[发明专利]一种自动频率校准电路

权利要求书

1.一种自动频率校准电路，其特征在于：包括AFC模块、计数模块、加法器、分频器、鉴相器和数控振荡器，其中，AFC模块分别连接数控振荡器、计数模块和加法器，鉴相器通过加法器连接至数控振荡器，数控振荡器通过分频器连接计数模块，计数模块分别连接AFC模块和鉴相器；

其中，所述AFC模块用于根据计数模块获取的计数值，对输入的目标频率控制字FCW进行高位校准或中位校准，每个周期校准一位，最终实现粗调和中调，控振荡器用于根据校准后的校准频率控制字产生频率信号，分频器用于对频率信号进行分频，计数模块用于对分频器分频后的频率信号的上升沿和下降沿进行计数，并在粗调和中调时将计数值送给AFC模块，在粗调和中调完成后进行精调时将计数值送给鉴相器，鉴相器用于根据计数值实现精调。

2.根据权利要求1所述的自动频率校准电路，其特征在于：所述AFC模块包括递减计数器、AFC逻辑控制器、DMUX单元、第一级AFC单元、第二级AFC单元、RAM、相加器和2选1MUX单元，所述AFC逻辑控制器分别连接所述计数模块、递减计数器、DMUX单元和2选1MUX单元，所述第一级AFC单元和第二级AFC单元分别连接DMUX单元，所述RAM连接所述第一级AFC单元，所述相加器连接所述第二级AFC单元和RAM，所述2选1MUX单元分别连接第一级AFC单元、相加器和数控振荡器；

其中，所述AFC模块的工作阶段包括初始化阶段、稳定阶段、量化阶段、AFC阶段和复位阶段，递减计数器在接收到外部传递的开始信号后进入初始化阶段，设置计数值为初始化时间S1，AFC逻辑控制器控制初始化并将外部传递的目标频率控制字FCW直接传递至数控振荡器；在递减计数器计数值减为0后进入稳定阶段，重置计数值为数控振荡器起振时间S2，等待数控振荡器起振；在计数值再减为0后进入量化阶段，重置计数值为计数模块计数时间S3，AFC逻辑控制器向计数模块发送计数开始信号，并在计数值减为0时向计数模块发送计数结束信号，DMUX单元等待接收计数模块发送的AFC触发信号、上升沿计数值和下降沿计数值；当AFC逻辑控制器接收到AFC触发信号后进入AFC阶段，递减计数器重置计数值为AFC时间S4，AFC逻辑控制器会控制先进行FCW的高位校准然后再进行中位校准，若此时为FCW的高位进行校准，则AFC逻辑控制器控制DMUX单元将输入的FCW、上升沿计数值和下降沿计数值输出至第一级AFC单元，第一级AFC单元根据上升沿计数值和下降沿计数值对FCW进行校准，并将校准后的校准频率控制字存储在RAM中以及通过2选1MUX单元输出至数控振荡器，若此时为对FCW的中位进行校准，则AFC逻辑控制器控制DMUX单元将输入的FCW、上升沿计数值和下降沿计数值输出至第二级AFC单元，第二级AFC单元根据上升沿计数值和下降沿计数值对目标频率控制字FCW进行校准，并将校准后的校准频率控制字的中位与RAM中存储的校准频率控制字的高位通过相加器相加，之后再通过2选1MUX单元输出至数控振荡器；之后进入复位阶段，重置计数值为复位时间S5，AFC逻辑控制器控制AFC模块复位，并向计数模块发送复位信号。

3.根据权利要求2所述的自动频率校准电路，其特征在于：所述第一级AFC单元具体包括第一目标频率计算子单元、第一实际频率计算子单元、第一比较器、第一频率控制字输出子单元，其中：

所述第一目标频率计算子单元用于根据FCW采用下式计算目标频率：

f_target＝FCW·f_ref

式中，f_ref表示参考频率；

所述第一实际频率计算子单元用于根据上升沿计数值和下降沿计数值采用下式计算实际频率：

式中，N_div为分频器的分频比，N_c为计数模块的计数值，Pos_cnt为上升沿计数值，Neg_cnt为下降沿计数值，S4为AFC时间，即AFC阶段的周期数，

所述第一比较器用于根据比较目标频率和实际频率的大小；

所述第一频率控制字输出子单元，用于获取频率控制字的待校准位，以及在目标频率大于实际频率时，将存储在本地的校准频率控制字的待校准位更新为1，在目标频率小于实际频率时，将存储在本地的校准频率控制字的待校准位更新为0，其中，校准频率控制字的初始值为FCW，待校准位从最高位开始每次更新一位，直至更新到中间位为止。