[发明专利]一种可快速锁定的锁相环及其锁定方法

说明书

本发明公开了一种可快速锁定的锁相环及其锁定方法，所述可快速锁定的锁相环包括包括滤波器控制单元和带宽可调的环路滤波器，所述压控振荡器通过所述环路滤波器连接所述数字相位频率检测器，所述滤波器控制单元连接所述环路滤波器，所述滤波器控制单元用于当锁相环工作时改变环路滤波器的电路来展宽环路带宽以提高所述锁相环的锁定速度，并在锁相环完成锁定后恢复环路滤波器的电路以恢复环路带宽。本发明通过改变环路滤波器的电路而展宽环路带宽，从而进一步提高锁相环的锁定速度，减少了锁相环的锁定时间，而且成本较低。

技术领域

本发明涉及锁相环锁定技术领域，特别涉及一种可快速锁定的锁相环及其锁定方法。

背景技术

常规PLL锁定过程中，由于锁定频率的变化引起的鉴相器鉴相的相位差周期性变化带来的控制电压的滑落，延缓了整个锁定过程，导致锁定时间过慢不能满足很多通信中的应用需求。

当前也有一些方法来提高PLL的锁定速度，甚至有相关专利，大体的思路是通过采用快速给环路滤波器进行充电来改善频率改变引起的环路控制电压的缓慢爬坡过程浪费的时间，这个思路无疑给PLL带来了更快的锁定速度，提高了PLL的锁定性能，但是此种方式的电路较为复杂，而且给电路带来的额外的功耗，成本较高。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种可快速锁定的锁相环及其锁定方法，可显著减少锁相环的锁定时间，而且成本较低。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种可快速锁定的锁相环，包括压控振荡器和数字相位频率检测器，还包括滤波器控制单元和带宽可调的环路滤波器，所述压控振荡器通过所述环路滤波器连接所述数字相位频率检测器，所述滤波器控制单元连接所述环路滤波器，所述滤波器控制单元用于当锁相环工作时改变环路滤波器的电路来展宽环路带宽以提高所述锁相环的锁定速度，并在锁相环完成锁定后恢复环路滤波器的电路以恢复环路带宽。

所述的可快速锁定的锁相环中，所述滤波器控制单元通过改变频率控制字来改变所述环路滤波器的电路。

所述的可快速锁定的锁相环中，所述环路滤波器包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一三极管，所述第一电阻的一端连接第一电容的一端和压控振荡器，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻的另一端依次通过第二电阻和第二电容接地、也连接第三电容的一端、第四电容的一端和数字相位频率检测器的C+端，所述第三电容的另一端接地，所述第四电容的另一端连接第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极连接滤波器控制单元。

所述的可快速锁定的锁相环中，所述环路滤波器还包括第二三极管、第三电阻和第五电容，所述第三电阻的一端连接第一电阻的另一端，所述第三电阻的另一端通过第五电容连接第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接滤波器控制单元。

所述的可快速锁定的锁相环中，所述环路滤波器还包括第六电容和第三三极管，所述第六电容的一端连接压控振荡器和第一电阻的一端，所述第六电容的另一端连接第三三极管的集电极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极连接滤波器控制单元。

所述的可快速锁定的锁相环中，所述第一三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

所述的可快速锁定的锁相环中，所述第二三极管为NPN型三极管。

一种如上所述可快速锁定的锁相环的锁定方法，包括如下步骤：

锁相环工作时，滤波器控制单元控制环路滤波器的电路改变以使环路带宽增加；

数字相位频率检测器输出锁定完成指示信号，完成锁定；

滤波器控制单元控制环路滤波器的电路恢复原样。