專利名稱：輸出穩定頻率的頻率轉換器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種頻率轉換器，更具體地說是一種通過其輸出頻率反饋而得到更加穩定的頻率的頻率轉換器。
參看

圖1所顯示的一種先有技術的頻率轉換器的電路結構，其中混頻器14接收輸入頻率fi和由本機振蕩器12所提供的振蕩頻率fosc，因此該電路提供一個輸出|fi±fosc|，這里由于本機振蕩器的輸出頻率fosc為輸入頻率fi與輸出頻率fo的總和，即(fi+fo)，所以混頻器14的輸出頻率等于(2fi+fo)或fo。帶通濾波器(BPF)16只能使輸入頻率中的fo頻帶的成分通過，該濾波器被連接到放大器18，并輸出輸出頻率fo。在上述電路布置中，由于輸入了輸入頻率fi和本機振蕩頻率fosc的混頻器14的輸出一般被轉換為輸出頻率fo，所以通常需要利用性能極好，能夠消除施加在混頻器14上的頻率中的任何諧波成分的BPF。因此，由于輸入頻率fi和本機振蕩頻率fosc中存在的相當大的諧波成分，所以該電路經常導致產生不穩定的輸出頻率fo。
于是，在獲得理想的輸出頻率時，常常引起誤差，因此，在提供穩定的數據頻率或為用戶提供聲音信號的服務中，增加了不利的困難。
因此，本發明的目的是提供一種能夠提供高穩定性頻率的頻率轉換器，該轉換器利用鎖相環電路反饋技術。
按照本發明的上述目的可以通過一種頻率轉換器來實現，該頻率轉換器包括本機振蕩器；用來將本機振蕩器的輸出和反饋頻率混合以產生混頻的頻率轉換器；用來對該混頻濾波的第一濾波器；產生電壓信號的相位比較器，該電壓信號與頻率轉換器的輸入頻率和第一濾波器的輸出頻率之間的相位差相對應；第二濾波器，該濾波器將相位比較器的所述電壓信號轉換為直流(DC)電壓并消除被轉換電壓信號中的任何噪聲成分；和壓控振蕩器，它接收第二濾波器的輸出作為控制電壓以便通過產生響應該控制電壓的反饋頻率來提供穩定的輸出頻率。
本發明的第二個方面可以通過一種頻率轉換器來實現，該轉換器包括鎖相環電路，用來將第一反饋頻率與由一組通道選擇信號提供的參考信號相比較并產生響應比較結果的DC電壓信號，所述通道選擇信號包括數字信號，時鐘信號和啟動信號；與鎖相環電路的輸出可操作地連接的第一壓控振蕩器，用來在所述輸出的控制下輸出振蕩頻率；除法器，用來將第一壓控振蕩器的輸出頻率分頻，產生送到鎖相環電路的第一反饋頻率；頻率轉換器，該轉換器將第一壓控振蕩器本機振蕩器的輸出和第二反饋頻率混合產生混合頻率；對所述混合頻率進行濾波的第一濾波器；相位比較器，該比較器產生對應于頻率轉換器的輸入頻率和第一濾波器的輸出頻率之間相位差的電壓信號；第二濾波器，該濾波器將相位比較器的電壓信號轉換成為DC電壓，并消除被轉換電壓中的任何噪聲成分；第二壓控振蕩器，該振蕩器接收第二濾波器的輸出來作為控制電壓，以便通過產生響應該控制電壓的第二反饋頻率來提供最終的輸出頻率；與第二壓控振蕩器相連接的放大電路，該放大電路將所述最終輸出頻率放大到規定的電平。
當通過參考以下結合附圖的詳細的描述而更好地理解本發明時，必然對本發明及其附帶的很多優點有更全面的理解，附圖中相同的標號表示相同或相似的元件，其中圖1是說明先有技術的頻率轉換器電路結構的方框圖；圖2是說明根據本發明的頻率轉換器最佳實施例的電路結構的方框圖；圖3是說明根據本發明的頻率轉換器另外一個最佳實施例的電路結構的方框圖。
在所有附圖中，應注意到，同樣的標號用來確定具有同樣功能的相同或等價的元件。對于已知功能和結構的詳細解釋將不必要地使本發用于根據本發明的鎖相環(PLL)的壓控振蕩器24而接收穩定的10MHz的參考時鐘，并提供給TSU一個10.0125MHz頻率的射頻(RF)輸出。也把上述穩定的10MHz參考時鐘提供給TSU。
圖3的電路結構除了由標號33表示的虛線部分以外，與圖2相似，也就是說，本機振蕩器33對于發射器的發射質量起著重要的作用。現參看本機振蕩器33，接收來自頻率調制板(FMB)的10MHz參考時鐘的PLL電路34含有相位比較器和環路濾波器，其中相位比較器將第一反饋頻率與10MHz的參考頻率相比較，根據比較結果提供一個電壓，以便通過環路濾波器將電壓輸出轉換成為DC電壓并消除該電壓的噪聲成分。然后該DC電壓被加到本機振蕩器36上并被鎖定在最佳頻率上從而產生本機振蕩頻率，其中，被鎖定頻率是917.9875-949.9875Mhz，該頻率比最佳頻率928-960MHz分別低10.0125MHz。這樣，本機振蕩頻率通過放大器38施加在混頻器28上，并通過放大器40施加在除法器42上。該除法器42將一路本機振蕩頻率分頻，并把分頻后的信號提供給PLL34的相位比較器。另外，來自主控制單元(圖中未畫出)的一組包括DATA，CLOCK和ENABLE信號的通道選擇信號也施加在PLL34的相位比較器上以便能夠調整同步范圍，以改變壓控振蕩器36的鎖定頻率，從而改變所需的頻率。
來自FMB的調制后的10.0124MHz的RF信號被加在相位比較器20上，然后具有928-960MHz振蕩頻率的壓控振蕩器24的輸出通過放大器26被加到混頻器28。因此，混頻器28產生一個本機振蕩器36的輸出信號和壓控振蕩器24的輸出信號的混頻信號。LPF30只能通過10.0125MHz的頻率成分，并將其濾波輸出提供給相位比較器20。結果，在相位比較器20中產生一個電壓，該電壓對應于FMB所提供的第一個10.0125MHz頻率信號和由壓控振蕩器24和本機振蕩器33混合產生的第二個10.0125MHz頻率信號之間的差值，然后將該電壓送至環路濾波器22中，該濾波器將相位比較器的輸出轉換成為DC電壓，作為壓控振蕩器24的控制電壓，該振蕩器在所述控制電壓的控制下產生最終輸出頻率。結果，一旦混頻器28的輸出頻率和FMB的頻率相等，則壓控振蕩器24將被鎖定，使得電路穩定，這樣壓控振蕩器24所提供的振蕩頻率加在緊隨其后的放大器46上并在其中被放大到規定的電平，例如，放大到5W。LPF48抑制放大器46的輸出中的任何的噪聲成分，然后提供穩定的輸出頻率作為圖3電路的輸出。
同時，當一個有效的UNLOCK FAIL信號加在PLL34的相位比較器和連接在LPF30的相位比較器20上時，則TSU將不提供任何的同步輸出頻率。
通過以上所述顯而易見，通過一個利用鎖相環的環狀電路，本發明能夠輸出高穩定的頻率。而且，即使在電路的輸入頻率fi和LPF30的輸出頻率fs中均包含有任何明顯的諧波成分，但通過相位比較器20，環路濾波器22和壓控振蕩器24，也將有效地抑制這些諧波成分的通過，使得最終結果的輸出頻率被鎖定在穩定狀態，因此產生這種穩定的頻率。
通過對什么是本發明的最佳實施例所做的說明和解釋，本專業的技術人員將明白可對本發明做各種變化和修改，并對其中的元件做等價的代換，而并不脫離本發明的真正的范圍。另外，在不脫離本發明的中心范圍的情況下，可做出很多種的修改以適合于本發明宗旨的某種特殊情況。因此，本發明將不限于作為預期實現本發明的最佳模式所公開的特定的實施例，而是將包括所附的權利要求書范圍之內的所有實施例。
權利要求
1.一種頻率轉換器，包括本機振蕩器；頻率轉換器，該頻率轉換器將本機振蕩器的輸出和一個反饋頻率相混合產生混頻；對混頻進行濾波的第一濾波器；產生電壓信號的相位比較器，其電壓信號與所述頻率轉換器的輸入頻率和所述第一濾波器的輸出頻率之間的相位差相對應；第二濾波器，該濾波器將所述相位比較器的電壓信號轉換成DC電壓并消除被轉換電壓信號中的任何的噪聲成分；壓控振蕩器，該振蕩器接收所述第二濾波器的輸出作為控制電壓，以便通過產生對所述控制電壓作敏感的所述反饋頻率而提供穩定的輸出頻率。
2.根據權利要求1的頻率轉換器，其特征還在于還包括與所述壓控振蕩器相連的放大器電路，該放大器將所述壓控振蕩器的輸出放大到所需電平。
3.根據權利要求1的頻率轉換器，其特點在于，當第一濾波器的輸出頻率與所述輸入頻率基本相同時，該頻率轉換器電路將被鎖定在鎖相環路。
4.一種頻率轉換器包括鎖相環電路，該電路將第一反饋頻率與一組通道選擇信號所提供的參考信號相比較并產生對所述比較結果敏感的直流電壓，所述通道選擇信號包括數據信號，時鐘信號，和啟動信號；與所述鎖相環電路連接的第一壓控振蕩器，該振蕩器在所述輸出的控制下輸出振蕩頻率；將所述第一壓控振蕩器的輸出分開的除法器，它產生所述第一反饋頻率送到所述鎖相環電路中；頻率轉換器，該轉換器將所述壓控振蕩器的本機振蕩器的輸出與第二反饋頻率相混合，從而產生混頻；對該混頻濾波的第一濾波器；產生對應于所述頻率轉換器的輸入頻率和所述第一濾波器的輸出頻率之間相位差的電壓信號的相位比較器；將所述相位比較器的電壓信號轉換為直流電壓信號并消除轉換后的電壓信號中的任何噪聲成分的第二濾波器；第二壓控振蕩器，該振蕩器接收所述第二濾波器的輸出作為控制電壓，以便通過產生對所述控制電壓敏感的所述第二反饋頻率而提供最終的輸出頻率；以及連接到所述第二壓控振蕩器的放大器電路，該電路將最終輸出頻率放大到規定的電平。
5.所述頻率轉換器，其特征在于所述參考頻率具有大約為10兆赫茲的頻率，所述第一壓控振蕩器具有范圍基本上為917到950兆赫茲的頻率，所述輸入頻率大約為10.0125兆赫茲，所述第二反饋頻率的范圍大致為928到960兆赫茲。
全文摘要
借助利用鎖相環電路的頻率反饋而提供高穩定頻率的頻率轉換器包括本機振蕩器；將本機振蕩器的輸出和反饋頻率混合而產生混頻的頻率轉換器；將該混頻濾波的第一濾波器；產生對應于頻率轉換器的輸入頻率和第一濾波器輸出頻率之間相位差的電壓信號的相位比較器；將該相位比較器的電壓信號轉換為直流電壓并消除其中任何噪聲成分的第二濾波器；和壓控振蕩器，它接收第二濾波器的輸出作為控制電壓，通過產生對該控制電壓敏感的反饋頻率而提供穩定的輸出頻率。
文檔編號H03L7/23GK1165438SQ9710452
公開日1997年11月19日 申請日期1997年3月19日 優先權日1996年3月19日
發明者李相福 申請人:三星電子株式會社