[發明專利]一種環路濾波器及鎖相環電路

在審

• 申請號: 202210068661.2
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114499505A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 沈冰亮
• 申請（專利權）人: 深圳市恒昌通電子有限公司
• 主分類號: H03L7/093
• 分類號: H03L7/093
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 何路

本發明公開一種環路濾波器及鎖相環電路，環路濾波器的第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管的G端均連接至環路濾波器的使能輸入端，第一NMOS管的S端和D端共同接地，第二NMOS管的S端接地，其D端連接環路濾波器的輸入端，第三NMOS管的S端接地，第三NMOS管的D端和第四NMOS管、第五NMOS管的G端均連接第一多晶硅電阻的下拉端，第四NMOS管、第五NMOS管的S端和D端均接地，第一多晶硅電阻的另一端連接至環路濾波器的輸入端，第六NMOS管和第七NMOS管的G端連接至環路濾波器的輸入端，第六NMOS管、第七NMOS管的S端和D端均接地。本發明通過多個MOS管組合使用，達到無源低通濾波的效果，且可以減少輸出抖動和相位噪聲，提高系統穩定性。

技術領域

本發明涉及電路技術領域，尤其涉及一種環路濾波器及鎖相環電路。

背景技術

環路濾波器是線性的低通濾波器，用來濾除輸出電壓中的高頻分量和噪聲。環路濾波器的設計對于整個鎖相環的運行至關重要，它不只是濾除高頻分量，更重要的是它會影響環路的重要參數，如相位噪聲、環路穩定性及鎖定時間等，雖然環路濾波器的實際電路通常非常簡單，但是它對鎖相環的整個性能有重大影響。目前主要有無源低通濾波器和有源低通濾波器，有源濾波器雖然占用版圖面積小，但是有源器件會帶來較大的噪聲。無源低通濾波器中常見的有一階低通濾波器，但其在原點處引入極點，導致系統不穩定，因此常串聯一個電阻，引入零點提高穩定性；但這樣的RC串聯濾波器也存在缺點，當電荷泵對低通濾波器進行充放電時，充放電開始和結束的瞬間控制電壓會產生一個較大的跳變，導致這一時刻系統的輸出頻率會有較大的抖動，會在系統中產生嚴重的相位噪聲；為解決RC串聯一階低通濾波器的電壓跳變問題，常并聯一個小電容C2，構成二階低通濾波器，然而二階濾波器又會導致系統穩定些變差。

發明內容

鑒于以上技術問題，本發明提供了一種環路濾波器及鎖相環電路，以解決現有技術中的環路濾波器噪聲大、穩定性差的問題。

根據本發明的一方面，提供一種環路濾波器，包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第一多晶硅電阻，所述第一NMOS管、所述第二NMOS管和所述第三NMOS管的G端均連接至所述環路濾波器的使能輸入端，所述第一NMOS管的S端和D端共同接地，所述第二NMOS管的S端接地，其D端連接所述環路濾波器的輸入端，所述第三NMOS管的S端接地，所述第三NMOS管的D端和所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的G端均連接所述第一多晶硅電阻的下拉端，所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的S端和D端均接地，所述第一多晶硅電阻的另一端連接至所述環路濾波器的輸入端，所述第六NMOS管和所述第七NMOS管的G端連接至所述環路濾波器的輸入端，所述第六NMOS管、所述第七NMOS管的S端和D端均接地。

進一步的，還包括第二多晶硅電阻，所述第二多晶硅電阻并聯在所述環路濾波器的輸入端上。

與上述環路濾波器相匹配，本發明再一方面提供一種鎖相環電路，包括順次串聯的鑒相器、環路濾波器、壓控振蕩器，其中，所述鑒相器的輸出端連接所述環路濾波器的輸入端，所述壓控振蕩器的輸入端連接所述環路濾波器的輸出端，所述鑒相器的輸入端為所述鎖相環電路的輸入端，所述環路濾波器包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第一多晶硅電阻，所述第一NMOS管、所述第二NMOS管和所述第三NMOS管的G端均連接至所述環路濾波器的使能輸入端，所述第一NMOS管的S端和D端共同接地，所述第二NMOS管的S端接地，其D端連接所述環路濾波器的輸入端，所述第三NMOS管的S端接地，所述第三NMOS管的D端和所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的G端均連接所述第一多晶硅電阻的下拉端，所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的S端和D端均接地，所述第一多晶硅電阻的另一端連接至所述環路濾波器的輸入端，所述第六NMOS管和所述第七NMOS管的G端連接至所述環路濾波器的輸入端，所述第六NMOS管、所述第七NMOS管的S端和D端均接地。