[發(fā)明專利]鎖相環(huán)電路及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910052964.X
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101572545A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設計）人: 任錚;胡少堅;周偉;唐逸;王勇;曹永峰;葉紅波
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王 潔

技術領域

本發(fā)明涉及一種鎖相環(huán)電路及其控制方法。

背景技術

自鎖相的概念被提出以來，在電子和通訊領域得到了廣泛的應用。鎖相環(huán) (Phase?Lock?Loop，PLL)電路廣泛應用于時鐘生成電路與通信電子線路。盡管鎖 相技術經歷幾十年的發(fā)展已經得到非常成熟的應用，但是隨著電子產品的復雜 化和多樣化，對鎖相環(huán)的應用提出了一個又一個的挑戰(zhàn)。其中，鎖相環(huán)設計的 一大挑戰(zhàn)就是：如何讓鎖相環(huán)適用于不同的外圍電路。通常，鎖相環(huán)采用片外 低頻率的晶振作為輸入時鐘，通過調節(jié)反饋分頻器的分頻數(shù)達到調節(jié)鎖相環(huán)輸 出頻率的目的。這樣，通過對反饋分頻器進行編程控制，便實現(xiàn)了可編程控制 輸出頻率，從而達到擴大這種鎖相環(huán)的應用范圍。

上述方法在許多應用中被證明能有效地擴大鎖相環(huán)的輸出頻率范圍，但是 這樣的做法會引起一些壓控振蕩有效頻率范圍變化的問題。其中，最主要的問 題是，由于輸出頻率以及反饋系數(shù)的改變會導致鎖相環(huán)整個環(huán)路參數(shù)的變化， 而環(huán)路參數(shù)的變化會影響對鎖相環(huán)的環(huán)路抖動(jitter)的抑制以及整個環(huán)路的穩(wěn) 定性。鎖相環(huán)的環(huán)路參數(shù)主要包括如下的三個：環(huán)路帶寬，此參數(shù)描述鎖相環(huán) 的相應率，通常取值為參考頻率的1/20；阻尼系數(shù)，描述鎖相環(huán)的環(huán)路的穩(wěn)定 性，通常取值約為一；第三級極點，可以減小輸出頻率的周期抖動，取值應當 約為參考頻率的1/2。這些參數(shù)取決于鎖相環(huán)電路的一些參數(shù)，諸如電荷泵電流， 環(huán)路濾波器取值等。

請參閱圖1，圖1是一種現(xiàn)有技術的鎖相環(huán)電路的方框圖。該鎖相環(huán)電路 10包括依次連接的鑒頻鑒相器(phase?detector)11、電荷泵(charge?pump)12、環(huán)路 濾波器(loop?filter)13、壓控振蕩器(V?oltage?Controlled?Oscillator，VCO)14、分頻 器15。該鑒頻鑒相器11、該電荷泵12、該環(huán)路濾波器13、壓控振蕩器14、分 頻器15連接形成一環(huán)路。

該鎖相環(huán)電路10的傳輸函數(shù)為：

H(s)=ICHKVCO2πC1(RC1s+1)s2+ICHKVCO2πNRs+ICH2πC1·KVCON---(1)]]>

Kvco表示壓控振蕩器14對輸入電壓的增益，I_CH表示該電流泵12輸入到該環(huán)路 濾波器13的電流，上述傳遞函數(shù)可以寫成由控制理論中的阻尼系數(shù)的表達式， 這樣便得到整個兩極鎖相環(huán)的環(huán)路參數(shù)；