减小电荷泵锁相环电路开关信号摆幅的电路和方法技术

本发明专利技术提供一种减小电荷泵锁相环电路开关信号摆幅的电路和方法，其中，所述电路包括电源电路单元，提供一工作电源；第一负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第一回路；第二负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第二回路，所述第二负荷电路单元还包括开关信号接入端；所述开关信号接入端在接收到开关信号时，使所述第二回路导通/阻断来改变所述工作电源流入所述第一回路中电流的大小，本发明专利技术可以有效减小鉴相器电路中开关信号摆幅对，而且本发明专利技术所提供的电路结构更为简单，制造成本更低，效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路技术，特别是涉及一种减小电荷泵锁相环电路开关信号摆幅的电路和方法。
技术介绍
现有电荷泵锁相环结构如图1，包括鉴频鉴相器10、电荷泵20、滤波器30、压控振荡器40和分频器50，鉴频鉴相器10用于比较连个信号的相位与频率差，并产生控制信号给电荷泵20，然后电荷泵20相应地给滤波器30充放电，此时压控振荡器40输出频率正比于环路滤波器20上的控制电压，最终使参考时钟和分频器的输出信号同频同相。图2是现有电荷泵型锁相环电路中的电荷泵的电路图，如图所示，随着开关的闭合或断开，上下电流源(Iup和Idown)向两个电容(电容Cdump和Clf)注入或引出电流。MOS管做开关(包括K1、K2、K3、K4)时，需要考虑电荷注入效应。若用NMOS管作为开关，开关信号为高电平时导通，电荷注入效应导致电子由电容流向开关，使电容上的电压值增加；开关信号为低电平时断开，电子由开关流向电容，使电容上的电压值减小。若用PMOS管作为开关，开关信号为高电平时断开，电荷注入效应导致空穴由开关流向电容，使电容上的电压值增加；开关信号为低电平时导通，空穴由电容流向开关，使电容上的电压值减小。开关信号来自锁相环电路中的鉴频鉴相器逻辑门的输出，一般摆幅都是从地电压到电源电压的。这么大的电压变化会导致开关信号跃变时，电容上的电压出现抖动，其中电容Clf上的电压是压控振荡器的控制电压(Vctrl)，它的抖动将导致锁相环输出信号噪声性能的恶化。现有技术中，为抑制和输入信号相关的电荷注入效应，一般会采用自举开关来使开关管的栅源电压与输入信号相对独立，对从地电压到电源电压的大摆幅更能接受。但此自举开关的电路结构复杂，电荷泵电路中需要用到四个开关，若全使用自举开关，成本太高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种减小电荷泵锁相环电路开关信号摆幅的电路和方法，用于解决现有技术中采用自举开关来减小电荷泵中开关管电压摆幅而导致成本电路结构复杂以及成本过高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供以下技术方案：一种用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，包括：电源电路单元，提供一工作电源；第一负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第一回路；第二负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第二回路，所述第二负荷电路单元还包括开关信号接入端；所述开关信号接入端在接收到开关信号时，使所述第二回路导通/阻断来改变所述工作电源流入所述第一回路中电流的大小。优选地，所述开关信号的电压范围为0-1.2V。优选地，所述电平转换电路输出的电压范围为0.35-0.75V。优选地，所述第一负荷电路单元包括第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏极连接于所述电源电路单元来接入所述工作电源，所述第一NMOS管的栅极连接于所述第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极接地；所述第二负荷电路单元包括第二NMOS管和第三NMOS管，所述第二NMOS管的漏极连接于所述电源电路单元来接入所述工作电源，所述第二NMOS管的栅极作为所述开关信号接入端，所述第二NMOS管的源极连接于所述第三NMOS管的漏极，所述第三NMOS管的栅极连接于所述第三NMOS管的漏极，所述第三NMOS管的源极接地；所述电源电路单元包括第一PMOS管和第二PMOS管，所述第一PMOS管连接于一电源，所述第一PMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的源极，所述第一PMOS管的栅极连接第一偏置电压，所述第二PMOS管的栅极连接第二偏置电压，所述第二PMOS管的漏极分别连接于所述第一NMOS管和第二NMOS管的漏极，并作为所述电平转换电路的输出。另外，本专利技术还提供一种电荷泵锁相环电路，包括所述的用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，其连接在所述电荷泵锁相环电路中鉴频鉴相器和压控振荡器之间。此外，本专利技术还提供一种用于减小开关信号摆幅的电平转换方法，所述方法包括：提供一工作电源，分别连接于第一负荷电路单元和第二负荷电路单元来形成第一回路和第二回路；所述第二负荷电路单元中的开关信号接入端在接收到开关信号时，使所述第二回路导通/阻断来改变所述工作电源流入所述第一回路中电流的大小。如上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术可以有效减小鉴相器电路中开关信号摆幅对，而且本专利技术所提供的电路结构更为简单，制造成本更低，效果显著。附图说明图1为现有电荷泵锁相环的原理图。图2为现有电荷泵型锁相环电路中的电荷泵的一种电路原理图。图3为本专利技术一种用于减小开关信号摆幅的电平转换电路的原理图。图4为本专利技术一种用于减小开关信号摆幅的电平转换电路的在一实施例中的电路图。图5为本专利技术一种电荷泵锁相环电路的原理图。附图标号说明10 鉴频鉴相器20 电荷泵30 滤波器40 压控振荡器50 分频器60 电平转换电路601 电源电路单元602 第一负荷电路单元603 第二负荷电路单元具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例1请见图1，本专利技术提供一种用于减小开关信号摆幅的电平转换电路60，包括电源电路单元601、第一负荷电路单元602及第二负荷电路单元603，其中，电源电路单元601提供一工作电源；第一负荷电路单元602连接于所述电源电路单元601，用于接入所述工作电源形成第一回路；第二负荷电路单元603连接于所述电源电路单元601，用于接入所述工作电源形成第二回路，所述第二负荷电路单元603还包括开关信号接入端；所述开关信号接入端VIN在接收到开关信号时，使所述第二回路导通/阻断来改变所述工作电源流入所述第一回路中电流的大小。通过上电平转换电路60可以将开关信号的电压大小转换为在第一回路上引出的电平转换电路60的输出所输出电压的大小，依据开关信号在不同电压下会使第二回导通或阻断，从而对第一回来形成电流分流或不分流，从而改变在电平转换电路60的输出上输出电压的变化，而这种变化相比于开关信号的变化要小很多，从而达到减小开关信号摆幅的目的。进一步地，见图2，可以按照图2所给电路结构来实施上述用于减小开关信号摆幅的电平转换电路60。具体地，所述第一负荷电路单元602包括第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏极连接于所述电源电路单元601来接入所述工作电源，所述第一NMOS管的栅极连接于所述第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极接地。具体地，所述第二负荷电路单元603包括第二NMOS管和第三NMOS管，所述第二NMOS管的漏极连接于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，其特征在于，包括：电源电路单元，提供一工作电源；第一负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第一回路；第二负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第二回路，所述第二负荷电路单元还包括开关信号接入端；所述开关信号接入端在接收到开关信号时，使所述第二回路导通/阻断来改变所述工作电源流入所述第一回路中电流的大小。

【技术特征摘要】
1.一种用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，其特征在于，包括：电源电路单元，提供一工作电源；第一负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第一回路；第二负荷电路单元，连接于所述电源电路单元，用于接入所述工作电源形成第二回路，所述第二负荷电路单元还包括开关信号接入端；所述开关信号接入端在接收到开关信号时，使所述第二回路导通/阻断来改变所述工作电源流入所述第一回路中电流的大小。2.根据权利要求1所述的用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，其特征在于，所述开关信号的电压范围为0-1.2V。3.根据权利要求2所述的用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，其特征在于，所述电平转换电路输出的电压范围为0.35-0.75V。4.根据权利要求1所述的用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，其特征在于，所述第一负荷电路单元包括第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏极连接于所述电源电路单元来接入所述工作电源，所述第一NMOS管的栅极连接于所述第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极接地。5.根据权利要求4所述的用于减小开关信号摆幅的电平转换电路，其特征在于，所述第二负荷电路单元包括第二NMOS管和第三NMOS管，所述第二NMOS管的漏极连接于所述电源电路单元来接入所述工作电源，所述第二NMOS管的栅极作为所述开关信号接入端，所述第二NMOS管的源极连接于所述第三NMOS管的漏极，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：季瑾月，张瑞涛，蒲杰，丁一，陈刚，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50