[發明專利]電壓轉換電路

在審

• 申請號: 201310410093.0
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103683937A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 唐星海;G·A·巴伽瓦西斯沃安;H·桑切茲
• 申請（專利權）人: 飛思卡爾半導體公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 申發振

技術領域

本發明通常涉及電壓轉換電路。

背景技術

電壓轉換電路被用于將信號的電壓從一個模擬電壓范圍轉換到另一個模擬電壓范圍。例如，電壓轉換電路可以被用于鎖相環以將在第一電壓域內生成的第一電壓參考信號轉換為在第二電壓范圍內的被用于控制位于第二電壓域內的壓控振蕩器的第二模擬參考電壓。

附圖說明

通過參考附圖，本發明可以被更好的理解，并且其多個目的、特征，以及優點對本領域技術人員來說會非常清楚。

圖1是根據本發明的一個實施例的鎖相環的電路圖。

圖2是根據本發明的一個實施例的電壓轉換電路的電路圖。

圖3是根據本發明的一個實施例的說明了附加電路路徑對轉換電路的轉換功能的影響的圖。

除非另有說明，不同附圖中使用的相同參考符號表示相同的物件。附圖不一定按比例繪制。

具體實施方式

以下內容陳述了用于實施本發明的模式的詳細說明書。該說明書旨在是對本發明進行說明而不應該被認為是限定本發明。

正如本發明所公開的，轉換電路包括電流路徑以給轉換電路的輸入級的電路節點提供電流。在一個實施例中，電流路徑與輸入級的輸入晶體管的并聯。該電流路徑包括：有被提供了可變偏置電壓的電路偏置的體的晶體管。當輸入模擬信號在將輸入晶體管置于導通狀態的范圍之外的時候，該電流路徑給電路節點提供電流。當輸入信號電壓在將輸入晶體管置于導通狀態的范圍之內的時候，偏置電路降低了體偏置電壓以降低電流路徑對在那些輸入信號電壓處的轉換電路的轉換功能的影響。對于某些實施例，電流路徑增加了轉換電路的有效轉換范圍。

圖1是根據本發明的一個實施例的鎖相環100的方框圖。鎖相環（PLL）100包括參考振蕩器102、前向信號路徑104、壓控振蕩器（VCO）模塊106、以及分頻器108。PLL100產生了有所期望的振蕩頻率（fOUT）的信號，正如在下面更詳細描述的。PLL可以被用于電氣系統，例如數據處理系統，用于以控制頻率提供時鐘信號。應了解為了說明，圖1是PLL100的簡化表示，而實際實施例可能包括其它器件和組件以提供附加功能和特征。此外，PLL100在其它實施例中可能有其它配置。

在所顯示的實施例中，參考振蕩器102耦合于前向信號路徑104，前向信號路徑104又耦合于VCO模塊106。在一個實施例中，參考振蕩器102包括振蕩器，例如，晶體振蕩器，其被配置以生成有固定參考頻率（fREF）的參考信號。前向信號路徑104將參考振蕩器102生成的參考信號和源自分頻器108的反饋信號進行了對比，并且基于參考頻率（fREF）和反饋頻率（fOUT/N）之間的差別為VCO模塊106生成了參考電壓信號（Vref）。正如在下面更詳細描述的，VCO模塊106生成了有關于參考電壓信號（Vref）成比例的特定振蕩頻率（fOUT）的輸出信號。分頻器108耦合于VCO模塊106的輸出和前向信號路徑104之間，并且分頻器108被配置以生成或以其它方式以等于源自VCO模塊106的振蕩信號的振蕩頻率的因數的頻率（例如，fOUT/N）提供反饋信號。

在一個實施例中，前向信號路徑104包括相位頻率檢測器（PFD）110、電荷泵112、以及環路濾波器114。PFD110的輸出耦合于電荷泵112的輸入，以及電荷泵112的輸出耦合于環路濾波器114的輸入。PFD110將參考信號和反饋信號進行了對比并且基于反饋信號和參考信號的頻率和/或相位之間的差別生成了誤差信號。根據一個實施例，源自PFD110的誤差信號是在電荷泵112的電壓輸出內產生了與脈沖的持續時間成正比的增加或減少的“上”或“下”脈沖。在一個實施例中，電荷泵112的輸出有固定電壓范圍，例如，從接地電壓到另一個參考電壓（例如，電源電壓HVDD）。例如，在一些低功耗應用程序中，電荷泵112的輸出電壓可能在從0V-大約1.5V的范圍內。在一個實施例中，環路濾波器114包括給PLL100提供了主極點（dominant?pole）的模擬濾波器，從而確保了PLL100的穩定性。環路濾波器114過濾了源自電荷泵112的輸出電壓，從而導致了參考電壓信號（Vref）。以這種方式，前向信號路徑104生成了基于參考信號和反饋信號之間的差別（例如，頻率和/或相位）發生變化的參考電壓信號（Vref），直到反饋信號鎖相或以其它方式匹配參考信號（例如，fOUT=N×fREF）。