[發明專利]快速鎖定的鑒頻鑒相器

無效

• 申請號: 200710076245.2
• 申請日: 2007-06-28
• 公開（公告）號: CN101098140A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 胡偉波;李崇仁;王新安
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭燕

【技術領域】

本發明涉及一種鎖相環電路，尤其涉及鎖相環電路中的鑒頻鑒相器。?

【背景技術】

在電路中，鎖相環的作用是使得電路上的時鐘和某一外部時鐘的相位同步，鎖相環通過比較外部參考信號的相位和由壓控晶振(VCXO)輸出時鐘的相位來實現同步，在比較的過程中，鎖相環電路會不斷根據外部參考信號的相位來調整本地晶振的時鐘相位，直到兩個信號的相位同步。鎖相環的電路結構如圖1所述，通常包括鑒頻鑒相器、濾波器、壓控振蕩器和分頻器。鑒頻鑒相器是鎖相環中一個重要組成部分，它能在輸入信號的頻率或相位跳變的時候，判斷輸入信號和輸出信號的相位差，從而促使輸出信號快速的跟隨輸入信號的變化。現有的鑒頻鑒相器多采用D觸發器構成的帶有反饋的集成電路。圖2是這種典型的鑒相鑒頻起的示意圖。該圖在許多的模擬電路的書中多有，如西安交通大學出版社出版，拉扎維著，陳貴燦等翻譯的《模擬cmos集成電路設計》第450頁就列出了該圖。這類鑒頻鑒相器由于采用了復雜的D觸發器和速度較慢的與門，使得即使在相位完全鎖定的情況下也是會產生很寬的復位信號(reset)。這導致當鑒頻鑒相器的兩信號之間的相位差相差略小于2*π的時候，會產生錯誤的輸出信號，使理想的輸入輸出特性曲線(如圖3所示)變成實際的輸入輸出特性曲線(如圖4所示)。此種情況相當于領先的信號有一上升沿被忽視，嚴重的延緩了鎖相的過程，甚至在信號的頻率非常高的時候，會造成不能鎖相的情形。?

現有解決問題的方案有兩種，一是，額外的加上快速的反饋路徑，盡量的使reset信號變得很窄，這種方法是治標不治本，當信號的頻率提高以后，還是會產生錯誤。二是，當兩輸入信號的相位差接近2*π時候，把其中某一信號的上升沿向后推遲，這種方法會帶來很復雜的鑒別和延遲電路。?

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的技術問題，提供一種快速鎖定的鑒頻鑒相器，應用于鎖相環電路上，以實現快速鎖定，以減少鎖定時間。?

為實現上述目的，本發明提供一種快速鎖定的鑒頻鑒相器，包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，第一開關管的第一主電流導通極耦合到電源，第二主電流導通極分別與第二開關管的第一主電流導通極、第三開關管的第一主電流導通極連接，第二開關管的第二主電流導通極為一輸出端，第三開關管的第二主電流導通極與第四開關管的第一主電流導通極連接，第四開關管的第二主電流導通極接地；所述第二支路包括第五開關管、第六開關管、第七開關管和第八開關管，第五開關管的第一主電流導通極耦合到電源，第二主電流導通極分別與第六開關管的第一主電流導通極、第七開關管的第一主電流導通極連接，第六開關管的第二主電流導通極為一輸出端，第七開關管的第二主電流導通極與第八開關管的第一主電流導通極連接，第八開關管的第二主電流導通極接地；所述第一開關管的控制極響應外部參考信號，所述第二開關管的控制極響應外部參考信號且在第一開關管導通時斷開，在第一開關管斷開時導通，所述第二開關管的第一主電流導通極耦合到所述第一開關管的第二主電流導通極，第二主電流導通極輸出第一充放電控制信號；所述第五開關管的控制極響應時鐘信號，所述第六開關管的控制極響應時鐘信號且在第五開關管導通時斷開，在第五開關管斷開時導通，所述第六開關管的第一主電流導通極耦合到所述第五開關管的第二主電流導通極，第二主電流導通極輸出第二充放電控制信號；所述第四開關管和第七開關管的控制極分別響應第一充放電控制信號，所述第三開關管和第八開關管的控制極分別響應第二充放電控制信號。?

其中，所述第一開關管和第五開關管可以為PMOS。所述第二開關管、第三開關管、第四開關管、第六開關管、第七開關管和第八開關管為NMOS。?

還包括順序串聯在第二開關管的第二主電流導通極的第一反相器和第二反相器，以及順序串聯在第六開關管的第二主電流導通極的第三反相器和第四反相器，所述第二反相器的輸出端分別耦合到第四開關管和第七開關管的控制極，所述第四反相器的輸出端分別耦合到第三開關管和第八開關管的控制極。?

還包括連接在第二開關管的第一主電流導通極和第一開關管的第二主?電流導通極之間的第五反相器和連接在第二開關管的第二主電流導通極的第六反相器，以及連接在第六開關管的第一主電流導通極和第五開關管的第二主電流導通極之間的第七反相器和連接在第六開關管的第二主電流導通極的第八反相器，所述第六反相器的輸出端分別耦合到第四開關管和第七開關管的控制極，所述第八反相器的輸出端分別耦合到第三開關管和第八開關管的控制極。?