[发明专利]ＰＬＬ频率合成器和使用该合成器的高速频率锁定法

说明书

本发明涉及用于高频多路无线电通信或其他同类的东西中并具有高速频率锁定功能的PLL(锁相环)频率合成器，和使用此合成器的高速频率锁定法。

例如，在日本专利申请公开号平-1-305724中披露了一种通常的PLL频率合成器，按照该通常的PLL频率合成器，为了实现高速频率锁定工作，要将在起动该工作时从存储装置引入的数字信号变换模拟信号，并将相应于压控振荡器的所希望的振荡频率控制电压的电位，由电位注入装置，加到环路滤波器上。

图1是表示在以上申请中所披露的PLL频率合成器的方框图。按照此合成器，来自参考振荡器101的输出，由分频器102，被频分为1/M信号输出，并作为参考信号输入给相位比较器103。从另一方面来说，来自用于输出所希望的频率的压控振荡器104的输出，由可变分频器105，被频分为1/N信号输出，并输入给相位比较器103。相位比较器输出在分频器102和可变分频器105之间的相位差分量。相位比较器103的输出，经供给泵(Chargepump)106和环路滤波器107，输入给压控振荡器104的控制端，以便对于来自压控振荡器104的输出控制该相位差。由于上述工作，从压控振荡器104能得到与参考信号同步的稳定的输出。

为了在最初接通电源或者改变信道之间的频率时减少频率锁定时间，该PLL频率合成器还包含：一个ROM110，用来根据由控制器109发出的信道标志数据输出数字相应信号；一个D-A变换器111，用来将由ROM110发出的相应信号变换为模拟信号；一个接在D-A变换器111的输出电路上的注入电阻112；和一个转换开关113，用来按照来自控制器109的转换控制信号转换工作。

在上述通常的PLL频率合成器中，温度或者压控振荡器变动的变化，相应地引起所希望频率的频率控制电压的变化。为此，注入装置能够施加在仅有的近似区间的电位。这是因为在起动PLL频率合成器的工作时，压控振荡器的输出频率极大地偏离了所希望的频率。在此情况下，频率锁定时间不能足够地减少。

为了解决以上存在的问题而完成了本发明，本发明的第一个目的在于提供一种PLL频率合成器，无论温度变动的变化或组件的不规则性，它都能稳定地实现高速频率锁定工作。

本发明的第二个目的在于提供一种使用了由第一个目的所提供的PLL频率合成器的稳定的高速频率锁定法。

根据本发明的第一个方面，提供一种包括环路滤波器的PLL频率合成器，该合成器包含：一个A-D变换器，用来接收处于频率稳定状态中的压控振荡器的频率控制电压，以便输出相应于该频率控制电压的数字信号；一个用来存储该数字信号的存储单元；一个D-A变换器，用来接收从存储单元读出的数字信号，以便输出相应于该数字信号的模拟信号；和用来在频率合成器起动之前，将模拟信号的输出电压加到环路滤波器上的装置。

根据本发明的第二个方面，提供一种包括环路滤波器的PLL频率合成器，该合成器包含：一个A-D变换器，用来接收处于频率稳定状态中的压控振荡器的频率控制电压，以便输出相应于频率控制电压的第一数字信号；一个存储单元；用来存储来自A-D变换器作为控制电压的输出；温度补偿装置，用来输出与温度差相一致的在频率控制端之间的电位差；一个控制单元，用来将电位差与处于频率稳定状态中的控制电压相加，以便输出第二数字信号；一个D-A变换器，用来将第二数字信号变换为模拟信号并输出模拟信号；和用来在频率合成器起动之前，将模拟信号的输出电压加到环路滤波器上的装置。

按照本发明的第三个方面，提供一种PLL频率合成器，它包括一个压控振荡器，用来进行振荡和输出模拟频率控制电压，以使相对于参考振荡电压的相位差分量得到补偿，获得与来自参考振荡器的振荡和输出的模拟参考振荡电压同步稳定输出频率，该合成器包含：一个A-D变换器，用来接收处于频率稳定状态中的频率控制电压，并将频率控制电压变换为相应的数字信号，输出数字信号；一个用来存储数字信号的信号值的存储单元；一个用来将信号值变换为相应的模拟信号并输出该模拟信号的D-A变换器；一个控制单元，用来控制频率控制电压到A-D变换器的输入，控制来自存储单元的信号值的读出，控制来自D-A变换器的模拟信号的输出；和一个环路滤波器，用来在频率合成器起动之前，由控制单元将模拟信号的输出电压加到压控振荡器上。