[发明专利]锁相环频率综合器和保持频率综合器环路带宽稳定的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种锁相环频率综合器和保持频率综合器环路带宽稳定的方法。

背景技术

典型的基于电荷泵锁相环的频率综合器100'的电路图如图1所示，频率综合器100'包括：鉴相鉴频器(PFD)102'、电荷泵(CP)103'、低通环路滤波器（LPF）104'、LC压控振荡器（VCO）105'、分频器106'和自动频率控制器107'（AFC，Automatic frequency calibration)。在频率综合器100'启动锁相环工作后，锁相环路完成LC压控振荡器105'的精确频率调谐，即鉴相鉴频器102'比较参考信号频率ω'ref和分频器106'分频后的频率以得到相差，电荷泵103'产生与相差相对应的充放电电荷并通过低通环路滤波器104'转换成控制电压，以控制压控振荡器105'输出频率的增加或降低，以逐步减小参考信号ω'_ref与反馈信号的频差，直至锁定。

该频率综合器100'的传输函数LG（S）为：

LG(S)=ICP2π·LF(S)·KVCOS·1N]]>……………………（公式1)

其中，I_CP是电荷泵电流，LF（S）是环路滤波器104'的传输函数，K_VCO是LC压控振荡器105'的灵敏度，N是分频器106'的分频数。

在正常情况下，频率综合器100'工作在过阻尼状态下，它的闭环-3dB带宽为:

ω-3dB≈ICP2π·R2·KVCON]]>……………………(公式2)

其中，R2为环路滤波器104'中的电阻值。

频率综合器100'的环路带宽对它的性能有重要影响，环路带宽太小了会导致锁相环锁定时间长，同时，带内相位噪声不好，环路带宽太大了又会恶化锁相环的带外相位噪声。一个优化的环路带宽，可以折中考虑这几方面的内容，但优化的环路带宽会随着工艺、温度的变化而变化。为了解决这个问题，得到恒定的带宽，文献[1]（Ting Wu，P.K.Hanumolu,K.Mayaram and Un-Ku Moon，‘Method for a Constant Loop Bandwidth in LC-VCO PLL Frequency Synthesizers’IEEE J.Solid-State Circuits,2009,44,(2),P427–P435）提出了以下方法。