采样锁相环电路、方法、时钟发生器及电子设备技术

一种采样锁相环电路、方法、时钟发生器及电子设备，电路包括控制模块，用于获取所述采样锁相环电路输出的反馈时钟信号，根据所述反馈时钟信号输出反馈信号，并控制所述反馈信号与一恒定的量之间满足预设关系；采样锁相模块，与所述控制模块连接，用于根据参考时钟信号将所述满足所述预设关系的反馈信号进行相位锁定。通过控制模块控制采样锁相环电路输出的反馈信号与恒定的量满足预设关系，使得采样锁相环电路的带宽保持基本恒定并且不随环境PVT的变化而变化，从而降低了环境变化对SPLL的环路带宽的影响，有效提高了SPLL的稳定性和环境适应性，提高了SPLL的相位噪声和抖动性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
采样锁相环电路、方法、时钟发生器及电子设备


[0001]本申请涉及电子
，具体涉及一种采样锁相环电路、方法、时钟发生器及电子设备。

技术介绍

[0002]锁相环时钟发生器是信号处理领域，尤其是时钟信号处理领域一个十分重要的模块，基于锁相环时钟发生器的时钟芯片被广泛应用在通信行业、数据中心行业、汽车行业和消费电子行业等。另外，锁相环时钟发生器也作为一个关键的模块，被集成于诸如模数转换器、串行收发机、射频收发机、控制器等集成电路系统中。
[0003]锁相环时钟发生器产生的时钟信号质量，即时钟信号的相位噪声性能或抖动性能是非常关键的性能。采样锁相环是锁相环时钟发生器常用的一种电路，但是采样锁相环的带宽对环境比较敏感，降低了电路的相位噪声性能或抖动性能。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供一种采样锁相环电路、方法、时钟发生器及电子设备，以解决现有的采样锁相环的带宽对环境比较敏感，降低了电路的相位噪声性能或抖动性能的问题。
[0005]本申请提供的一种采样锁相环电路，包括：控制模块，用于获取所述采样锁相环电路输出的反馈时钟信号，根据所述反馈时钟信号输出反馈信号，并控制所述反馈信号与一模块后与一恒定的量之间满足预设关系；采样锁相模块，与所述控制模块连接，用于根据参考时钟信号将所述满足所述预设关系的反馈信号进行相位锁定。
[0006]可选的，所述控制模块包括电流调节单元和增益控制单元；所述电流调节单元，与所述采样锁相模块连接，用于获取所述反馈时钟信号，并根据控制信号调整所述反馈时钟信号的电流以输出所述反馈信号；所述增益控制单元，与所述电流调节单元连接，用于采样所述反馈信号的电压，并与所述恒定的量进行比较，根据所述比较结果输出所述控制信号至所述电流调节单元以实现所述反馈信号与所述恒定的量满足所述预设关系。
[0007]可选的，所述恒定的量为恒定电压或恒定电流；所述预设关系包括以下中任意一种：所述反馈信号与所述恒定电压或所述恒定电流相等、所述反馈信号与所述恒定电压或所述恒定电流的差值为固定值和所述反馈信号与所述恒定电压或所述恒定电流成固定比例关系。
[0008]可选的，当所述恒定的量为恒定电压时；所述比较结果包括第一比较结果和第二比较结果；所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号；所述增益控制单元包括采样子单元、比较器和控制器；所述采样子单元，与所述电流调节单元连接，用于采样所述反馈信号的电流，并转换成采样电压；所述比较器，第一输入端与所述采样子单元连接以获取所述采样电压，第二输入端连接所述恒定电压，用于将所述采样电压与所述恒定电压进行比较，并在所述采样电压大于所述恒定电压时输出所述第一比较结果，在所述采样电压小于
所述恒定电压时输出所述第二比较结果；所述控制器，与所述比较器连接，用于根据所述第一比较结果输出第一控制信号，根据所述第二比较结果输出第二控制信号，所述第一控制信号用于控制所述电流调节单元降低所述反馈时钟信号的电流，所述第二控制信号用于控制所述电流调节单元升高所述反馈时钟信号的电流以使得所述反馈信号与所述恒定电压满足所述预设关系。
[0009]可选的，所述采样子单元包括第一采样鉴相器和电压电流转换增益器件；所述第一采样鉴相器用于采样所述反馈信号的电压；所述电压电流转换增益器件，与所述第一采样鉴相器连接，用于将采样的反馈信号的电压转换成电流，并与内置的电阻相乘以生成所述采样电压。
[0010]可选的，所述采样子单元还包括峰值检波器；所述峰值检波器连接于所述第一采样鉴相器和所述电压电流转换增益器件之间，用于对所述第一采样鉴相器输出的信号进行峰值采样得到峰值电压；所述电压电流转换增益器件还用于将所述峰值电压进行电压到电流的转换得到峰值电流，并与内置的电阻相乘以生成所述采样电压。
[0011]可选的，所述电流调节单元为输出电流可调节的缓冲器；所述缓冲器用于输出正弦波或三角波。
[0012]可选的，所述采样锁相模块包括频率固定单元和相位固定单元；所述频率固定单元，用于根据所述参考时钟信号将所述反馈时钟信号进行频率锁定；所述相位固定单元，与所述控制模块连接，用于在所述反馈时钟信号频率锁定后，根据所述参考时钟信号将满足预设关系的所述反馈信号进行相位锁定。
[0013]可选的，所述相位固定单元包括依次连接的第二采样鉴相器、基于电压转电流的电荷泵、环路滤波器和压控振荡器，以实现反馈时钟信号的相位锁定；所述第二采样鉴相器和所述第一采样鉴相器的电路结构相同；所述电压电流转换增益器件与所述基于电压转电流的电荷泵中的电压电流转换增益电路结构相同。
[0014]可选的，所述采样锁相模块还包括脉冲产生单元；所述脉冲产生单元，与所述基于电压转电流的电荷泵连接，用于产生开关脉冲信号以控制所述基于电压转电流的电荷泵的输入端与输出端之间导通。
[0015]可选的，所述脉冲产生单元为以下时钟中的任意一种：采用所述参考时钟信号产生恒定脉宽时钟、采用延迟锁相环产生的恒定脉宽时钟、采用压控振荡器输出的反馈时钟信号延迟产生的恒定脉宽时钟和采用压控振荡器输出的反馈时钟信号经分频后延迟产生的恒定脉宽时钟。
[0016]本申请还提供一种提高采样锁相环电路性能的方法，包括：获取所述采样锁相环电路输出的反馈时钟信号，根据所述反馈时钟信号输出反馈信号，并控制所述反馈信号与一恒定的量之间满足预设关系；根据参考时钟将满足预设关系的所述反馈信号进行相位锁定。
[0017]可选的，所述获取所述采样锁相环电路输出的反馈时钟信号，根据所述反馈时钟信号输出反馈信号，并控制所述反馈信号与一恒定电压之间满足预设关系的步骤，包括：获取所述反馈时钟信号，并根据控制信号调整所述反馈时钟信号的电流以输出所述反馈信号；采样所述反馈信号，并与所述恒定的量进行比较，根据所述比较结果输出所述控制信号以实现所述反馈信号与所述恒定的量满足所述预设关系。
[0018]可选的，在所述采样所述反馈信号的步骤之后，所述方法还包括：获取所述反馈信号的峰值电压；将所述峰值电压进行电压到电流的转换得到峰值电流，并与内置的电阻相乘以生成采样电压；所述恒定的量为恒定电压或恒定电流；当所述恒定的量为恒定电压时，所述与所述恒定的量进行比较的步骤，包括：将所述采样电压与所述恒定电压进行比较。
[0019]可选的，所述根据参考时钟将满足预设关系的所述反馈信号进行相位锁定的步骤，包括：根据所述参考时钟信号将所述反馈时钟信号进行频率锁定；在所述反馈时钟信号频率锁定后，根据所述参考时钟信号将满足预设关系的所述反馈信号进行相位锁定。
[0020]本申请还提供一种时钟发生器，包括所述的采样锁相环电路。
[0021]本申请还提供一种电子设备，包括所述的时钟发生器。
[0022]本申请的采样锁相环电路、方法、时钟发生器及电子设备，通过控制模块控制采样锁相环电路输出的反馈信号与恒定的量满足预设关系，使得采样锁相环电路的带宽保持基本恒定并且不随环境PVT的变化而变化，从而降低了环境变化对SPLL的环路带宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采样锁相环电路，其特征在于，包括：控制模块，用于获取所述采样锁相环电路输出的反馈时钟信号，根据所述反馈时钟信号输出反馈信号，并控制所述反馈信号与一恒定的量之间满足预设关系；采样锁相模块，与所述控制模块连接，用于根据参考时钟信号将所述满足所述预设关系的反馈信号进行相位锁定。2.如权利要求1所述的采样锁相环电路，其特征在于，所述控制模块包括电流调节单元和增益控制单元；所述电流调节单元，与所述采样锁相模块连接，用于获取所述反馈时钟信号，并根据控制信号调整所述反馈时钟信号的电流以输出所述反馈信号；所述增益控制单元，与所述电流调节单元连接，用于采样所述反馈信号，并与所述恒定的量进行比较，根据比较结果输出所述控制信号至所述电流调节单元以实现所述反馈信号与所述恒定的量满足所述预设关系。3.如权利要求2所述的采样锁相环电路，其特征在于，所述恒定的量为恒定电压或恒定电流；所述预设关系包括以下中任意一种：所述反馈信号与所述恒定电压或所述恒定电流相等、所述反馈信号与所述恒定电压或所述恒定电流的差值为固定值和所述反馈信号与所述恒定电压或所述恒定电流成固定比例关系。4.如权利要求3所述的采样锁相环电路，其特征在于，当所述恒定的量为恒定电压时；所述比较结果包括第一比较结果和第二比较结果；所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号；所述增益控制单元包括采样子单元、比较器和控制器；所述采样子单元，与所述电流调节单元连接，用于采样所述反馈信号的电流，并转换成采样电压；所述比较器，第一输入端与所述采样子单元连接以获取所述采样电压，第二输入端连接所述恒定电压，用于将所述采样电压与所述恒定电压进行比较，并在所述采样电压大于所述恒定电压时输出所述第一比较结果，在所述采样电压小于所述恒定电压时输出所述第二比较结果；所述控制器，与所述比较器连接，用于根据所述第一比较结果输出第一控制信号，根据所述第二比较结果输出第二控制信号，所述第一控制信号用于控制所述电流调节单元降低所述反馈时钟信号的电流，所述第二控制信号用于控制所述电流调节单元升高所述反馈时钟信号的电流以使得所述反馈信号与所述恒定电压满足所述预设关系。5.如权利要求4所述的采样锁相环电路，其特征在于，所述采样子单元包括第一采样鉴相器和电压电流转换增益器件；所述第一采样鉴相器用于采样所述反馈信号的电压；所述电压电流转换增益器件，与所述第一采样鉴相器连接，用于将采样的反馈信号的电压转换成电流，并与内置的电阻相乘以生成所述采样电压。6.如权利要求5所述的采样锁相环电路，其特征在于，所述采样子单元还包括峰值检波器；
所述峰值检波器连接于所述第一采样鉴相器和所述电压电流转换增益器件之间，用于对所述第一采样鉴相器输出的信号进行峰值采样得到峰值电压；所述电压电流转换增益器件还用于将所述峰值电压进行电压到电流的转换得到峰值电流，并与内置的电阻相乘以生成所述采样电压。7.如权利要求2所述的采样锁相环电路，其特征在于，所述电流调节单元为输出电流可调节的缓冲器；所述缓冲器用于输出正弦波或三角波。8.如权利要求6所述的采样锁相环电路，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锦城，许长喜，史明甫，
申请(专利权)人：宁波奥拉半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：