用于锁相环的双模式线性化电荷泵电路及充放电核心电路制造技术

本发明专利技术提出的用于锁相环的双模式线性化电荷泵电路及充放电核心电路；一种构成双模式线性化电荷泵电路的充放电核心电路，包括充电电流源电路、放电电流源电路、偏差电流源电路、采样保持电路、传输门、电流互换电路、第一、第二充电控制管、第一、第二放电控制管和开关管；其特征在于：第一、第二充电控制管的栅极分别接收模式选择电路输出的互补信号一；第一、第二放电控制管的栅极分别接收模式选择电路输出的互补信号三；第一、第二充电控制管的源极同时连接充电电流源电路；本发明专利技术模式选择电路、充放电核心电路可在两种模式间切换，可支持锁相环工作在内置环路滤波器和外置环路滤波器，可广泛应用于射频锁相环系统中。

【技术实现步骤摘要】
用于锁相环的双模式线性化电荷泵电路及充放电核心电路
本专利技术涉及锁相环，具体涉及用于锁相环的双模式线性化电荷泵电路及充放电核心电路。
技术介绍
锁相环广泛应用于模拟、数字及射频芯片中，用于提供时钟频率或本振频率。锁相环分为模拟锁相环和全数字锁相环两大类，其中模拟锁相环按分频比覆盖范围，又分整数分频锁相环和小数分频锁相环，小数分频锁相环具有高频率分辨率和高鉴相频率等特点，是目前锁相环产品的重点发展方向。典型小数分频器锁相环组成单元包括：参考缓冲器、参考分频器、鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、反馈分频器及Sigma-delta调制器等单元，如图1所示。在传统小数分频锁相环中，反馈分频器的输出信号与参考输出信号经过鉴频鉴相器和电荷泵后，转换为充电电流和放电电流，再通过环路滤波器转换为电压信号，在此过程中，由于Sigma-delta调制器作用，在不同周期的上升沿时刻，反馈分频器输出信号相位相比参考分频器输出信号相位会出现超前或滞后现象。传统电荷泵电路具有非线性特性，容易将Sigma-delta调制器的高频处噪声折叠到环路带宽内，恶化锁相环闭环带内相位噪声，特别在宽环路带宽下，恶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构成双模式线性化电荷泵电路的充放电核心电路，包括充电电流源电路(11)、放电电流源电路(12)、偏差电流源电路(13)、采样保持电路(14)、传输门(15)、电流互换电路(I_swap)、第一、第二充电控制管(MP1、MP2)、第一、第二放电控制管(MN1、MN2)和开关管(MN3)；其特征在于：第一、第二充电控制管(MP1、MP2)的栅极分别接收模式选择电路(1)输出的互补信号一；第一、第二放电控制管(MN1、MN2)的栅极分别接收模式选择电路(1)输出的互补信号三；第一、第二充电控制管(MP1、MP2)的源极同时连接充电电流源电路(11)；第一、第二放电控制管(MN1、MN2)的源...

【技术特征摘要】
1.一种构成双模式线性化电荷泵电路的充放电核心电路，包括充电电流源电路(11)、放电电流源电路(12)、偏差电流源电路(13)、采样保持电路(14)、传输门(15)、电流互换电路(I_swap)、第一、第二充电控制管(MP1、MP2)、第一、第二放电控制管(MN1、MN2)和开关管(MN3)；其特征在于：第一、第二充电控制管(MP1、MP2)的栅极分别接收模式选择电路(1)输出的互补信号一；第一、第二放电控制管(MN1、MN2)的栅极分别接收模式选择电路(1)输出的互补信号三；第一、第二充电控制管(MP1、MP2)的源极同时连接充电电流源电路(11)；第一、第二放电控制管(MN1、MN2)的源极同时连接电流互换电路(I_swap)的第一输入端(Icm)；第一、第二放电控制管(MN1、MN2)的漏极分别连接第一、第二充电控制管(MP1、MP2)的漏极；并且第二充电控制管(MP2)的漏极同时连接传输门(15)的输入端和开关管(MN3)的漏极以及采样保持电路(14)；开关管(MN3)的栅极接收模式选择电路(1)输出的控制信号；电流互换电路(I_swap)的第二输入端(Idn)同时连接开关管(MN3)的源极和传输门(15)的输出端；电流互换电路(I_swap)的第一输出端(Inorm)与放电电流源电路(12)连接；电流互换电路(I_swap)的第二输出端(Ioffset)与偏差电流源电路(13)连接。2.根据权利要求1所述的构成双模式线性化电荷泵电路的充放电核心电路，其特征在于：所述采样保持电路(14)包括第一、第二控制管(MN4、MP4)、第一、第二电容(CL、CR)和开关；第一、第二控制管(MN4、MP4)的栅极分别接收模式选择电路(1)输出的互补信号二；第一、第二控制管(MN4、MP4)的漏极同时连接第二充电控制管(MP2)的漏极，并通过第一开关(K1)和第一电容(CL)接地；第一、第二控制管(MN4、MP4)的源极同时连接充放电信号输出端(cp_out)，并通过第二开关(K2)和第二电容(CR)接地。3.根据权利要求1所述的构成双模式线性化电荷泵电路的充放电核心电路，其特征在于：所述电流互换电路(I_swap)包括第一、第二、第三、第四传输门；第一、第二传输门的输入端相连，为电流互换电路(I_swap)的第一输入端(Icm)；第三、第四传输门输入端相连，为电流互换电路(I_swap)的第二输入端(Idn)；第一、第三传输门的输出端相连，为电流互换电路(I_swap)的第一输出端(Inorm)；第二、第四传输门的输出端相连，为电流互换电路(I_swap)的第二输出端(Ioffset)。4.根据权利要求1或2或3所述的构成双模式线性化电荷泵电路的充放电核心电路，其特征在于：在一、第二充电控制管(MP1、MP2)的漏极之间设置有放大器(AMP)。5.一种用于锁相环的双模式线性化电荷泵电路，包括模式选择电路(1)和充放电核心电路(2)，其特征在于：所述模式选择电路(1)用于给传统线性化电荷泵或采样保持电荷泵提供控制逻辑；所述充放电核心电路(2)受外部寄存器和模式选择电路(1)控制，用于给环路滤波器提供充电电流和放电电流；所述充放电核心电路包括充电电流源电路(11)、放电电流源电路(12)、偏差电流源电路(13)、采样保持电路(14)、传输门(15)、电流互换电路(I_swap)、第一、第二充电控制管(MP1、MP2)、第一、第二放电控制管(MN1、MN2)和开关管(MN3)；第一、第二充电控制管(MP1、MP2)的栅极...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炎辉，范麟，邹维，杨颂，黄波，李杰，兰庶，万天才，刘永光，徐骅，李明剑，
申请(专利权)人：重庆西南集成电路设计有限责任公司，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