的单片机没有自带A/D、D/A信号转换功能，因此需要外接A/D转换器与D/A转换器，所述A/D转换器7连接于所述MCU4与所述环路滤波器22之间，所述D/A转换器8连接于所述MCU4与所述内置晶振3之间，所述A/D转换器7与所述D/A转换器8分别与所述MCU4之间通过总线连接。
[0041]由于晶振都是窄带可调频率的，对应其调节电压一般为0~12V范围，根据锁相环原理，当环路锁定时，晶振的调谐电压是0~12V之间的一个固定电压。当不锁定时，调谐电压是0~12V的一个扫描电压，也就是调谐电压从O扫到12V，反复的扫描，形成锯齿波电压。此时，通过图2中的A/D转换器7对这个调谐电压进行采样检测5次，如果连续4次都是同一个电压值，那么说明环路已经锁定了，判断校准完成，MCU存储所述同一个电压值，作为所述锁定电压；如果连续多次采样的是不同的电压值，那么说明环路没有锁定。
[0042]具体地，所述参考信号的频率为5MHz、1MHz、50MHz、10MHz中个任一个频率值。
[0043]调节N值的过程是这样的:参考信号是一个比较标准的频率，就是5MHz、10MHz、50MHzUOOMHz这4种频率，根据锁相环原理，输出频率=N*输入频率。由于晶振的输出频率是一个固定的非常窄带的频率(比如100M)，对应不同的输入频率就必须要有不同的N值(20，10，2，I)才能保证环路锁定。所以通过判断环路锁定与否，来判断N值是否恰当，最多可以通过MCU4来改变4次N值，一次不行就换一个值，总有一个N值能使环路锁定。如果这4个值都不能锁定环路，那么说明该参考信号是错误的，MCU4可以报错，校准失败并终止。
[0044]当校准失败时，所述MCU4信号输出端将存储的校准前的锁定电压施加到所述内置晶振3上，用于恢复所述内置晶振3的输出频率到校准前的状态。
[0045]本发明的频率校准装置，锁相电路能够判断参考信号是否准确，能够自动调节N值，以适应频率不同的参考信号输入频率；在校准失败时，还能够及时恢复到校准前的状态，从而达到校准效率高、可靠性高的目的。
[0046]实施例3:
图5所示为本发明实施例3示出的一种频率校准装置，包括实施例2中的内容，还包括检波单元6，所述检波单元6输入端连接所述输入端口，输出端连接于所述MCU4，用于接收所述参考信号，将所述参考信号转换为检波电压输出；
所述MCU4还用于接收所述检波电压信号，与预设的门限电压做比较，判断所述检波电压信号是否可以输入到所述锁相电路2中，若是，则控制所述开关单元5切换到所述第一动端。
[0047]所述MCU4存储有所述预设的门限电压。
[0048]在一个实施例中，具体的，参看图6，所述检波器61输出端连接所述A/D转换器7输入端，由于参考信号一般是一个功率比较大的信号，有外部信号输入时，检波器61会有一个对应的检波电压输出，通过检波电压与一个门限电压做比较，如果检波电压大于门限电压，就说明有参考信号输入，MCU4判断这一条件满足时，控制开关单元5切换到第一动端，进入校准状态。如果检波电压小于门限电压，就说明没有参考信号输入，开关单元保持原状态(即处于第二动端)。
[0049]本发明的频率校准装置，检波电路，用于判断参考信号是否满足输入要求，从而达到对参考信号的筛选，进一步的提高了校准效率与校准准确度。
[0050]本发明同时提供一种频率综合器，包括内置晶振，还包括所述的频率校准装置，用于校准所述内置晶振。
[0051]所述频率综合器中的MCU在出厂时存储有出厂锁定电压，用于在初次开机时向所述内置晶振施加所述出厂锁定电压，所述出厂锁定电压值与所述内置晶振的输出频率相匹配。
[0052]实施例4:
图7是本发明实施例4中示出的一种频率校准方法，该方法的实现基于本发明所述的一种频率综合器。
[0053]具体实施如下:
频率综合器上电，单刀双掷开关处于第二动端，晶体振荡器接收MCU通过D/A转换器发送的锁定电压，晶体振荡器开始工作。
[0054]步骤1:检波器等待参考信号输入，当有参考信号输入时，检波器将所述参考信号转换为检波电压信号经过A/D转换器输出到MCU中。
[0055]步骤2:MCU根据输入的检波电压值与存储的门限电压值做对比，如果检波电压值小于门限电压值，则控制单刀双掷开关不动作，跳至步骤I ;如果检波电压值大于门限电压值，则控制单刀双掷开关切换到第一动端。
[0056]步骤3，MCU每隔I秒读取I次校准电路输出的校准电压值，读取5次校准电路输出的校准电压值后，判断校准电压值是否连续4次或者连续5次均为同一电压值，若是，则MCU将此刻电压值作为锁定电压，并进行存储，同时等待参考信号撤出，当参考信号撤出后，单片机控制单刀双掷开关切换到第二动端，完成一次校准；若否，则跳至步骤4。
[0057]步骤4，MCU判断是否已经尝试完所有的N值(20，10，2，I中任一个)，若否，控制分频器改变不同N值，跳至步骤3;若是，表明参考信号不正确，校准失败，MCU控制单刀双掷开关切换到第二动端，MCU将前一次的锁定电压输出并经D/A转换器输出到晶体振荡器上。
[0058]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
【主权项】
1.一种频率校准装置，其特征在于，包括: 输入端口，用于接收参考信号并输出；其中所述参考信号为经过频率准确度计量过的预定信号； 锁相电路，用于接收所述输入端口输出的所述参考信号，将频率综合器的内置晶振的输出信号频率锁定到所述参考信号的频率。
2.根据权利要求1所述的一种频率校准装置，其特征在于，所述锁相电路包括鉴相器，所述鉴相器的输入端连接所述输入端口，所述鉴相器的输出端连接环路滤波器的输入端，所述环路滤波器的输出端连接所述内置晶振，所述内置晶振还通过分频器连接所述鉴相器; 所述分频器用于将所述内置晶振的输出信号频率降低N倍后输出到所述鉴相器中，其中N为正整数。
3.根据权利要求2所述的一种频率校准装置，其特征在于，所述参考信号的频率为5MHz、1MHz、50MHz、10MHz 中个任一个频率值。
4.根据权利要求3所述的一种频率校准装置，其特征在于，还包括: 开关单元、MCU， 所述开关单元第一动端连接所述环路滤波器，第二动端连接所述MCU信号输出端，固定端连接所述内置晶振； 所述MCU信号接收端与所述环路滤波器的输出端连接，用于连续接收I个所述环路滤波器输出端输出的电压值，若所述电压值连续J次均相同，所述MCU存储所述连续J次均相同的电压值，作为锁定电压，其中，I彡5，4彡J彡I ; 否则，所述MCU根据所述内置晶振的频率与所述参考信号的频率计算得到相应的N值，控制所述分频器改变N值， 如果所述任一个频率值均不能得到所述锁定电压，则所述MCU控制所述开关单元切换到所述第二动端。
5.根据权利要求4所述的一种频率校准装置，其特征在于，所述开关单元为单刀双掷开关。
6.根据权利要求4所述的一种频率校准装置，其特征在于，当校准失败时，所述MCU信号输出端将存储的校准前的锁定电压施加到所述内置晶振上，用于恢复所述晶振的输出频率。
7.根据权利要求5所述的一种频率校准装置，其特征在于，还包括检波单元，所述检波单元输入端连接所述输入端口，输出端连接所述MCU，用于接收所述参考信号，将所述参考信号转换为检波电压输出； 所述MCU还用于接收所述检波电压信号，与预定的门限电压做比较，判断所述检波电压信号是否可以输入到所述锁相电路中，若是，则控制所述开关单元切换到所述第一动端。
8.—种频率综合器，包括内置晶振，其特征在于，还包括如权利要求4-7任一项所述的频率校准装置，用于校准所述内置晶振。
9.根据权利要求8所述的一种频率综合器，所述频率综合器中的MCU在出厂时存储有出厂锁定电压，用于在初次开机时向所述内置晶振施加所述出厂锁定电压，所述出厂锁定电压值与所述内置晶振的输出频率相匹配。
【专利摘要】本发明公开了一种频率校准装置，包括：输入端口，用于接收参考信号并输出；其中所述参考信号为经过频率准确度计量过的预定信号；锁相电路，用于接收所述输入端口输出的所述参考信号，将频率综合器的内置晶振的输出信号频率锁定到所述参考信号的频率。本发明的一种频率校准装置通过锁相的方式，只需要输入一个经过频率准确度计量过的预定信号到校准电路中便能完成晶振的频率校准，本装置成本低、使用方法简单、快速，使得校准工作能够高效的完成。
【IPC分类】H03L7-085, H03L7-18
【公开号】CN104811195
【申请号】CN201510275459
【发明人】王崔州, 张泉, 杨晓东, 吴洋
【申请人】成都西蒙电子技术有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月26日