一种锁相环及其压控振荡器制造技术

本发明专利技术属于通信技术领域，提供了一种锁相环及其压控振荡器。在本发明专利技术中，通过采用包括电压电流转换模块、电压调整模块、镜像模块、电源模块以及环形振荡器的压控振荡器，使得电压电流转换模块根据控制电压输出第一电流与第二电流，镜像模块根据第一电流与供电电压生成电源电压，电源电压与供电电压的差值小于预设阈值，电压调整模块根据参考电压对电源电压进行稳压与降噪处理，电源模块接收第二电流，根据第二电流生成第三电流，并根据处理后的电源电压向环形振荡器提供工作电压，以便环形振荡器在工作电压的作用下根据第三电流控制时钟信号的频率。本发明专利技术提供的压控振荡器可在低供电电压下工作，并且具有大带宽电源抑制能力。

【技术实现步骤摘要】
一种锁相环及其压控振荡器
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种锁相环及其压控振荡器。
技术介绍
作为高速通信系统中不可缺少的部分，锁相环主要为高速通信系统提供合适的时钟频率，而压控振荡器作为锁相环中的重要模块，其性能的好坏，往往涉及到锁相环设计的成败。目前，由于随着时钟频率变得越来越高，系统对锁相环的噪声性能要求变高，因此，系统的电源噪声作为压控振荡器性能的重要影响因素，使得如何在一个较大的带宽内，特别是中高频下，设计一种具有较高电源抑制能力的压控振荡器，显得尤为重要；此外，随着芯片制程的特征尺寸的缩减，芯片的供电电源电压随之相应的降低，电路设计的天花板效应(headroom)对每位电路设计者带来一个较大的挑战。综上所述，如何在低电源电压下设计一个具有大带宽电源抑制能力的压控振荡器是业界的一个挑战。故，有必要提供一种技术方案，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锁相环及其压控振荡器，其可在低供电电压下工作，并且具有大带宽电源抑制能力。本专利技术是这样实现的，一种压控振荡器，所述压控振荡器包括：电压电流转换模块，用于接收控制电压，并根据所述控制电压输出第一电流与第二电流；镜像模块，与所述电压电流转换模块连接，用于接收供电电压，并根据所述第一电流与所述供电电压生成电源电压；其中，所述电源电压与所述供电电压的差值小于预设阈值；电压调整模块，与所述镜像模块连接，用于接收参考电压，并根据所述参考电压对所述电源电压进行稳压与降噪处理；电源模块，与所述镜像模块以及所述电压调整模块连接，用于接收所述第二电流，并根据所述第二电流生成第三电流，且根据处理后的电源电压生成工作电压；环形振荡器，与所述电源模块连接，用于在所述工作电压的作用下工作，并根据所述第三电流控制输出的时钟信号的频率。本专利技术的另一目的在于提供一种锁相环，所述锁相环包括上述的压控振荡器。在本专利技术中，通过采用包括电压电流转换模块、电压调整模块、镜像模块、电源模块以及环形振荡器的压控振荡器，使得电压电流转换模块根据控制电压输出第一电流与第二电流，镜像模块根据第一电流与供电电压生成电源电压，电源电压与供电电压的差值小于预设阈值，电压调整模块根据参考电压对电源电压进行稳压与降噪处理，电源模块根据第二电流生成第三电流，且根据处理后的电源电压向环形振荡器提供工作电压，以便环形振荡器在工作电压的作用下根据第三电流控制时钟信号的频率，由于环形振荡器的工作电压是根据电源电压得到的，而电源电压在供电电压发生较大的波动时，其也会保持稳定，并且当供电电压较小时，电源电源也可保证环形振荡器工作，因此，本专利技术提供的压控振荡器可在低供电电压下工作，并且具有大带宽电源抑制能力。附图说明图1是本专利技术一实施例所提供的压控振荡器的模块结构示意图；图2是本专利技术另一实施例所提供的压控振荡器的模块结构示意图；图3是本专利技术一实施例所提供的压控振荡器的电路结构示意图；图4是本专利技术一实施例所提供的压控振荡器中的电压调整模块的等效电路示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体附图对本专利技术的实现进行详细的描述：图1示出了本专利技术一实施例所提供的压控振荡器10的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：如图1所示，本专利技术实施例所提供的压控振荡器10包括：电压电流转换模块100、电压调整模块101、镜像模块102、电源模块103以及环形振荡器104。其中，电压电流转换模块1接收控制电压Vctrl，镜像模块102与电压电流转换模块100连接，电压调整模块101与镜像模块102连接，电源模块103与镜像模块102以及电压调整模块101连接，环形振荡器104与电源模块103连接。具体的，电压电流转换模块100的输入端接收控制电压Vctrl，电压电流转换模块100的第一输出端与镜像模块102的第一输入端连接，电压电流转换模块100的第二输出端与电源模块103的第一输入端连接，镜像模块102的第二输入端接收供电电压VDD，镜像模块102的输出端与电压调整模块101的第一输入端以及电源模块103的第二输入端共接，电压调整模块101的第二输入端接收参考电压Vref，电压调整模块101的输出端接地，电源模块103的输出端与环形振荡器104的输入端连接，环形振荡器104的输出端输出时钟信号Clock。进一步的，电压电流转换模块100根据控制电压Vctrl输出第一电流I0与第二电流I1；镜像模块102根据第一电流I0与供电电压VDD生成电源电压Vrg，电源电压Vrg与供电电压VDD的差值小于预设阈值；电压调整模块101根据参考电压Vref对电源电压Vrg进行稳压与降噪处理；电源模块103接收第二电流I1，根据第二电流I1生成第三电流I4，并根据处理后的电源电压Vrg生成工作电压Vro，且将工作电压Vro输出至环形振荡器104，环形振荡器104在工作电压Vro的作用下工作，并根据第三电流I4控制时钟信号Clock的频率。其中，在本专利技术实施例中，电压电流转换模块100可以采用现有的电压与电流转换电路实现，此处不再赘述；此外，预设阈值指的是在电路设计过程中供电电压VDD与电源电压Vrg之间的差值不可大于该值的数值，例如，若供电电压VDD为1.0V，电源电压Vrg为0.9V，则预设阈值最大为0.1V。由于现有技术中芯片制程中特征尺寸的缩减使得芯片的供电电压相应的降低，从而引起电路设计过程中的天花板效应，因此，本专利技术提供的压控振荡器10使得供电电压VDD与电源电压Vrg之间的差值小于预定的预设阈值，从而保证电源电压Vrg不会过低，进而使得根据电源电压Vrg得到的工作电压Vro可以保证环形振荡器104的正常工作，进而使得压控振荡器10在低电压下也可以工作，消除了电路的天花板效应。此外，电压调整模块101根据参考电压Vref对电源电压Vrg进行稳压与降噪处理，使得即使供电电压VDD发生大的波动，电源电压Vrg也可以稳定在一个定值，不会因为供电电压VDD的波动而发生波动，并且电源电压Vrg具有很好的噪声抑制能力，进而使得本专利技术实施例提供的压控振荡器10具有较好的电源抑制能力。进一步的，作为本专利技术一优选实施方式，如图3所示，镜像模块102包括：第一开关元件PM0、低通滤波器102a以及第二开关元件PM1。其中，第一开关元件PM0的输入端与第二开关元件PM1的输入端共接，并接收供电电压VDD，也就是说，第一开关元件PM0的输入端与第二开关元件PM1的输入端共接形成镜像模块102的第二输入端，第一开关元件PM0的输出端与电压电流调整模块100连接，也就是说，第一开关元件PM0的输出端为镜像模块102的第一输入端，并且第一开关元件PM0的输出端与第一开关元件PM0的控制端以及低通滤波器102a的输入端共接，低通滤波器102a的输出端与第二开关元件PM1的控制端连接，第二开关元件PM1的输出端与电压调整模块101以及电源模块101连接，也就是说，第二开关元件PM1的输出端为镜像模块102的输出端。具体实施时，第一开关元件PM0与第二开关元件PM1均采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压控振荡器，其特征在于，所述压控振荡器包括：电压电流转换模块，用于接收控制电压，并根据所述控制电压输出第一电流与第二电流；镜像模块，与所述电压电流转换模块连接，用于接收供电电压，并根据所述第一电流与所述供电电压生成电源电压；其中，所述电源电压与所述供电电压的差值小于预设阈值；电压调整模块，与所述镜像模块连接，用于接收参考电压，并根据所述参考电压对所述电源电压进行稳压与降噪处理；电源模块，与所述镜像模块以及所述电压调整模块连接，用于接收所述第二电流，并根据所述第二电流生成第三电流，且根据处理后的电源电压生成工作电压；环形振荡器，与所述电源模块连接，用于在所述工作电压的作用下工作，并根据所述第三电流控制输出的时钟信号的频率。

【技术特征摘要】
1.一种压控振荡器，其特征在于，所述压控振荡器包括：电压电流转换模块，用于接收控制电压，并根据所述控制电压输出第一电流与第二电流；镜像模块，与所述电压电流转换模块连接，用于接收供电电压，并根据所述第一电流与所述供电电压生成电源电压；其中，所述电源电压与所述供电电压的差值小于预设阈值；电压调整模块，与所述镜像模块连接，用于接收参考电压，并根据所述参考电压对所述电源电压进行稳压与降噪处理；电源模块，与所述镜像模块以及所述电压调整模块连接，用于接收所述第二电流，并根据所述第二电流生成第三电流，且根据处理后的电源电压生成工作电压；环形振荡器，与所述电源模块连接，用于在所述工作电压的作用下工作，并根据所述第三电流控制输出的时钟信号的频率。2.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述镜像模块包括：第一开关元件、低通滤波器以及第二开关元件；所述第一开关元件的输入端与所述第二开关元件的输入端共接，并接收所述供电电压，所述第一开关元件的输出端与所述电压电流转换模块连接，并且所述第一开关元件的输出端与所述第一开关元件的控制端以及所述低通滤波器的输入端共接，所述低通滤波器的输出端与所述第二开关元件的控制端连接，所述第二开关元件的输出端与所述电压调整模块以及所述电源模块连接。3.根据权利要求2所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一开关元件与所述第二开关元件均为P型MOS晶体管。4.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述电压调整模块包括：分压单元、放大单元以及开关单元；所述分压单元的输入端与所述开关单元的输入端共接，并且与所述镜像模块以及所述电源模块连接，所述分压单元的输出端与所述放大单元的第一输入端连接，所述放大单元的第二输入端接收所述参考电压，所述放...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴启明，林晓志，王运峰，周强，周奇，
申请(专利权)人：上海先基半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31