[發(fā)明專利]電荷泵、鎖相環(huán)電路及時鐘控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980091201.8
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN113412573B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭娜;閔卿
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 賈瑩

一種電荷泵(321)、鎖相環(huán)電路(301)及時鐘控制裝置，涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，可以在時鐘控制裝置中實現(xiàn)高速低噪聲的電荷泵。電荷泵包括退化電路(3210)、充電電流管(Mio1)、開關(guān)電路(3211)以及放電電流管(Mc2)。其中，充電電流管用于提供充電電流。退化電路耦合于及充電電流管的第一極與電源端之間。退化電路用于將電源端對應(yīng)的第一電壓退化為第二電壓。開關(guān)電路耦合于充電電流管的第二極與負(fù)載之間。開關(guān)電路用于對輸出至負(fù)載的充電電流進(jìn)行控制。放電電流管，放電電流管的第一極分別與開關(guān)電路以及負(fù)載相耦合。放電電流管的第二極耦合接地。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電荷泵、鎖相環(huán)電路及時鐘控制裝置。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶對電子產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度的要求越來越高。在此情況下，應(yīng)用于上述電子產(chǎn)品實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳漕l電路，通常要求發(fā)送機具有較低的誤差向量幅度(error?vector?magnitude，EVM)。

EVM主要取決于上述射頻電路中鎖相環(huán)(phase?locked?loops，PLL)的噪聲和射頻電路中收發(fā)電路(transceiver，TRX)的線性度。在TRX的線性度較好的情況下，PLL的噪聲為影響EVM的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供的電荷泵、鎖相環(huán)電路及時鐘控制裝置，可以在時鐘控制裝置中實現(xiàn)高速低噪聲的電荷泵。

為達(dá)到上述目的，本申請實施例采用如下技術(shù)方案：

本申請實施例的一方面，提供一種電荷泵。該電荷泵包括退化電路、充電電流管、開關(guān)電路以及放電電流管。其中，充電電流管用于提供充電電流。退化電路耦合于充電電流管的第一極與電源端之間。退化電路用于將電源端對應(yīng)的第一電壓退化為第二電壓。開關(guān)電路耦合于充電電流管的第二極與負(fù)載之間。開關(guān)電路用于對輸出至負(fù)載的充電電流進(jìn)行控制。放電電流管，放電電流管的第一極分別與開關(guān)電路以及負(fù)載相耦合。放電電流管的第二極耦合接地，放電電流管用于給信號輸出端提供電荷釋放通路。該退化電路用于降低充電電流管的跨導(dǎo)。該充電電流管的跨導(dǎo)與其閃爍噪聲正相關(guān)。因此上述退化電路可以在降低充電電流管的跨導(dǎo)的同時降低充電電流管的閃爍噪聲。此外，退化電路還用于將第一電壓降至第二電壓。該第二電壓作為開關(guān)電路、開關(guān)電路以及放電電路的工作電壓。本申請通過在電荷泵的電源端與充電電流源之間設(shè)置上述退化電路，一方面，退化電路可以降低充電電流源的閃爍噪聲，從而降低充電電流源對電荷泵的噪聲貢獻(xiàn)。另一方面，退化電路用于將電源端提供的第一電壓降低至第二電壓，給充電電流源和開關(guān)電路供電。其中，開關(guān)電路中的晶體管采用薄柵氧晶體管(工作電壓在0.8V～0.9V，但不僅限于該范圍)，替代厚柵氧晶體管(工作電壓在1.8V～2.5V，但不僅限于該范圍)。相對于厚柵氧晶體管而言，薄柵氧晶體管可以選取很小的設(shè)計尺寸，同時具有更小的閾值電壓和寄生電容的晶體管類型。例如，低閾值電壓(low?voltage?threshold，lvt)管，或超低閾值電壓(ultra?low?voltagethreshold，ulvt)管。因此由薄柵氧晶體管構(gòu)成的開關(guān)電路具有更快的開關(guān)響應(yīng)速度和充放電速度，同時對電荷泵的線性度也有明顯的改善。此外，薄柵氧晶體管本身的閃爍噪聲優(yōu)于厚柵氧晶體管。這樣不僅可以有效降低開關(guān)電路對電荷泵的噪聲貢獻(xiàn)。此外，由于經(jīng)過退化電路的降壓處理后，開關(guān)電路中的薄柵氧晶體管工作在經(jīng)過降壓后的低電壓域，因此可以避免上述薄柵氧晶體管直接工作在高電壓域，其性能快速退化的風(fēng)險，保證電路的可靠性。綜上所述，本申請不僅利用了退化電路的降噪功能，同時利用退化電路的降壓功能，使得開關(guān)電路的工作電壓位于低電壓域。工作位于低電壓域的第二電壓下的晶體管采用薄柵氧晶體管，從而進(jìn)一步獲得更好的降噪效果。

可選的，開關(guān)電路包括第一開關(guān)管。第一開關(guān)管的柵極用于接收充電信號。第一開關(guān)管的第一極與充電電流管的第二極相耦合，第一開關(guān)管的第二極與負(fù)載相耦合。在上述第一開關(guān)管的導(dǎo)通的情況下，充電電流管提供的恒定的電流能夠傳輸至電荷泵的信號輸出端所耦合的負(fù)載，例如低通濾波器上，從而對低通濾波器進(jìn)行充電。