技术特征：
1.一种基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，包括鉴频鉴相器电路，鉴频鉴相器电路依次连接电荷泵电路cp、开关环路滤波器slpf和多频带压控振荡器电路vco，多频带压控振荡器电路vco经可编程分频器电路与鉴频鉴相器电路连接，鉴频鉴相器电路经开关控制电路与开关环路滤波器连接；参考时钟信号clk_ref和clk_div经鉴频鉴相器pfd产生控制信号up和dn，电荷泵将接收到的脉冲差信号转换成电流信号，随后经过环路滤波器转变为电压信号用于控制压控振荡器的频率变化，通过改变负载电容实现离散调频，利用可编程的电容阵列结构获得频率输出范围，经分频器将输出反馈回鉴频鉴相器，实现环路锁定。2.根据权利要求1所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，开关环路滤波器slpf包括功率开关sw，功率开关sw的源级s分两路，一路连接电荷泵电路cp，另一路经电容c1接地；功率开关sw的的栅极与开关控制电路连接；功率开关sw的漏极分四路，第一路经电阻r和电容c2接地，第二路经电容c3与电容c2共地连接，第三路与多频带压控振荡器电路vco连接，第四路经频带切换电路与多频带压控振荡器电路vco连接。3.根据权利要求1或2所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，开关环路滤波器的开关在锁相环处于锁定状态时工作，检测到锁相环锁定或基本锁定后开启开关环路滤波器。4.根据权利要求2所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，功率开关sw为mos管。5.根据权利要求1所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，多频带压控振荡器电路包括偏置电路以及环形振荡器电路，偏置电路包括m1，电源vdd与m1的源极连接，m1的栅极连接偏置电位vb，m1的漏极分三路，第一路与m2的源极连接，第二路经电容c接地，第三路与环形振荡器的控制电压vcont连接，m2的栅极与控制电压vc连接，m2的漏极与gnd连接，环形振荡器电路包括三级差分反相器模块，控制电压vcout与m3和m4的衬底电位连接，电源电压vdd与m3的源极、m4的源极、m7的源极、m8的源极连接，m7的栅极与m3的栅极、m5的栅极连接，m7的漏极分五路，第一路与m3的漏极连接，第二路与m1的源极连接，第三路与m5的漏极连接，第四路与负载电容阵列连接，负载电容的另一端经开关s接地，第五路与m2的栅极连接，m8的栅极与m4的栅极、m6的栅极连接，m8的漏极分五路，第一路与m4的漏极连接，第二路与m2的源极连接，第三路与m6的漏极连接，第四路与负载电容阵列连接，负载电容的另一端经开关s接地，第五路与m1的栅极连接，m1的漏极、m2的漏极、m5的源极、m6的源极与gnd连接。6.根据权利要求5所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，环形振荡器的延时单元通过改变pmos管的n阱偏置电压vsb改变延时单元的充电电流，继而改变振荡频率。7.根据权利要求1或5或6所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，多频带压控振荡器vco采用环形振荡器结构。8.根据权利要求1所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，多频带压控振荡器电路vco的控制电压为0.3～0.8v，压控增益为50～120mhz/v。9.根据权利要求1所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，多频带压控振荡器电路vco连接具有高电源抑制比的ldo，用于提供低噪声的电源电压vdd。
10.根据权利要求1所述的基于可编程电容阵列的频带锁相环，其特征在于，频带锁相环还包括锁定检测电路和频带切换电路，锁定检测电路一端连接参考时钟信号和反馈时钟信号，另一端连接开关控制电路，频带切换电路一端连接环路滤波器电路，另一端连接压控振荡器电路。
技术总结
本发明公开了一种基于可编程电容阵列的频带锁相环，鉴频鉴相器电路依次连接电荷泵电路、开关环路滤波器和多频带压控振荡器电路，多频带压控振荡器电路经可编程分频器电路与鉴频鉴相器电路连接，鉴频鉴相器电路经开关控制电路与开关环路滤波器连接；参考时钟信号clk_ref和clk_div经鉴频鉴相器产生控制信号UP和DN，电荷泵将接收到的脉冲差信号转换成电流信号，随后经过环路滤波器转变为电压信号用于控制压控振荡器的频率变化，通过改变负载电容实现离散调频，利用可编程的电容阵列结构获得频率输出范围，经分频器将输出反馈回鉴频鉴相器，实现环路锁定。本发明在降低压控振荡器增益情况下实现了较低的压控振荡器的相位噪声，同时获得较宽的输出频率范围。同时获得较宽的输出频率范围。同时获得较宽的输出频率范围。
技术研发人员：耿莉 陈富伟 辛有泽
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/7/22