【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频电路领域，特别是涉及一种电压信号转换模块及锁相环结构。
技术介绍
1、当前，随着先进工艺的发展方向趋势向高速低电压方向演进，对模拟射频电路的可靠性提出了更好的挑战。在先进工艺中，一般会有标准低压管和厚栅高压管搭配使用；标准低压晶体管具有速度快、寄生小、截止频率高等优点，但是耐压比较低；厚栅高压管可以在高电源域电压下工作，但是难以达到高速高频的响应速度要求。在一些针对低压转高压的电平转换的使用场景，一般使用电平转换电路(level shifter)，但一般的电平转换电路仍然有转换速度不够的问题。
2、例如在本专利技术所涉及的实际生产设计过程中，对于一个模拟锁相环，如图1所示，当鉴频鉴相器1(pfd)和电荷泵2(cp)处于同一电压域时，不需要电压转换；但是当鉴频鉴相器1输出为低电压域的电压控制信号，而电荷泵2需要较高的控制电压开启或者关断内部开关管模块(如图2所示)时，意味着低电压域下的鉴频鉴相器1和高电压域下的电荷泵2之间的需要进行电平转换，当时钟高达上ghz时，低压高速晶体管无法直接驱动电荷泵2的开关管，因此需要进行高速的电压转换，同时不能有较大的延迟和占空比的误差引入。
3、图3给出了传统的低转高电平转换电路3的结构，其包含两个电压域，分别是低电压域的电源电压vdd_dig和高电压域的电源电压vdd_ana。输入clk信号经过低电压域的两级反相器后分别为nmos管n1及n2提供相位相反的两个栅极电压，nmos管n1及n2的源极接地，漏极分别连接nmos管n3和n4的源极；nmos管n3
4、因此，如何提出一种高速电压信号转换模块，具有更快的转换速度、更低的延迟以及更小的占空比转换误差，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
5、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种电压信号转换模块及锁相环结构，用于解决现有技术中高速电压信号转换效果不理想，存在较大延迟以及占空比恶化等问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电压信号转换模块，所述电压信号转换模块至少包括：
3、放电控制单元、放电开关单元、下拉单元、充电开关单元、电容、电位调节单元及栅压自举开关单元；
4、所述放电控制单元连接在电源电压与所述电容的下极板之间，接收输入信号及输出信号，用于产生所述放电开关单元的控制信号；
5、所述放电开关单元的一端连接所述电容的上极板，另一端连接所述下拉单元的一端，控制端连接所述放电控制单元的输出端；所述下拉单元的另一端接地，受控于所述输入信号；
6、所述充电开关单元的一端连接所述电源电压，另一端连接所述电容的上极板，控制端连接所述放电开关单元与所述下拉单元的连接节点；
7、所述电位调节单元连接所述电容的下极板，受控于所述输入信号；
8、所述栅压自举开关单元的一端连接所述电容的下极板，另一端接收偏置电压，栅极连接所述放电开关单元与所述下拉单元的连接节点并输出所述输出信号；
9、其中，当所述输入信号为低电平时，所述下拉单元及所述充电开关单元导通，所述放电开关单元关断，所述电位调节单元导通并将所述电容的下极板下拉至地，所述输出信号与所述输入信号电平保持一致；当所述输入信号为高电平时，所述下拉单元、所述充电开关单元及所述电位调节单元关断，所述放电开关单元导通，所述输出信号的电平为所述输入信号的电平与所述偏置电压之和。
10、可选地，所述放电控制单元包括第一pmos管、第一nmos管及第二nmos管；
11、所述第一pmos管与所述第一nmos管的栅极连接所述输入信号；所述第一pmos管的源极连接所述电源电压，漏极与所述第一nmos管及所述第二nmso管的漏极连接并输出所述放电开关单元的控制信号；所述第一nmos管及所述第二nmos管的源极连接所述电容的下极板；所述第二nmos管的栅极连接所述输出信号。
12、更可选地，所述放电开关单元包括第二pmos管，所述第二pmos管的源极连接所述电容的上极板，漏极连接所述下拉单元，栅极连接所述放电控制单元的输出端。
13、更可选地，所述充电开关单元包括第三pmos管，所述第三pmos管的源极连接所述电源电压，漏极连接所述电容的上极板，栅极连接所述放电开关单元的输出端。
14、可选地，所述下拉单元包括至少两个串联的nmos管，其中各nmso管的栅极分别连接所述输入信号的反信号或所述电源电压。
15、可选地，所述电位调节单元包括第三nmos管，所述第三nmos管的漏极连接所述电容的下极板，栅极连接所述输入信号的反信号，源极接地。
16、可选地，所述栅压自举开关单元包括第四nmos管，所述第四nmos管的漏极连接所述电容的下极板，源极连接所述偏置电压，栅极连接所述放电开关单元与所述下拉单元的连接节点并作为所述电压信号转换模块的输出端。
17、可选地，所述输入信号的频率大于等于0.2ghz。
18、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种锁相环结构，所述锁相环结构至少包括：
19、鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器、分频器及如权利要求1-8任意一项所述的电压信号转换模块；
20、所述鉴频鉴相器的输入端连接参考信号及反馈信号，并输出所述参考信号与所述反馈信号的相位差；
21、所述电压信号转换模块连接于所述鉴频鉴相器的输出端，用于将所述鉴频鉴相器的输出信号从低电压域转换至高电压域；
22、所述电荷泵连接于所述电压信号转换模块的输出端，基于所述电压信号转换模块的输出信号产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电压信号转换模块，其特征在于，所述电压信号转换模块至少包括：
2.根据权利要求1所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述放电控制单元包括第一PMOS管、第一NMOS管及第二NMOS管；
3.根据权利要求1或2所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述放电开关单元包括第二PMOS管，所述第二PMOS管的源极连接所述电容的上极板，漏极连接所述下拉单元，栅极连接所述放电控制单元的输出端。
4.根据权利要求3所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述充电开关单元包括第三PMOS管，所述第三PMOS管的源极连接所述电源电压，漏极连接所述电容的上极板，栅极连接所述放电开关单元的输出端。
5.根据权利要求1所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述下拉单元包括至少两个串联的NMOS管，其中各NMSO管的栅极分别连接所述输入信号的反信号或所述电源电压。
6.根据权利要求1所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述电位调节单元包括第三NMOS管，所述第三NMOS管的漏极连接所述电容的下极板，栅极连接所述输入信号的反信号，源极接地。
...【技术特征摘要】
1.一种电压信号转换模块，其特征在于，所述电压信号转换模块至少包括：
2.根据权利要求1所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述放电控制单元包括第一pmos管、第一nmos管及第二nmos管；
3.根据权利要求1或2所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述放电开关单元包括第二pmos管，所述第二pmos管的源极连接所述电容的上极板，漏极连接所述下拉单元，栅极连接所述放电控制单元的输出端。
4.根据权利要求3所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述充电开关单元包括第三pmos管，所述第三pmos管的源极连接所述电源电压，漏极连接所述电容的上极板，栅极连接所述放电开关单元的输出端。
5.根据权利要求1所述的电压信号转换模块，其特征在于：所述下拉单元包括至少两个串联的nmos管，其中各nmso管的栅极分别连接所述输入信号的反信号或所述电源电压。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：林水洋，宋颖，马凯文，
申请(专利权)人：隔空微电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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