[發明專利]一種電荷泵鎖相環、鎖相環和閉環控制電路

有效

• 申請號: 202010537332.9
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111510132B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 劉程斌
• 申請（專利權）人: 湖南國科微電子股份有限公司
• 主分類號: H03L7/089
• 分類號: H03L7/089
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉志紅

本申請公開了一種電荷泵鎖相環，包括：第一PFD、第二PFD、PMOS管、NMOS管、第一開關電流源、第二開關電流源、低通濾波器；還包括：數字延時模塊，用于分別對第一PFD和第二PFD的輸出信號進行延時，得到第一延時信號和第二延時信號；第一可控開關，與PMOS管相連，用于根據第一延時信號對PMOS管的導通狀態進行控制，以使PMOS管的輸出電壓在開啟時刻前與低通濾波器的上極板電壓相等；第二可控開關，與NMOS管相連，用于根據第二延時信號對NMOS管的導通狀態進行控制，以使NMOS管的輸出電壓在開啟時刻前與低通濾波器的上極板電壓相等。顯然，這樣就能夠顯著降低電荷泵鎖相環所需要的設計成本。

技術領域

本發明涉及集成電力電子技術領域，特別涉及一種電荷泵鎖相環、鎖相環和閉環控制電路。

背景技術

請參見圖1，圖1為現有技術中電荷泵鎖相環的示意圖，在該電荷泵鎖相環中，當PMOS管和NMOS管都斷開時，第一電流源I1和第二電流源I2會將NMOS管的電壓放電至零，并將PMOS管的電壓充電至Vdd，也即，將Y結點放電至零，并將X結點充電到Vdd，在下一個相位比較瞬間，由于PMOS管和NMOS管都導通，此時，Y結點的電壓會上升、X結點的電壓會下降，如果忽略在PMOS管和NMOS管上的電壓降，Y結點和X結點的電壓會最終與低通濾波器上極板Vcout處的電壓相等。顯然，在X結點和Y結點的電壓變化過程中，X結點和Y結點的電壓變化量是不一樣的，其中，X結點和Y結點之間的電壓差額會由低通濾波器Cp所存儲的電荷量來提供，但是，這樣會導致Vcout的電壓出現跳動，并引發電荷泵鎖相環出現抖動。

目前，通常是利用運算放大器來消除電荷泵鎖相環所出現的抖動問題，請參見圖2，圖2為現有技術中在利用運算放大器消除電荷泵出現抖動時的示意圖。也即，當S3和S4斷開，S1和S2導通時，使用運算放大器將X結點和Y結點的電位保持在Vcout，這樣在下一個相位比較瞬間，當S3和S4導通，S1和S2斷開時，由于X結點和Y結點的電位均為Vcout，由此就可以避免電荷泵鎖相環所出現的抖動。但是，當利用此種方式來消除電荷泵鎖相環所出現的抖動情況時，由于需要使用造價成本較高的運算放大器，這樣就會導致電荷泵鎖相環需要較高的設計成本。現在針對這一技術問題，還沒有較為有效的解決辦法。

由此可見，如何在消除電荷泵鎖相環出現抖動的同時，也能夠降低電荷泵鎖相環所需要的設計成本，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電荷泵鎖相環、鎖相環以及閉環控制電路，以降低電荷泵鎖相環所需要的設計成本。其具體方案如下：

一種電荷泵鎖相環，包括：第一PFD、第二PFD、PMOS管、NMOS管、通過所述PMOS管受控于所述第一PFD的第一開關電流源、通過所述NMOS管受控于所述第二PFD的第二開關電流源、以及連接在所述NMOS管和所述PMOS管后端的低通濾波器，并且，利用所述第一開關電流源、所述第二開關電流源和所述低通濾波器能夠將所述第一PFD和所述第二PFD所輸出的邏輯信號轉化為對壓控振蕩器進行控制的電壓信號；還包括：

數字延時模塊，用于分別對所述第一PFD和所述第二PFD的輸出信號進行延時，得到第一延時信號和第二延時信號；

第一可控開關，與所述PMOS管相連，用于根據所述第一延時信號對所述PMOS管的導通狀態進行控制，以使所述PMOS管的輸出電壓在開啟時刻前與所述低通濾波器的上極板電壓相等；

第二可控開關，與所述NMOS管相連，用于根據所述第二延時信號對所述NMOS管的導通狀態進行控制，以使所述NMOS管的輸出電壓在開啟時刻前與所述低通濾波器的上極板電壓相等。

優選的，所述第一可控開關具體為PMOS管。

優選的，所述第二可控開關具體為NMOS管。

優選的，所述數字延時模塊具體為具有延時功能的數字邏輯電路。