[發明專利]鎖相環電路

無效

• 申請號: 201010585469.8
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102035543A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 黃國輝;向本才;李文昌;于廷江;高繼;李向華
• 申請（專利權）人: 成都成電硅海科技股份有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 劉勛

技術領域

本發明涉及集成電路技術，特別涉及鎖相環技術。

背景技術

鎖相環(PLL)通常由鑒相鑒頻器(PFD)、電荷泵(CP)和壓控振蕩器(VCO)構成。鎖相環的輸出信號周期發生變化，使得其過零點偏離了理想位置，此現象被稱為鎖相環的抖動(jitter)。抖動是鎖相環非常不希望的，因為輸出相位的隨機抖動違背了鎖相環相位鎖定的初衷，所以在現有的應用中通常需要減小和消除。

在某些應用場合，為了減小輸出的EMI，需要輸出信號的頻率在一定的范圍內隨機變化。現有的技術采用復雜的數字電路產生一個偽隨機碼來控制振蕩器輸出一個頻率偽隨機變化的輸出，但這并不是真正的隨機輸出，且此技術的電路結構復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種提供真實隨機輸出頻率的鎖相環電路。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是，鎖相環電路，包括鑒相鑒頻器、電荷泵和壓控振蕩器構成的反饋回路，壓控振蕩器的輸出端連接到鑒相鑒頻器的一個輸入端，其特征在于，在鑒相鑒頻器的兩個輸出端和電荷泵之間設置有第一死區電路和第二死區電路。

所述電荷泵包括串聯的第一電流源和第二電流源；連接點通過第一開關連接到第一電流源，通過第二開關連接到第二電流源，通過電容接地；連接點作為電荷泵的輸出端接壓控振蕩器，鑒相鑒頻器的兩個輸出端分別通過兩個兩個死區電路連接到第一開關和第二開關的控制端。

所述第一死區電路包括延時器件和與門，延時器件的輸入為第一死區電路的輸入，輸出接與門)的輸入；與門的另一個輸入接第一死區電路的輸；與門的輸出為第一死區電路的輸出；第二死區電路和第一死區電路的結構相同。

本發明通過增加鎖相環抖動的方法，即讓鎖相環的輸出過零點隨機變化，實質為輸出信號的周期隨機變化，等價于鎖相環輸出頻率隨機變化。本發明輸出頻率的變化是真實隨機的，且實現電路簡單。

附圖說明

圖1為現有技術的典型電路。

圖2為本發明的一種實施方式的結構示意圖。

圖3為具體實施方式的死區電路的電路圖。

具體實施方式

本發明提出的鎖相環電路包含鑒相鑒頻器1、死區電路、電荷泵2和壓控振蕩器3。本發明通過鑒相鑒頻器1檢測壓控振蕩器3輸出與輸入信號的相位，控制電荷泵2充放電。電荷泵2輸出電壓控制壓控振蕩器3的振蕩頻率與輸入信號的頻率一致。本發明提出的鎖相環在鑒頻鑒相器1和電荷泵2之間插入死區控制電路，使如果輸入相位差小于某個定值，電荷泵的輸出電壓就不是輸入相位差的函數，環路增益降為0，輸出相位沒有鎖定。

圖1為現有技術的典型電路。電路由鑒頻鑒相器1、電荷泵2和壓控振蕩器3構成。電荷泵2由第一開關61和第二開關62、第一電流源51和第二電流源52以及電容4構成。第二電流源52、第二開關62、第一開關61和第一電流源51依次串聯于電源和地之間。第一開關61和第二開關62的連接點14與電容4相連，作為電荷泵2的輸出節點。電容4的另一端接地。鑒相鑒頻器1的一個輸入為鎖相環的輸入11，鑒相鑒頻器1的輸出12和13分別控制開關62和61。為便于說明，假定鑒相鑒頻器1的兩個輸出12、13的電平為高時，第二開關62和第一開關61閉合，為低時斷開。壓控振蕩器3的輸入連接電荷泵2的輸出，壓控振蕩器3的輸出作為鎖相環的輸出。壓控振蕩器3的輸出同時和鑒相鑒頻器的另一個輸入相連。

圖2為本發明的一種實施方式，鑒相鑒頻器1的輸出通過第一死區電路8和第二死區電路7連接到電荷泵2的輸入端，分別控制兩個開關62和61，壓控振蕩器3的輸入連接電荷泵2的輸出，壓控振蕩器3的輸出作為鎖相環的輸出。壓控振蕩器3的輸出同時和鑒相鑒頻器的另一個輸入相連。

本發明在鎖相環的鑒相鑒頻器1和電荷泵2之間有死區電路，消除鑒相鑒頻器1在小的輸入誤差時輸出的較小的脈沖。這意味著如果輸入相位差小于某個定值，電荷泵的輸出電壓將保持不變。而不是輸入相位差的函數，環路增益降為0，輸出相位沒有鎖定。這樣，壓控振蕩器輸出信號的過零點就會有相當大的隨機變化。