[發明專利]具有電荷泵斬波功能的差分PLL

有效

• 申請號: 201780080951.6
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN111133681B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 德米特里·彼得羅夫
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H03L7/06
• 分類號: H03L7/06
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 陳斌

根據第一示例方面，提供了一種電荷泵電路，所述電荷泵電路包括第一斬波器電路，所述第一斬波器電路用于：以斬波頻率在第一與第二斬波器電路輸入端之間切換第一和第二斬波器電路輸出端，其中，在所述第一斬波器電路輸入端上的連續輸入信號在所述斬波頻率的連續周期內交替地輸出在所述第一和第二斬波器電路輸出端上，在所述第二斬波器電路輸入端上的連續輸入信號在所述斬波頻率的連續周期內交替地輸出在所述第二和第一斬波器電路輸出端上。差分電荷泵用于接收來自所述第一和第二斬波器電路輸出端輸出的所述信號，并生成相應的第一和第二電荷泵浦信號。

相關申請

本申請要求于2016年12月30日遞交的發明名稱為“具有電荷泵斬波功能的差分PLL”的第62/440,782號美國臨時專利申請案的在先申請優先權，以及于2017年8月22日遞交的發明名稱為“具有電荷泵斬波功能的差分PLL”的第15/683,374號美國非臨時專利申請案的在先申請優先權，這兩份專利申請案的全部內容以引入的方式并入本文。

背景技術

輸出信號的相位可以與輸入參考信號的相位相關。PLL電路可以包括鑒頻鑒相器(phase frequency detector，簡稱PFD)、電荷泵(charge pump，簡稱CP)、環路濾波器和壓控振蕩器(voltage-controlled oscillator，簡稱VCO)。在使用中，所述PFD可以將所述輸入參考信號的相位與根據所述VCO的輸出推導出的信號的相位進行比較。所述PLL可以調整其振蕩器輸出的頻率以保持兩個相位匹配。為了形成PLL電路，所述PFD可以生成表示輸入參考與振蕩器之間的誤差的輸出。誤差信號可以饋送到環路濾波器，所述環路濾波器可以集成所述信號以對其進行平滑處理。然后，所述經平滑處理的信號可以饋送到所述VCO，可以生成頻率與所述經平滑處理的信號成比例的輸出信號(例如，調諧電壓信號)。所述VCO輸出也可以反饋到所述PFD以完成所述PLL的環路結構。

頻率是相位的時間導數。將輸入和輸出相位保持在鎖定狀態可以意味著將輸入和輸出頻率保持在鎖定狀態。因此，鎖相環可以跟蹤輸入頻率，或可以產生等于輸入頻率倍數的頻率。

PLL的常見應用在模數轉換器(analog to digital converter，簡稱ADC)應用中。當前的ADC結構需要十分之一毫微微秒的時鐘純度。時鐘純度可能受到許多因素的不利影響，其中三大時鐘抖動因素是電荷泵抖動、參考時鐘抖動和VCO抖動。相應地，控制電荷泵噪聲可以是PLL降噪的一個重要方面。省略電荷泵的PLL設計是可能的，包括例如使用時間-數字(time-to-digital，簡稱TDC)電路和數字濾波器來代替電荷泵的設計。然而，此類無電荷泵電路往往占據PLL性能譜的低端，并且需要高精度、高電流TDC電路以改善性能。

相應地，需要經改進的電荷泵配置以便在PLL中使用。

發明內容

根據第一方面，提供了一種電荷泵電路，所述電荷泵電路包括進氣斬波器電路、差分電荷泵和輸出斬波器電路。所述進氣斬波器電路用于以斬波頻率在所述進氣斬波器電路的第一與第二輸出端之間切換在所述進氣斬波器電路的第一和第二輸入端上接收的輸入信號，其中在所述第一輸入端上的連續輸入信號在所述斬波頻率的連續周期內交替地提供在所述第一和第二輸出端上，在所述第二輸入端上的連續輸入信號在所述斬波頻率的連續周期內交替地提供在所述第二和第一輸出端上。所述差分電荷泵用于接收來自所述第一和第二輸出端的輸出所述信號，并生成相應的第一和第二電荷泵浦信號。所述輸出斬波器電路用于在相應的第一和第二輸入端上接收所述第一和第二電荷泵浦信號，在所述斬波頻率的連續周期內交替地在第一和第二輸出端上提供所述第一電荷泵浦信號，并在所述斬波頻率的連續周期內交替地在所述第二和第一輸出端上提供所述第二電荷泵浦信號。