用於電子調諧器的鎖相環迴路和電子調諧器的製作方法
2023-05-14 22:23:51
專利名稱：用於電子調諧器的鎖相環迴路和電子調諧器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及射頻信號接收設備製造領域，更具體地說，涉及用於電 子調諧器的鎖相環迴路和電子調諧器。
背景技術：
目前，電子調諧器被廣泛用於射頻信號的接收。圖l示出了電子調諧器的
結構，如圖l所示，電子調諧器包括低噪聲放大器l、輸入迴路2、高放迴路3、 級間雙調諧迴路4、混頻器5、本振迴路6和鎖相環(PLL， Phase-Locked Loop) 迴路7,其中，PLL迴路7又包括鑑相迴路8、濾波迴路9 (濾波迴路9包括環路 濾波器901)和壓控振蕩迴路IO (壓控振蕩迴路10在整個電子調諧器中起本振 迴路6的作用)。在實際應用中，由於數字、模擬兩種類型的射頻信號並存， 電子調諧器也因此被設計成可接收數字和模擬射頻信號的電子調諧器。在電 子調諧器接收信號的過程中，所接收信號因類型不同而導致對濾波迴路即環 路濾波器的帶寬要求也不相同，使用一個濾波迴路無法同時滿足上述兩類射 頻信號的帶寬要求。
實用新型內容
有鑑於此，本實用新型目的在於提供用於電子調諧器的鎖相環迴路和電 子調諧器，以同時滿足數字射頻信號與模擬射頻信號的帶寬要求。 為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案
一種用於電子調諧器的鎖相環迴路，包括鑑相迴路和壓控振蕩迴路，還 包括
一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相 連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時工作的數字濾波迴路；
一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另 一端與所述壓控振蕩回^各輸入端相 連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為模擬信號時工作的模擬濾波迴路。一種電子調諧器，包括鎖相環PLL迴路，其中，所述PLL迴路包括鑑相 迴路和壓控振蕩迴路，所述PLL迴路還包括
一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相 連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時工作的數字濾波迴路；
一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相 連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為模擬信號時工作的模擬濾波迴路。
從上述的技術方案可以看出，在本實用新型中，滿足接收數位訊號所要 求帶寬的數字濾波迴路在所述射頻信號為數位訊號時工作，而滿足接收模擬 信號所要求帶寬的模擬濾波迴路在所述射頻信號為模擬信號時工作，解決了 使用 一個濾波迴路無法同時滿足數字、模擬兩類射頻信號帶寬要求的問題。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將 對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地， 下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人 員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附 圖。
圖1為現有技術中電子調諧器的結構示意圖2為本實用新型實施例才是供的PLL回^各的結構示意圖3為本實用新型實施例提供的包括數字濾波迴路和模擬濾波迴路具體
結構的PLL迴路結構示意圖4為本實用新型實施例提供的電子調諧器結構示意圖5為本實用新型實施例提供的包括PLL迴路具體結構的電子調諧器示意圖。
具體實施方式
為了引用和清楚起見，下文中使用的技術名詞、簡寫或縮寫總結如下 IF: Intermediate Frequency, 中步貞； PLL: Phase-Locked Loop, 鎖相環。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術 方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部 分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本 實用新型保護的範圍。
本實用新型實施例公開了一種用於電子調諧器的PLL迴路，以滿足模擬、 數字兩類射頻信號不同的帶寬要求。
圖2示出了該PLL迴路的一種結構，包括鑑相迴路8、壓控振蕩迴路IO、 數字濾波迴路ll和模擬濾波迴路12。其中，數字濾波迴路11 一端與鑑相回 路8的輸出端相連、另一端與壓控振蕩迴路10的輸入端相連，並在所述電子 調諧器處理的射頻信號為數位訊號時工作；模擬濾波迴路12 —端與鑑相迴路 8的輸出端相連、另一端與壓控振蕩迴路10的輸入端相連，並在所述電子調 諧器處理的射頻信號為模擬信號時工作。
圖3給出了數字濾波迴路和模擬濾波迴路具體結構數字濾波迴路ll包 括串聯連接的第一環路濾波器13和第一開關Kl。其中，第一環路濾波器13 的帶寬滿足接收數位訊號的要求，且輸入端與鑑相迴路8的輸出端連接，而 與第一環路濾波器13串聯連接的第一開關Kl的一端與壓控振蕩迴路10的輸 入端連接；模擬濾波迴路12的具體結構與數字濾波迴路11的具體結構相類 似，包括串聯連接的第二環路濾波器14和第二開關K2。其中，笫二環路濾波 器14的帶寬滿足接收模擬信號的要求，且輸入端與鑑相迴路8的輸出端連接， 而與第二環路濾波器14串聯連接的第二開關K2的一端與壓控振蕩迴路10的 輸入端連接。
在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時，圖3中的第一開關K1 閉合第二開關K2斷開，數字濾波迴路11進入工作狀態。而當射頻信號為模 擬信號時，則是第二開關K2閉合第一開關Kl斷開，轉為模擬濾波迴路12進 入工作狀態。
當然，第一環路濾波器13和第一開關Kl的位置也可以互換，即第一開 關Kl的一端與鑑相迴路8的輸出端連接，第一環路濾波器13的輸出端與壓 控振蕩迴路10的輸入端連接。同理，第二環路濾波器14和第二開關K2的位 置也可以互換。只要保證第一開關K1在射頻信號為數位訊號時閉合，在射頻信號為模擬信號時斷開，而第二開關K2在射頻信號為模擬信號時閉合，在射
頻信號為數位訊號時斷開即可。
與上述PLL迴路相對應，本實用新型實施例還提供了一種電子調諧器， 該電子調諧器結構如圖4所示，包括低噪聲i文大器l、輸入迴路2、高放迴路 3、級間雙調諧迴路4、混頻器5、本振迴路6和PLL迴路7。 PLL迴路7又包 括鑑相迴路8、壓控振蕩迴路IO (壓控振蕩迴路10在整個電子調諧器中起本 振迴路6的作用)、在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時工作的 數字濾波迴路11和在所述電子調諧器處理的射頻信號為模擬信號時工作的模 擬濾波迴路12。其中，數字濾波迴路11一端與鑑相迴路8輸出端相連、另一 端與壓控振蕩迴路10的輸入端相連。而模擬濾波迴路12 —端與鑑相迴路8 的輸出端相連、另一端與壓控振蕩迴路10的輸入端相連。
下面以接收電視信號為例，對上述各迴路的的功能進行介紹低噪聲放 大器l、輸入迴路2、高放迴路3、級間雙調諧迴路4(由於受元器件性能的限 制， 一般電子調諧器將接收的頻率分為三段來接收)主要用於從接收到的電視 信號即射頻信號中選出所需頻率的電視信號並進行放大，混頻器5將選出的 電視信號與來自本振迴路6 (即壓控振蕩迴路10)的本振信號進行混頻，產 生38MHz IF信號(38MHz是我國電視標準裡規定的圖像中頻頻率)。 一般情 況下，本振信號的頻率設置為比選出的電視信號的頻率高38MHz，而PLL迴路 可以在本振信號的頻率發生偏移時對其頻率進行鎖定，保證本振信號的頻率 高出所選電視信號38MHz。
PLL回i 各的工作原理如下
鑑相迴路8有兩個輸入，分別用於輸入內部參考信號和壓控振蕩器10的 輸出信號(即上述本振信號)，鑑相迴路8對內部參考信號和壓控振蕩器10 的輸出信號加以比較，根據兩者的頻率差產生誤差電壓Vr。在二者頻率差不 是很大的情況下，鑑相迴路8輸出的電壓與兩輸入信號的頻率差成線性關係， 為直流電壓。
數字濾波迴路11或模擬濾波迴路12對誤差電壓Vr中的高頻成分加以濾 除，輸出經過濾波的誤差電壓Vr。壓控振蕩迴路10的輸入端與數字濾波迴路11以及模擬濾波迴路12的輸
出端相連。壓控振蕩迴路10是一個電壓一頻率轉換電路，在PLL迴路中作為 受控振蕩器完成頻率輸出，其輸出的頻率隨誤差電壓Vr的改變而變化。
隨後，壓控振蕩迴路10又將其輸出的頻率送到鑑相迴路8的輸入端。鑑 相迴路8繼續比較內部參考信號的頻率和壓控振蕩器IO輸出信號的頻率，產 生誤差電壓Vr,誤壓電壓Vr經數字濾波迴路11或模擬濾波迴路12濾波後， 控制壓控振蕩迴路10進行頻率輸出，如此循環往復。當壓控振蕩迴路10的 輸出信號與內部參考信號之間的頻率差小於預定值時，鑑相迴路8輸出的誤 差電壓Vr變為固定值，壓控振蕩迴路10輸出的頻率也因此不再發生變化， 這時稱之為鎖定。
假定電子調諧器接收的電視信號中心頻率為160. 25MHz,則通過PLL迴路 可將壓控振蕩迴路10輸出的頻率即本振信號鎖定在198. 25MHz上。另外，鑑 相迴路8產生的誤差電壓Vr還為輸入迴路2和級間雙調諧迴路4提供工作電 壓，使其工作在160. 25MHz (假定電子調諧器接收的電視信號中心頻率為 160. 25MHz)上的性能最佳。當然，如果電子調諧器接收的電視信號中心頻率 為168. 25MHz，則PLL迴路將壓控振蕩迴路10輸出的頻率鎖定在206. 25MHz 上。鑑相迴路8產生的誤差電壓Vr ^吏輸入回^各2和級間雙調諧迴路4在 168. 25MHz上保持最佳的性能。
為了實現數字濾波迴路在射頻信號為數位訊號時工作，數字濾波迴路11 具體(參見圖5)包括帶寬滿足接收數位訊號帶寬要求的第一環路濾波器13, 以及與第一環路濾波器13串聯連接的第一開關Kl。模擬濾波迴路12的具體 結構與數字濾波迴路ll的具體結構相類似(參見圖5)，包括帶寬滿足接收 模擬信號帶寬要求的第二環路濾波器14,以及與第二環路濾波器14串聯連接 的第二開關K2。
在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時，上述第一開關K1閉合 第二開關K2斷開，數字濾波迴路11進入工作狀態。而在射頻信號為模擬信 號時，上述第二開關K2閉合而第一開關Kl斷開，模擬濾波迴路12進入工作 狀態。
上述第一環路濾波器13的輸入端可與鑑相迴路8的輸出端連接，此時一 端與第一環路濾波器13串聯連接的第一開關Kl的另一端則與壓控振蕩迴路10的輸入端連接。當然，第一環路濾波器13和第一開關Kl的位置也可以互 換，即第一開關Kl的一端與鑑相迴路8的輸出端連接，第一環路濾波器13 的輸出端與壓控振蕩迴路10的輸入端連接。只要保證第一開關Kl在射頻信 號為數位訊號時閉合，在射頻信號為模擬信號時斷開即可。第二環路濾波器 12和第二開關K2與PLL迴路中其他迴路的連接關係類似於第一環路濾波器 13和第一開關K1，在此不作贅述。
因為需濾除鑑相回^f各輸出的誤差電壓中的高頻成分，所以第一環路濾波 器和第二環路濾波器具體為低通濾波器，常用的R (電阻)C (電容)積分濾 波器、RC無源比例積分濾波器、RC有源比例積分濾波器或其它低通濾波器均 在選用之列，本領域技術人員可根據實際需要進行靈活選擇。
此外，第一開關和第二開關具體可為普通的電子開關，如普通開關二極 管或三級管。當然，第一開關和第二開關的開關功能還可使用其它器件加以 實現，這裡不再——舉例說明。
在本實用新型實施例中，滿足接收數位訊號所要求帶寬的數字濾波迴路 在所述射頻信號為數位訊號時工作，而滿足接收模擬信號所要求帶寬的模擬 濾波迴路在所述射頻信號為模擬信號時工作，解決了使用一個濾波迴路無法 同時滿足數字、模擬兩類射頻信號帶寬要求的問題。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都 是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述 的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用 本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯 而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍 的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所 示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬 的範圍。
權利要求1、一種用於電子調諧器的鎖相環迴路，包括鑑相迴路和壓控振蕩迴路，其特徵在於，還包括一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時工作的數字濾波迴路；一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為模擬信號時工作的模擬濾波迴路。
2、 如權利要求1所述的鎖相環迴路，其特徵在於，所述數字濾波迴路包括輸入端與所述鑑相迴路輸出端連接的第 一環路濾波器； 一端與所述第一環路濾波器輸出端連接、另 一端與所述壓控振蕩迴路輸 入端連4^的第一開關。
3、 如權利要求1所述的鎖相環迴路，其特徵在於，所述數字濾波迴路包括一端與所述鑑相迴路輸出端連接的第一開關；輸入端與所述第一開關另一端連接、輸出端與所述壓控振蕩迴路輸入端 連接的第一環路濾波器。
4、 如權利要求1所述的鎖相環迴路，其特徵在於，所述模擬濾波迴路包括輸入端與所述鑑相迴路輸出端連接的第二環路濾波器； 一端與所述第二環路濾波器輸出端連接、另 一端與所述壓控振蕩迴路輸 入端連接的第二開關。
5、 如權利要求1所述的鎖相環迴路，其特徵在於，所述模擬濾波迴路包括一端與所述鑑相迴路輸出端連接的第二開關；輸入端與所述第二開關另 一端連接、輸出端與所述壓控振蕩迴路輸入端 連接的第二環路濾波器。
6、 一種電子調諧器，包括鎖相環PLL迴路，其中，所述PLL迴路包括鑑 相迴路和壓控振蕩迴路，其特徵在於，所述PLL迴路還包括一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時工作的數字濾波迴路；一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相 連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為模擬信號時工作的模擬濾波迴路。
7、 如權利要求6所述的電子調諧器，其特徵在於，所述數字濾波迴路包括輸入端與所述鑑相迴路輸出端連接的第 一環路濾波器； 一端與所述第一環路濾波器輸出端連接、另一端與所述壓控振蕩迴路輸 入端連接的第一開關。
8、 如權利要求6所述的電子調諧器，其特徵在於，所述數字濾波迴路包括一端與所述鑑相迴路輸出端連接的第一開關；輸入端與所述第一開關另一端連接、輸出端與所述壓控振蕩迴路輸入端 連接的第一環路濾波器。
9、 如權利要求6所述的電子調諧器，其特徵在於，所述模擬濾波迴路包括輸入端與所述鑑相迴路輸出端連接的第二環路濾波器； 一端與所述第二環路濾波器輸出端連接、另 一端與所述壓控振蕩迴路輸 入端連接的第二開關。
10、 如權利要求6所述的電子調諧器，其特徵在於，所述模擬濾波迴路 包括一端與所述鑑相迴路輸出端連接的第二開關；輸入端與所述第二開關另一端連接、輸出端與所述壓控振蕩迴路輸入端 連接的第二環路濾波器。
專利摘要本實用新型實施例公開了鎖相環迴路和包括所述鎖相環迴路的電子調諧器。其中，上述鎖相環迴路包括鑑相迴路和壓控振蕩迴路，並包括一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為數位訊號時工作的數字濾波迴路，以及，一端與所述鑑相迴路輸出端相連、另一端與所述壓控振蕩迴路輸入端相連、在所述電子調諧器處理的射頻信號為模擬信號時工作的模擬濾波迴路。在本實用新型實施例中，滿足數位訊號帶寬要求的數字濾波迴路在射頻信號為數位訊號時工作，而模擬濾波迴路則在射頻信號為模擬信號時工作，解決了使用一個濾波迴路時，其帶寬無法同時滿足數字、模擬兩類射頻信號要求的問題。
文檔編號H04B1/16GK201435725SQ20092015311
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月24日 優先權日2009年6月24日
發明者杭 鄭, 洪 陶, 斌 黃 申請人:重慶慶佳電子有限公司