[发明专利]一种带自动频率校验功能的注入锁定分频结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种注入锁定分频结构，尤其是涉及电子电路技术领域的一种带自动频率校验功能的注入锁定分频结构。

背景技术

目前，传统的锁相环（PLL）在反馈路径中采用分频器来实现分频。绝大多数锁相环的分频器都是基于触发器实现的，这些分频器的功耗随着工作频率的增加而增加，因此在毫米波频段，分频器的功耗非常大。而应用于无线通信系统的频率合成器中，分频器的功耗占据了系统功耗的大部分。

锁相环（PLL）在无线收发机中是非常重要的电路之一，收发机的功耗很大一部分都是来自于锁相环，为了降低收发机的功耗，进一步改善和提高锁相环的性能是非常有必要的。在锁相环的系统中，降低第一级分频器的功耗可以很好的实现低功耗锁相环设计。

传统的解决方法是引入注入锁定分频器技术设计锁相环来降低锁相环的功耗，具体的，如图2实线框图所示。注入锁定分频器采用了类似于振荡器设计的谐振谐波的锁定来获得非常高的工作频率以及超低的功耗，具体的，如图3所示，通过将大信号与小信号互补的方法合理的规划分频器实现超低功耗。但是，这种技术在具体实现过程中面临实际困难，由于供电电压、输入幅度以及偏置电流发生的变化都会使分频器的工作频率范围发生很大的偏差，因此ILFD的工作频率范围非常不稳定。另外从图4典型的分频输入灵敏度曲线可以看出，在不同的控制电压V_T上，注入锁定分频器需要有很多的V型分频工作范围来满足整个分频器输入范围的要求。并且还存在一些应用层面上的问题，在实际过程确定ILFD实际工作状态的输入频率范围、如何实现实际过程中对V_T的控制以及对潜在的工艺偏差等因素的抵抗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种带自动频率校验功能的注入锁定分频结构，适用于毫米波频段，以获得实际工作状态的输入频率范围，来克服现有技术中ILFD工作频率范围不稳定、控制电压V_T难控制的问题以及抵抗潜在的工艺偏差。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明包括用于接收预设的输入信号F_in并根据谐振频率对预设的输入信号F_in进行分频产生第一分频信号的注入锁定分频器；

包括用于接收第一分频信号并进行第二次分频产生第二分频信号的数字分频器，第二分频信号作为预设的输出信号F_out；

包括用于将接收到的第二分频信号与参考信号F_ref的频率相比较产生数字校验选择信号的自动频率控制器；

包括用于从自动频率控制器接收数字校验选择信号并转化成模拟信号反馈到注入锁定分频器中进行电压V_T控制的数字到模拟转换器；

预设的输出信号F_out的频率与参考信号F_ref的频率相等；注入锁定分频器、数字分频器和自动频率控制器依次连接，数字到模拟转换器分别与注入锁定分频器、自动频率控制器连接。

所述的注入锁定分频器包括电感L1、电容C1、电容C2、MOS管M1和负阻，负阻由MOS管M2和MOS管M3组成；电感L1的两端与电容C1、电容C2串联，电感L1的中间端与电压Vdd相连电容C1和电容C2之间的引出端与控制电压V_T相连；电感L1两端分别与MOS管M2、MOS管M3的漏极连接，电感L1两端分别与MOS管M3、MOS管M2的栅极连接，MOS管M3和MOS管M2的源极串联后连接到MOS管M1的漏极上，MOS管M1的栅极与注入信号V_inj相连，MOS管M1的源极接地；电感L1和电容C1之间的引出端为第一输出端RF+，电感L1和电容C2之间的引出端为第二输出端RF-。

所述的电容C1、电容C2均为可变电容。

所述的MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3均为N型MOS管。

所述的注入锁定分频结构用于锁相环中并替代分频器。

所述的参考信号F_ref由外部的晶体振荡器产生。

本发明的有益效果为：

本发明能获得高稳定工作频率、低功耗的带自动频率校验功能，可以更好地在实际过程中对ILFD电路中控制电压V_T的控制以及对潜在的工艺偏差等因素的抵抗。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图。

图2为引入本发明的锁相环的结构原理示意图。

图3为本发明中采用的注入锁定分频器的结构原理示意图。