[发明专利]一种快速锁相低噪声信号发生器及信号发生方法

摘要

本发明提出了一种快速锁相低噪声信号发生器，包括低噪声参考信号、鉴相器、窄带积分器、宽带积分器、比例加法器、压控振荡器和反馈网络；所述压控振荡器的输出信号经过反馈网络与参考信号输入鉴相器中鉴相，鉴相器的输出信号一路送到窄带积分器，另一路送到宽带积分器，比例加法器将窄带积分器和宽带积分器输出的电压比例相加产生压控振荡器的压控电压。本发明采用两个不同带宽的积分器，构成了两个不同的环路带宽，大的环路带宽提高了锁相速度，环路最终锁定在小带宽上，同时实现了小带宽与快速锁两个在锁相环上相互制约的特性。

主权项

一种快速锁相低噪声信号发生器，其特征在于，包括：低噪声参考信号、鉴相器、窄带积分器、宽带积分器、比例加法器、压控振荡器和反馈网络；所述压控振荡器的输出信号经过反馈网络与参考信号输入鉴相器中鉴相，鉴相器的输出信号一路送到窄带积分器，另一路送到宽带积分器，比例加法器将窄带积分器和宽带积分器输出的电压比例相加产生压控振荡器的压控电压；所述比例加法器设置窄带积分器和宽带积分器输出信号的比例系数，宽带积分器输出电压的系数较高，窄带积分器输出电压的系数较低；首先，压控振荡器被预置到一个新的频率点时，环路处于未锁定状态，压控振荡器输出信号的频率与目标频率具有一定的频率差，启动鉴频功能将频率差减小，之后进入鉴相功能产生的频率牵引过程；其次，频率牵引使压控振荡器输出频率与锁相目标频率的差进一步减小，宽带积分器和窄带积分器输出的积分电压进入比例加法器，宽带积分器输出的积分电压比例系数大而窄带积分器的小，这样窄带积分器输出电压的变化对压控振荡器输出频率的影响小而宽带积分器输出电压的变化影响大；环路首先达到宽带积分器决定的环路带宽的快捕带，环路迅速锁定于带宽积分器决定的环路带宽；最后，环路锁定在宽带积分器的环路带宽时，鉴相器输出的误差信号的频率小于宽带积分器的环路带宽，误差信号为环路带宽内信号，对于宽带积分器，环路处于稳定状态，积分器输出电压稳定，所以此时窄带积分器输出的电压开始对压控振荡器的频率起主要作用；对于窄带积分器，环路刚好进入快捕带，锁相环路会被进一步缩小带宽，直到锁定于窄带积分器的环路带宽。