鲁棒的比例积分采样型锁相环制造技术

本申请公开一种鲁棒的比例积分采样型锁相环，包括：采样型鉴相器

【技术实现步骤摘要】
鲁棒的比例积分采样型锁相环


[0001]本申请涉及电子电路
，特别涉及一种鲁棒的比例积分采样型锁相环
。

技术介绍

[0002]虽然传统的采样型锁相环和亚采样型锁相环能够实现很低的带内噪声，但是它只能实现鉴别相位的能力，不能实现鉴别频率的能力，并且高增益的采样鉴相器往往线性范围很小
。
这就导致了传统的采样型锁相环的锁定时间比较长，并且其频率捕捉范围比较小
。
而传统的电荷泵型锁相环虽然能同时实现鉴别频率和相位的能力以及很大的线性范围，但是由于鉴频鉴相器的鉴相增益比较低，导致了要实现很低的带内噪声需要用很大功耗的电荷泵
。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种鲁棒的比例积分采样型锁相环，兼顾了高增益采样型锁相环的低带内噪声的特点，以及电荷泵型锁相环较大的频率捕捉范围，同时避免了传统的比例积分锁相环中比例路径和积分路径中环路锁定点不同以及环路带宽变化大等问题
。
[0004]本申请公开了一种鲁棒的比例积分采样型锁相环，包括：采样型鉴相器
、
鉴频鉴相器
、
电荷泵
、
环路滤波器
、
压控振荡器和分频器，其中：
[0005]所述采样型鉴相器的输入连接到所述分频器的输出，用于接收第一参考时钟信号和所述分频器输出的分频信号并输出第二参考时钟信号和第一控制信号；
[0006]所述鉴频鉴相器的输入连接到所述采样型鉴相器和所述分频器的输出，用于接收所述采样型鉴相器输出的第二参考时钟信号和所述分频器输出的分频信号并输出上升控制信号和下降控制信号；
[0007]所述电荷泵的输入连接到所述鉴频鉴相器的输出，用于接收所述鉴频鉴相器输出的上升控制信号和下降控制信号并输出第二控制信号；
[0008]所述环路滤波器的输入连接到所述电荷泵的输出，用于对所述第二控制信号进行滤波；
[0009]所述压控振荡器的输入连接到所述电荷泵的输出和所述采样型鉴相器的输出，用于接收所述采样型鉴相器输出的第一控制信号和经滤波的第二控制信号并输出频率信号；
[0010]所述分频器的输入连接到所述压控振荡器的输出，用于接收所述压控振荡器输出的频率信号并输出所述分频信号
。
[0011]在一个优选例中，所述采样型鉴相器包括：第一电流源
、
第二电流源
、
第一电容
、
第二电容
、
第三电容
、
第一至第七开关
、
以及比较器，其中：
[0012]所述第一电流源的一端通过所述第一开关连接到电压源，所述第一电流源的另一端通过所述第二开关连接到地端，并顺序地通过所述第三开关连接到所述第一电容的一端和通过所述第四开关连接到所述第二电容的一端，所述第一电容的另一端和所述第二电容的另一端均连接到所述地端，所述第二电容的一端输出所述第一控制信号；
[0013]所述第二电流源的一端通过第五开关连接到所述电压源，所述第二电流源的另一端通过所述第六开关连接到所述地端，并通过所述第七开关连接到所述第三电容的一端和所述比较器的输入端，所述第三电容的另一端连接到所述地端，所述比较器的输出端输出所述第二参考时钟信号
。
[0014]在一个优选例中，所述比较器的阈值电压由环路锁定点确定
。
[0015]在一个优选例中，所述比较器的阈值电压为所述电压源的电压的二分之一
。
[0016]在一个优选例中，所述第一参考时钟信号用于控制所述第一开关和所述第五开关，所述第一参考时钟信号的反相信号用于控制所述第二开关和所述第六开关，所述分频信号用于控制所述第三开关，所述分频信号的反相信号用于控制所述第四开关，所述第七开关为常开开关
。
[0017]在一个优选例中，所述第一参考时钟信号为高电平时控制所述第一开关和所述第五开关断开，所述第一参考时钟信号的反相信号为低电平时控制所述第二开关和所述第五开关闭合，所述分频信号为高电平时控制所述第三开关断开，所述分频信号的反相信号为低电平时控制所述第四开关断开，所述第一电容的一端输出第一采样电压，所述第二电容的一端输出所述第一控制信号，所述第三电容的一端输出第二采样电压，所述比较器的输出端输出所述第二参考时钟信号
。
[0018]在一个优选例中，所述第一采样电压是所述第二采样电压的二分之一
。
[0019]在一个优选例中，所述环路滤波器包括滤波电容，所述滤波电容的一端连接到所述电荷泵的输出端，所述滤波电容的另一端连接到所述地端
。
[0020]在一个优选例中，所述采样型鉴相器与所述鉴频鉴相器的环路锁定点相同，所述第二参考时钟信号和所述分频信号的上升沿和下降沿对齐
。
[0021]本申请实施方式中，通过将电荷泵型锁相环和采样型锁相环的优点相结合，可以达到满足低带内噪声的同时实现鲁棒的锁定
。
本结构的锁相环中只需要提供低频的环路增益，可以将电荷泵的功耗大大减小，不需要明显增加环路内电路的功耗
。
并且本专利技术可以用高增益的采样型鉴相器实现很大的环路带宽，甚至可以达到一型锁相环的环路带宽
。
同时本专利技术解决了比例积分锁相环中比例路径和积分路径两者之间环路锁定点不一致的问题
。
此外，本专利技术的环路带宽变化相对于传统基于跨导放大器的二型采样型锁相环可以大大减小
。
[0022]本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合
(
即技术方案
)
的话，会使得说明书过于冗长
。
为了避免这个问题，本申请上述
技术实现思路
中公开的各个技术特征
、
在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征
、
以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案
(
这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载
)
，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的
。
例如，在一个例子中公开了特征
A+B+C
，在另一个例子中公开了特征
A+B+D+E
，而特征
C
和
D
是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征
E
技术上可以与特征
C
相组合，则，
A+B+C+D
的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而
A+B+C+E
的方案应当视为已经被记载
。
附图说明
[0023]图1是根据本申请一个实施例中的鲁棒的比例积分采样型锁相环的结构示意图
。
[0024]图2是根据本申请一个实施例中的采样型鉴相器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种鲁棒的比例积分采样型锁相环，其特征在于，包括：采样型鉴相器
、
鉴频鉴相器
、
电荷泵
、
环路滤波器
、
压控振荡器和分频器，其中：所述采样型鉴相器的输入连接到所述分频器的输出，用于接收第一参考时钟信号和所述分频器输出的分频信号并输出第二参考时钟信号和第一控制信号；所述鉴频鉴相器的输入连接到所述采样型鉴相器和所述分频器的输出，用于接收所述采样型鉴相器输出的第二参考时钟信号和所述分频器输出的分频信号并输出上升控制信号和下降控制信号；所述电荷泵的输入连接到所述鉴频鉴相器的输出，用于接收所述鉴频鉴相器输出的上升控制信号和下降控制信号并输出第二控制信号；所述环路滤波器的输入连接到所述电荷泵的输出，用于对所述第二控制信号进行滤波；所述压控振荡器的输入连接到所述电荷泵的输出和所述采样型鉴相器的输出，用于接收所述采样型鉴相器输出的第一控制信号和经滤波的第二控制信号并输出频率信号；所述分频器的输入连接到所述压控振荡器的输出，用于接收所述压控振荡器输出的频率信号并输出所述分频信号
。2.
如权利要求1所述的锁相环，其特征在于，所述采样型鉴相器包括：第一电流源
、
第二电流源
、
第一电容
、
第二电容
、
第三电容
、
第一至第七开关
、
以及比较器，其中：所述第一电流源的一端通过所述第一开关连接到电压源，所述第一电流源的另一端通过所述第二开关连接到地端，并顺序地通过所述第三开关连接到所述第一电容的一端和通过所述第四开关连接到所述第二电容的一端，所述第一电容的另一端和所述第二电容的另一端均连接到所述地端，所述第二电容的一端输出所述第一控制信号；所述第二电流源的一端通过第五开关连接到所述电压源，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐豪杰，
申请(专利权)人：上海钫铖微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：