[發明專利]鎖相回路系統

無效

• 申請號: 201210024720.2
• 申請日: 2012-02-06
• 公開（公告）號: CN103248359A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 許哲豪
• 申請（專利權）人: 聯詠科技股份有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明是有關于一種鎖相回路系統。

背景技術

鎖相回路系統被廣泛使用在模擬及數字電路。這些系統典型地包括一相位頻率檢測器、一電荷泵及一壓控振蕩器(voltage-controlled?oscillator，VCO)。VCO產生鎖相回路系統的一輸出信號，此輸出信號的頻率趨向并最終鎖定于一目標頻率，此目標頻率基于輸入相位頻率檢測器的一參考信號而得到。當鎖相回路系統接近匹配時，輸出信號的頻率或是相位可能會產生抖動。最小化或是降低不受控制的抖動是鎖相回路系統中的一個重要設計議題。

發明內容

本發明是有關于一種鎖相回路系統，可以改善單位增益頻率一致性。

根據本發明的第一方面，提出一種鎖相回路系統，包括一電荷泵、一壓控振蕩器以及一偏壓轉換器。電荷泵基于一相位頻率檢測信號而輸出一控制電壓，并依據一偏壓信號而產生一輸出電流。壓控振蕩器依據控制電壓產生一輸出信號。偏壓轉換器耦接于壓控振蕩器與電荷泵之間，用以依據控制電壓產生偏壓信號。

根據本發明的第二方面，提出一種鎖相回路系統，包括一電荷泵、一壓控振蕩器以及一偏壓轉換器。電荷泵基于一相位頻率檢測信號而輸出一控制電壓，并依據一偏壓信號而產生一輸出電流。壓控振蕩器依據控制電壓產生一輸出信號。偏壓轉換器耦接于壓控振蕩器與電荷泵之間，其包括一第一晶體管及一電流轉電壓區塊。第一晶體管被控制電壓偏壓以產生與控制電壓成比例的一電流。電流轉電壓區塊接收電流，并依據電流輸出偏壓信號。

為了對本發明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉一實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1繪示依照一實施范例的鎖相回路系統的方塊圖。

圖2A繪示依照一實施范例的偏壓轉換器的電路圖。

圖2B繪示依照另一實施范例的偏壓轉換器的電路圖。

圖3繪示依照一實施范例的電荷泵的電路圖。

圖4繪示依照一實施范例的增益頻率與相位邊際的示意圖。

[主要元件標號說明]

100：鎖相回路系統????????????????????110：相位頻率檢測器

120：電荷泵??????????????????????????122：第一差動偏壓電流源

123：第一主動負載????????????????????124：第二差動偏壓電流源

125：第二主動負載????????????????????130：壓控振蕩器

140、140’：偏壓轉換器???????????????142：電流轉電壓區塊

144：電流源區塊??????????????????????150：濾波器

160：除頻器

具體實施方式

本發明所提出的鎖相回路(phase-locked?loop，PLL)系統，可以改善在不同乘數N值下單位增益頻率一致性(consistency)，故可以擴展頻率乘除運算的范圍。

本發明提出一種鎖相回路系統，包括一電荷泵、一壓控振蕩器以及一偏壓轉換器。電荷泵基于一相位頻率檢測信號而輸出一控制電壓，并依據一偏壓信號而產生一輸出電流。壓控振蕩器依據控制電壓產生一輸出信號。偏壓轉換器耦接于壓控振蕩器與電荷泵之間，用以依據控制電壓產生偏壓信號。

請參照圖1，其繪示依照一實施范例的鎖相回路系統的方塊圖。鎖相回路系統100包括一相位頻率檢測器(phase?frequency?detector，PFD)110、一電荷泵(charge?pump)120、一壓控振蕩器(voltage-controlledoscillator，VCO)130、一偏壓轉換器(bias?converter)140、一濾波器150以及一除頻器(divider)160。其中，濾波器150耦接于電荷泵120與壓控振蕩器130之間；除頻器160耦接于壓控振蕩器130與相位頻率檢測器110之間。

鎖相回路系統100會產生一輸出信號CKVCO，此輸出信號CKVCO的頻率趨向并最終鎖定于一目標頻率，此目標頻率基于輸入相位頻率檢測器110的一參考信號CKREF而得到，例如為參考信號CKREF的頻率的N倍而得，如等式(1)所式。

F(CKVCO)＝N×F(CKREF)eq.(1)