[发明专利]锁相环及其压控振荡电路

权利要求书

1.一种压控振荡电路，其特征在于，包括：

压控振荡器，在控制电压的控制下产生振荡信号；

电容阵列模块，与所述压控振荡器的输出端相连，在电容状态位信号的控制下改变等效电容值，以切换所述振荡信号的频段；

尾电流阵列模块，向所述压控振荡器提供尾电流，在尾电流状态位信号的控制下调节所述尾电流的强度，以使所述振荡信号的振幅保持不变；

自动频率控制模块，接收所述振荡信号以及外部输入的目标频率、充电电压、窗口上限电压、窗口下限电压，若所述目标频率落在所述振荡信号当前的频段外，则将所述窗口上限电压或窗口下限电压作为所述控制电压输入至所述压控振荡器，并调节所述电容状态位信号，直至所述目标频率落入调节后的振荡信号频段内，并将所述控制电压切换为充电电压；

自动幅度控制模块，根据所述电容状态位信号调节所述尾电流状态位信号，以补偿因频段切换造成的振荡信号幅度变化。

2.根据权利要求1所述的压控振荡电路，其特征在于，所述自动频率控制模块包括电压多路选择器、频率检测模块和频率控制模块，其中：

所述电压多路选择器，在选择信号的控制下，选择所述充电电压、窗口上限电压和窗口下限电压其中之一作为所述控制电压输入至所述压控振荡器；

所述频率检测模块，在所述频率控制模块的控制下，接收所述振荡信号并将其与所述目标频率进行比较；

所述频率控制模块，根据所述频率检测模块的比较结果调节所述选择信号和电容状态位信号，直至所述目标频率落入调节后的振荡信号频段内。

3.根据权利要求2所述的压控振荡电路，其特征在于，所述频率控制模块采用如下方式调节所述选择信号和电容状态位信号：

首先通过所述选择信号选择所述窗口下限电压作为控制电压；

若所述比较结果指示所述目标频率低于振荡信号的当前频率，则继续将所述窗口下限电压作为控制电压，并调节所述电容状态位信号以增大所述电容阵列模块的等效电容值，直至所述目标频率高于调节后的振荡信号频率，并将所述控制电压切换为所述充电电压；

若所述比较结果指示所述目标频率高于振荡信号的当前频率，则将所述控制电压切换为窗口上限电压，之后若所述比较结果指示所述目标频率低于切换后的振荡信号频率，则将所述控制电压切换为所述充电电压，否则调节所述电容状态位信号以减小所述电容阵列模块的等效电容值，直至所述目标频率低于调节后的振荡信号频率，并将所述控制电压切换为所述充电电压。

4.根据权利要求2所述的压控振荡电路，其特征在于，所述频率检测模块包括：

分频器，对所述振荡信号进行分频后产生分频信号；

频率检测器，在所述频率控制模块的控制下，以外部的标准参考时钟为标准对所述分频信号进行计数，并计算所述振荡信号的频率；

比较器，在所述频率控制模块的控制下，将所述振荡信号的频率与目标频率进行比较，产生所述比较结果。

5.根据权利要求1所述的压控振荡电路，其特征在于，所述自动幅度控制模块包括：

幅度分段预设表模块，其中存储有所述尾电流状态位信号与电容状态位信号分段对应的映射表；

幅度控制模块，根据所述电容状态位信号从所述幅度分段预设表模块中查找对应的尾电流状态位信号；

锁存器，与所述幅度控制模块相连，对所述尾电流状态位信号进行锁存后输出至尾电流阵列模块。

6.根据权利要求1所述的压控振荡电路，其特征在于，所述尾电流阵列模块包括：

偏置MOS晶体管，其源极连接电源，栅极接收预设的尾电流偏置电压，漏极连接所述压控振荡器的尾电流输入端；

多个尾电流MOS晶体管，其中每一尾电流MOS晶体管的源极连接电源，栅极分别连接一开关模块的输出端，漏极连接所述压控振荡器的尾电流输入端，所述开关模块的输入端接收所述尾电流偏置电压，所述开关模块的控制端由所述尾电流状态位信号控制。

7.根据权利要求6所述的压控振荡电路，其特征在于，所述多个尾电流MOS晶体管的宽长比依次倍增。