CN202818271U - 基于双环路滤波的频率合成器 - Google Patents

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杨新峰
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Abstract

本实用新型属于频率合成技术领域，具体涉及一种基于双环路滤波的频率合成器。本实用新型包括参考时钟电路、鉴相器、开关1#、开关2#、低通滤波器1#、低通滤波器2#、VCO和分频器。参考时钟电路输出参考信号至鉴相器，为锁相环提供参考；鉴相器连接开关1#；开关1#分别连接低通滤波器1#和低通滤波器2#；低通滤波器1#和低通滤波器2#的输出均连接开关2#；开关2#连接VCO；VCO的输出连接分频器，经VCO分频后的反馈信号反馈至鉴相器。本实用新型解决了现有技术中无法兼顾相位噪声小、锁相时间短的技术问题；提出一种基于双环路滤波的频率合成器，其在信号指标要求较高时可以输出高质量的信号，在锁相时间要求较高时可以快速实现锁相。

Description

基于双环路滤波的频率合成器
技术领域
本实用新型属于频率合成技术领域，具体涉及一种基于双环路滤波的频率合成器。
背景技术
在电子测试技术领域，对于扫频本振信号的要求并不固定：有些情况对信号的相位噪声、杂散等指标要求很高，而对信号的扫描时间不做严格要求即对频率合成部分锁相环的锁定时间没有严格要求；但有些情况则需要快速扫频即对锁相环的锁相时间有严格的要求，而此时对扫频本振信号的相位噪声等电器指标要求较低。如何应用结构简单的电路能够兼容上述两种状态成为频率合成亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题为：提出一种基于双环路滤波的频率合成器，其在信号指标要求较高时可以输出高质量的信号，在锁相时间要求较高时可以快速实现锁相。
本实用新型的技术方案如下所述：
一种基于双环路滤波的频率合成器，包括参考时钟电路、鉴相器、低通滤波器、VCO和分频器，参考时钟电路连接鉴相器输入端，鉴相器输出端连接低通滤波器，低通滤波器输出端连接VCO，VCO输出端连接分频器，分频器输出的信号反馈至鉴相器输入端；低通滤波器数目为两个，分别为低通滤波器1#和低通滤波器；并包括两个开关，开关1#和开关2#，参考时钟电路输出参考信号至鉴相器，为锁相环提供参考；鉴相器输出连接开关1#；开关1#分别连接低通滤波器1#和低通滤波器2#；低通滤波器1#和低通滤波器2#的输出均连接开关2#；开关2#连接VCO；VCO的输出连接分频器，经VCO分频后的反馈信号反馈至鉴相器。
作为优选方案，所述低通滤波器1#带宽较宽，所述低通滤波器2#带宽较窄；开关1#和开关2#能同时连通同一低通滤波器，形成通路；开关1#和开关2#采用FPGA进行控制。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的基于双环路滤波的频率合成器采用两个低通滤波器实现，其中一个环路带宽较宽，可应用于对信号质量要求不高但对锁相时间要求严格的场合，另一个低通滤波器带宽较窄，可应用于对信号电器指标要求较低但对信号锁相时间要求较高的场合。两个滤波器通过开关控制切换实现各自的应用场合，有效地实现了在信号指标要求较高时可以输出高质量的信号，在锁相时间要求较高时可以快速实现锁相，使用方便灵活，通用性强。
附图说明
图1为现有技术中一般锁相环路示意图；
图2为本实用新型的双环路带宽锁相环路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的一种基于双环路滤波的频率合成器进行详细说明。
本实用新型的基于双环路滤波的频率合成器包括参考时钟电路、鉴相器、开关1#、开关2#、低通滤波器1#、低通滤波器2#、VCO和分频器。
其中，参考时钟电路输出参考信号至鉴相器，为锁相环提供参考；鉴相器连接开关1#；开关1#分别连接低通滤波器1#和低通滤波器2#；低通滤波器1#和低通滤波器2#的输出均连接开关2#；开关2#连接VCO；VCO的输出连接分频器，经VCO分频后的反馈信号反馈至鉴相器。
鉴相器根据参考时钟电路的参考信号和VCO分频后的反馈信号输出误差信号，根据开关1#及开关2#的控制情况选择从低通滤波器1#或低通滤波器2#通过，进而经过低通滤波器后的信号驱动VCO，再经过分频器分频后反馈至鉴相器鉴相。
所述低通滤波器1#带宽较宽，使用该环路低通滤波器时能够满足***扫描时间对锁相环路锁定时间的要求，但信号电器指标稍差，称之为低相位噪声模式；所述低通滤波器2#带宽较窄，使用该环路滤波器时能够满足***对信号相位噪声，杂散等指标的要求，但锁相时间较长，称之为为高相位噪声模式。上述两个低通滤波器根据***或整机技术需要进行设计，可以为有源或无源滤波器。设计上述两个低通滤波器时，需要保证***的稳定性，使***留有一定的相位余度。
所述开关1#和开关2#可以选用FPGA或其他控制单元控制，保证开关1#和开关2#能同时连通同一低通滤波器，形成通路。开关1#和开关2#可以选用集成电路直接控制两个开关的切换，也可以使用三极管来实现。

Claims (4)

1.一种基于双环路滤波的频率合成器，包括参考时钟电路、鉴相器、低通滤波器、VCO和分频器，参考时钟电路连接鉴相器输入端，鉴相器输出端连接低通滤波器，低通滤波器输出端连接VCO，VCO输出端连接分频器，分频器输出的信号反馈至鉴相器输入端；
其特征在于：低通滤波器数目为两个，分别为低通滤波器1#和低通滤波器；并包括两个开关，开关1#和开关2#，参考时钟电路输出参考信号至鉴相器，为锁相环提供参考；鉴相器输出连接开关1#；开关1#分别连接低通滤波器1#和低通滤波器2#；低通滤波器1#和低通滤波器2#的输出均连接开关2#；开关2#连接VCO；VCO的输出连接分频器，经VCO分频后的反馈信号反馈至鉴相器。
2.根据权利要求1所述的基于双环路滤波的频率合成器，其特征在于：所述低通滤波器1#带宽较宽，所述低通滤波器2#带宽较窄。
3.根据权利要求1或2所述的基于双环路滤波的频率合成器，其特征在于：开关1#和开关2#能同时连通同一低通滤波器，形成通路。
4.根据权利要求1或2所述的基于双环路滤波的频率合成器，其特征在于：开关1#和开关2#采用FPGA进行控制。
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