[发明专利]延迟检测电路及低噪音振荡电路

说明书

本发明涉及一种延迟检测电路以及采用这种延迟检测电路的低噪音振荡电路。

图4示出了一种根据现有技术构成的低噪音振荡电路。这种低噪音振荡电路例如还披露于电子信息通信协会1989年3月的春季国家会议上发表的SAKUTA等人的论文“振荡器频率稳定性的改进”中(卷1第A-56页)(Improvement of Frequency Stability in Oscillator”，Elecrtonic Information Communication Society，Spring NatoinalMeeting，Vol.1，Page A-56，March，1989)。

在这类低噪音振荡电路中，压控振荡器(VCO)10的振荡输出一方面直接施加给一个高频混频器14，另一方面通过一个延迟单元12再送至混频器14。高频混频器14将延迟单元12的输出与VCO10的振荡输出相乘，所得结果然后被送至低通滤波器(LPF)16。LPF16将高频混频器14输出中与乘积相关联的高频成份除去。然后LPF16将经滤波后的电压馈送给VCO10作为控制电压。VCO10以与该控制电压相对应的频率振荡。

如果VCO10的振荡输出电压由下式代表：

V(t)＝A·cos(ωt+φ(t))，

LPF16的输出电压VP(t)则可以由下列表示：

VP(t)＝1/2·A²·cosωτ

       -1/2·A²·sinωτ·(φ(t)-φ(t-τ))其中A、ω和φ(t)分别为CVO10振荡输出电压的振幅、角频率和相位变量，而τ则是延迟单元12的延迟时间。如上述文献所描述的，现有技术通过将延迟单元12的延迟时间τ设定为(2m-1)π/2(其中m是整数)，而与此同时利用LPF16的输出电压VP(t)控制VCO10的振荡频率，从而减少噪音。

但是，现有技术所存在的缺陷在于，如果延迟单元12的延迟时间由于环境温度变化或者随着老化而改变时，噪音便得不到充分的减小。在适当地改变VCO10振荡频率(角频率ω)的应用情况下，例如在一些合成器应用的情况下，延迟单元12的延迟时间τ可能会由于振荡频率的改变，而变得偏离开最佳工作点(2m-1)π/2。

克服这一问题的技术，例如，在日本专利公开文件特开平3-140030中有过披露。图5示出了其中所披露的低噪音振荡电路。

在这种低噪音振荡电路中，VCO10的振荡输出电压V(t)，一方面直接地送至高频混频器14，另一方面则通过一个压控延迟单元18后再送至高频混频器14。高频混频器14的输出电压提供给VCO10作为控制电压。在此图中，高频成分被忽略掉了。换言之，用VP(t)表示高频混频器14的输出。压控延迟单元18是一种其中延迟时间τ由电压控制的那种延迟单元。用于压控延迟单元18的控制电压，是通过经LPF20对高频混频器14的输出VP(t)进行滤波而获得的。如此地设定LPF20的关断频率，使得除去高频混频器14振荡输出VP(t)中的一些相应噪音成分，亦即，前述等式VP(t)的左边第二项，以便只有直流(DC)成分(右边第一项)能够通过LPF20。由于高频混频器14输出电压VP(t)中所含的DC电压取决于压控延迟单元18的延迟时间τ，所以如果包括该LPF20的反馈环路的灵敏度足够高的话，压控延迟单元的延迟时间τ就总能够保持在最佳工作点(2m-1)π/2。

图5所示的第二种现有技术方案优于图4所示的第一种现有技术方案之处在于，延迟时间τ总能维持在最佳工作点(2m-1)π/2。但是，第二种现有技术需要一个反馈环路，用以将高频混频器14的输出反馈给压控延迟单元18。而且，通常不能够做到仅由LPF20来提供足够的灵敏度，所以反馈回路需要一个直流放大器。此外，尽管可以采用一种压控电子器件，例如变抗器或类似器件，来提供适当的压控制延迟单元，但是这种器件不适于用来提供集成电路。这妨碍了系统的集成化和小型化。

因此，本发明的目的在于，提供不需要控制延迟时间以及用于其中反馈环路，因而能够容易地实现系统的集成化和小型化的一种低噪音振荡电路。

根据本发明的第一方面，提供了一个延迟检测电路，用以利用延迟处理，执行VCO振荡输出的检测，其包括：

a)一个第一高频混频器，用以将振荡输出与一个经过延迟的振荡输出相乘(后者是通过使振荡输出延迟一个预定的延迟时间后获得的)，以产生一个第一高频信号；