电荷泵驱动器电路制造技术

电荷泵驱动器电路包括输出级和电流发生器部件。所述输出级被布置成在其输入节点处接收控制电流信号，并且包括耦合在其输入节点和参考电压节点之间且被布置成提供电阻路径的电阻网络，所述控制电流信号流过所述电阻路径。所述输出级被布置成在其输出节点处基于在所述其输入节点处的电压电平来生成电荷泵控制电压信号。所述电流发生器部件被布置成接收电荷泵输出信号的电压电平的指示，并且取决于所述输出信号的所述电压电平生成反馈电流，其中所述反馈电流被注入到所述电阻网络的所述电阻路径中，所述控制电流信号流过所述电阻路径。

Charge pump driver circuit

The charge pump driver circuit consists of the output stage and the current generator component. The output stage is arranged to receive the control current signal at its input node, and includes a resistor network coupled between its input node and reference voltage node, and is arranged to provide resistance path, and the control current signal flows through the resistance path. The output stage is arranged to generate a charge pump control voltage signal at its output node based on the voltage level at the input node. The current generator unit is arranged to receive the charge pump output voltage level signal indication, and depends on the voltage level on the output signal to generate feedback current, wherein the feedback current is injected into the resistance path of the resistor network, the control current flowing through the resistor signal path.

【技术实现步骤摘要】
电荷泵驱动器电路
本专利技术涉及一种电荷泵驱动器电路。特别地，本专利技术涉及被布置成在锁相环内输出用于电荷泵的电荷泵控制电压信号的电荷泵驱动器电路。
技术介绍
雷达电路通常使用锁相环(PLL)来生成斜坡调制信号。在具有电荷泵的PLL的情况下，电荷泵用于驱动电压控制振荡器(VCO)的控制端口。当通过BICMOS毫米波制造工艺制造时，VCO内的变容二极管的电压范围可以延伸超过电荷泵的(高速)输出双极晶体管容许的最大电压。因此，为了最大化PLL的频率覆盖，电荷泵的输出电压必须超过电荷泵晶体管的最大电压。图1示出了电荷泵电路100的简化电路图。电荷泵电路100由具有耦合到脉冲电流源130的发射极端的一对双极晶体管110、120组成。第一双极晶体管110的集电极端耦合到涓流电流源140和电荷泵电路100的输出节点105。第二双极晶体管120的集电极端耦合到电源轨150。第一电压控制信号115在第一双极晶体管110的基极端处接收，并且被布置成控制第一双极晶体管110的切换。第二电压控制信号125在第二双极晶体管120的基极端处接收，并且被布置成控制第二双极晶体管120的切换。在操作中，生成第一电压控制信号115以控制第一双极晶体管110，使得当第一双极晶体管110“关闭”时，来自涓流电流源140的涓流电流流过电荷泵电路100的输出节点105。相反，当第一双极晶体管110“打开”时，流向输出节点105的电流将等于来自脉冲电流源130的脉冲电流与来自涓流电流源140的涓流电流之间的差。生成第二电压控制信号125以控制第二双极晶体管120，以在第一双极晶体管110关闭时提供来自脉冲电流源130的脉冲电流的电流路径，以便允许脉冲电流源130始终打开。因此，第一和第二电压控制信号115、125可被视为被布置成以差分方式控制第一和第二双极晶体管110、120的差分电压信号。在双极晶体管110、120的基极端处接收的电压信号115、125通过将相应的第一和第二电流信号112、122注入到电压信号节点中以及在电压信号节点和参考电压(例如接地)之间耦合电阻网络160来生成。在通过BICMOS毫米波制造工艺制造的PLL的情况下，用于驱动VCO内的变容二极管的全电压范围可以是例如0.4V至4.5V。因此，为了使PLL的频率覆盖最大化，电荷泵电路100应当能够生成相应范围为0.4V至4.5V的输出电压Vout。特别地，电荷泵电路100应该能够生成斜坡输出电压信号，由此在“斜坡上升”阶段期间，在输出节点105处的电压增加到4.5V的最大输出电压，而在“斜坡下降”阶段期间，在输出节点105处的电压下降到0.4V的最小输出电压。输出节点105处的电压信号通过在输出节点105处生成通过滤波器(未示出)转换成电压信号的电流脉冲来实现。然而，BICMOS毫米波双极晶体管110、120不能容许高达4.5V的电压电平，并且可能限制在例如3.9V或更小的电压电平。因此，为了在输出节点105处实现4.5V的高端输出电压电平，在第一双极晶体管110的发射极端处的电压必须至少为0.6V，以便将横跨第一双极晶体管的电压晶体管110限制在3.9V。在第一双极晶体管的发射极端处的这种高电压电平将导致在输出节点105处的最小可实现的输出电压Vout为0.8V。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种电荷泵驱动器电路，其被布置成输出电荷泵控制电压信号；所述电荷泵驱动器电路包括：控制级，所述控制级被布置成接收输入信号并根据所述输入信号生成控制电流信号；输出级，所述输出级被布置成在其输入节点处接收由所述控制级输出的所述控制电流信号，所述输出级包括耦合在所述其输入节点与参考电压节点之间并且被布置成提供电阻路径的电阻网络，所述控制电流信号流过所述电阻路径，并且所述输出级被布置成在其输出节点处基于在所述其输入节点处的电压电平来生成所述电荷泵控制电压信号；以及电流发生器部件，所述电流发生器部件被布置成接收电荷泵输出信号的电压电平的指示，并且取决于所述输出信号的所述电压电平来生成反馈电流，其中所述反馈电流被注入到所述电阻网络的所述电阻路径中，所述控制电流信号流过所述电阻路径。在一个或多个实施例中，所述电流发生器部件被布置成接收配置信号并且进一步取决于所述配置信号来生成所述反馈电流。在一个或多个实施例中，所述电阻网络的所述电阻路径包括至少一个可配置电阻部件，所述控制电流信号流过所述电阻网络的所述电阻路径。在一个或多个实施例中，所述控制级被布置成生成差分电流控制信号，所述差分电流控制信号包括第一电流分量和第二电流分量；所述输出级被布置成在其第一输入节点处接收所述差分电流控制信号的所述第一电流分量，并且在其第二输入节点处接收所述差分电流控制信号的所述第二电流分量；所述电阻网络耦合在所述第一和第二输入节点中的每一个输入节点与所述参考电压节点之间，并被布置成提供第一电阻路径和第二电阻路径，所述差分电流控制信号的所述第一电流分量流过所述第一电阻路径，并且所述差分电流控制信号的所述第二电流分量流过所述第二电阻路径；所述输出级被布置成基于在所述第一输入节点处的所述电压电平而在其第一输出节点处生成第一电荷泵控制电压信号，并且基于在所述第二输入节点处的所述电压电平而在其第二输出节点处生成第二电荷泵控制电压信号；以及由所述电流发生器部件生成的所述反馈电流被注入到所述电阻网络的所述第一和第二电阻路径中，所述差分电流控制信号的所述第一和第二电流分量流过所述第一和第二电阻路径。在一个或多个实施例中，所述第一和第二电阻路径共享公共路径部分，所述差分电流控制信号的所述第一和第二电流分量二者都流过所述公共路径部分，并且所述反馈电流被注入到所述公共路径部分中。在一个或多个实施例中，所述电流发生器部件被布置成生成所述反馈电流，所述反馈电流包括相对于所述电荷泵输出信号的所述电压电平的正斜率幅度分布。根据本专利技术的第二方面，提供一种锁相环PLL，包括本文中所公开的任何的电荷泵驱动器电路。根据本专利技术的第三方面，提供一种生成电荷泵控制电压信号的方法；所述方法包括：接收输入信号并根据所述输入信号生成控制电流信号；将参考电流施加到输入节点和参考电压节点之间的电阻路径；接收电荷泵输出信号的电压电平的指示，并取决于所述输出信号的所述经指示的电压电平生成反馈电流；将所述反馈电流注入到所述电阻路径中；以及基于在所述输入节点处的电压电平生成所述电荷泵控制电压信号。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括接收配置信号以及进一步取决于所述配置信号生成所述反馈电流。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括配置所述电阻路径内的至少一个电阻部件。在一个或多个实施例中，所述方法包括：生成差分电流控制信号，所述差分电流控制信号包括第一电流分量和第二电流分量；将所述差分电流控制信号的所述第一电流分量施加到第一输入节点和所述参考电压节点之间的第一电阻路径；将所述差分电流控制信号的所述第二电流分量施加到第二输入节点和所述参考电压节点之间的第二电阻路径；将所述反馈电流注入到所述第一和第二电阻路径中；以及基于在所述第一输入节点处的电压电平生成第一电荷泵控制电压信号，并且基于在所述第二输入节点处的电压电平生成第二电荷泵控制电压信号。在一个或多个实施例中，所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵驱动器电路，其被布置成输出电荷泵控制电压信号；其特征在于，所述电荷泵驱动器电路(320)包括：控制级(340)，所述控制级(340)被布置成接收输入信号(215)并根据所述输入信号(215)生成控制电流信号(345)；输出级(350)，所述输出级(350)被布置成在其输入节点(352)处接收由所述控制级(340)输出的所述控制电流信号(345)，所述输出级(350)包括耦合在所述其输入节点(352)与参考电压节点(500)之间并且被布置成提供电阻路径的电阻网络(360)，所述控制电流信号(345)流过所述电阻路径，并且所述输出级(350)被布置成在其输出节点处基于在所述其输入节点(352)处的电压电平来生成所述电荷泵控制电压信号(325)；以及电流发生器部件(330)，所述电流发生器部件(330)被布置成接收电荷泵输出信号(225)的电压电平的指示(370)，并且取决于所述输出信号(225)的所述电压电平来生成反馈电流(335)，其中所述反馈电流(335)被注入到所述电阻网络(360)的所述电阻路径中，所述控制电流信号(345)流过所述电阻路径。

【技术特征摘要】
2016.07.07 EP 16305854.81.一种电荷泵驱动器电路，其被布置成输出电荷泵控制电压信号；其特征在于，所述电荷泵驱动器电路(320)包括：控制级(340)，所述控制级(340)被布置成接收输入信号(215)并根据所述输入信号(215)生成控制电流信号(345)；输出级(350)，所述输出级(350)被布置成在其输入节点(352)处接收由所述控制级(340)输出的所述控制电流信号(345)，所述输出级(350)包括耦合在所述其输入节点(352)与参考电压节点(500)之间并且被布置成提供电阻路径的电阻网络(360)，所述控制电流信号(345)流过所述电阻路径，并且所述输出级(350)被布置成在其输出节点处基于在所述其输入节点(352)处的电压电平来生成所述电荷泵控制电压信号(325)；以及电流发生器部件(330)，所述电流发生器部件(330)被布置成接收电荷泵输出信号(225)的电压电平的指示(370)，并且取决于所述输出信号(225)的所述电压电平来生成反馈电流(335)，其中所述反馈电流(335)被注入到所述电阻网络(360)的所述电阻路径中，所述控制电流信号(345)流过所述电阻路径。2.根据权利要求1所述的电荷泵驱动器电路，其特征在于，所述电流发生器部件(330)被布置成接收配置信号(530)并且进一步取决于所述配置信号来生成所述反馈电流(335)。3.根据权利要求1或权利要求2所述的电荷泵驱动器电路，其特征在于，所述电阻网络(360)的所述电阻路径包括至少一个可配置电阻部件(590)，所述控制电流信号(345)流过所述电阻网络(360)的所述电阻路径。4.根据在前的任一项权利要求所述的电荷泵驱动器电路，其特征在于：所述控制级(340)被布置成生成差分电流控制信号，所述差分电流控制信号包括第一电流分量(512)和第二电流分量(512)；所述输出级(350)被布置成在其第一输入节点(352)处接收所述差分电流控制信号(345)的所述第一电流分量(512)，并且在其第二输入节点(352)处接收所述差分电流控制信号(345)的所述第二电流分量(522)；所述电阻网络(360)耦合在所述第一和第二输入节点(352)中的每一个输入节点与所述参考电压节点之间，并被布置成提供第一电阻路径和第二电阻路径，所述差分电流控制信号的所述第一电流分量(512)流过所述第一电阻路径，并且所述差分电流控制信号的所述第二电流分量(522)流过所述第二电阻路径；所述输出级(350)被布置成基于在所述第一输入节点(352)处的所述电压电平而在其第一输出节点(555)处生成第一电荷泵控制电压信号(515)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·帕斯卡尔·萨瓦里，多米尼克·德尔贝克，比拉玛·贡巴拉，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US