專利名稱：在高質(zhì)量振蕩器件中采用負fm反饋的裝置和方法
背景通訊系統(tǒng)向上或向下轉(zhuǎn)換在發(fā)射機和/或接受機中的信號。頻率綜合器中需要純而穩(wěn)定的頻率參考，在諸如這樣的系統(tǒng)和裝置中都有振蕩器件的應(yīng)用。本發(fā)明旨在改進這些振蕩器件的穩(wěn)定度。本發(fā)明的裝置和方法還應(yīng)用于如手表和計算裝置這樣的系統(tǒng)中，在這些系統(tǒng)中需要有高穩(wěn)定的時鐘信號作為參考。本發(fā)明的裝置和方法在應(yīng)用振蕩器的任何領(lǐng)域內(nèi)也都是有用的。
任何在其中定時在某種程度上是重要的系統(tǒng)都有一個本機振蕩器，而許多系統(tǒng)亦需要本機產(chǎn)生的準(zhǔn)確頻率參考。例如，如果沒有為轉(zhuǎn)換信息信號到適當(dāng)?shù)念l帶上的發(fā)射機和接收機中的本機振蕩器，無線電傳送是不可能的。這些系統(tǒng)的性能高度地依賴于由振蕩器提供的頻率穩(wěn)定度。振蕩器輸出中的相位跳動(相位噪聲)限制了參考的準(zhǔn)確度，因而限制了整個系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。振蕩器輸出中的幅度變化在許多應(yīng)用中也是重要的，然而這些幅度變化能夠用限幅器或自動增益控制很容易地被抑制。
高性能的振蕩器的一般結(jié)構(gòu)包括一個放大器，通過諧振機構(gòu)它的輸出反饋到它的輸入上。當(dāng)反饋環(huán)路中的頻率變化時，這個諧振機構(gòu)產(chǎn)生一個大的輸出變化，而這個輸出變化抵制頻率變化，所以頻率變化被減至最小。當(dāng)諧振器輸出的頻率變化大時，校正也變強。諧振器隨頻率變化用品質(zhì)因數(shù)或Q值表示。一個較高的Q值表明諧振器對頻率變化是較靈敏的，因而最后的振蕩器輸出頻率將是較穩(wěn)定的。為了提供具有純而穩(wěn)定的頻率輸出，低噪聲和高Q值為振蕩器所需求。為穩(wěn)定的振蕩器而設(shè)計的諧振機構(gòu)的高Q值是很重要的。這因為振蕩器的最后輸出頻譜取決于在環(huán)路中產(chǎn)生的噪聲和諧振器的Q值。
高Q值諧振器典型上是用壓電晶體制成。壓電晶體在特殊的頻率上提供陡峭的相位改變。陶瓷諧振器也能被應(yīng)用。它在與其物理尺寸有關(guān)的頻率或在諧振器呈現(xiàn)電感性質(zhì)的較低頻率上諧振。此外，LC諧振器(同電容器組合的線圈)也能被使用。除了晶體諧振器只能用到相對低的頻率這個事實外，所有這些諧振器類型不適于同電子設(shè)備集成在一個IC芯片上，結(jié)果這些諧振器類型使用分立元件。因此，為改進器件的成本、性能和可靠性，提供芯片上的參考很希望有諧振元件的集成。可是，唯一的可能用于芯片集成的諧振器類型是LC結(jié)構(gòu)。然而，標(biāo)準(zhǔn)的IC工藝規(guī)程提供低Q值線圈(高串聯(lián)電阻)，這就限制LC結(jié)構(gòu)諧振器的Q值，因而不允許集成高Q值振蕩器。
一個振蕩器可模擬為一個有極其小帶寬的噪聲濾波器，從而振蕩器的輸出頻譜可按窄帶噪聲考慮。這個噪聲能分成幅度或AM噪聲和相位(PM)或頻率(FM)噪聲。AM噪聲可用自動增益控制(AGC)或在反饋環(huán)路中的限幅器得到抑制。然而，F(xiàn)M噪聲依賴于在反饋環(huán)路中的諧振器的校正能力，或者依賴于諧振器的Q值。當(dāng)在振蕩器輸出端上的AM噪聲被去掉時，只FM噪聲殘留，振蕩器可模仿成在其頻率控制輸入端上有噪聲信號的一個理想振蕩器(具有無限大Q值)，在控制輸入端上的噪聲提供類似于非理想振蕩器輸出的振蕩器輸出的FM調(diào)制。


圖1說明一個典型振蕩器的配置，其中放大器10被一個無源的相位反轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)20反饋。振蕩器器5在Barkhausen條件滿足的頻率下開始振蕩。在此條件下，環(huán)路增益精確地是1，而環(huán)路相位是0或2π。振蕩器5最好這樣設(shè)計，即相位條件出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)20的相位特性曲線的最陡部分處。更確切地，網(wǎng)絡(luò)20的Q值按照下式同振蕩器的相位導(dǎo)數(shù)或群延遲δ/δf有關(guān)
式中f0是以Hz為單位的諧振頻率。
振蕩器5的輸出頻譜可通過將該振蕩器5模擬成一個極窄帶濾波器來確定，該濾波器濾除在反饋環(huán)路中的噪聲。在輸出端上的噪聲功能譜密度Sv因而同在環(huán)路中的白噪聲密度sn成正比，而同諧振機構(gòu)的Q2成反比
當(dāng)用一個已知的方式，如加AGC或限幅器，取掉輸出頻譜中的AM噪聲時，只剩下相位噪聲，如圖2所示，它可模擬為電壓控制振蕩器(VCO)30的FM調(diào)制。如圖2所示，非理想(低Q值、有噪聲)振蕩器可用一個理想(無限大Q值、無噪聲)VCO30表示。VCO30在其控制輸入端上有一個等效的噪聲源，這個噪聲源在理想的VCO的輸出端上產(chǎn)生同原來的非理想振蕩器會表現(xiàn)的相同的噪聲譜。對于一個振蕩器設(shè)計專業(yè)技術(shù)人員來說會知道，通過調(diào)整諧振器中的一個元件就可改變振蕩器的頻率。圖3表示一個含有線圈40和電容50的并聯(lián)諧振例子。如圖3b所示，當(dāng)用變?nèi)荻O管或可變電抗二極管55使電容是可調(diào)整的時，不影響諧振器機構(gòu)的Q值就可改變諧振頻率
。其他諧振器機構(gòu)如串聯(lián)諧振機構(gòu)也是可使用的。通過利用窄帶FM分析，來自方程式2的頻譜可由在VCO30的輸入端上的白噪聲源產(chǎn)生，這個白噪聲源有按下式
計算出來的等效噪聲電壓un.式中Kvco是以Hz/V為單位的VCO30的靈敏度。
當(dāng)振蕩器按一個如圖2所示的在其輸入端上有噪聲源的VCO模擬時，通過在VCO30的輸入上加負反饋輸出相位噪聲可被減小。負反饋的加法是，測量在VCO30輸出上的相位和頻率擾動，將這些所測的擾動反饋到VCO30的輸入上。一個已知的補償相位擾動的技術(shù)是鎖相。利用相位鎖定環(huán)(PLL)將低Q值的VCO的相位鎖到一個純凈的參考上，結(jié)果低Q值的VCO將提供一個在PLL噪聲帶寬內(nèi)同參考一樣純的輸出信號。這可被看作一個負PM反饋。
在Shepherd等人的美國專利5,331,293中，揭示了將這種解調(diào)輸出反饋到直接數(shù)字頻率綜合器的輸入上來穩(wěn)定直接數(shù)字頻率綜合器的輸出這一另一已知的技術(shù)。這個技術(shù)抵消掉相應(yīng)于由數(shù)字綜合器部分的運轉(zhuǎn)而引起的非需要調(diào)制的跳動。如圖1所示，解調(diào)器118也產(chǎn)生一個信號，這個信號反饋到時鐘上用作補償。這個補償發(fā)生在直接頻率綜合器124的時鐘上，時鐘是一個通過PLL鎖定到一個參考頻率上的VCO，這個技術(shù)為補償采用了一個復(fù)雜的減法方法。
在Carlson的名為通訊系統(tǒng)的270頁上介紹了另一種已知的FM補償技術(shù)。在問題7.3-2中，Carson揭示了一個直接FM發(fā)生器，它含有同由VCO輸出的FM檢測導(dǎo)出的一個信號一起反饋的VCO。在這個技術(shù)中，借助在環(huán)路中加低通濾波器，補償消除了DC偏移和調(diào)制信號的漂移。
因為在許多應(yīng)用中增加振蕩器的有效Q值是所希望的，所以振蕩器的諧振機構(gòu)的設(shè)計是重要的。然而，在芯片集成中只有低Q值的諧振器才能被加工。如果有一種增加諧振器的有效Q值的方法，那么在制造低成本、高性能和高可靠性的高Q值振蕩器時，低Q值諧振器也能夠得到應(yīng)用。
概述本發(fā)明的目的是提供一種增加振蕩器的有效Q值因而抑制振蕩器輸出上的頻率變化的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是利用直接從振蕩器件的輸出導(dǎo)出的校正信號的負FM反饋環(huán)來改進振蕩器件的穩(wěn)定度。
本發(fā)明的這些目的是通過提供一種裝置和方法來實現(xiàn)的。為增加振蕩裝置穩(wěn)定度該裝置包含一個用于測量振蕩器件的FM噪聲輸出的FM檢波器。方法是按所說的FM檢波器測量的所說的FM噪聲比例來抑制在振蕩器件輸出上的頻率變化。當(dāng)對振蕩器件用一校正信號輸入來抑制在振蕩器件輸出上測得的FM噪聲時，振蕩器件的有效Q值被增加，而頻率變化被抑制。結(jié)果，一個低Q值的振蕩器件被提升到有較高的有效Q值用于所需要的應(yīng)用。
本發(fā)明的這些目的也可通過提供一個穩(wěn)定振蕩器件的方法來實現(xiàn)。這個方法包括測量振蕩器件的FM噪聲輸出和直接按測量的FM噪聲比例來抑制在振蕩器件輸出上的頻率變化這些步驟。通過利用吻合所測的FM噪聲的負FM反饋環(huán)這種方法增加振蕩器件的有效Q值，這樣振蕩器的有效Q值按負FM反饋環(huán)的環(huán)路增益的比例增加。
本發(fā)明的進一步應(yīng)用范圍從下文給出的詳細說明會明了。但是，應(yīng)理解到當(dāng)表明發(fā)明的優(yōu)選實施例時，只是按例證給出詳細說明和具體例子。這因為對于熟悉詳細說明的本專業(yè)技術(shù)人員來說在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)各種改變和改進都會是明顯的。
附圖的簡要說明從下面給出的詳細說明和僅按例證給出的附圖中將會充分理解本發(fā)明，而這些是不對本發(fā)明的限制。附圖有圖1表示一般振蕩器的簡化模型；圖2表示用噪聲控制一個理想VCO模擬一個非理想振蕩器。
圖3a和3b分別表示并聯(lián)諧振和可調(diào)諧的并聯(lián)諧振電路。
圖4表示用于本發(fā)明的一個實施例中的FM反饋振蕩器。
圖5是表示用于本發(fā)明的另一個實施例中的可調(diào)諧FM反饋振蕩器；和圖6表示有2個控制信號的并聯(lián)諧振電路。
詳細說明本發(fā)明FM關(guān)于反饋振蕩器的一個實施例將參照圖4進行討論。圖4表示FM反饋振蕩器的一般概念。FM反饋振蕩器包括一個FM檢波器100、一個含有理想VCO112的非理想VCO110、一個加法器和噪聲信號Un的噪聲電壓源114。噪聲源114是一個虛的或等效的源，它在理想VCO112的輸出上產(chǎn)生同非理想VCO110的噪聲頻譜等同的噪聲頻譜。FM檢波器100的輸入聯(lián)到VCO110的輸出上。FM檢波器100測量在VCO110的輸出上的噪聲，而FM檢波器100的輸出聯(lián)到VCO110的輸入上，將所測的FM噪聲反饋到VCO110上?？偔h(huán)路增益必須是負的。這可通過負的VCO增益(即正的VCO輸入偏差給出輸出頻率的減小)或負的FM檢波器增益(即正的頻率偏差給出負的輸出偏差)來完成。結(jié)果，在理想VCO112的輸入上看到的等效噪聲信號從原來的噪聲信號Un減少到變小的噪聲信號Un.eg。將振蕩看作在其輸入上有加法器和噪聲源114的理想VCO112，通過將負反饋加到理想VCO112的輸入上，理想VCO112的輸出相位噪聲可按下式減少。
反饋環(huán)減小在噪聲源114上的噪聲到數(shù)值Un.eg。式中KFM是以V/Hz為單位的FM檢波器100的增益。
因為理想VCO112輸入上的等效噪聲電壓與諧振器Q值成反比(見方程式3)，所以負FM反饋按下式Qoff＝(1+KFM±KVCO)Q方程式5有效地增加了振蕩器的Q值。在這個FM反饋環(huán)中，為獲得一個高有效Q值振蕩器環(huán)路增益應(yīng)盡量做得高。FM反饋環(huán)的環(huán)路增益-KFM×KVCO除了抑制VCO輸出的噪聲外還抑制FM反饋環(huán)中的任何噪聲。此外，不能看作如1/f或閃爍噪聲這樣的窄帶過濾噪聲的相位噪聲，如來自其他電路的串音這樣在振蕩器輸出上注入的其他噪聲也能被抑制。對圖4的實施例中說明的FM反饋振蕩器足夠作為一個有固定諧振頻率的高Q值振蕩器。使FM反饋控制穩(wěn)定的頻率分別由VCO110的電壓-頻率曲線和FM檢波器100的頻率-電壓曲線的交點決定。但是，在大多數(shù)應(yīng)用中，為校正制造的不準(zhǔn)確性或者為在工作期間得到預(yù)期的頻率偏移或跳越往往要求振蕩器要有被電壓控制的諧振頻率。
圖4上所示的振蕩器FM反饋工作到直流。因為控制VCO輸入的任何變化都被反饋環(huán)抑制，所以這個振蕩器難以調(diào)諧。相應(yīng)地，圖5表示了另一個本發(fā)明的實施例，其中提供了一個其諧振頻率由電壓控制的可調(diào)諧振蕩器。同圖4所示的實施例類似，圖5的可調(diào)諧FM反饋振蕩器包括FM檢波器100、包含一個理想VCO112和噪聲源114的非理想VCO110、帶通濾波器120和加法器及外控制源130。帶通濾波器120和加法器及外控制源130聯(lián)在FM檢波器100的輸出和非理想VCO110的輸入之間。帶通濾波器120在較低頻率范圍起作用阻止環(huán)路控制，以便使VCO110能被一個輸入到加法器的外部慢變化控制信號Ue和外控制源130控制。
帶通濾波器120作為一個高通濾波器工作來實現(xiàn)振蕩器的頻率控制。帶通濾波器120的低端截止頻率應(yīng)在頻率控制的最高調(diào)制頻率上。在這個截止頻率以下，環(huán)路增益是零，而且不產(chǎn)生任何補償。在本實施例中，為減少離載頻某距離上的相位噪聲，VCO110的Q值被增加。接近載頻的相位噪聲通常不成問題。例如在間接頻率綜合器的應(yīng)用中，VCO110被鎖到一個參考頻率上，這個參考頻率在PPL環(huán)路帶寬以內(nèi)或接近載頻穩(wěn)定VCO110的輸出頻率。在PLL帶寬以外利用本發(fā)明的實施例中說明的FM反饋補償來穩(wěn)定頻率。為避免在發(fā)生合成的PLL帶寬以內(nèi)的FM補償，F(xiàn)M反饋應(yīng)含有高通濾波。
除提供可調(diào)諧能力的環(huán)路帶寬的低截止頻率外，也需要帶通濾波器120在高端頻率上起濾波作用。當(dāng)VCO110的輸出達到噪聲最低限度時，頻譜不能視作純相位噪聲。噪聲的AM部分不能用在VCO110的輸入上的噪聲源表示，因而這個AM噪聲不能被補償。由于FM檢波器100的AM靈敏度，這個AM噪聲產(chǎn)生FM。雖然FM噪聲再被環(huán)路補償，但是最好還是防止這個FM噪聲到達VCO110的輸入上。因此，帶通濾波器120必須要有這樣的帶通特性，即高頻率截止應(yīng)最好在未補償?shù)腣CO110的輸出頻譜達到噪聲最低限度的頻偏上。
可調(diào)諧FM反饋振蕩器包含一個加法器130，將調(diào)制信號加到VCO控制信號上。事實上，在VCO110內(nèi)可做這個加法，因而VCO110必須要有兩個控制輸入。圖6表示一個具有雙重控制的并聯(lián)諧振電路的本發(fā)明實施例。圖6的并聯(lián)諧振電路包括雙重控制Ue和Uc以及分別在控制Ue和Uc與地之間聯(lián)接的兩個變?nèi)荻O管或可變電抗二極管200和210，一個在控制Ue和Uc之間聯(lián)接的DC隔直電容器220，還有一個同可變電抗二極管200和210并聯(lián)的電感230。這兩個控制電壓Ue和Uc(分別為外調(diào)諧信號和FM反饋補償信號)直接控制兩個獨立的變?nèi)荻O管或可變電抗二極管200和210。當(dāng)這個并聯(lián)諧振用作VCO110中的諧振器時，兩個控制電壓Ue和Uc獨立地控制VCO110的諧振頻率。
就本發(fā)明的實施例來說，F(xiàn)M檢波器100是FM反饋振蕩器中非常重要的元件。FM檢波器100最好是一個噪聲很低的電路。FM檢波器的噪聲貢獻應(yīng)足以在FM輸出信號以下。這個信號是在如方程式3給出的等效噪聲電壓Un量級。對于FM檢波以器100及增益KFM的要求并不是非常高。增益KFM按下式計算
式中Kloop是環(huán)路增益。如果要求Q值增加到10倍(Kloop＝10)，而譬如說要求一個100MHz/V的VCO增益，則所需的增益KFM＝1μV/Hz。在FM檢波器100達不到這增益的情況下，在FM檢波器100或帶通濾波器后面的低噪聲放大器(未表示)提供額外的環(huán)路增益，即-Ga×KFM×KVCO，其中Ga＝低噪聲放大器的增益。檢波器100的線性不是重要的，這因為環(huán)路增益中的非線性將只輕微地在頻譜衰落中有反映。FM檢波器100的工作范圍由VCO110的外調(diào)制決定。因為在VCO110的輸入上被補償?shù)脑肼暤男盘栯娖胶苄?，從而瞬時頻率偏差相對小，所以由于這個噪聲信號引起的瞬時頻率偏差被限制到很小的范圍。
本發(fā)明的實施例是指示利用FM檢波器測量在振蕩器輸出上FM噪聲，將FM檢波器的輸出反饋到振蕩器的控制輸入上。通過利用FM負反饋，振蕩器輸出的頻率變化由于在振蕩器的控制輸入端上加校正信號而被抑制。抑制量依賴于負FM反饋環(huán)的環(huán)路增益。并且抑制量同環(huán)路增益成正比，以致振蕩的有效Q值同環(huán)路增益成正比。通過用負FM反饋校正在振蕩器輸出上測出的FM噪聲，振蕩器的有效Q值是諧振機構(gòu)原來的Q值乘以FM反饋環(huán)的環(huán)路增益。結(jié)果，能使用低Q值的振蕩器，并且該振蕩器的低Q值能加以提升，使得在任何應(yīng)用該初始Q值不足的振蕩器的場合中其有效Q值增加。
本發(fā)明如上說明。顯然，同樣的東西會以許多方式改變。這樣的改變不被視作偏離本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍。所有這些對于本專業(yè)技術(shù)人員是明顯的改進被認為包括在下述權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.適于增加振蕩器件Q值的同時增加振蕩器件輸出穩(wěn)定度的設(shè)備包括用于測量振蕩器件FM噪聲輸出的FM檢波器和；借助于一個如下的校正信號在增加Q值同時抑制振蕩器件輸出頻率變化的抑制裝置，這個校正信號直接由振蕩器件從所說FM噪聲輸出端而產(chǎn)生，并與用所說FM檢波器測出的所說FM噪聲成比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中振蕩器件由電壓控制振蕩器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中振蕩器件由電流控制振蕩器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中振蕩器件由間接頻率綜合器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所說校正信號增加振蕩器件的Q值到(1+KFM×KVCO)倍，這里的KFM＝所說FM檢波器的增益，而KVCO＝受控振蕩器件的靈敏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包含一個低噪聲放大器，用所說校正信號增加振蕩器件Q值到(1+Ga×KFM×KVCO)倍，這里的Ga＝所說低噪聲放大器的增益，KFM＝所說FM檢波器的增益，而KVCO＝振蕩器件的靈敏度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括一個帶通濾波器，該濾波器聯(lián)到所說的FM檢波器的輸出端以便防止所說抑制裝置在預(yù)定的低頻范圍施加所說的校正信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，還包括為將外部的慢變化控制信號加到振蕩器件上的外部控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中所說帶通濾波器含有這樣的帶通特性，在未補償?shù)恼袷幤骷妮敵鲱l譜達到噪聲最低限度的頻偏上它使高頻截止。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包含聯(lián)到所說FM檢波器輸出的一個低噪聲放大器，用以實現(xiàn)增加環(huán)路增益，進一步增加振蕩器件的有效Q值。
11.一個振蕩器件包含為輸出FM調(diào)制信號的振蕩器；產(chǎn)生環(huán)路增益的負FM反饋環(huán)，它通過直接補償所說振蕩器，與所說環(huán)路增益成比例地抑制所說FM調(diào)制信號中的噪聲。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的振蕩器件，其中，所說負FM反饋環(huán)包含一個用于測量所說FM調(diào)制信號中的噪聲的FM檢波器，該調(diào)制信號同所說環(huán)路增益相對應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的振蕩器件，在其中，通過直接從所說振蕩器的輸出產(chǎn)生一校正信號并將這個校正信號加到所說的振蕩器上，所說的負FM反饋環(huán)抑制不希望有的頻率變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的振蕩器件，其中所說負反饋環(huán)增加適用于固定諧振頻率的所說振蕩器的有效Q值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的振蕩器件，其中所說振蕩器的有效Q值增加到(1+KFM×KVCO)倍，這里的KFM＝所說FM檢波器的增益，而KVCO＝受控振蕩器件的靈敏度。
16.在增加振蕩裝置有效Q值的同時穩(wěn)定振蕩裝置輸出的方法，包括如下步驟(a)用FM檢波器測量來自振蕩器件的噪聲輸出；和(b)通過直接從所說的由振蕩器件的FM噪聲輸出產(chǎn)生的并同所說步驟(a)上所測的所說FM噪聲成比例的校正信號在增加Q值的同時抑制在振蕩器件輸出上的頻率變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中振蕩器件由電壓控制振蕩器組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中振蕩器件由電流控制振蕩器組成。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中振蕩器件由間接頻率綜合器組成。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所說校正信號增加振蕩裝置的有效Q值到(1+KFM×FVCCO)倍，這里的KFM＝所說FM檢波器的增益，而KVCO＝受控振蕩器件的靈敏度。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中用在所說FM檢波器輸出上聯(lián)接低噪聲放大器的情況下，所說校正信號按(1+Ga×KFM×KVCO)倍數(shù)增加振蕩裝置Q值，這里Ga＝所說低噪聲放大器的增益，KFM＝所說FM檢波器的增益，KVCO＝振蕩裝置的靈敏度。
22.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括這一步驟，即在所說步驟(b)上通過聯(lián)到所說FM檢波器輸出上的一個帶通濾波器防止所說校正信號在預(yù)定的低頻范圍被加上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，還包括將一個外部慢變化控制信號加到振蕩裝置上這一步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中在未補償振蕩器件在輸出頻譜達到噪聲最低限度的頻偏上高頻截止。
25.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括這一步驟，即通過聯(lián)到所說FM檢波器輸出上的一個低噪聲放大器增加環(huán)路增益，從而進一步增加振蕩器件的有效Q值。
26.反饋到振蕩器件的方法包括步驟(a)通過振蕩器輸出FM調(diào)制信號；(b)通過負FM反饋環(huán)產(chǎn)生環(huán)路增益，負FM反饋環(huán)直接補償所說振蕩器按所說環(huán)路增益比例抑制在所說FM調(diào)制信號中的噪聲。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中所說的步驟(b)用一個FM檢波器測量在所說的FM調(diào)制信號中的噪聲。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，所說的步驟(b)通過直接從所說振蕩器的輸出產(chǎn)生校正信號并將所說校正信號加到所說振蕩器上來抑制不希望有的頻率變化。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中所說的步驟(b)增加用于固定諧振頻率的所說振蕩器的有效Q值。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所說振蕩器的有效Q值按(1+KFM+KVCO)倍數(shù)增加，這里KFM＝所說FM檢波器的增益，而KVCO＝受控振蕩器件的靈敏度。
全文摘要
為增加振蕩器的有效Q值以致用低Q值振蕩器時能達到所需的Q值,提供了一種裝置和方法。在這種裝置和方法中,FM噪聲在振蕩器的輸出用FM檢波器測量,而FM檢波器的輸出反饋到振蕩器的控制輸入上。利用這個負FM反饋,振蕩器輸出的頻率變化通過在振蕩器的控制輸入加一校正信號得到抑制。抑制量依賴于FM反饋環(huán)路的有效Q值與這個環(huán)路增益成比例。由于采用負反饋環(huán)路校正在振蕩器輸出所測的FM噪聲,振蕩器的有效Q值相應(yīng)于用FM反饋環(huán)路的環(huán)路增益乘以原來的Q值,因而振蕩器的有效Q值得以增加。
文檔編號H03L7/02GK1187268SQ9619462
公開日1998年7月8日 申請日期1996年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月19日
發(fā)明者J·哈爾特森 申請人:艾利森電話股份有限公司