[实用新型]一种带压控振荡器增益检测功能的锁相环

说明书

本实用新型公开了一种带压控振荡器增益检测功能的锁相环，它涉及锁相环频率综合器技术领域；参考时钟与鉴频鉴相器连接，鉴频鉴相器通过鉴频鉴相器输出信号线与电荷泵连接，电荷泵电流控制信号线与电荷泵连接，电荷泵通过电荷泵输出信号线与环路滤波器连接，环路滤波器通过VCO控制电压线与压控振荡器连接，VCO校正控制信号线与压控振荡器连接，压控振荡器分别通过VCO输出信号线与可编程分频器、输出缓冲器连接，可编程分频器通过分频器输出信号线与鉴频鉴相器连接，锁相环频率控制信号线与数字Sigma‑Delta调制器连接；本实用新型具有常数环路带宽的锁相环，可以改善频率调制的收发机因锁相环带宽变化导致的数据丢失。

技术领域：

本实用新型涉及一种带压控振荡器增益检测功能的锁相环，属于锁相环频率综合器技术领域。

背景技术：

当前的无线通讯芯片广泛试用频率调制技术进行数字无线通讯，如常见的WIFI、蓝牙等通讯芯片。

当无线通讯芯片采用频率调制技术时，有两种方式实现基带信号至射频信号的频率调制：一种方式是将数字基带信号通过DAC(Digital to Analog Converter：数模转换器)转换成模拟基带信号，然后通过模拟基带信号和上变频混频器的混频运算转换成射频调制信号，最后通过射频功率放大器芯片将其发射出去；另外一种方式是利用数字基带信号直接调制小数分频的锁相环频率综合器得到射频调制信号，这可以省去DAC和上变频混频器，对无线射频收发机芯片的功耗和面积带来极大的改善，目前已经成为频率调制器主流的实现方式。

锁相环环路的开环表达式为：

锁相环环路的闭环表达式为：

从上面两个表达式可以看出，锁相环的环路带宽由Icp(电荷泵的电流)、N(分频器的分频倍数)和Kvco(VCO的频率增益)以及Hlpf(s)(环路滤波器的传递函数)决定，Hlpf(s)一般由无缘器件构成，具有较大的稳定性；N的取值随无线通讯的频率改变而改变。

为了减小锁相环本振信号的相位噪声，必须减小VCO(Voltage ControlledOscillator：压控振荡器)的频率增益，同时保证VCO覆盖足够大的频率范围，一般在VCO内部采用开关电容阵列，使得VCO具有多条频率曲线。相邻频率曲线之间互相交叠保证VCO连续覆盖目标频段，同时每条频率曲线的频率增益(Kvco)较小。但是不同频率曲线的Kvco存在差异，频率较高的曲线具有较大的Kvco。

根据上述描述可知，无线通讯芯片工作在不同频率时，如果Icp维持固定值，锁相环的环路带宽会因为N和Kvco的改变而改变，如果锁相环的带宽小于无线信号的传输速率，将会导致数据产生丢失。

为解决锁相环带宽缩小而产生数据丢失的问题，当前的做法一般在芯片设计时将锁相环的环路带宽设计成远大于数据传输速率，保证即使锁相环的带宽发射缩小也始终大于数据的传输速率。这种方式存在一个缺点，那就是带来芯片功耗和面积的浪费。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种带压控振荡器增益检测功能的锁相环。