[发明专利]一种锁相环频率调谐装置及方法

权利要求书

1.一种锁相环频率调谐装置，包括锁相环电路和频率自动调谐电路；所述锁相环电路包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器；其特征在于，所述频率自动调谐电路包括：

比较电路，其输入端连接至所述电荷泵与所述环路滤波器的连接端；以及搜索与判决电路，其输入端连接至所述比较电路的输出端，所述搜索与判决电路的输出端连接至所述压控振荡器的控制端；

所述比较电路检测所述电荷泵对所述环路滤波器的充电电压，当所述充电电压大于第一参考电压时，调节所述压控振荡器的谐振电容提高所述压控振荡器的谐振频率；当充电电压小于第二参考电压时，调节所述压控振荡器的谐振电容降低所述压控振荡器的谐振频率。

2.如权利要求1所述的锁相环频率调谐装置，其特征在于，所述比较电路包括：

第一比较器和第二比较器；

所述第一比较器的正相输入端与所述第二比较器的正相输入端连接后作为所述比较电路的输入端；

所述第一比较器的反相输入端连接所述第一参考电压，所述第二比较器的反相输入端连接所述第二参考电压；

所述第一比较器的输出端与所述第二比较器的输出端作为所述比较电路的输出端。

3.如权利要求1或2所述的锁相环频率调谐装置，其特征在于，所述比较电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管；

第一MOS管的栅极与第二MOS管的栅极连接，第一MOS管的源极连接电源电压，第二MOS管的源极连接电源电压；第三MOS管的漏极连接至第一MOS管的漏极和栅极，第三MOS管的栅极连接第一参考电压；第四MOS管的漏极连接至第二MOS管的漏极，第四MOS管的源极与第三MOS管的源极连接；第四MOS管的栅极连接充电电压；第五MOS管的栅极连接NMOS管的偏置电压，第五MOS管的源极连接地，第五MOS管的漏极连接至第四MOS管的源极和第三MOS管的源极连接的连接端；

第六MOS管的栅极连接PMOS管的偏置电压，第六MOS管的源极连接电源电压，第七MOS管的栅极连接充电电压，第七MOS管的源极与第八MOS管的源极连接后与第六MOS管的漏极连接，第八MOS管的栅极连接第二参考电压，第九MOS管的漏极与第七MOS管的漏极，第九MOS管的源极连接地，第九MOS管的栅极连接至第十MOS管的栅极和漏极，第十MOS管的漏极连接至第八MOS管的漏极，第十MOS管的源极连接至地；

第十一MOS管的栅极与第十二MOS管的栅极连接，第十一MOS管的源极连接电源电压，第十二MOS管的漏极连接至第十一MOS管的漏极，第十二MOS管的源极连接地；

第十三MOS管的栅极与第十四MOS管的栅极连接，第十三MOS管的源极连接电源电压，第十四MOS管的漏极连接至第十三MOS管的漏极，第十四MOS管的源极连接地；

第十五MOS管的栅极与第十六MOS管的栅极连接，第十五MOS管的源极连接电源电压，第十六MOS管的漏极连接至第十五MOS管的漏极，第十六MOS管的源极连接地；

第十三MOS管的漏极和第十四MOS管的漏极连接端与第十五MOS管的漏极和第十六MOS管的漏极连接端连接。

4.一种采用权利要求1至3任一项所述的锁相环频率调谐装置进行锁相环频率调谐的方法，其特征在于，包括下述步骤：

检测电荷泵对环路滤波器的充电电压；

当充电电压大于第一参考电压时，调节压控振荡器的谐振电容提高压控振荡器的谐振频率；

当充电电压小于第二参考电压时，调节压控振荡器的谐振电容降低压控振荡器的谐振频率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用二进制搜索算法调整谐振电容的阵列输出，改变压控振荡器的电容阵列，调整压控振荡器的谐振频率。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当充电电压大于第一参考电压时，第一比较器输出为高电平，第二比较器输出为低电平，减小压控振荡器的谐振电容；当充电电压小于第二参考电压时，第一比较器输出为低电平，第二比较器输出为高电平；增大压控振荡器的谐振电容。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当充电电压大于第二参考电压且小于第一参考电压时，第一比较器输出为低电平，第二比较器输出为低电平。