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带宽调整电路、方法、装置、产品、介质及锁相环电路与流程

  • 国知局
  • 2024-08-02 15:52:38

本发明涉及电路设计领域,特别涉及一种带宽调整电路、方法、装置、产品、介质及锁相环电路。

背景技术:

1、锁相环电路的作用是将输入信号的相位和频率与参考信号对齐或锁定在一起,以确保系统稳定工作。目前锁相环电路中的环路带宽为固定的,这在一定程度上限制了其噪声抑制能力和锁定时间。具体而言,环路带宽决定了锁相环系统的响应速度和稳定性,带宽无法调整意味着无法根据实际需求调整系统性能,可能导致系统在不同工作条件下表现不稳定。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种带宽调整电路、方法、装置、产品、介质及锁相环电路,可以根据实际需求动态调整带宽,从而提高噪声抑制能力和稳定性,同时也可以根据不同工作条件调整锁相环电路性能,确保稳定工作。

2、第一方面,本技术提供了一种带宽调整电路,应用于锁相环电路,所述锁相环电路还包括依次连接的电荷泵、滤波器和压控振荡器;

3、所述带宽调整电路包括自适应调整电路,所述自适应调整电路的输入端分别与所述压控振荡器的输入端和所述滤波器的输出端连接,所述自适应调整电路的输出端分别与所述电荷泵的控制端和/或所述滤波器的控制端连接;

4、所述自适应调整电路,用于根据所述压控振荡器的输入端的当前压控电压和期望压控电压调整所述电荷泵的充放电电流和/或所述滤波器的零极点;

5、所述期望压控电压根据所述压控振荡器的压控电压与输出频率的特性曲线确定,所述充放电电流与所述锁相环的带宽之间呈第一预设关系,所述零极点与所述锁相环的带宽之间呈第二预设关系。

6、其中,所述自适应调整电路包括误差电路和控制电路;

7、所述误差电路的输入端分别与所述压控振荡器的输入端和所述滤波器的输出端连接,所述误差电路的输出端通过所述控制电路分别与所述电荷泵的控制端和/或所述滤波器的控制端连接;

8、所述误差电路,用于根据所述压控振荡器的输入端的当前压控电压和期望压控电压,计算所述当前压控电压和所述期望压控电压的差值;

9、所述控制电路,用于根据所述差值调整自身的开关电路的状态,以输出第一控制信号至所述电荷泵的控制端以调整所述电荷泵的充放电电流,和/或输出第二控制信号至所述滤波器的控制端以调整所述滤波器的零极点。

10、其中,所述误差电路包括减法器和乘法器;

11、所述减法器的输入端分别与所述压控振荡器的输入端、所述滤波器的输出端、所述乘法器的第一输入端、用于输出所述期望压控电压的装置连接,所述减法器的输出端与所述乘法器的第二输入端连接,所述乘法器的输出端与所述控制电路连接。

12、其中,所述控制电路包括电流产生电路;

13、所述电流产生电路的输入端与所述误差电路的输出端连接,所述电流产生电路的输出端与所述电荷泵的控制端连接;

14、所述电流产生电路,用于根据所述误差电路输出的差值调整自身输出的电流值,并将所述电流值叠加在所述电荷泵的充放电电流上,以调整所述电荷泵的充放电电流。

15、其中,所述控制电路还包括驱动电路;

16、所述驱动电路的输入端与所述误差电路的输出端连接,所述驱动电路的输出端与所述电流产生电路连接;

17、所述驱动电路,用于根据所述误差电路输出的差值,生成驱动信号,以驱动所述电流产生电路调整自身输出的电流值。

18、其中,所述驱动电路包括积分电路;

19、所述积分电路的输入端与所述误差电路的输出端连接,所述积分电路的输出端与所述电流产生电路连接;

20、所述积分电路用于对所述误差电路输出的差值进行积分,得到积分值;

21、所述电流产生电路,具体用于在所述积分值为正时,根据所述积分值输出第一电流,以调整所述电荷泵的放电电流,在所述积分值为负时,根据所述积分值输出第二电流,以调整所述电荷泵的充电电流。

22、其中,所述电荷泵包括第一开关管和第二开关管;

23、所述电流产生电路的第一输出端与所述第一开关管的第一端连接,所述电流产生电路的第二输出端与所述第二开关管的第二端连接,所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接并作为所述电荷泵的输出端与所述滤波器的输入端连接;

24、所述第一开关管,用于在所述电荷泵放电时导通;

25、所述第二开关管,用于在所述电荷泵充电时导通;

26、所述电流产生电路,具体用于在所述积分值为正时,通过自身的第一输出端输出所述第一电流,叠加至所述第一开关管,以调整所述电荷泵的放电电流,在所述积分值为负时,通过自身的第二输出端输出所述第二电流,叠加至所述第二开关管,以调整所述电荷泵的充电电流。

27、其中,所述电流产生电路包括第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管;

28、所述第三开关管的第一端分别与所述积分电路的第一输出端、所述第三开关管的控制端及所述第四开关管的控制端连接,所述第三开关管的第二端分别与所述第四开关管的第二端及地端连接,所述第四开关管的第一端作为所述电流产生电路的第一输出端与所述第一开关管的第一端连接;

29、所述第五开关管的第一端分别与所述积分电路的第二输出端、所述第五开关管的控制端及所述第六开关管的控制端连接,所述第五开关管的第二端分别与所述第六开关管的第二端及电源端连接,所述第六开关管的第一端作为所述电流产生电路的第二输出端与所述第二开关管的第二端连接;

30、所述第三开关管,用于在所述积分值为正时导通;所述第三开关管导通时,所述第三开关管上的电流为第三电流;

31、所述第四开关管,用于在所述第三开关管导通时导通,所述第四开关管导通时,所述第四开关管上的电流为所述第一电流,所述第一电流为所述第三电流的预设倍数;

32、所述第五开关管,用于在所述积分值为负时导通;所述第五开关管导通时,所述第五开关管上的电流为第四电流;

33、所述第六开关管,用于在所述第五开关管导通时导通,所述第六开关管导通时,所述第六开关管上的电流为所述第二电流,所述第二电流为所述第四电流的预设倍数。

34、其中,所述驱动电路包括八个开关管和恒流源,其中,第七开关管的第一端、第八开关管的第一端、第九开关管的第一端以及第十开关管的第一端均与电源端连接;所述第七开关管的第二端分别与第十一开关管的第一端、所述第十一开关管的控制端、第十二开关管的控制端连接,所述第十一开关管的第二端及所述第十二开关管的第二端均接地,所述第十二开关管的第一端作为所述驱动电路的第二输出端与所述电流产生电路连接,所述第七开关管的控制端分别与所述第八开关管的控制端和第二端、第十三开关管的第一端连接,所述第九开关管的控制端分别与自身的第二端、第十四开关管的第一端、所述第十开关管的控制端连接,所述第十开关管的第二端作为所述驱动电路的第一输出端与所述电流产生电路连接;所述第十三开关管的第二端通过所述恒流源接地,所述第十四开关管的第二端通过所述恒流源接地;所述第十三开关管的控制端与所述误差电路的输出负端连接,所述第十四开关管的控制端与所述误差电路的输出正端连接;

35、所述第十三开关管、所述第九开关管及所述第十开关管在所述误差电路的输出正端输出高电平时导通,以驱动所述电流产生电路产生第一电流,以调整所述电荷泵的放电电流;

36、所述第十二开关管、所述第八开关管、所述第七开关管、所述第十一开关管和所述第十二开关管在所述误差电路的输出负端输出高电平时导通,以驱动所述电流产生电路产生第二电流,以调整所述电荷泵的充电电流。

37、其中,所述控制电路还包括零极点调整电路;

38、所述零极点调整电路的输入端与所述误差电路的输出端连接,所述零极点调整电路的输出端与所述滤波器的控制端连接;

39、所述零极点调整电路,用于调整所述滤波器中电阻元件的阻值,以调整所述滤波器的零极点。

40、其中,所述滤波器包括线性器件、第一电容和第二电容;

41、所述线性器件的控制端作为所述滤波器的控制端,所述线性器件的第一端分别与所述线性器件的控制端、所述第二电容的第一端连接,所述线性器件的第二端通过所述第一电容接地,所述第二电容的第二端接地。

42、其中,所述线性器件包括晶体管,所述晶体管的控制端作为所述线性器件的控制端,所述晶体管的第一端为所述线性器件的第一端,所述晶体管的第二端为所述线性器件的第二端;

43、所述晶体管的控制端分别与所述电荷泵中的第一开关管的第二端及所述第二开关管的第一端连接。

44、第二方面,本技术提供了一种锁相环电路,包括上述所述的带宽调整电路,还包括依次连接的电荷泵、滤波器和压控振荡器,所述带宽调整电路分别与所述压控振荡器、所述电荷泵和/或所述滤波器连接。

45、第三方面,本技术提供了一种带宽调整方法,应用于上述所述的带宽调整电路,所述带宽控制方法包括:

46、获取用户输入的期望压控电压和所述锁相环中压控振荡器的输入端的当前压控电压;

47、根据所述当前压控电压和期望压控电压调整电荷泵的充放电电流和/或滤波器的零极点;

48、所述期望压控电压根据所述压控振荡器的压控电压与输出频率的特性曲线确定,所述充放电电流与所述锁相环的带宽之间呈第一预设关系,所述零极点与所述锁相环的带宽之间呈第二预设关系。

49、其中,根据所述当前压控电压和期望压控电压调整电荷泵的充放电电流,包括:

50、计算所述当前压控电压和所述期望压控电压的差值;

51、根据所述差值产生第一电流,以调整所述电荷泵的放电电流,或根据所述差值产生第二电流,以调整所述电荷泵的充电电流。

52、其中,根据所述差值产生第一电流,以调整所述电荷泵的放电电流,或根据所述差值产生第二电流,以调整所述电荷泵的充电电流,包括:

53、在所述差值为正时,产生所述第一电流,叠加至所述电荷泵的放电电流上,以调整所述电荷泵的放电电流;

54、在所述差值为负时,产生所述第二电流,叠加至所述电荷泵的充电电流上,以调整所述电荷泵的充电电流。

55、其中,所述滤波器中的电阻元件为线性器件,根据所述当前压控电压和期望压控电压调整所述滤波器的零极点,包括:

56、根据所述当前压控电压和所述期望压控电压调整控制所述线性器件的控制信号;

57、根据所述控制信号调整所述线性器件的导通程度,以调整所述线性器件的阻值;

58、所述线性器件的阻值与所述滤波器的零极点之间呈第三预设关系。

59、第四方面,本技术提供了一种带宽调整装置,包括:

60、存储器,用于存储计算机程序;

61、处理器,用于在执行计算机程序时,实现上述所述的带宽调整方法的步骤。

62、第五方面,本技术提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述所述的带宽调整方法的步骤。

63、第六方面,本技术提供了一种非易失性存储介质,所述非易失性存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的带宽调整方法的步骤。

64、本发明提供了一种带宽调整电路、方法、装置、产品、介质及锁相环电路,涉及电路设计领域,用于解决锁相环电路的带宽不可调的问题。该电路中,自适应调整电路可以根据压控振荡器的输入电压和期望压控电压来动态调整电荷泵的充放电电流和/或滤波器的零极点,从而实现带宽的调整,而期望压控电压根据压控振荡器的压控电压与输出频率的特性曲线进行确定,确保带宽调整的准确性。可见,本技术中的带宽调整电路,锁相环电路可以根据实际需求动态调整带宽,从而提高噪声抑制能力和稳定性,同时也可以根据不同工作条件调整锁相环电路的性能,确保稳定工作。

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