專利名稱：鎖相環(huán)頻率綜合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及無(wú)線收發(fā)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及鎖相環(huán)頻率綜合器。
背景技術(shù)：
鎖相環(huán)頻率綜合器是無(wú)線收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵模塊，它輸出一系列高精度頻率信號(hào) ，為收發(fā)機(jī)的頻率變換提供本振信號(hào)。常用的鎖相環(huán)頻率綜合器結(jié)構(gòu)如圖l所示，由依次連 接的鑒相鑒頻器101、電荷泵102、環(huán)路濾波器103、壓控振蕩器104和連接在鑒相鑒頻器101 輸入端和壓控振蕩器104輸出端之間的分頻器105構(gòu)成。
鎖相環(huán)頻率綜合器的工作原理為鑒相鑒頻器101比較輸入信號(hào)(參考信號(hào))fref和反 饋信號(hào)fdiv的頻差和相差，輸出一個(gè)頻/相差信號(hào)，當(dāng)fref信號(hào)領(lǐng)先f(wàn)div信號(hào)時(shí)，輸出U信號(hào) ，或者當(dāng)fref信號(hào)落后fdiv信號(hào)時(shí)，輸出D信號(hào)，這里相差信號(hào)的寬度代表兩個(gè)輸入信號(hào)差 值的幅值。電荷泵102產(chǎn)生一定數(shù)量的等效于相差信號(hào)的電荷。環(huán)路濾波器103把輸入電荷轉(zhuǎn) 化成壓控振蕩器104的控制電壓，控制電壓升高或者降低是依賴于相差信號(hào)(U或者D信號(hào)) 。壓控振蕩器104的周期輸出信號(hào)的頻率是輸入電壓的函數(shù)。分頻器105是反饋路徑上的模塊 ，可以是整數(shù)型或者分?jǐn)?shù)型，其主要作用是提供環(huán)路的反饋系數(shù)。
采用上述結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)頻率綜合器由于理論和技術(shù)最為成熟、設(shè)計(jì)所用的電路比較簡(jiǎn)單 ，因此一直以來(lái)應(yīng)用最為廣泛，但該結(jié)構(gòu)仍然存在問題。由于鑒相鑒頻器101有限的線性工 作范圍，當(dāng)相差大于±271范圍時(shí)，鑒相鑒頻器101只能提供單位增益給電荷泵102，這使 得壓控振蕩器104不能正確地減小頻差，導(dǎo)致鎖相環(huán)有一個(gè)慢的捕獲過程。為了解決這個(gè)問
題， 一種方法是計(jì)算兩個(gè)輸入信號(hào)邊沿的數(shù)目，這種方法的主要缺點(diǎn)是當(dāng)相差大于±271 時(shí)，若兩個(gè)信號(hào)的邊沿同時(shí)出現(xiàn)，會(huì)出現(xiàn)誤計(jì)數(shù)的現(xiàn)象。另外一種方法是利用鑒相鑒頻器的 特征來(lái)加速鎖定過程，但是該方法對(duì)環(huán)路參數(shù)敏感，不適合各種類型的鎖相環(huán)應(yīng)用場(chǎng)合。
無(wú)線收發(fā)機(jī)對(duì)鎖相環(huán)頻率綜合器的鎖定時(shí)間提出了越來(lái)越苛刻的要求，上述因素制約了 傳統(tǒng)鎖相環(huán)頻率綜合器的鎖定時(shí)間。因此，開發(fā)新型結(jié)構(gòu)的頻率綜合器以適應(yīng)快速鎖定的需 要就成了 一個(gè)很緊迫的問題。
因此，需要一種鎖相環(huán)頻率綜合器的解決方案，能夠解決上述相關(guān)技術(shù)中的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可擴(kuò)大鑒相鑒頻器線性工作范圍的鎖相環(huán)頻 率綜合器，以解決傳統(tǒng)鎖相環(huán)頻率綜合器中鑒相鑒頻器線性工作范圍受限而導(dǎo)致的慢捕獲過 程問題。
在一些實(shí)施例中，所述鎖相環(huán)頻率綜合器包括鑒相鑒頻器和電荷泵，所述電荷泵包括上 電源和下電源，所述鎖相環(huán)頻率綜合器還包括第一擴(kuò)展電路和第二擴(kuò)展電路；
所述第一擴(kuò)展電路根據(jù)所述鑒相鑒頻器的輸出為所述第二擴(kuò)展電路提供觸發(fā)信號(hào)； 所述第二擴(kuò)展電路在觸發(fā)信號(hào)的控制下與所述上電源和下電源一起提供電流。 優(yōu)選地，所述第二擴(kuò)展電路包括
與所述上電源并聯(lián)的第一電流源模塊，用于在觸發(fā)后與所述上電源一起提供電流；以及 與所述下電源并聯(lián)的第二電流源模塊，用于在觸發(fā)后與所述下電源一起提供電流。 優(yōu)選地，所述第一電流源模塊和所述第二電流源模塊分別包括相同數(shù)量的并聯(lián)的一個(gè)或 多個(gè)電流源。
優(yōu)選地，所述電流源具有相同的電流。 優(yōu)選地，所述第一擴(kuò)展電路包括
相差信號(hào)產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述鑒相鑒頻器的輸出信號(hào)產(chǎn)生相差信號(hào)；以及
延時(shí)觸發(fā)電路，其以所述相差信號(hào)作為輸入信號(hào)，以及其輸出信號(hào)用于觸發(fā)所述第一電 流模塊中的電流源和所述第二電流模塊中的電流源。
優(yōu)選地，當(dāng)所述相差信號(hào)中的相差寬度大于所述鑒相鑒頻器輸入信號(hào)的參考信號(hào)的周期 時(shí)，所述延時(shí)觸發(fā)電路觸發(fā)第一電流模塊中的電流源和所述第二電流模塊中的電流源。
優(yōu)選地，所述延時(shí)觸發(fā)電路包括
延時(shí)電路，包括串聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)反相器，用于對(duì)所述相差信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，并在延 遲時(shí)間分別為所述參考信號(hào)的周期的各整數(shù)倍的反相器處分別輸出一個(gè)延時(shí)的相差信號(hào)；
一個(gè)或多個(gè)D觸發(fā)器，分別以各所述延時(shí)的相差信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)，以及均以所述相差 信號(hào)作為輸入信號(hào)，其輸出信號(hào)分別作為所述第一電流模塊中的一個(gè)電流源和所述第二電流 模塊中的一個(gè)電流源的觸發(fā)信號(hào)。
優(yōu)選地，所述D觸發(fā)器的數(shù)量與所述第一電流源模塊中的電流源的數(shù)量以及與所述第二 電流源模塊中的電流源的數(shù)量相同。
優(yōu)選地，所述D觸發(fā)器的數(shù)量為4個(gè)以下。
優(yōu)選地，所述相差信號(hào)產(chǎn)生電路為或門電路。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果
1、 擴(kuò)展的鑒相鑒頻器能有效擴(kuò)大鑒相鑒頻器的線性跟蹤范圍，當(dāng)相差大于fref信號(hào)周 期時(shí)，注入到環(huán)路濾波器的電流是傳統(tǒng)電荷泵中的電流和輔助電流源中的電流之和，當(dāng)相差 小于fref信號(hào)周期時(shí)，僅僅傳統(tǒng)電荷泵的電流源注入到環(huán)路濾波器。注入到環(huán)路濾波器的電 流是動(dòng)態(tài)變化的，這擴(kuò)大了線性跟蹤范圍，有助于加速鎖定過程；
2、 擴(kuò)展的電荷泵能給環(huán)路濾波器提供不同的充放電流，電流的大小跟相差成正比關(guān)系
。當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)，僅僅傳統(tǒng)電荷泵的電流源工作，其它附加電流源被有效關(guān)斷，沒有增加附 加功耗；
3、 本發(fā)明中的鎖相環(huán)頻率綜合器可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行靈活配置。


圖l是傳統(tǒng)鎖相環(huán)頻率綜合器的框圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鎖相環(huán)頻率綜合器的框圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鎖相環(huán)頻率綜合器詳細(xì)構(gòu)造的示意圖4是本發(fā)明圖3所示實(shí)施例中的延時(shí)電路的結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明實(shí)施例的延時(shí)電路和觸發(fā)器組的時(shí)序圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鑒相鑒頻器/電荷泵的線性工作范圍曲線;
圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的擴(kuò)展電荷泵的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋 本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
對(duì)比圖1和圖2，可以看出，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鎖相環(huán)頻率綜合器在傳統(tǒng)鎖相環(huán)頻率綜 合器的基礎(chǔ)上增加了電荷泵擴(kuò)展電路204和鑒相鑒頻器擴(kuò)展電路202。其中，電荷泵擴(kuò)展電路 204包括第一電流源模塊，與上電源并聯(lián)連接，用于在觸發(fā)后與上電源一起提供電流；以 及第二電流源模塊，與下電源并聯(lián)連接，用于在觸發(fā)后與下電源一起提供電流。鑒相鑒頻器 擴(kuò)展電路202用于根據(jù)鑒相鑒頻器101的輸出為第一電流源模塊和第二電流源模塊提供觸發(fā)信 號(hào)。
其中，第一電流源模塊和第二電流源模塊分別包括相同數(shù)量的并聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)電 流源，各電流源具有相同的電流。其中，鑒相鑒頻器擴(kuò)展電路202包括相差信號(hào)產(chǎn)生電路，用于根據(jù)鑒相鑒頻器101的輸 出信號(hào)產(chǎn)生相差信號(hào)；以及延時(shí)觸發(fā)電路，其以相差信號(hào)作為輸入信號(hào)，以及其輸出信號(hào)用 于觸發(fā)第一 電流模塊中的電流源和第二電流模塊中的電流源。
其中，當(dāng)相差信號(hào)中的相差寬度大于鑒相鑒頻器101輸入信號(hào)的參考信號(hào)的周期時(shí)，延 時(shí)觸發(fā)電路觸發(fā)第一 電流模塊中的電流源和第二電流模塊中的電流源。
其中，延時(shí)觸發(fā)電路包括 一個(gè)或多個(gè)延時(shí)電路，分別以相差信號(hào)作為輸入信號(hào)，并分 別將相差信號(hào)延遲參考信號(hào)的周期的各整數(shù)倍的時(shí)間后而各自輸出一個(gè)延時(shí)的相差信號(hào)；一 個(gè)或多個(gè)D觸發(fā)器，分別以延時(shí)的相差信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)，以及均以相差信號(hào)作為輸入信號(hào) ，其輸出信號(hào)分別作為第一電流模塊中的一個(gè)電流源和第二電流模塊中的一個(gè)電流源的觸發(fā) 信號(hào)。
其中，延時(shí)觸發(fā)電路包括延時(shí)電路，包括串聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)反相器，用于對(duì)相差 信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，并在延遲時(shí)間分別為參考信號(hào)的周期的各整數(shù)倍的反相器處分別輸出一個(gè)延 時(shí)的相差信號(hào)； 一個(gè)或多個(gè)D觸發(fā)器，分別以延時(shí)的相差信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)，以及均以相差 信號(hào)作為輸入信號(hào)，其輸出信號(hào)分別作為第一電流模塊中的一個(gè)電流源和第二電流模塊中的 一個(gè)電流源的觸發(fā)信號(hào)，其中延時(shí)電路如圖4所示。
其中，相差信號(hào)產(chǎn)生電路為或門電路。
其中，D觸發(fā)器的數(shù)量與第一電流源模塊中的電流源的數(shù)量以及與第二電流源模塊中的 電流源的數(shù)量相等，且為4個(gè)以下。
可以看出，當(dāng)相差大于參考信號(hào)周期時(shí)，鑒相鑒頻器和電荷泵的傳遞函數(shù)仍滿足線性關(guān) 系，這使得鑒相鑒頻器的增益大于單位增益，注入到環(huán)路濾波器上的電流增加，加快了鎖定 過程。上述實(shí)施例中，擴(kuò)大了鑒相鑒頻器和電荷泵的線性工作范圍，實(shí)現(xiàn)了電荷泵充放電流 在鎖定過程中的動(dòng)態(tài)切換，從而加速了鎖定過程，同時(shí)還具有低功耗和小面積的特點(diǎn)。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鎖相環(huán)頻率綜合器詳細(xì)構(gòu)造的示意圖。參照?qǐng)D3，該 鎖相環(huán)頻率綜合器由鑒相鑒頻器IOI、或門301、延時(shí)電路302、觸發(fā)器303組、電荷泵102、 環(huán)路濾波器103、壓控振蕩器104和分頻器105依次連接而成。
鑒相鑒頻器IOI、電荷泵102、環(huán)路濾波器103、壓控振蕩器104和分頻器105這些模塊的 連接關(guān)系和工作原理與傳統(tǒng)鎖相環(huán)頻率綜合器相同，增加的電路包括或門301 、延時(shí)電路 302和觸發(fā)器303組。電荷泵102有n-l (n為大于l的自然數(shù))組輔助電流源304，各輔助電流 源304對(duì)受控于觸發(fā)器303組的輸出信號(hào)S0、 Sl、 ...、 Sn-l，開關(guān)U和開關(guān)D受鑒相鑒頻器lOl 的輸出控制，開關(guān)U和開關(guān)D的一端和電流源連接在一起，另一端連接在一起作為環(huán)路濾波器103的輸入。分頻器105連接在壓控振蕩器104輸出端與鑒相鑒頻器101輸入端之間。
在該實(shí)施例中，延時(shí)電路302由反相器鏈構(gòu)成，如圖4所示，整個(gè)反相器的延時(shí)長(zhǎng)度等于 參考信號(hào)的n-l個(gè)周期。延時(shí)的控制主要是改變反相器401的mos管的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。該反相器 鏈的輸入信號(hào)為來(lái)自或門301電路的相差信號(hào)，該反相器鏈有n-l個(gè)輸出，這n-l個(gè)輸出被分 別輸入至觸發(fā)器303組中各觸發(fā)器303的時(shí)鐘輸入端，圖4所示的延時(shí)電路只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)現(xiàn) 方式，在其他實(shí)施例中還可以以其他形式來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)電路，例如多個(gè)延時(shí)電路，分別以相差 信號(hào)作為輸入信號(hào)，并分別將相差信號(hào)延遲參考信號(hào)的周期的各整數(shù)倍的時(shí)間后而各自輸出 一個(gè)延時(shí)的相差信號(hào)，并將這些延時(shí)的相差信號(hào)分別作為各D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)。
觸發(fā)器303組用來(lái)判斷相差信號(hào)中相差寬度是幾倍于參考信號(hào)周期，觸發(fā)器303的時(shí)鐘輸 入為延時(shí)后的相差信號(hào)，而觸發(fā)端輸入為相差信號(hào)。當(dāng)相差信號(hào)寬度n-l倍于參考信號(hào)周期 (優(yōu)選地，該實(shí)施例中參考信號(hào)周期為271 )所有觸發(fā)器303的輸出都為高，因此，輸出電 流為n-l組輔助電流源304的電流和電荷泵102的電流的和。優(yōu)選地，當(dāng)n為4時(shí)，即相差信號(hào) 的寬度大于三倍參考信號(hào)周期時(shí)，電荷泵102和鑒相鑒頻器101的傳遞函數(shù)開始出現(xiàn)非線性， 但是電荷泵102的輸出電流和相差仍是單調(diào)遞增的關(guān)系，因此，輸出給環(huán)路濾波器103的電流 大于電荷泵102輸出的電流，這將有助于鎖定過程。另外，如果相差大于三倍(即，n〉4) 的參考信號(hào)周期時(shí)，電流和相差仍然保持線性，輔助電流源304的電流需要設(shè)計(jì)成2的冪倍數(shù) ，這使得輔助電流源304的設(shè)計(jì)復(fù)雜度增加，而且需要控制電路來(lái)選擇觸發(fā)器303的輸出，因 此，在本發(fā)明中優(yōu)選地n《4。在本實(shí)施例中，使各個(gè)輔助電流源304的電流保持一致，利用 簡(jiǎn)單的鏡像方法產(chǎn)生所需要的電流源電流，無(wú)需額外的控制電路。當(dāng)相差逐步縮小時(shí)，電流 源逐步關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流的動(dòng)態(tài)切換。當(dāng)進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)，附加電流源全部關(guān)斷，僅僅傳統(tǒng)電 荷泵102中的電流源工作。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的延時(shí)電路和觸發(fā)器組的時(shí)序圖，從圖5可以看出，當(dāng)相差信號(hào)
的相差寬度小于271時(shí)，則相差信號(hào)在作為觸發(fā)器時(shí)鐘信號(hào)的延時(shí)了271時(shí)間后的相差 信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)為低電平，從而觸發(fā)器輸出為低電平，因此，不觸發(fā)輔助電流源。而當(dāng) 相差信號(hào)寬度大于271時(shí)，作為觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)的延時(shí)了271時(shí)間后的相差信號(hào)的上升沿 到來(lái)時(shí)，作為觸發(fā)器輸入信號(hào)的相差信號(hào)為高電平，從而觸發(fā)器輸出高電平，將打開后續(xù)的 電流源。 一旦相差小于±271這些打開的附加電流源將自動(dòng)關(guān)斷，對(duì)環(huán)路的穩(wěn)態(tài)性能無(wú)影 響。
鑒相鑒頻器101的輸出分為兩路， 一路類似傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，直接用來(lái)控制電荷泵102的電流 ，另外一路通過或門301產(chǎn)生一個(gè)反映參考信號(hào)和反饋信號(hào)之間相差的相差信號(hào)，相差的大小決定了電荷泵102的電流大小?；蜷T301的輸出負(fù)載隨著觸發(fā)器303數(shù)量的增加而增加，這 意味著或門301的輸出負(fù)載增加，在參考信號(hào)頻率較高時(shí)，需要在或門301與觸發(fā)器303組的 觸發(fā)端之間插入緩存器以便減輕或門的輸出負(fù)載。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鑒相鑒頻器/電荷泵的線性工作范圍曲線。圖6 (a)
為在傳統(tǒng)的鑒相鑒頻器/電荷泵的線性工作范圍曲線，從中可以看到，當(dāng)相差小于271時(shí)，
電荷泵電流跟相差成線性關(guān)系。當(dāng)相差大于±271時(shí)，電荷泵輸出電流恒定為ICP，不再跟
相差保持線性關(guān)系。鎖相環(huán)的瞬態(tài)行為不能用公式明確表達(dá)，鎖定過程減慢。圖6 (b)為在 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的擴(kuò)展的鑒相鑒頻器/電荷泵的線性工作范圍曲線，在該實(shí)施例中，n=4， 從該圖可以看出，當(dāng)相差小于±871時(shí)，電荷泵與相差成線性關(guān)系，當(dāng)相差大于±871時(shí) ，電荷泵電流跟相差仍為單調(diào)增加的趨勢(shì)，這使得鎖相環(huán)頻率綜合器的瞬態(tài)行為在比較寬的 工作區(qū)域能夠以公式明確表達(dá)，注入到環(huán)路濾波器的電流相對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)顯著增加，這將加速 鎖定過程。同時(shí)，電荷泵電流的動(dòng)態(tài)改變沒有改變環(huán)路的參數(shù)，因而對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性沒有任何 影響。
在本發(fā)明的鎖相環(huán)頻率綜合器結(jié)構(gòu)中，對(duì)傳統(tǒng)鎖相環(huán)頻率綜合器中的電荷泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行 了改進(jìn)，根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的電荷泵的結(jié)果如圖7所示，圖7中的根據(jù)本發(fā)明的電荷泵包括傳統(tǒng) 電荷泵102和輔助電流源304，傳統(tǒng)電荷泵102中的電流源在整個(gè)鎖定過程中都正常工作。另 外的n-l組輔助電流源304，僅僅在相差大于一工"時(shí)才工作。輔助電流源304中的各組電流 源的電流值相同，容易通過鏡像方式產(chǎn)生。除了傳統(tǒng)電荷泵102中的電流源，其它電流源都 是可開關(guān)可控的，各附加電流源對(duì)受觸發(fā)器303輸出的控制。
本發(fā)明中的鎖相環(huán)頻率綜合器的工作狀態(tài)分為穩(wěn)定狀態(tài)和加速狀態(tài)。當(dāng)工作在穩(wěn)定狀態(tài) 時(shí)，等同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電荷泵鎖相環(huán)，當(dāng)工作在加速狀態(tài)時(shí)，延時(shí)器、觸發(fā)器組以及附加電 流源進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)接近鎖定狀態(tài)時(shí)，僅僅傳統(tǒng)電荷泵的電流源工作，附加電流源關(guān)斷。 此時(shí)，觸發(fā)器和延時(shí)器還在繼續(xù)工作，有一定的功耗，但是由于觸發(fā)器、或門以及延時(shí)器由 低速的數(shù)字電路構(gòu)成，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，因此功耗較低。
在本發(fā)明實(shí)施例中，鎖相環(huán)是一個(gè)電荷泵鎖相環(huán)，其鑒相鑒頻器鑒別參考信號(hào)和反饋信 號(hào)的相差/頻差，產(chǎn)生相/頻差信號(hào)；電荷泵產(chǎn)生相應(yīng)于相/頻差信號(hào)的一定數(shù)量的電荷；環(huán) 路濾波器累加一定數(shù)量的電荷產(chǎn)生環(huán)路濾波器電壓；壓控振蕩器被用來(lái)產(chǎn)生鎖相環(huán)反饋信號(hào) 。在穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，僅僅傳統(tǒng)電荷泵工作，在加速狀態(tài)下，有附加電流源和傳統(tǒng)電荷泵同 時(shí)工作。加速狀態(tài)切換到穩(wěn)定狀態(tài)是平滑進(jìn)行的，無(wú)需附加電路。
本發(fā)明優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)頻率綜合器，因?yàn)楸景l(fā)明的鑒相鑒頻器具有寬的線性工作范圍，使得注入到環(huán)路濾波器的電流和相差在大的范圍內(nèi)成正比。這使得環(huán)路能迅速進(jìn)入跟 蹤鎖定狀態(tài)，能有效縮短鎖定時(shí)間。當(dāng)環(huán)路工作在穩(wěn)定狀態(tài)，僅僅傳統(tǒng)電荷泵在工作，附加 電流源關(guān)斷，增加的功耗很少。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)的加速鎖定過程的電路技術(shù)相比，本發(fā)明并沒有改變環(huán)路 參數(shù)，對(duì)環(huán)路參數(shù)不敏感，沒有改變環(huán)路的穩(wěn)定裕度，能靈活地應(yīng)用在不同的應(yīng)用場(chǎng)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等 同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鎖相環(huán)頻率綜合器，包括鑒相鑒頻器和電荷泵，所述電荷泵包括上電源和下電源，其特征在于，還包括第一擴(kuò)展電路和第二擴(kuò)展電路；所述第一擴(kuò)展電路根據(jù)所述鑒相鑒頻器的輸出為所述第二擴(kuò)展電路提供觸發(fā)信號(hào)；所述第二擴(kuò)展電路在觸發(fā)信號(hào)的控制下與所述上電源和下電源一起提供電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述第二擴(kuò)展電路包括 與所述上電源并聯(lián)的第一電流源模塊，用于在觸發(fā)后與所述上電源一起提供電流；以及與所述下電源并聯(lián)的第二電流源模塊，用于在觸發(fā)后與所述下電源一起提供電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述第一電流源模塊和所述第 二電流源模塊分別包括相同數(shù)量的并聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)電流源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述電流源具有相同的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述第一擴(kuò)展電路包括 相差信號(hào)產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述鑒相鑒頻器的輸出信號(hào)產(chǎn)生相差信號(hào)；以及 延時(shí)觸發(fā)電路，其以所述相差信號(hào)作為輸入信號(hào)，以及其輸出信號(hào)用于觸發(fā)所述第一 電流模塊中的電流源和所述第二電流模塊中的電流源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，當(dāng)所述相差信號(hào)中的相差寬度 大于所述鑒相鑒頻器輸入信號(hào)的參考信號(hào)的周期時(shí)，所述延時(shí)觸發(fā)電路觸發(fā)第一電流模塊中 的電流源和所述第二電流模塊中的電流源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述延時(shí)觸發(fā)電路包括延時(shí)電路，包括串聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)反相器，用于對(duì)所述相差信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，并在延遲時(shí)間分別為所述參考信號(hào)的周期的各整數(shù)倍的反相器處分別輸出一個(gè)延時(shí)的相差信號(hào)； 一個(gè)或多個(gè)D觸發(fā)器，分別以各所述延時(shí)的相差信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)，以及均以所述相差 信號(hào)作為輸入信號(hào)，其輸出信號(hào)分別作為所述第一電流模塊中的一個(gè)電流源和所述第二電流 模塊中的一個(gè)電流源的觸發(fā)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述D觸發(fā)器的數(shù)量與所述第 一電流源模塊中的電流源的數(shù)量以及與所述第二電流源模塊中的電流源的數(shù)量相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述D觸發(fā)器的數(shù)量為4個(gè)以下
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9任一項(xiàng)所述的鎖相環(huán)頻率綜合器，其特征在于，所述相差信號(hào)產(chǎn)生 電路為或門電路。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鎖相環(huán)頻率綜合器，包括鑒相鑒頻器和電荷泵，所述電荷泵包括上電源和下電源，所述鎖相環(huán)頻率綜合器還包括第一擴(kuò)展電路和第二擴(kuò)展電路；所述第一擴(kuò)展電路根據(jù)所述鑒相鑒頻器的輸出為所述第二擴(kuò)展電路提供觸發(fā)信號(hào)；所述第二擴(kuò)展電路在觸發(fā)信號(hào)的控制下與所述上電源和下電源一起提供電流。本發(fā)明通過擴(kuò)展鑒相鑒頻器/電荷泵拓寬了線性工作區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了電荷泵電流在鎖定過程中的動(dòng)態(tài)切換，加速了鎖定過程。
文檔編號(hào)H03L7/085GK101667830SQ20091030364
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者張海英, 王小松, 黃水龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所