一种双电荷泵锁相环

专利摘要:
本实用新型公开了一种双电荷泵锁相环，包括：鉴频鉴相器；积分电荷泵；比例电荷泵；PMOS管；分频器；电流控制振荡器；其中所述鉴频鉴相器输出端分别连接所述积分电荷泵和比例电荷泵，其中所述积分电荷泵和比例电荷泵并联连接，所述积分电荷泵连接所述PMOS管，所述PMOS管连接所述电流控制振荡器，所述电流控制振荡器连接所述分频器一端，所述分频器另一端连接所述鉴频鉴相器的一个输入端。所述锁相环可以通过流控振荡器和两个电荷泵的连接结构控制锁相环有效控制零点频率和多元化调节零点频率，提高锁锁相环信号处理的灵活性。
公开号:CN214337888U
申请号:CN202120483566.XU
申请日:2021-03-05
公开日:2021-10-01
发明作者:刘辉
申请人:Hangzhou Xiongmai Integrated Circuit Technology Co ltd；
IPC主号:H03L7-08

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及电路领域，特别涉及一种双电荷泵的锁相环。
[n0002] 目前常见的锁相环为单电荷泵锁相环，低通滤波器由电阻电容实现，这种锁相环的零点或极点由电阻电容确定，不容易调节，从而使得当输出频率信号范围很宽，反馈分频器的值变化很大时，环路的稳定性等效果较差，使得最终输出的信号质量变差甚至出现不能锁定工作的情况。
[n0003] 本实用新型其中一个实用新型目的在于提供一种双电荷泵的锁相环，所述锁相环可以通过流控振荡器和两个电荷泵的连接结构控制锁相环，有效控制零点频率和多元化调节零点频率，提高锁相环信号处理的灵活性。
[n0004] 本实用新型其中一个实用新型目的在于提供一种双电荷泵的锁相环，所述锁相环相比传统单电荷结构的锁相环，本实用新型通过PMOS管的跨导实现电压到电流的信号转换，通过多个滤波器实现信号的稳定，从而可以稳定控制锁相环的零点频率。
[n0005] 为了实现至少一个以上实用新型目的，本实用新型进一步提供一种双电荷泵锁相环，包括：
[n0006] 鉴频鉴相器；
[n0007] 积分电荷泵；
[n0008] 比例电荷泵；
[n0009] PMOS管；
[n0010] 分频器；
[n0011] 电流控制振荡器；
[n0012] 其中所述鉴频鉴相器输出端分别连接所述积分电荷泵和比例电荷泵，其中所述积分电荷泵和比例电荷泵并联连接，所述积分电荷泵连接所述PMOS管，所述PMOS管连接所述电流控制振荡器，所述电流控制振荡器连接所述分频器一端，所述分频器另一端连接所述鉴频鉴相器的一个输入端。
[n0013] 根据本实用新型其中一个较佳实施例，所述积分电荷泵一端连接所述PMOS管，所述PMOS管包括栅极、源极和漏极，其中所述栅极连接积分电荷泵的一端，所述源极连接第一电容，所述漏极连接所述电流控制振荡器。
[n0014] 根据本实用另一个较佳实施例，所述第一电容一端连接所述栅极，所述第一电容的另一端连接所述源极。
[n0015] 根据本实用另一个较佳实施例，所述电流控制振荡器包多个反相器，所述多个反相器相互串联。
[n0016] 根据本实用另一个较佳实施例，所述多个反相器都具有输入端和输出端，所述反相器输入端包括反相器第一输入端和反相器第二输入端，所述积分电荷泵和比例电荷泵分别具有输出端和输入端，其中所述比例电荷泵的输出端连接所述多个反相器的第一输入端。
[n0017] 根据本实用新型另一个较佳实施例，所述多个反相器第一输入端一并连接第二电容一端，用于反相器输入端的滤波。
[n0018] 根据本实用新型另一个较佳实施例，所述多个反相器的输出端连接所述反相器的第二输入端，并同时一并连接所述分频器的一端。
[n0019] 根据本实用新型另一个较佳实施例，所述第二电容接地。
[n0020] 根据本实用新型另一个较佳实施例，所述鉴频鉴相器输入端连接晶体谐振器。
[n0021] 图1显示的是本实用新型一种双电荷泵锁相环的结构示意图。
[n0022] 以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
[n0023] 本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
[n0024] 可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
[n0025] 请参考图1，本实用新型公开了一种双电荷泵锁相环的结构，所述锁相环采用积分电荷泵和比例电荷泵，并将两种电荷泵的输入电压信号经过转换成电流信号后输入到电流控制振荡器中，用于实现对所述锁相环的多路信号控制，用于实现提高信号控制的灵活性。
[n0026] 具体的，请参考图1，所述锁相环包括：鉴频鉴相器(PFD)；积分电荷泵(integralcharge pump)；比例电荷泵(propertional charge pump)；PMOS管；分频器(divider)；电流控制振荡器(CCO)；所述鉴频鉴相器的一端分别连接所述积分电荷泵输入端和比例电荷泵的输入端，所述鉴频鉴相器的另一端连接晶体谐振器(Fref),其中所述积分电荷泵和比例电荷泵之间并联，所述积分电荷泵的输出端连接一个PMOS管，所述PMOS管包括栅极、源极和漏极，其中所述积分电荷泵的输出端连接PMOS管的栅极，所述PMOS管的源极连接第一电容C1的一端，所述PMOS管的漏极连接所述电流控制振荡器，所述积分电荷泵的输出端连接所述第一电容C1的另一端，并且所述第一电容和PMOS管的源极连接的一端接电源。
[n0027] 所述比例电荷泵的输出端连接所述电流控制振荡器，所述电流控制振荡器具有多个反相器，每个反相器具有第一输入端和第二输入端，其中每个反相器的第一输入端和所述PMOS管的漏极连接，且每个反向器的第一输入端和所述比例电荷泵的输出端连接，每个反向器还包括输出端，每个反向器的输出端和所述第二输入端连接，且每个反向器的输出端一并和所述分频器的一端连接，所述分频器的另一端连接所述鉴频鉴相器的输入端。所述每个反向器的输入端还连接一第二电容C2一端，所述第二电容C2另一端接地。
[n0028] 为了更好地说明本实用新型的技术效果，在本实用新型基于结构的基础上提供一种信号控制方法：
[n0029] 鉴频鉴相器的输出电压信号A通过积分电荷泵输出电流icp_int，进一步将电流icp_int输入到第一电容C1，获得小信号电压信号icp_int*(1/sc1)，其中1/sc1是根据第一电容C1属性的交流阻抗参数，c1是第一电容大小，将所述电压信号icp_int*(1/sc1)输入到PMOS管MP1中，通过PMOS管MP1中的跨导转换成电流icp_int*(1/sc1)*gm1，其中gm1是PMOS管MP1中的跨导参数。鉴频鉴相器的输出电压信号A通过比例电荷泵后输出电流icp_prop，经过PMOS管MP1中的跨导转换后的电流icp_int*(1/sc1)*gm1和经过比例电荷泵后输出电流icp_prop一同输入到所述电流控制振荡器(CCO)进行转换，生成最终的电荷泵和CCO的联合传递函数：H＝(icp_int*(1/sc1)*gm1+icp_prop)*(kvco/s)，其中kvco/s为电流控制振荡器的转换参数，上述最终联合传递函数H可以转化表示为：H＝(icp_prop+icp_int*gm1*1/sc1)*(kvco/s)，其中零点频率w＝(icp_int*gm1)/(c1*icp_prop)，也就是说，通过本实用新型通过结构设置可以有效实现对零点频率的控制，提高锁相环的控制的灵活性。
[n0030] 本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型，本实用新型的目的已经完整并有效地实现，本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

权利要求:
Claims (9)
[0001] 1.一种双电荷泵锁相环，其特征在于，包括：
鉴频鉴相器；
积分电荷泵；
比例电荷泵；
PMOS管；
分频器；
电流控制振荡器；
其中所述鉴频鉴相器输出端分别连接所述积分电荷泵和比例电荷泵，其中所述积分电荷泵和比例电荷泵并联连接，所述积分电荷泵连接所述PMOS管，所述PMOS管连接所述电流控制振荡器，所述电流控制振荡器连接所述分频器一端，所述分频器另一端连接所述鉴频鉴相器的输入端。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述积分电荷泵一端连接所述PMOS管，所述PMOS管包括栅极、源极和漏极，其中所述栅极连接积分电荷泵的一端，所述源极连接第一电容，所述漏极连接所述电流控制振荡器。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述第一电容一端连接所述栅极，所述第一电容的另一端连接所述源极。
[0004] 4.根据权利要求2所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述电流控制振荡器包多个反相器，所述多个反相器相互串联。
[0005] 5.根据权利要求4所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述多个反相器都具有输入端和输出端，所述反相器输入端包括反相器第一输入端和反相器第二输入端，所述积分电荷泵和比例电荷泵分别具有输出端和输入端，其中所述比例电荷泵的输出端连接所述多个反相器的第一输入端。
[0006] 6.根据权利要求5所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述多个反相器第一输入端一并连接第二电容一端，用于反相器输入端的滤波。
[0007] 7.根据权利要求5所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述多个反相器的输出端连接所述反相器的第二输入端，并同时一并连接所述分频器的一端。
[0008] 8.根据权利要求6所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述第二电容接地。
[0009] 9.根据权利要求1所述的一种双电荷泵锁相环，其特征在于，所述鉴频鉴相器输入端连接晶体谐振器。

类似技术:

---

公开号 | 公开日 | 专利标题

---

US9294106B2|2016-03-22|Capacitance multiplier and loop filter noise reduction in a PLL

---

CN104202048B|2017-05-17|一种宽带全集成锁相环频率综合器

---

KR20060018896A|2006-03-02|위상 고정 루프 필터

---

CN110729997A|2020-01-24|锁相环电路、数据恢复电路及锁相环电路的控制方法

---

CN205754276U|2016-11-30|锁相环以及电路

---

CN214337888U|2021-10-01|一种双电荷泵锁相环

---

CN106877819A|2017-06-20|基于复合型谐振器的压控振荡器

---

CN105720974A|2016-06-29|一种振荡器电路、锁相环电路及设备

---

CN105656479B|2019-08-20|一种宽锁定范围低压控振荡器增益的锁相环电路

---

CN103795409B|2016-11-23|锁相环

---

CN105429632B|2018-11-23|小型集成化的微波本振信号发生器

---

CN107147375A|2017-09-08|占空比矫正电路

---

CN205670764U|2016-11-02|一种利用锁相环pll和倍频的参考源系统

---

CN205566265U|2016-09-07|一种不需要环路滤波器的锁相环电路

---

US6833740B2|2004-12-21|Sinusoidal frequency generator and periodic signal converter using thereof

---

CN107979356A|2018-05-01|一种压控振荡器电路

---

CN212572516U|2021-02-19|一种用于宽带频率合成器的锁相环电路

---

CN105515576B|2018-10-12|带有粗调与细调的环形压控振荡器及锁相环

---

CN109600124A|2019-04-09|一种压控调谐选频网络

---

CN204068933U|2014-12-31|小型集成化的微波本振信号发生器

---

CN104052465A|2014-09-17|一种高频点高稳定低噪声恒温晶体振荡器

---

CN207339796U|2018-05-08|一种50Hz正弦波信号芯片

---

CN107769545A|2018-03-06|一种用于pll中带电容漏电补偿的电荷泵电路

---

CN203504530U|2014-03-26|一种音频芯片低噪声pll装置

---

CN105337613B|2018-02-06|一种基于跨导运算放大器的锁相环低通滤波器

同族专利:

---

公开号 | 公开日

---

引用文献:

---

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

---

法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

---

2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

---

申请号 | 申请日 | 专利标题

---

CN202120483566.XU|CN214337888U|2021-03-05|2021-03-05|一种双电荷泵锁相环|CN202120483566.XU| CN214337888U|2021-03-05|2021-03-05|一种双电荷泵锁相环|