟苷袷幊鏊Ｍl率的的頻率約數(shù)，這樣執(zhí)行的結(jié)果能在抑制超越的同時(shí)能快速和穩(wěn)定頻率改變。
本發(fā)明的這些和其它的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說(shuō)明將變得更為明顯，在附圖中

圖1示出了一種常規(guī)的PLL頻率合成器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一PLL頻率合成器的輸出頻率的波形；圖4示出了在圖2中所示的一算術(shù)運(yùn)算單元的操作流程圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的一結(jié)構(gòu)方框圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的一結(jié)構(gòu)方框圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
在這些圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的結(jié)構(gòu)單元。
為了更易于對(duì)本發(fā)明的理解，首先結(jié)合圖1對(duì)一常規(guī)的PLL頻率合成器予以說(shuō)明。
為了便于說(shuō)明起見，在圖1中所示的PLL頻率合成器是上述日本公開的專利申請(qǐng)NO.214925/1991的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。
在圖1中，該P(yáng)LL頻率合成器包括一鎖相環(huán)(PLL)電路27、一模擬開關(guān)28和一相位差檢測(cè)電路29。該P(yáng)LL電路27由一基準(zhǔn)頻率振蕩器21、一相位比較器22、一電壓控制振蕩器(VCO)23、一環(huán)濾波器24、一固定分頻器25、和一可變分頻器26所構(gòu)成。
該VCO23根據(jù)一控制電壓101來(lái)控制一輸出信號(hào)102的一頻率。該可變分頻器26對(duì)VCO23的輸出信號(hào)102的一頻率進(jìn)行分頻并將一第一分頻信號(hào)107送至相位比較器22。該基準(zhǔn)頻率振蕩器21輸出一具有基準(zhǔn)頻率的基準(zhǔn)信號(hào)103。該固定分頻器25對(duì)該基準(zhǔn)信號(hào)103的一頻率分頻并將一第二分頻信號(hào)108送至相位比較器22。該相位比較器22將第一分頻信號(hào)107的一相位與第二分頻信號(hào)108的一相位進(jìn)行比較并提供一與一相位差相關(guān)的控制電壓104。環(huán)路濾波器24具有一平滑該控制電壓104的電容并提供一穩(wěn)定的控制電壓101。相位差檢測(cè)電路29提供一響應(yīng)于來(lái)自相位比較器22表示相位差的相位差信號(hào)105的開關(guān)控制信號(hào)106。當(dāng)該相位差超過(guò)一予定值時(shí)該相位差檢測(cè)電路29的這種控制使得該模擬開關(guān)28閉合。之后，當(dāng)該相位差低于該予定值時(shí)，該相位差檢測(cè)電路29的這種控制使得該模擬開關(guān)斷開。該模擬開關(guān)28與環(huán)路濾波器24并聯(lián)并且根據(jù)該開關(guān)控制信號(hào)106而接通/斷開。
在該P(yáng)LL頻率合成器中，當(dāng)由相位差信號(hào)105所表明的相位差低于一予定值時(shí)，該模擬開關(guān)28斷開。此時(shí)，該環(huán)路的響應(yīng)特性變得不穩(wěn)定。還會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換噪聲。另外，由于在該環(huán)路濾波器24中的電壓與控制電壓104不同，因而提供到VCO23的控制電壓101產(chǎn)生波動(dòng)。
因此，雖然該振蕩頻率接近于一所希望的頻率，但由于控制電壓101的波動(dòng)而使該頻率鎖定時(shí)間延長(zhǎng)。
而且，由于該振蕩頻率的超越的重現(xiàn)而延長(zhǎng)了該頻率鎖定時(shí)間。
對(duì)于本發(fā)明的描述將結(jié)合圖2至6進(jìn)行。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一最佳實(shí)施例的方框圖。
根據(jù)本發(fā)明的該P(yáng)LL頻率合成器是由一PLL電路7和一控制電路16所構(gòu)成。該P(yáng)LL電路7包括一基準(zhǔn)頻率振蕩器1；一固定分頻器2；一相位比較器3；一環(huán)路濾波器4；一電壓控制振蕩器5；和一可變分頻器6。該控制電路16包括一計(jì)數(shù)器9；一寄存器10；一數(shù)據(jù)比較器11；一存儲(chǔ)器12；和一控制器13。
該VCO5向可變分頻器6提供一具有相應(yīng)于控制電壓201的振蕩頻率的振蕩信號(hào)202。該可變分頻器6根據(jù)第一控制信號(hào)207對(duì)振蕩信號(hào)202的一頻率分頻并且向相位比較器3提供一第一分頻信號(hào)203。該基準(zhǔn)頻率振蕩器1向固定分頻器2提供一具有基準(zhǔn)頻率的基準(zhǔn)信號(hào)204。固定分頻器2對(duì)具有一予定分頻比的基準(zhǔn)信號(hào)204的一頻率進(jìn)行分頻并向相位比較器3提供第二分頻信號(hào)205。該相位比較器3將第一分頻信號(hào)203的相位與第二分頻信號(hào)205的相位進(jìn)行比較，并且向環(huán)路濾波器4提供一相應(yīng)于一相位差的檢測(cè)電路206。該環(huán)路濾波器最好具備有一電容器來(lái)平滑該控制電壓206并輸出一穩(wěn)定的控制電壓201。
當(dāng)振蕩信號(hào)202的振蕩頻率有變化時(shí)，來(lái)自一未示出的電路的表明由該合成器預(yù)期所輸出的一所希望頻率的一數(shù)據(jù)信號(hào)208加至該控制器13。響應(yīng)于所加的這個(gè)信號(hào)，為了控制可變分頻器6的一頻率約數(shù)則該控制器13輸出第一控制信號(hào)207。此時(shí)，該控制器13向可變分頻器6提供一控制信號(hào)，這個(gè)控制信號(hào)指明了一個(gè)比指示輸出該振蕩頻率的頻率約數(shù)要小的頻率約數(shù)。最好是，響應(yīng)于該數(shù)據(jù)信號(hào)208，一低于所希望頻率的頻率被在控制器13中的一存儲(chǔ)器(未示出)讀出。然后，控制器13計(jì)算相應(yīng)于低于該所希望頻率的頻率的頻率約數(shù)。響應(yīng)于該控制信號(hào)207，該P(yáng)LL電路7的這種操作以致被鎖定在一低于所希望的頻率的頻率上。
為了對(duì)每個(gè)所予置的時(shí)間復(fù)位計(jì)數(shù)器9，控制器13向該計(jì)數(shù)器9輸出一復(fù)位信號(hào)209。同時(shí)，該控制器13向該寄存器10提供一第二控制信號(hào)210。
計(jì)數(shù)器9對(duì)該振蕩信號(hào)202計(jì)數(shù)并向寄存器10提供一被計(jì)數(shù)值211。該計(jì)數(shù)器9按照來(lái)自控制器13的復(fù)位信號(hào)209復(fù)位被計(jì)數(shù)的值。寄存器10累加被計(jì)數(shù)值211并且根據(jù)第二控制信號(hào)210向數(shù)據(jù)比較器11提供相應(yīng)于被計(jì)數(shù)值211的數(shù)據(jù)212。因?yàn)榈诙刂菩盘?hào)210和復(fù)位信號(hào)209同時(shí)地自控制器13輸出，所以數(shù)據(jù)212相應(yīng)于振蕩信號(hào)202的振蕩頻率。
存儲(chǔ)器12存儲(chǔ)相應(yīng)于多個(gè)頻率的頻率數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)208，該存儲(chǔ)電路12向數(shù)據(jù)比較器11提供表明比所希望頻率要低的頻率的頻率數(shù)據(jù)213。數(shù)據(jù)比較器11將該頻率數(shù)據(jù)213與來(lái)自寄存器10的數(shù)據(jù)212進(jìn)行比較。當(dāng)比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)數(shù)據(jù)相一致時(shí)，則向控制器13提供一表明其一致的一致信號(hào)214。相應(yīng)地，控制器13向可變分頻器6提供表示這樣一頻率約數(shù)可使該合成器輸出一所希望的振蕩頻率的第一控制信號(hào)207。
在這種方式中，該頻率合成器首先被控制以便振蕩一低于所希望頻率的頻率。當(dāng)該振蕩頻率接近所希望的頻率時(shí)，該頻率合成器隨后被控制以便振蕩出所希望的頻率。最好是，用于對(duì)該VCO的振蕩信號(hào)分頻的頻率約數(shù)可以被設(shè)置成使該合成器振蕩出一低于所希望頻率的頻率的頻率約數(shù)。當(dāng)該振蕩頻率變成接近于所希望的頻率時(shí)，該頻率約數(shù)被設(shè)置成能使該合成器振蕩出所希望頻率的頻率約數(shù)。在這種頻率約數(shù)變化中的同步是由實(shí)驗(yàn)予先獲得的，并且這樣一來(lái)能降低超越和迅速地鎖定到該所希望的頻率。在上述實(shí)施例中，在頻率變化約數(shù)中同步的頻率數(shù)據(jù)213是基于該環(huán)路的一響應(yīng)特征通過(guò)計(jì)算而獲得或予先通過(guò)實(shí)驗(yàn)而獲得的，并且被存貯在存儲(chǔ)器12中。
圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的該P(yáng)LL頻率合成器中與該頻率約數(shù)變化時(shí)該振蕩頻率和時(shí)間之間的關(guān)系。
參見圖3，由實(shí)線所指明的曲線30表示在圖2中所示的電壓控制振蕩器5的振蕩頻率。由虛線所指明的曲線31表示在頻率約數(shù)n1情況下的振蕩頻率，這樣情況下該P(yáng)LL頻率合成器輸出一所希望的頻率f2直接送到該可變分頻器。由點(diǎn)劃線所指明的曲線32表示在頻率約數(shù)n2情況下的振蕩頻率，在這樣情況下該P(yáng)LL頻率合成器直接向可變分頻器輸出一低于該所希望頻率的頻率f3。曲線31和32分別表明當(dāng)重復(fù)該超越時(shí)其振蕩頻率會(huì)聚于一相應(yīng)于被指向的頻率約數(shù)的頻率。
現(xiàn)在再來(lái)說(shuō)明該振蕩頻率從f1變到f2時(shí)的情況。在上述實(shí)施例中，該頻率約數(shù)首先置為頻率約數(shù)n2，如曲線32所示，并且該振蕩頻率的軌跡與曲線32的軌跡是相同的。在時(shí)間t1當(dāng)振蕩頻率變?yōu)閒4時(shí)，該頻率約數(shù)則由n2變?yōu)閚1。其結(jié)果是，該頻率迅速地穩(wěn)定地在所希望的頻率f2，與曲線31相比較其超越得以降低。頻率f4被存貯在存儲(chǔ)器12之中作為相應(yīng)于該振蕩頻率f2的數(shù)據(jù)頻率。也就是說(shuō)，用于改變使頻率f1迅速地變到f2的該頻率約數(shù)是同步的頻率f4是通過(guò)實(shí)驗(yàn)或類似方法而予先獲得的，并且相應(yīng)于表示振蕩頻率f2的數(shù)據(jù)信號(hào)而將頻率f4存貯在存儲(chǔ)器12中。類似地，用于改變相應(yīng)于每個(gè)振蕩頻率的該頻率約數(shù)是同步的頻率是予先被存貯在存儲(chǔ)器12中的。當(dāng)表明該振蕩頻率f2的數(shù)據(jù)信號(hào)208被送至控制器13時(shí)，該算術(shù)運(yùn)算單元13將表示頻率約n2的第一控制信號(hào)207送到可分頻器6。計(jì)數(shù)器9對(duì)振蕩頻率計(jì)數(shù)并將該計(jì)數(shù)值211送到寄存器10。寄存器10將相應(yīng)于該計(jì)數(shù)值(即表示該振頻率的數(shù)據(jù)212)的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)比較器。在接收表明該振蕩頻率f2的數(shù)據(jù)信號(hào)208的情況下，存儲(chǔ)器12向數(shù)據(jù)比較器11發(fā)送表示頻率f4的頻率數(shù)據(jù)213。數(shù)據(jù)比較器11將該頻率數(shù)據(jù)213與數(shù)據(jù)212相比較。換句話說(shuō)，數(shù)據(jù)比較器11檢測(cè)是否該振蕩頻率變?yōu)閒4。當(dāng)該振蕩頻率變?yōu)閒4時(shí)，數(shù)據(jù)比較器11將一致信號(hào)214饋送到控制器13。響應(yīng)于這個(gè)信號(hào)，控制器13發(fā)送表明該頻率約數(shù)n1的第一控制信號(hào)207。
圖4示出了該控制器13的操作流程圖。
在接收用來(lái)將頻率由f1變?yōu)閒2的數(shù)據(jù)信號(hào)208時(shí)(步驟s401)，控制器13計(jì)算相應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)208的第一頻率約數(shù)n2并將表明第一頻率約數(shù)的第一控制信號(hào)207送到可變分頻器6(步驟s402)。如上所述，這樣使頻率低于所希望頻率的頻率約數(shù)的第一頻率約數(shù)被輸出。當(dāng)予置的時(shí)間t有誤時(shí)(步驟s403)，復(fù)位信號(hào)209和第二控制信號(hào)210被分別送到計(jì)數(shù)器9和寄存器10(步驟s404)。接著，當(dāng)該數(shù)據(jù)比較器11饋送了一致信號(hào)214時(shí)(步驟s405)，用來(lái)輸入一所希望頻率的第二頻率約數(shù)n1被計(jì)算，并且表示第二頻率約數(shù)的第一控制信號(hào)207被送到可變分頻器6(步驟s406)。
圖5示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的方框圖。如圖5所示，與圖2中的實(shí)施例不同的是在控制電路16中設(shè)置了可變分頻器8。由于其它的構(gòu)成與圖2中的實(shí)施例是基本相同的，為了避免重復(fù)起見，將省略其操作的說(shuō)明?？勺兎诸l器8根據(jù)來(lái)自控制器13的第三控制信號(hào)215對(duì)振蕩信號(hào)202的頻率分頻并向該計(jì)數(shù)器9輸出如同第三分頻信號(hào)216這樣的分頻信號(hào)。最好是，來(lái)自可變分頻器8的第三分頻信號(hào)216的頻率可高于來(lái)自可變分頻器6的第一分頻信號(hào)203的頻率。
按照這種操作，在計(jì)數(shù)器9中的計(jì)數(shù)數(shù)量可被減少。因而該計(jì)數(shù)9由一個(gè)其最大計(jì)數(shù)數(shù)量小的計(jì)數(shù)器所構(gòu)成。所以減輕了計(jì)數(shù)器9的負(fù)擔(dān)。
圖6是本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例的方框圖。和圖2中所示實(shí)施例不同的是在圖6所示的實(shí)施例中設(shè)置了存儲(chǔ)器14，并且存儲(chǔ)器12是由控制器13來(lái)控制的。在該P(yáng)LL頻率合成器的鎖定操作中超越的變化取決于來(lái)自PLL頻率合成器被轉(zhuǎn)換之前和之后的頻率輸出的兩個(gè)頻率間的差別。該頻率數(shù)據(jù)213按照該差別而變化。在轉(zhuǎn)換之前的頻率通過(guò)控制器13以這樣一種方式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器14中，即可變分頻器6的頻率約數(shù)可在最佳同步時(shí)被轉(zhuǎn)換?？刂破?3獲取轉(zhuǎn)換前后的頻率間的差別并根據(jù)這個(gè)頻率差來(lái)尋求用來(lái)轉(zhuǎn)換可變分頻器6的頻率約數(shù)的同步?？刂破?3計(jì)算該差值以及自存儲(chǔ)器12提供給數(shù)據(jù)比較器11的頻率。存儲(chǔ)器12輸出由控制器13尋址的頻率數(shù)據(jù)。然后控制器13計(jì)算可變分頻器6的頻率約數(shù)。這種操作可降低在鎖定操作中的超越。
圖7示出了一個(gè)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例的方框圖。圖7中的實(shí)施例與圖5中所示實(shí)施例的不同之處是由可寫入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)電路15替代了存儲(chǔ)電路12。參見圖7，來(lái)自存儲(chǔ)器15的頻率數(shù)據(jù)213依據(jù)該可變分頻器8的一最佳第三分頻信號(hào)216而被控制。就是說(shuō)，用來(lái)在數(shù)據(jù)比較器11中進(jìn)行比較的基準(zhǔn)的頻率數(shù)據(jù)213可以改變。按照這種操作，根據(jù)該數(shù)據(jù)信號(hào)213，該控制器13可以改寫用來(lái)在數(shù)據(jù)比較器11中進(jìn)行比較的基準(zhǔn)的頻率數(shù)據(jù)213。這樣來(lái)執(zhí)行恰如其分的比較。
在上述實(shí)施例中，一可使該合成器輸出一低于所希望的頻率的頻率約數(shù)被送到可變分頻器，并且當(dāng)振蕩頻率變?yōu)橐挥瓒l率時(shí)一相應(yīng)于所希望頻率的頻率約數(shù)被指明給該可變分頻器6。
但是，在本發(fā)明中，在設(shè)置了一個(gè)用來(lái)表明一低于所希望頻率的頻率的頻率約數(shù)之后，該振蕩頻率可以恒定地被監(jiān)視，并且當(dāng)該振蕩頻率達(dá)到一稍低于一所希望頻率的頻率時(shí)該頻率約數(shù)可以改變。
在上述實(shí)施例中，雖然該振蕩頻率是從一低頻向一高頻變化的，但該振蕩頻率也可從一高頻向一低頻變化。在這種情況下，首先選擇高于希望頻率的頻率。
另外，當(dāng)該振蕩頻率達(dá)到來(lái)自存儲(chǔ)電路的頻率數(shù)據(jù)時(shí)用來(lái)改變?cè)擃l率的同步并不限制于該第一時(shí)間，它也可被設(shè)置成第二時(shí)間或其它時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，如上所述能夠進(jìn)行穩(wěn)定的頻率鎖定操作。另外，由于抑制了該振蕩頻率的超越，因而該頻率可高速變化。
雖然結(jié)合特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不超出本發(fā)明的精神的范圍的前題下可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干變型、修改和具體化。
權(quán)利要求
1.一種PLL頻率合成器，包括一電壓控制振蕩器，用來(lái)提供一具有相應(yīng)于一控制電壓的控制的振蕩信號(hào)；一第一可變分頻器，用來(lái)對(duì)一所述振蕩信號(hào)的振蕩頻率分頻以提供一被分頻的第一分頻信號(hào)；一基準(zhǔn)頻率振蕩器，用來(lái)發(fā)送一具有基準(zhǔn)頻率的基準(zhǔn)信號(hào)；一固定分頻器，用來(lái)通過(guò)一予置的頻率約數(shù)對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)的頻率分頻，以提供一被分頻的第二分頻信號(hào)；一相位比較器，用來(lái)將所述第一分頻信號(hào)與所述第二分頻信號(hào)進(jìn)行比較以檢測(cè)一相位差并提供一相應(yīng)于所述相位差的相位差電壓；一環(huán)路濾波器，用來(lái)將所述相位差電壓變換為所述控制電壓；知一控制電路，在變化一振蕩頻率的情況下，該控制電路首先振蕩出一基本上等于所希望頻率的頻率，然后控制所述電壓控制振蕩器振蕩出所希望的頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的PLL頻率合成器，在改變所述振蕩頻率的情況下，所述控制電路向所述第一可變分頻器指明一第一頻率約數(shù)并且當(dāng)所述振蕩頻率達(dá)到一予定頻率時(shí)，所述控制電路向所述第一可變分頻的指明一第二頻率約數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的PLL頻率合成器，其中所述第一頻率約數(shù)是一用來(lái)在轉(zhuǎn)換之前的頻率和轉(zhuǎn)換之后的頻率之間振蕩出一頻率的頻率約數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的PLL頻率合成器，其中所述予置頻率是在轉(zhuǎn)換之前的頻率和轉(zhuǎn)換之后的頻率之間。
5.如權(quán)利要求1所述的PLL頻率合成器，其中所述控制電路包括一用來(lái)檢測(cè)所述振蕩信號(hào)的一頻率的頻率檢測(cè)器；和一控制器，該控制器向所述第一可變分頻器指明了能使得所述電壓控制振蕩器在轉(zhuǎn)換之前的振蕩頻率和轉(zhuǎn)換之后的振蕩頻率之間振蕩出一予定頻率的第一頻率約數(shù)，并且當(dāng)由所述頻率檢測(cè)器所檢測(cè)的頻率達(dá)到所述預(yù)定頻率時(shí)該控制器向所述第一可變分頻器指明可以振蕩出轉(zhuǎn)換之后的振蕩頻率的第二頻率約數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的PLL頻率合成器，其中所述頻率檢測(cè)器包括一用來(lái)對(duì)所述振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器；和一用來(lái)對(duì)所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行累加的寄存器。
7.如權(quán)利要求6所述的PLL頻率合成器，其中所述頻率檢測(cè)器包括一用來(lái)存貯所述予定頻率的存儲(chǔ)器；和一用來(lái)將所述予定頻率與所述計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較并將比較結(jié)果提供給所述第一可變分頻器的比較器。
8.如權(quán)利要求5所述的PLL頻率合成器，其中所述頻率檢測(cè)器包括一用來(lái)由一比在所述第一可變分頻器中的頻率約數(shù)要小的頻率約數(shù)對(duì)所述振蕩信號(hào)頻率進(jìn)行分頻的第二可變分頻器；一用來(lái)對(duì)由所述第二可變分頻器所分頻的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器；一用來(lái)對(duì)所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行累加的寄存器。
9.如權(quán)利要求8所述的PLL頻率合成器，其中所述頻率檢測(cè)器包括一用來(lái)存儲(chǔ)所述予定頻率的存儲(chǔ)部分；和一用來(lái)將所述予定頻率與所述計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較以向所述第一可變分頻器提供比較結(jié)果的比較器。
10.如權(quán)利要求5所述的PLL頻率合成器，其中所述控制電路基于轉(zhuǎn)換之前的頻率和轉(zhuǎn)換之后的頻率的差來(lái)確定所述予定頻率。
11.一PLL頻率合成器，包括一電壓控制振蕩器，用來(lái)輸出一具有相應(yīng)于一控制電壓的振蕩頻率的振蕩信號(hào)；一第一可變分頻器，用來(lái)對(duì)所述振蕩信號(hào)的振蕩頻率分頻以提供一被分頻的第一分頻信號(hào)；一基準(zhǔn)頻率振蕩器，用來(lái)發(fā)送一具有基準(zhǔn)頻率的基準(zhǔn)信號(hào)；一固定分頻器，用來(lái)由一予定頻率約數(shù)對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)分頻以提供一被分頻的第二分頻信號(hào)；一相位比較器，用來(lái)將所述第一分頻信號(hào)與所述第二分頻信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)一相位差并且提供一相應(yīng)于所述相位差的相位差電壓；一環(huán)路濾波器，用來(lái)將所述相位差電壓轉(zhuǎn)換為所述控制電壓；和一控制電路，用來(lái)控制所述第一分頻信號(hào)的一頻率約數(shù)，在將所述第一振蕩頻率變?yōu)樗龅诙袷庮l率的情況下，其中所述控制電路向所述第一可變分頻器提供一能使所述電壓控制振蕩器振蕩出在第一振蕩頻率和第二振蕩頻率之間的第三振蕩頻率的第一頻率約數(shù)并且當(dāng)所述電壓控制振蕩器的振蕩頻率變?yōu)樗龅谌袷庮l率時(shí)提供振蕩出所述第二振蕩頻率的第二頻率約數(shù)。
12.一PLL頻率合成器，包括一電壓控制振蕩器，用來(lái)輸出一具有相應(yīng)于一控制電壓的振蕩頻率的振蕩信號(hào)；一第一可變分頻器，用來(lái)對(duì)所述振蕩信號(hào)的振蕩頻率分頻并且提供一被分頻的第一分頻信號(hào)；一基準(zhǔn)頻率振蕩器，用來(lái)發(fā)送一具有基準(zhǔn)頻率的基準(zhǔn)信號(hào)；一固定分頻器，用來(lái)由一予定頻率約數(shù)對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)的頻率分頻以提供一被分頻的第二分頻信號(hào)；一相位比較器，用來(lái)將所述第一分頻信號(hào)與所述第二分頻信號(hào)進(jìn)行比較以檢測(cè)一相位差并且提供一相應(yīng)于所述相位差的相位差電壓；一環(huán)路濾波器，用來(lái)將所述相位差電壓轉(zhuǎn)換成所述控制電壓；和一控制電路，用來(lái)控制所述第一分頻信號(hào)的頻率約數(shù)，在將所述第一振蕩頻率變?yōu)樗龅诙袷庮l率的情況下，其中所述控制電路向所述第一可變分頻器提供一能使得所述電壓控制振蕩器振蕩出一在第一振蕩頻率和第二振蕩頻率之間的第三振蕩頻率的第一頻率約數(shù)并且當(dāng)所述電壓控制振蕩器的振蕩頻率首先逼近并遠(yuǎn)離所述第二振蕩頻率時(shí)提供能使得振蕩出所述第二振蕩頻率的第二頻率約數(shù)。
全文摘要
在轉(zhuǎn)換一電壓控制振蕩器輸出信號(hào)的頻率的情況下，一算術(shù)運(yùn)算單元向一可變分頻器輸出一可使電壓控制振蕩器輸出一在轉(zhuǎn)換前和轉(zhuǎn)換后頻率之間具有預(yù)定頻率范圍的信號(hào)的頻率約數(shù)并且隨后當(dāng)由通過(guò)一計(jì)數(shù)器和一寄存器所檢測(cè)的電壓控制振蕩器的輸出信號(hào)的頻率達(dá)到一預(yù)先存貯在一存儲(chǔ)電路中的一頻率時(shí)輸出到該可變分頻器的頻率約數(shù)被改變到一能使該電壓控制振蕩器輸出一具有轉(zhuǎn)換后的頻率的信號(hào)的頻率約數(shù)。
文檔編號(hào)H03L7/183GK1117672SQ9510579
公開日1996年2月28日 申請(qǐng)日期1995年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月9日
發(fā)明者尾坂昌彥 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社