CN101652928B - 振荡频率控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高稳定的振荡频率控制电路，校正自己的频率，按照外部基准信号的检波中的温度特性，确定外部基准信号的输入电平的适当范围内，对于该适当范围的内外控制压控振荡器的控制电压。一种振荡频率控制电路，包括：压控振荡器(15)；分频器(16)；相位比较器(12)；环路滤波器(14)；检波电路(17)；温度传感器(22)；固定电压供给电路(23)；选择开关(13)，作为外部基准同步模式连接相位比较器(12)与环路滤波器(14)，作为固定电压模式连接固定电压供给电路(23)与环路滤波器(14)；以及CPU(20)，如果由检波电路(17)检测的外部基准信号电平的检波电压处于与由温度传感器(22)检测出的温度的温度特性相应的适当范围内则作为外部基准同步模式，如果处于适当范围外则作为固定电压模式来切换选择开关(13)。
Description
技术领域
本发明涉及振荡器的振荡频率控制电路，特别涉及使与外部基准信号同步，校正自己的频率，与外部基准信号的检波的温度特性相应而高稳定的振荡频率控制电路。
背景技术
下一代移动通信以及地面数字广播等的基站中，对于频率基准信号的要求精度日益提高。
作为频率基准信号，铯频率基准振荡器、铷频率基准振荡器、基于GPS信号的频率同步型基准振荡器等被利用于广播、通信领域的***中。
但是，由于这些振荡器普遍价格昂贵，所以将来自这些振荡器的基准信号进行分配并作为装置的基准信号源而使用。
被分配的基准信号被使用于通信***的基准时钟中。
具体而言，作为PLL(Phase Locked Loop，锁相环)电路的相位比较的参考信号、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等的基准时钟信号、DA(Digital/Analog，数字/模拟)转换器、AD(Analog/Digital，模拟/数字)转换器的采样时钟而使用。
[以往的PLL电路：图6]
接下来，参照图6对以往的PLL电路进行说明。图6是一般的PLL电路的结构框图。
PLL电路如图6所示包括：相位比较器(Phase Comparator)32，对外部基准信号(Fref)与被1/N分频的信号进行比较，输出相位差信号；电荷泵(Charge Pump)33，以脉冲宽度的电压输出相位差；环路滤波器(Loop Filter)34，对来自电荷泵33的输出电压进行平滑化；带电压控制功能的晶体振荡器(VCXO：Voltage ControlledCrystal Oscillator)35，根据来自环路滤波器34的控制电压变更频率而振荡输出期望的频率(内部基准信号：Output Frequency)；以及分频器(Divider)36，将VCXO35的输出(内部基准信号)分频为1/N。
此外，内部基准信号为N×Fref的信号。
PLL电路通过对内部的VCXO35施加反馈控制使得从外部输入的基准信号与内部的VCXO35的相位差恒定，从而获得与基准信号同步的振荡器输出。
具体而言，相位比较器32通过对高稳定的外部基准信号与来自基于输入电压进行频率控制的VCXO35的输出信号的相位进行比较，进行将相位比较结果进行平滑化的直流电压被反馈到VCXO35的PLL控制，由此进行高精度的信号生成。PLL电路在通信、广播装置等中被广泛使用。
此外，作为与以往的振荡器中的振荡频率控制电路相关的现有技术有日本特开2000-083003号公报(专利文献1)、日本特开2003-179489号公报(专利文献2)。
专利文献1中记载有自由振荡频率调整方式，在该自由振荡频率调整方式中，频率计数器进行与在与脉冲宽度对应的时间内输入的VCO(Voltage Controlled Oscillator)的输出信号同步的计数动作，与VCO的振荡频率对应的计数值被保持在锁存器电路中，CPU在计数值脱离规定范围内时，使VCO的施加电压变化而进行调整使得自由振荡频率成为规定范围。
另外，专利文献2中记载有锁相环电路，该锁相环电路具有以下功能：微型计算机在相位比较器的输出处于规定电平的期间中对VCO的输出脉冲信号的脉冲进行计数，根据该计数值更新控制用的数据，将该数据在DAC(Digital Analog Converter，数模转换器)中作为模拟信号与来自LPF(Low Pass Filter，低通滤波器)的信号结合而设为VCO的频率控制信号的压控振荡器的自由振荡频率的自动调整功能。
专利文献1：日本特开2000-083003号公报
专利文献2：日本特开2003-179489号公报
但是，上述以往的PLL电路中，如果外部基准信号的输入电平在适当的范围内则没有问题，但成为适当范围外时，会出现无法进行稳定的外部基准同步动作的问题。
进一步，在决定外部基准信号的输入电平在适当范围内还是适当范围外时，在检波外部基准信号的滤波器、放大器、检波电路等有温度特性的情况下，即使是恒定的输入电平，检波电压也会根据该温度特性而波动，存在难以决定适当范围的内外的问题。
另外，在专利文献1、2中，对VCO的输出进行计数，或者对相位比较器的输出进行计数而调整自由振荡频率，但并不能直接检测出外部基准信号的异常而适当进行频率调整。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于通过校正自己的频率，按照外部基准信号的检波中的温度特性，确定外部基准信号的输入电平的适当范围内，对于该适当范围的内外控制压控振荡器的控制电压而提供一种高稳定的振荡频率控制电路。
本发明为了解决上述以往例的问题，在振荡频率控制电路中，包括：压控振荡器；分频器，对来自压控振荡器的输出进行分频；相位比较器，对外部基准信号与来自分频器的输出的相位进行比较，输出相位差信号；环路滤波器，对来自相位比较器的输出进行平滑化而输出；检波电路，对外部基准信号的输入电平进行检波；温度传感器，对检波电路附近的温度进行检测；存储器，存储用于对于外部基准信号的检波电压确定与温度特性相应的适当范围内以及适当范围外的电压值；固定电压供给电路，供给固定电压；选择开关，作为外部基准同步模式连接相位比较器与环路滤波器，或者作为固定电压模式连接固定电压供给电路与环路滤波器；以及控制部，如果由检波电路检测出的外部基准信号电平的检波电压处于与由温度传感器检测出的温度的温度特性相应的适当范围内，则作为所述外部基准同步模式输出切换所述选择开关的控制信号，如果所述检波电压处于与由所述温度传感器检测出的温度的温度特性相应的所述适当范围外，则作为所述固定电压模式输出切换所述选择开关的控制信号。
本发明在上述振荡频率控制电路中，控制部在启动时输出切换选择开关的控制信号使得成为固定电压模式，当由检波电路检波出的外部基准信号电平的检波电压成为适当范围内时，输出切换选择开关的控制信号使得成为外部基准同步模式。
本发明在上述振荡频率控制电路中，在存储器中，基于与温度特性相应的检波阈值，针对每个该温度特性存储用于对于外部基准信号电平的检波电压确定与温度特性相应的适当范围内以及适当范围外的电压值。
本发明在上述振荡频率控制电路中，作为用于对于外部基准信号电平的检波电压确定与温度特性相应的适当范围内以及适当范围外的电压值，针对每个温度特性，将适当范围的上限值HL、适当范围的下限值LH、在与适当范围外的分界线处能够容许的上限容许值HH、在与适当范围外的分界线处能够容许的下限容许值LL存储在存储器中。
本发明在上述振荡频率控制电路中，控制部，当外部基准信号电平的检波电压的值处于适当范围内的情况下，在所述检波电压的值上升而成为上限值HL以上、且超过了上限容许值HH时，或者，在所述检波电压的值下降而成为下限值LH以下、且低于下限容许值LL时，输出切换选择开关的控制信号使得成为固定电压模式，当外部基准信号电平的检波电压的值处于适当范围外的情况下，在所述检波电压的值上升而超过下限容许值LL、且变为适当范围的下限值LH以上时，或者，在所述检波电压的值下降而低于上限容许值HH、且成为适当范围的上限值HL以下时，输出切换选择开关的控制信号使得成为外部基准同步模式。
根据本发明，构成为如下振荡频率控制电路，包括：压控振荡器；分频器，对来自压控振荡器的输出进行分频；相位比较器，对外部基准信号与来自分频器的输出的相位进行比较，输出相位差信号；环路滤波器，对来自相位比较器的输出进行平滑化而输出；检波电路，对外部基准信号的输入电平进行检波；温度传感器，对检波电路附近的温度进行检测；存储器，存储用于对于外部基准信号的检波电压确定与温度特性相应的适当范围内以及适当范围外的电压值；固定电压供给电路，供给固定电压；选择开关，作为外部基准同步模式连接相位比较器与环路滤波器，或者作为固定电压模式连接固定电压供给电路与环路滤波器；以及控制部，如果由检波电路检测出的外部基准信号电平的检波电压处于与由温度传感器检测出的温度的温度特性相应的适当范围内，则作为所述外部基准同步模式输出切换选择开关的控制信号，如果检波电压处于与由温度传感器检测出的温度的温度特性相应的适当范围外，则作为固定电压模式输出切换选择开关的控制信号。因此，具有如下效果：能够校正自己的频率，按照外部基准信号的检波中的温度特性，确定外部基准信号的输入电平的适当范围，对于该适当范围的内外控制压控振荡器的控制电压而进行高稳定的振荡频率。
根据本发明，构成为如下振荡频率控制电路，即，控制部在启动时输出切换选择开关的控制信号使得成为固定电压模式，当由检波电路检波出的外部基准信号电平的检波电压成为适当范围内时，输出切换选择开关的控制信号使得成为外部基准同步模式，因此具有启动时也能够进行稳定的外部基准同步动作的效果。
根据本发明，构成为如下振荡频率控制电路，即，控制部，当外部基准信号电平的检波电压的值处于适当范围内的情况下，在检波电压的值上升而成为上限值HL以上、且超过了上限容许值HH时，或者，在检波电压的值下降而成为下限值LH以下、且低于下限容许值LL时，输出切换选择开关的控制信号使得成为固定电压模式，当外部基准信号电平的检波电压的值处于适当范围外的情况下，在检波电压的值上升而超过下限容许值LL、且变为适当范围的下限值LH以上时，或者，在检波电压的值下降而低于上限容许值HH、且成为适当范围的上限值HL以下时，输出切换选择开关的控制信号使得成为外部基准同步模式。因此，具有在适当范围内与适当范围外的分界线处选择开关不会被频繁地切换，能够使切换动作稳定化的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的振荡频率控制电路的结构框图。
图2是表示外部基准信号电平检测的概要的图。
图3是表示低输入时的外部基准信号检波电压的温度特性的图。
图4是与温度特性相应的状态确定处理的流程图。
图5是选择开关切换控制处理的流程图。
图6是一般的PLL电路的结构框图。
符号的说明
11滤波器
12相位比较器
13选择开关
14环路滤波器
15压控振荡器
16分频器
17检波电路
18放大器
19放大器
20CPU
21存储器
22温度传感器
23固定电压供给电路
24AD转换器
25AD转换器
32相位比较器
33电荷泵
34环路滤波器
35VCXO
36分频器
具体实施方式
[实施方式的概要]
参照附图对本发明的实施方式进行说明。
本发明的实施方式所涉及的振荡频率控制电路包括：压控振荡器；分频器，对来自压控振荡器的输出进行分频；相位比较器，对外部基准信号与来自分频器的输出的相位进行比较，输出相位差信号；环路滤波器，对来自相位比较器的输出进行平滑化而输出；检波电路，对外部基准信号的输入电平进行检波；温度传感器，对检波电路附近的温度进行检测；存储器，存储用于对于外部基准信号的检波电压确定与温度特性相应的适当范围内以及适当范围外的电压值；固定电压供给电路，供给固定电压；选择开关，作为外部基准同步模式连接相位比较器与环路滤波器，或者作为固定电压模式连接固定电压供给电路与环路滤波器；以及控制部，如果由检波电路检测出的外部基准信号电平的检波电压处于与由温度传感器检测出的温度的温度特性相应的适当范围内，则作为外部基准同步模式输出切换选择开关的控制信号，如果检波电压处于与由温度传感器检测出的温度的温度特性相应的适当范围外，则作为固定电压模式输出切换选择开关的控制信号，该振荡频率控制电路校正自己的频率，按照外部基准信号的检波中的温度特性，确定外部基准信号的输入电平的适当范围，对于其适当范围的内外控制压控振荡器的控制电压而能够进行高稳定的振荡动作。
[振荡频率控制电路：图1]
参照图1对本发明的实施方式所涉及的振荡频率控制电路进行说明。图1是本发明的实施方式所涉及的振荡频率控制电路的结构框图。
本发明的实施方式所涉及的振荡频率控制电路(本电路)，如图1所示，包括：滤波器11、相位比较器12、选择开关13、环路滤波器14、压控振荡器15、分频器16、检波电路17、放大器18、放大器19、CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)20、存储器21、温度传感器22、固定电压供给电路23、AD转换器24、以及AD转换器25。
[本电路的各部]
滤波器11例如是对10MHz的外部基准信号(外部REF)进行频带限制的滤波器。作为基本结构并不是必须的，但具有去除外部基准信号的高频成分的作用。
放大器19对来自滤波器11的输出信号进行放大而输出给相位比较器12与检波电路17。
相位比较器12对从放大器19输出的基准信号与由分频器16分频而得到的信号的相位进行比较，输出相位差信号。
此外，相位比较器12对外部基准信号与分频信号的相位进行比较而检测出同步(锁定)时，对CPU20输出锁定检测信号，检测出非同步(失锁)时，对CPU20输出失锁检测信号。
选择开关13为了连接相位比较器12与环路滤波器14，此外为了连接固定电压供给电路23与环路滤波器14，根据来自CPU20的切换控制信号进行切换。
即，选择开关13在从CPU20输入进来用于选择将相位比较器12与环路滤波器14进行连接而根据外部基准信号动作的外部基准同步模式(B)的切换控制信号(外部基准同步模式选择信号)时，连接相位比较器12与环路滤波器14，在从CPU20输入进来用于选择将固定电压供给电路23与环路滤波器14进行连接而根据固定电压动作的固定电压模式(A)的切换控制信号(固定电压模式选择信号)时，连接固定电压供给电路23与环路滤波器14。
环路滤波器14是对来自相位比较器12的输出电压进行平滑化的滤波器，即，是对输入给压控振荡器15的控制电压进行平滑化的滤波器。
压控振荡器15根据来自环路滤波器14的控制电压对频率进行变更而振荡输出期望的频率(内部基准信号)。
此外，代替压控振荡器(VCO)，也可以使用带电压控制的晶体振荡器(VCXO)、带电压控制功能的恒温晶体振荡器(VC-OCXO)等。
分频器16将从压控振荡器15输出的内部基准信号分频为1/N。
检波电路17进行来自放大器19的输出信号的电平检波。
放大器18对由检波电路17检波出的信号进行放大。
温度传感器22被设置在影响滤波器11、检波电路17、放大器18、19的检波特性的电路的附近，将测定的温度的值输出给AD转换器25。
AD转换器24将从放大器18输出的外部REF的检测电平从模拟信号转换为数字信号而输出给CPU20。
AD转换器25将来自温度传感器22的温度的值从模拟信号转换为数字信号而将温度信息输入给CPU20。
CPU20接收来自AD转换器25的温度信息，判定温度信息的值是否处于常温时的范围、低温时的范围、还是高温时的范围，设定与其相应的检波阈值。
具体而言，CPU20判定由温度传感器22检测出的温度的值是处于比常温时的范围的下限值(Ta)低的低温时的范围(＜Ta)，还是处于比常温时的范围的上限值(Tb)高的高温时的范围(Tb＜)，还是处于常温时的范围内(Ta≤、≤Tb)。
然后，CPU20读入与上述三个范围对应地存储在存储器21中的各检波阈值，作为外部REF的电平检测用的检波阈值设定在内部。
具体而言，如果处于常温时的范围内(Ta≤、≤Tb)，则没有温度偏置，设定检波阈值V，如果处于低温时的范围(＜Ta)，则设定设置有温度偏置+Va的检波阈值V+Va，如果处于高温时的范围(Tb＜)，则设定设置有温度偏置-Vb的检波阈值V-Vb。
后面会叙述关于CPU20中的检测温度与检波阈值的设定处理的详细内容。
另外，CPU20接收来自AD转换器24的外部REF的被检测出的电平(外部REF检波电压)，判定是否处于根据上述设定的检波阈值求出的适当范围(电压LH≤外部REF检波电压≤电压HL)，如果处于适当范围内则变为状态2，相对于设置在适当范围的外侧的下限的容许值(下限容许值：电压LL[LL＜LH])、设置在适当范围的外侧的上限的容许值(上限容许值：电压HH[HL＜HH])，当电压HH＜外部REF检波电压、或者外部REF检波电压＜电压LL(容许范围外)时变为状态3，当电压LL≤外部REF检波电压＜电压LH、或者电压HL＜外部REF检波电压≤电压HH(虽然不是适当范围但是容许范围)时变为状态1。
后面会叙述关于外部REF检波电压的适当范围、容许值、容许范围、容许范围外、状态的详细内容。
另外，CPU20对选择开关13输出切换控制信号使得与状态相应地成为固定电压模式(A)或者外部REF模式(B)中的任意一个。
后面会叙述与状态相应的模式选择的详细内容。
存储器21分别存储与温度特性相应的检波阈值，当有温度偏置时存储偏置值，根据温度特性存储适当范围的上限值HL、上限容许值HH、适当范围的下限值LH、下限容许值LL。
具体而言，存储器21中存储有常温时的检波阈值V、高温时的检波阈值V-Vb、低温时的检波阈值V+Va，进一步，与这些检波阈值对应地存储有常温、高温、低温中的各个适当范围的上限值HL、上限容许值HH、适当范围的下限值LH、下限容许值LL。
此外，在本电路中，关于外部基准信号的输入异常，由于CPU20可以根据从检波电路17以及放大器18输出的外部REF的检测电平来识别，因此没有使用来自相位比较器12的失锁检测信号。
[外部REF电平检测：图2]
接下来，参照图2对CPU20中的外部REF电平检测的处理进行说明。图2是表示外部基准信号电平检测的概要的图。
在图2中，示出外部REF电平检测电压[V]相对于外部基准信号输入电平[dBm]的曲线，对于该曲线的特性通过仿真以及实验等设定外部REF检波电压的适当范围内以及适当范围外。将该适当范围的上限值设为电压HL、将下限值设为电压LH、将成为适当范围外的分界线的上限容许值设为电压HH、将下限容许值设为电压LL。
基本上，在上述适当范围内，采用外部基准同步模式(B)，与外部基准信号同步，在适当范围外，采用固定电压模式(A)，切换为固定电压。
这里，在适当范围周边，为了使切换动作稳定以避免频繁发生外部基准同步模式(B)与固定电压模式(A)的切换，设置比适当范围的上限值HL大的电压HH(上限容许值)和比适当范围的下限值LH小的电压LL(下限容许值)，在外部REF电平检测电压大于电压HH时视为适当范围外，在外部REF电平检测电压小于电压LL时视为适当范围外。
CPU20在外部REF电平检测电压处于适当范围内时，该检测电压上升而超过电压HL直到成为电压HH为止，此外，该检测电压下降而超过电压LH直到成为电压LL为止，CPU20维持外部基准同步模式(B)。
然后，在外部REF电平检测电压超过电压HH时，或者低于电压LL时，CPU20视为适当范围外而切换为固定电压模式(A)。
而且，CPU20在外部REF电平检测电压为电压HH以上时即使逐渐下降而成为电压HH也维持固定电压模式(A)，在下降至电压HL时切换为外部基准同步模式(B)。
另外，CPU20在外部REF电平检测电压为电压LL以下时即使逐渐上升而变为电压LL也维持固定电压模式(A)，在上升至电压LH时切换为外部基准同步模式(B)。
在本电路中，使用适当范围的上限值HL与下限值LH、适当范围外的下限值(上限容许值)HH与适当范围外的上限值(下限容许值)LL，从外部基准同步模式(B)到固定电压模式(A)的切换利用上限容许值HH与下限容许值LL，从固定电压模式(A)到外部基准同步模式(B)的切换利用适当范围的上限值HL与下限值LH。
[外部REF检波电压的温度特性：图3]
这里，参照图3说明在本电路中确定适当范围的下限值LH与下限容许值LL、适当范围的上限值HL与上限容许值HH的方法。图3是表示低输入时的外部基准信号检波电压的温度特性的图。
此外，为了得到上述各值，需要对低输入时与高输入时这两种情况确定值，但图3中基于低输入时的例子进行说明。
外部REF检波电压的温度特性如图3所示可以按照低温时、常温时、高温时的顺序用3条斜线表示。此外，关于由温度传感器22检测出的温度，预先确定有与低温时、常温时、高温时相当的温度范围。
当由温度传感器22检测出的温度处于常温时的温度范围时，求出成为外部REF输入电平的适当范围的常温时阈值V，将该常温时阈值V作为适当范围的下限值LH，进一步确定下限容许值LL。
当由温度传感器22检测出的温度处于低温时的温度范围时，求出成为外部REF输入电平的适当范围的低温时阈值V+Va，将该低温时阈值V+Va作为适当范围的下限值LH，进一步确定下限容许值LL。
图3中，外部REF输入电平为约-22dBm时的外部REF电平检测电压、约2.25V成为适当范围的下限值LH，外部REF输入电平为约-23dBm时的外部REF电平检测电压、约2.10V成为下限容许值LL。
当由温度传感器22检测出的温度处于高温时的温度范围时，求出成为外部REF输入电平的适当范围的高温时阈值V-Vb，将该高温时阈值V-Vb作为适当范围的下限值LH，进一步确定下限容许值LL。
图3中，外部REF输入电平为约-22dBm时的外部REF电平检测电压、约1.65V成为适当范围的下限值LH，外部REF输入电平为约-23dBm时的外部REF电平检测电压、约1.50V成为下限容许值LL。
如此，根据由温度传感器22检测出的温度与低温、常温、高温时相应的温度特性，确定各自的适当范围的下限值LH与下限容许值LL，并作为图2所示的确定适当范围内外的适当范围的下限值LH与下限容许值LL而利用。
图3的例子中，对于低输入时的例子进行了说明，以同样方式在高输入时也确定适当范围的上限值HL与上限容许值HH而利用。
上述图3的例子中，分类为低温时、常温时、高温时的三个温度特性而确定了LL、LH、HL、HH四个值，但也可以进一步细分化，或者按照针对每个温度计算出的温度特性确定每个检测温度的上述四个值。
此时，在存储器21中用表(适当范围确定表)存储每个温度的上述四个值，CPU20也可以根据检测出的温度的值，参照适当范围确定表而得到上述四个值。
[本电路的动作]
对本电路中的动作进行说明。
本电路在启动时，CPU20对选择开关13输出切换控制信号以选择固定电压模式(A)，选择开关13成为连接了固定电压供给电路23与环路滤波器14的状态。由此，从固定电压供给电路23供给的固定电压通过环路滤波器14输入到压控振荡器15，由压控振荡器15进行振荡动作。
然后，CPU20根据来自AD转换器25的温度信息与来自AD转换器24的外部REF电平检测电压的信息判定外部基准信号是否成为适当范围内，如果成为适当范围内，则对选择开关13输出切换控制信号以选择外部基准同步模式(B)，选择开关13设为连接了相位比较器12与环路滤波器14的状态。由此，相位比较器12将外部基准信号与来自分频器16的信号的相位差的信号，通过环路滤波器14输出给压控振荡器15，控制压控振荡器15中的振荡频率。
另外，在本电路中，外部基准信号由检波电路17检波，由放大器18放大而被检测出外部REF的电平，并通过AD转换器24输出至CPU20。
在CPU20中，判定输入的外部REF的检测电平是否处于根据由温度传感器22检测出的温度确定的适当范围内。
具体而言，CPU20读入存储在存储器21中的表示与温度特性相应的适当范围的上限值HL与下限值LH、上限容许值HH与下限容许值LL，如果外部REF的检测电平的值处于上限值HL与下限值LH之间则判定为是适当范围内，当外部REF的检测电平的值大于上限容许值HH时、小于下限容许值LL时，判定为是适当范围外。
判定结果，如果是适当范围内，则CPU20视为是正常状态，向选择开关13输出选择外部基准同步模式(B)的切换控制信号，以进行相位比较器12与环路滤波器14的连接，如果是适当范围外，则视为是异常状态，向选择开关13输出选择固定电压模式(A)的切换控制信号，以进行固定电压供给电路23与环路滤波器14的连接。
由此，当外部基准信号发生异常时，特别是外部基准信号的输入消失时(自由振荡时)等，CPU20根据来自检波电路17、放大器18的输出立即检测出异常，切断相位比较器12的输出，用从固定电压供给电路23供给的固定电压来控制压控振荡器15。
即，在启动时以及异常时，通过使用来自固定电压供给电路23的输出来代替相位比较器12的输出，能够使压控振荡器15中的频率振荡适当化。
[状态确定处理：图4]
接下来，参照图4对与温度特性相应的状态确定处理进行说明。图4是与温度特性相应的状态确定处理的流程图。
如图4所示，AD转换器25将由温度传感器22检测出的温度的值转换为数字值而输出给CPU20，CPU20进行其温度信息的判定(S11)。
CPU20在温度为常温时(Ta≤、≤Tb)的情况下，设定存储在存储器21中的常温时的检波阈值V(没有温度偏置)(S13)，在温度为低温时(＜Ta)的情况下，设定存储在存储器21中的低温时的检波阈值V+Va(温度偏置+Va)(S14)，在温度为高温时(Tb＜)的情况下，设定存储在存储器21中的高温时的检波阈值V-Vb(温度偏置-Vb)(S12)。
接下来，CPU20输入从AD转换器24输入的外部REF电平检测电压的值，从存储器21中获取与在处理S12～S14中设定的检波阈值对应的适当范围的上限值HL、下限值LH、上限容许值HH、下限容许值LL(S16)。
而且，CPU20对于输入进来的外部REF电平检测电压(外部REF电平检波电压)判定是否处于适当范围内，即，判定是否处于适当范围的下限值LH≤外部REF电平检波电压≤适当范围的上限值HL的关系(S16)。
如果处于适当范围的下限值LH≤外部REF电平检波电压≤适当范围的上限值HL的关系(“是”时)，则将状态确定为作为适当范围内的“状态2”(S17)。
如果不处于适当范围的下限值LH≤外部REF电平检波电压≤适当范围的上限值HL的关系(“否”时)，接下来判定是否处于适当范围外，即判定是否处于上限容许值HH＜外部REF电平检波电压、或者外部REF电平检波电压＜下限容许值LL的关系(S18)。
于是，如果处于上限容许值HH＜外部REF电平检波电压、或者外部REF电平检波电压＜下限容许值LL的关系(“是”时)，则将状态确定为作为适当范围外的“状态3”(S20)。
另外，如果不处于上限容许值HH＜外部REF电平检波电压、或者外部REF电平检波电压＜下限容许值LL的关系(“否”时)，则将状态确定为不是适当范围但作为容许范围的“状态1”(S19)。
此外，关于图4的处理，一直或者定期地进行，关于状态，随时被确定，根据温度变化而变化。
[选择开关切换控制处理：图5]
接下来，参照图5对按照上述确定的状态的选择开关切换控制处理进行说明。图5是选择开关切换控制处理的流程图。
如图5所示，CPU20在本电路启动时，对选择开关13输出选择固定电压模式(A)的切换控制信号，使从固定电压供给电路23供给的固定电压输出至环路滤波器14(S21)。
CPU20根据在图4中确定的状态的信息，首先，判定是否是作为适当范围外的“状态3”(S22)，如果是“状态3”(“是”时)，则返回处理S21。
如果不是“状态3”(“否”时)，CPU20判定是否是虽然不是适当范围但是作为容许范围的“状态1”(S23)，如果是“状态1”(“是”时)，则返回处理S21。
如果不是“状态1”(“否”时)，CPU20判定是否是作为适当范围内的“状态2”(S24)，如果不是“状态2”(“否”时)，则返回判定处理S22。
另外，如果是“状态2”(“是”时)，CPU20向选择开关13输出选择外部基准同步模式(B)的切换控制信号，使来自相位比较器12的电压输出至环路滤波器14(S25)。
而且，CPU20进一步判定是否是作为适当范围内的“状态2”(S24)，如果是“状态2”(“是”时)，则返回处理S25。
如果不是“状态2”(“否”时)，CPU20判定是否是虽然不是适当范围但是作为容许范围的“状态1”(S27)，如果是“状态1”(“是”时)，则返回处理S25。
如果不是“状态1”(“否”时)，CPU20判定是否是作为适当范围外的“状态3”(S22)，如果不是“状态3”(“否”时)，则返回判定处理S26。
而且，如果是“状态3”(“是”时)，CPU20返回处理S21。
如上所述，CPU20进行选择开关13的切换控制处理。
[实施方式的效果]
根据本电路，基于根据与由温度传感器22检测出的温度对应的温度特性求出的阈值，使适当范围内以及适当范围外变化，在启动时或者在适当范围外，选择固定电压模式(A)，在适当范围内，选择外部基准同步模式(B)，因此具有能够稳定地振荡控制压控振荡器15的效果。
另外，根据本电路，在适当范围内以及适当范围外的判定中使用适当范围的上限值HL、下限值LH、上限容许值HH、下限容许值LL来切换选择开关13，因此选择开关13不会被频繁地切换，具有能够进行稳定的切换动作的效果。
产业上的可利用性
本发明适用于校正自己的频率，按照外部基准信号的检波中的温度特性，确定外部基准信号的输入电平的适当范围内，对于该适当范围的内外控制压控振荡器的控制电压而高稳定的振荡频率控制电路。
Claims (4)
1.一种振荡频率控制电路，其特征在于，包括：
压控振荡器；
分频器，对来自所述压控振荡器的输出进行分频；
相位比较器，对外部基准信号与来自所述分频器的输出的相位进行比较，输出相位差信号；
环路滤波器，对来自所述相位比较器的输出进行平滑化而输出；
检波电路，对外部基准信号的输入电平进行检波；
温度传感器，对所述检波电路附近的温度进行检测；
存储器，基于与温度特性相应的检波阈值，针对每个该温度特性存储用于对于外部基准信号电平的检波电压确定与温度特性相应的适当范围内以及适当范围外的电压值；
固定电压供给电路，供给固定电压；
选择开关，作为外部基准同步模式连接所述相位比较器与所述环路滤波器，或者作为固定电压模式连接所述固定电压供给电路与所述环路滤波器；以及
控制部，如果由所述检波电路检测出的外部基准信号电平的检波电压处于与由所述温度传感器检测出的温度的温度特性相应的所述适当范围内，则作为所述外部基准同步模式输出切换所述选择开关的控制信号，如果所述检波电压处于与由所述温度传感器检测出的温度的温度特性相应的所述适当范围外，则作为所述固定电压模式输出切换所述选择开关的控制信号。
2.根据权利要求1所述的振荡频率控制电路，其特征在于，控制部在启动时输出切换选择开关的控制信号使得成为固定电压模式，当由检波电路检波出的外部基准信号电平的检波电压成为适当范围内时，输出切换选择开关的控制信号使得成为外部基准同步模式。
3.根据权利要求1所述的振荡频率控制电路，其特征在于，作为用于对于外部基准信号电平的检波电压确定与温度特性相应的适当范围内以及适当范围外的电压值，针对每个温度特性，将适当范围的上限值HL、适当范围的下限值LH、在与适当范围外的分界线处能够容许的上限容许值HH、在与适当范围外的分界线处能够容许的下限容许值LL存储在存储器中。
4.根据权利要求3所述的振荡频率控制电路，其特征在于，
控制部
当外部基准信号电平的检波电压的值处于适当范围内的情况下，在所述检波电压的值上升而成为上限值HL以上、且超过了上限容许值HH时，或者，在所述检波电压的值下降而成为下限值LH以下、且低于下限容许值LL时，输出切换选择开关的控制信号使得成为固定电压模式，
当外部基准信号电平的检波电压的值处于适当范围外的情况下，在所述检波电压的值上升而超过下限容许值LL、且变为适当范围的下限值LH以上时，或者，在所述检波电压的值下降而低于上限容许值HH、且成为适当范围的上限值HL以下时，输出切换选择开关的控制信号使得成为外部基准同步模式。
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