[发明专利]一种应用于锁相环系统的锁相加速电路及锁相环系统

权利要求书

1.一种应用于锁相环系统的锁相加速电路，该锁相加速电路适用的锁相环包括:鉴频鉴相器、电荷泵、压控振荡器、低通滤波器和分频器，鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器和分频器依次连接形成一个反馈环路，其特征在于，所述锁相加速电路包括偏移电压产生模块和电流注入控制模块；

低通滤波器的信号输入端连接低通滤波器的信号输入端，低通滤波器的电容输入端连接电流注入控制模块的信号输出端，用于在接收低通滤波器的信号输入端提供的电荷的同时，也接收电流注入控制模块的信号输出端注入的电荷，并通过积累所有接收到的电荷生成控制电压输出给压控振荡器，其中，低通滤波器的电容输入端是：低通滤波器内部的阻容串联支路中，电阻及其串联的电容的连接节点；

电流注入控制模块的一个信号输入端连接低通滤波器的信号输入端，电流注入控制模块的另一个信号输入端连接偏移电压产生模块的信号输出端，电流注入控制模块的信号输出端同时连接低通滤波器的电容输入端和偏移电压产生模块的信号输入端，其中，偏移电压产生模块的信号输出端，用于产生一个高于偏移电压产生模块的信号输入端当前输入电压的偏移电压，该偏移电压跟随低通滤波器的电容输入端输入的电压的变化而变化；

电流注入控制模块，用于通过比较低通滤波器的信号输入端输入的电压值和偏移电压产生模块的信号输出端输出的电压值，来确定锁相加速电路的工作状态，当低通滤波器的信号输入端的电压值比偏移电压产生模块的信号输出端输出的电压值大时，导通锁相加速电路工作，使得锁相加速电路加速往低通滤波器注入电流；当低通滤波器的信号输入端输入的电压值比偏移电压产生模块的信号输出端输出的电压值小时，锁相加速电路处于断路状态。

2.根据权利要求1所述锁相加速电路，其特征在于，所述电流注入控制模块包括：第二运算放大器、电源、第一NMOS管和第二NMOS管；

第二运算放大器的正相输入端作为所述电流注入控制模块的一个信号输入端，连接所述低通滤波器的信号输入端； 第二运算放大器的负相输入端作为所述电流注入控制模块的另一个信号输入端，连接所述偏移电压产生模块的信号输出端；

第二运算放大器的信号输出端连接第二NMOS管的栅极，第二NMOS管的源极作为所述电流注入控制模块的信号输出端，连接所述低通滤波器的电容输入端，使得第二NMOS管作为开关NMOS管；

第二NMOS管的漏极连接第一NMOS管的源极，第一NMOS管的栅极连接第一NMOS管的漏极，第一NMOS管的漏极连接电源，使得第一NMOS管作为限流MOS管。

3.根据权利要求2所述锁相加速电路，其特征在于，在所述电流注入控制模块中：

如果所述第二NMOS管被换成第一PMOS管，那么在所述第二运算放大器的信号输出端与第一PMOS管的栅极之间增加连接一个反相器装置；第一PMOS管的漏极作为所述电流注入控制模块的信号输出端，连接所述低通滤波器的电容输入端；第一PMOS管的源极连接所述第一NMOS管的源极，其他元器件及其连接关系不变；

如果所述第二运算放大器的正相输入端及其负相输入端的连接关系互换，那么在所述第二运算放大器的信号输出端与第二NMOS管的栅极之间增加连接一个反相器装置，其他元器件及其连接关系不变；

如果所述第二NMOS管被换成第一PMOS管，且所述第二运算放大器的正相输入端及其负相输入端的连接关系互换，那么所述第二运算放大器的信号输出端连接第一PMOS管的栅极；第一PMOS管的漏极作为所述电流注入控制模块的信号输出端，连接所述低通滤波器的电容输入端；第一PMOS管的源极连接所述第一NMOS管的源极，其他元器件及其连接关系不变。

4.根据权利要求3所述锁相加速电路，其特征在于，在所述电流注入控制模块中：所述第一NMOS管换作第二PMOS管，第二PMOS管的源极连接所述电源，第二PMOS管的栅极和第二PMOS管的漏极共同连接所述第一PMOS管的源极或者所述第二NMOS管的漏极。