锁相环电路、控制方法、电荷泵及芯片技术

本发明专利技术提供了一种锁相环电路、控制方法、电荷泵及芯片，所述锁相环电路，包括鉴频鉴相器，用于接收参考时钟信号及分频器的输出信号，生成充放电控制信号；电荷泵模块，用于确定充电或者放电，并确定电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，根据确定的充电或者放电以及电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，生成对应的充电电流或者放电电流；环路滤波器，用于对充电电流或者放电电流进行滤波，得到控制电压信号；压控振荡器，用于生成预设频率的锁相环输出信号；分频器，用于对锁相环输出信号进行分频，将分频后的信号作为输出信号，输入至鉴频鉴相器。本发明专利技术提供的锁相环电路，可以极大的降低锁相环中杂散。可以极大的降低锁相环中杂散。可以极大的降低锁相环中杂散。

【技术实现步骤摘要】
锁相环电路、控制方法、电荷泵及芯片


[0001]本专利技术涉及锁相环
，尤其涉及一种锁相环电路、控制方法、电荷泵及芯片。

技术介绍

[0002]锁相环是将由压控振荡器产生的输出分频信号与一个输入参考信号在相位和频率上实现同步的电路。在同步状态时，振荡器的输出信号和输入参考信号之间的相位差为0或一个固定的常数。如果两者之间的相位差发生变化，锁相环中存在一个反馈控制机制来调节振荡器的输出，使得相位差减小，并最终达到锁定状态。在这个电路中，输出信号的相位实际上锁定到输入参考信号的相位上，这也是该电路被称为锁相环的原因。现有锁相环电路中杂散较高，较高的杂散会严重影响锁相环的使用效果。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术提供一种锁相环电路，包括鉴频鉴相器、电荷泵模块、环路滤波器、压控振荡器及分频器，所述电荷泵模块包括电荷泵比例单元及电荷泵积分单元；
[0004]所述鉴频鉴相器，用于接收参考时钟信号及所述分频器的输出信号，根据所述参考时钟信号及所述分频器的输出信号，生成充放电控制信号；
[0005]所述电荷泵模块，用于接收所述充放电控制信号，根据所述充放电控制信号确定充电或者放电，还用于根据所述环路滤波器中电容的大小，确定电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，并根据确定的充电或者放电以及所述电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，生成对应的充电电流或者放电电流；
[0006]所述环路滤波器，用于对所述充电电流或者放电电流进行滤波，得到控制电压信号；
[0007]所述压控振荡器，用于根据所述控制电压信号生成预设频率的锁相环输出信号；
[0008]所述分频器，用于对所述锁相环输出信号进行分频，将分频后的信号作为输出信号，输入至所述鉴频鉴相器。
[0009]可选的，所述电荷泵模块还包括动态单元匹配模块，所述动态单元匹配模块用于，根据所述环路滤波器中电容的大小，确定电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小。
[0010]可选的，所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元均包括若干个电流镜单元；
[0011]所述动态单元匹配模块还用于，根据所述电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，确定所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元中电流镜单元的导通个数，并根据所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元中电流镜单元的导通个数，分别对所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元中的电流镜单元进行导通。
[0012]可选的，所述电荷泵比例单元，用于根据确定的充电或者放电，以及电荷泵比例单元中电流镜单元的导通个数，生成对应的充电电流或者放电电流；所述电荷泵积分单元，用于根据确定的充电或者放电，以及电荷泵积分单元中电流镜单元的导通个数，生成对应的
充电电流或者放电电流。
[0013]可选的，所述电荷泵比例单元包括第一充电单元和第一放电单元，所述第一充电单元包括第一P型场效应管，所述第一放电单元包括第一N型场效应管；所述第一P型场效应管的栅极用于接收第一偏置电压，所述第一P型场效应管的源极接电源，所述第一P型场效应管的漏极接所述动态单元匹配模块；所述第一N型场效应管的栅极用于接收第二偏置电压，所述第一N型场效应管的源极接地，所述第一N型场效应管的漏极接动态单元匹配模块。
[0014]可选的，所述电荷泵积分单元包括第二充单元和第二放电单元，所述第二充电单元包括第二P型场效应管，所述第二放电单元包括第二N型场效应管；所述第二P型场效应管栅极用于接收第一偏置电压，所述第二P型场效应管的源极接电源，所述第二P型场效应管的漏极接所述动态单元匹配模块；所述第二N型场效应管的栅极用于接收第二偏置电压，所述第二N型场效应管的源极接地，所述第二N型场效应管的漏极接动态单元匹配模块。
[0015]可选的，所述第一充电单元、所述第一放电单元、所述第二充单元和所述第二放电单元分别包括若干个电流镜单元；所述动态单元匹配模块包括第一动态单元匹配器和第二动态单元匹配器；
[0016]所述第一动态单元匹配器，用于所述根据环路滤波器中电容的大小，确定所述第一充电单元及第二充电单元中电流镜单元的导通个数，并根据第一充电单元及第二充电单元中电流镜单元的导通个数，分别对所述第一充电单元及第二充电单元中电流镜单元进行导通；
[0017]所述第二动态单元匹配器，用于根据所述环路滤波器中电容的大小，确定所述第一放电单元及第二放电单元中电流镜单元的导通个数，并根据第一放电单元及第二放电单元中电流镜单元的导通个数，分别对所述第一放电单元及第二放电单元中电流镜单元进行导通。
[0018]可选的，分别对所述第一充电单元及第二充电单元中电流镜单元进行导通，具体包括，分别对所述第一充电单元及第二充电单元中电流镜单元进行随机导通；分别对所述第一放电单元及第二放电单元中电流镜单元进行导通，具体包括，分别对所述第一放电单元及第二放电单元中电流镜单元进行随机导通。
[0019]可选的，所述电荷泵模块还包括第一开关、第二开关、第三开关及第四开关；所述第一开关的一端接所述第一动态单元匹配器，所述第一开关的另一端接第二开关的一端以及压控振荡器，所述第二开关的另一端接第二动态单元匹配器，所述第三开关的一端接所述第一动态单元匹配器，所述第三开关的另一端接所述第四开关的一端以及压控振荡器，所述第四开关的另一端接所述第二动态单元匹配器。
[0020]可选的，所述环路滤波器包括积分电容Ci、比例电容Cp、电阻Rp以及缓冲器BUF，所述比例电容Cp的一端接所述第一开关的另一端，所述比例电容Cp的另一端和所述积分电容Ci的一端接地，所述积分电容的另一端接所述第三开关的另一端及缓冲器的输入端，所述缓冲器的输出端接所述电阻Rp一端，所述电阻Rp的另一端接所述比例电容Cp的一端。
[0021]本专利技术还提供了一种锁相环控制方法，包括以下步骤：
[0022]获取参考时钟信号及分频信号，根据所述参考时钟信号及所述分频信号的相位差，生成充放电控制信号；
[0023]根据所述充放电控制信号确定充电或者放电，根据所述环路滤波器中电容的大
小，确定电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，并根据确定的充电或者放电以及所述电荷泵积分单元与电荷泵积分单元的电流大小，生成对应的充电电流或者放电电流；
[0024]对所述充电电流或者放电电流进行滤波，得到控制电压信号；
[0025]根据所述控制电压信号生成预设频率的锁相环输出信号；
[0026]对所述锁相环输出信号进行分频，得到所述分频信号。
[0027]本专利技术还提供了一种电荷泵，所述电荷泵包括电荷泵比例单元及电荷泵积分单元，所述电荷，用于接收所述充放电控制信号，根据所述充放电控制信号确定充电或者放电，还用于确定电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，并根据确定的充电或者放电以及所述电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，生成对应的充电电流或者放电电流。
[0028]本专利技术还提供了一种芯片，包括上述任一技术方案所述的锁相环电路或电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锁相环电路，其特征在于，包括鉴频鉴相器、电荷泵模块、环路滤波器、压控振荡器及分频器，所述电荷泵模块包括电荷泵比例单元及电荷泵积分单元；所述鉴频鉴相器，用于接收参考时钟信号及所述分频器的输出信号，根据所述参考时钟信号及所述分频器的输出信号，生成充放电控制信号；所述电荷泵模块，用于接收所述充放电控制信号，根据所述充放电控制信号确定充电或者放电，还用于根据所述环路滤波器中电容的大小，确定电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，并根据确定的充电或者放电以及所述电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，生成对应的充电电流或者放电电流；所述环路滤波器，用于对所述充电电流或者放电电流进行滤波，得到控制电压信号；所述压控振荡器，用于根据所述控制电压信号生成预设频率的锁相环输出信号；所述分频器，用于对所述锁相环输出信号进行分频，将分频后的信号作为输出信号，输入至所述鉴频鉴相器。2.根据权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵模块还包括动态单元匹配模块，所述动态单元匹配模块用于，根据所述环路滤波器中电容的大小，确定电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小。3.根据权利要求2所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元均包括若干个电流镜单元；所述动态单元匹配模块还用于，根据所述电荷泵比例单元与电荷泵积分单元的电流大小，确定所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元中电流镜单元的导通个数，并根据所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元中电流镜单元的导通个数，分别对所述电荷泵比例单元及电荷泵积分单元中的电流镜单元进行导通。4.根据权利要求3所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵比例单元，用于根据确定的充电或者放电，以及电荷泵比例单元中电流镜单元的导通个数，生成对应的充电电流或者放电电流；所述电荷泵积分单元，用于根据确定的充电或者放电，以及电荷泵积分单元中电流镜单元的导通个数，生成对应的充电电流或者放电电流。5.根据权利要求2所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵比例单元包括第一充电单元和第一放电单元，所述第一充电单元包括第一P型场效应管，所述第一放电单元包括第一N型场效应管；所述第一P型场效应管的栅极用于接收第一偏置电压，所述第一P型场效应管的源极接电源，所述第一P型场效应管的漏极接所述动态单元匹配模块；所述第一N型场效应管的栅极用于接收第二偏置电压，所述第一N型场效应管的源极接地，所述第一N型场效应管的漏极接动态单元匹配模块。6.根据权利要求2或5所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵积分单元包括第二充单元和第二放电单元，所述第二充电单元包括第二P型场效应管，所述第二放电单元包括第二N型场效应管；所述第二P型场效应管栅极用于接收第一偏置电压，所述第二P型场效应管的源极接电源，所述第二P型场效应管的漏极接所述动态单元匹配模块；所述第二N型场效应管的栅极用于接收第二偏置电压，所述第二N型场效应管的源极接地，所述第二N型场效应管的漏极接动态单元匹配模块。7.根据权利要求6所述的锁相环电路，其特征在于，所述第一充电单元、所述第一放电单元、所述第二充单元和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡炎，刘帅锋，
申请(专利权)人：合肥市芯海电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：