[發明專利]一種電荷泵鎖相環

在審

• 申請號: 202210377733.1
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114710151A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 周玉梅;何遠慧;喬樹山;尚德龍
• 申請（專利權）人: 中科南京智能技術研究院
• 主分類號: H03L7/081
• 分類號: H03L7/081;H03L7/085;H03L7/089;H03L7/093;H03L7/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發明涉及一種電荷泵鎖相環，屬于鎖相環電路結構技術領域。本發明提供的電荷泵鎖相環，在鎖定過程中，采用鑒頻鑒相器模塊鑒別參考信號和反饋信號間的相位誤差，再通過這一相位誤差信息控制電荷泵模塊的充放電，進而控制輸出信號，將輸出信號輸入至壓腔振蕩器模塊后，實現信號輸出頻率的控制，進而能夠有效加快誤差信息對電荷泵充放電的控制，更快調整壓腔振蕩器模塊的輸出頻率，加速反饋信號和參考信號間相位或者頻率的誤差消除速度，加速電荷泵鎖相環的鎖定過程。并且，通過可以通過調整延遲模塊和頻率檢測模塊中的延遲信號，能夠極大地提高該電荷泵鎖相環的靈活性和可配置性，同時節省了功耗，避免了不必要的功耗浪費。

技術領域

本發明涉及鎖相環電路結構技術領域，特別是涉及一種電荷泵鎖相環。

背景技術

鎖相環是SoC芯片的關鍵組成部分，主要作用是提供滿足不同子系統要求的時鐘。比如說應用于低頻率雙倍速率同步動態隨機存儲器(Double Data Rate，DDR)中。鎖相環的性能決定整個系統的工作穩定性和各項指標的好壞。因此，鎖相環需要快速且正確響應不可預測的相位波動和瞬態過沖，對快速鎖定的鎖相環的研究是非常有必要的。

因此，提供一種具有鎖定速度快、靈活性強、節省功耗等優點的鎖相環，成為本領域亟待解決的一個技術問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種電荷泵鎖相環。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種電荷泵鎖相環，包括：鑒頻鑒相器模塊、電荷泵模塊、延遲模塊、濾波器模塊、壓腔振蕩器模塊、頻率檢測模塊和分頻器模塊；

所述鑒頻鑒相器模塊的第一輸出端分別與所述電荷泵模塊的第一輸入端和所述延遲模塊的第一輸入端連接；所述鑒頻鑒相器模塊的第二輸出端分別與所述電荷泵模塊的第二輸入端和所述延遲模塊的第二輸入端連接；所述延遲模塊的第一輸出端與所述電荷泵模塊的第三輸入端連接；所述延遲模塊的第二輸出端與所述電荷泵模塊的第四輸入端連接；所述電荷泵模塊的輸出端與所述濾波器模塊的輸入端連接；所述濾波器模塊的輸出端與所述壓腔振蕩器模塊的輸入端連接；所述壓腔振蕩器模塊的輸出端分別與所述頻率檢測模塊的輸入端和所述分頻器模塊的輸入端連接；所述頻率檢測模塊的輸出端與所述電荷泵模塊的第五輸入端連接；所述分頻器模塊的輸出端與所述鑒頻鑒相器模塊的第二輸入端連接；所述鑒頻鑒相器模塊的第一輸入端為信號接收端。

優選地，所述電荷泵模塊包括：第一電荷泵單元、第二電荷泵單元和第三電荷泵單元；

所述鑒頻鑒相器模塊的第一輸出端與所述第一電荷泵單元的第一輸入端連接；所述鑒頻鑒相器模塊的第二輸出端與所述第一電荷泵單元的第二輸入端連接；所述延遲模塊的第一輸出端與所述第二電荷泵模塊的第一輸入端連接；所述延遲模塊的第二輸出端與所述第二電荷泵模塊的第二輸入端連接；所述頻率檢測模塊的輸出端與所述第三電荷泵模塊的輸入端連接；所述第一電荷泵單元的輸出端、所述第二電荷泵單元的輸出端和所述第三電荷泵單元的輸出端均與所述濾波器模塊的輸入端連接。

優選地，所述第一電荷泵單元和所述第二電荷泵單元均包括依次串聯的PMOS管、第一開關、第二開關和NMOS管；

所述鑒頻鑒相器模塊的第一輸出端與所述第一電荷泵單元中的第一開關連接；所述鑒頻鑒相器模塊的第二輸出端與所述第一電荷泵單元中的第二開關連接；

所述延遲模塊的第一輸出端與所述第二電荷泵單元中的第一開關連接；所述延遲模塊的第二輸出端與所述第二電荷泵單元中的第二開關連接。

優選地，所述第三電荷泵單元包塊依次串聯的NMOS管、第三開關、第四開關和NMOS管；

所述頻率檢測模塊的輸出端與所述第三開關連接。

優選地，所述延遲模塊包括第一延遲單元和第二延遲單元；