[發明專利]控制范圍寬闊的簡單電壓－電流轉換電路

無效

• 申請號: 98102425.4
• 申請日: 1998-06-12
• 公開（公告）號: CN1206248A
• 公開（公告）日: 1999-01-27
• 發明（設計）人: 平井宏治
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H03L7/00
• 分類號: H03L7/00;H03L7/06
• 代理公司: 中科專利代理有限責任公司
• 代理人: 盧紀

本發明涉及一種電壓-電流轉換電路，而且特別涉及一種適合于組裝在鎖相環路中的電壓控制振蕩器的簡單電壓-電流轉換電路。

一項鎖相環路的典型示例公開在未審查的日本專利公報申請號No．6-283994中，圖1繪示出此鎖相環路。此鎖相環路包括一個相位頻率檢測器1、一供給泵2、一環路濾波器3、一電壓控制振蕩器4以及一分頻器5。相位頻率控制檢測器1在圖1中縮寫成“PFD”。

相位頻率檢測器1有兩個輸入節點，低頻振蕩信號OSC1和時鐘信號CLK1加在相位頻率檢測器1的兩個輸入節點上。相位頻率檢測器將低頻振蕩信號OSC1與時鐘信號CLK1作比較，視其相互間的相位和頻率是否匹配。若是低頻振蕩信號OSC1滯后于時鐘信號CLK1，相位頻率檢測器1就向供給泵2提供一個表示加速振蕩指令的第一控制信號CTL1。另一方面，若是低頻振蕩信號OSC1超前，相位頻率檢測器則向供給泵2提供一個表示減速振蕩的相反指令的第二控制信號CTL2。

供給泵2有兩個分別與相位頻率檢測器1的輸出節點相連的控制節點，并對第一／第二控制信號CTL1／CTL2作出響應以改變控制電壓信號CTL3。當由相位頻率檢測器1向供給泵2提供第一控制信號CTL1時，供給泵2提高控制電壓信號CTL3的電平。另一方面，當第二控制信號CTL2到達供給泵2時，供給泵2就降低控制電壓信號CTL3的電平。控制電壓信號CTL3由供給泵2經環路濾波器3提供給電壓控制振蕩器4。

雖然在附圖中未予表示，環路濾波器3包括一低通濾波器和一電容器，并使控制電壓信號CTL3穩定。電壓控制振蕩器4對控制電壓信號CTL3的電平作出響應改變振蕩信號OSC2的頻率，并將振蕩信號OSC2提供給一內部電路(未示出)和分頻器5。

分頻器5將振蕩器信號OSC2的頻率降至1／n，并將低頻振蕩信號OSC1提供給相位頻率檢測器1。這樣，鎖相環路產生了與時鐘信號CLK1同步的振蕩信號OSC2，而且振蕩信號OSC1的頻率為時鐘信號CLK1的n倍。

圖2繪示電壓控制振蕩器4。電壓控制振蕩器4主要包含一電壓-電流轉換器4a和一電流控制振蕩器4b。在圖1和2中電流控制振蕩器4b縮寫成“ICO”，并由控制電壓信號CTL3產生一偏流信號BS1。電流控制振蕩器4b隨偏流信號BS1而改變振蕩信號OSC2的頻率。

電壓-電流轉換器4a包括一連接在電源4d和地線GND之間的恒流源4c，在電源4f和恒流源4c之間連接一P溝道增強型場效應晶體管4e，并在輸出節點4h和地線GND之間連接一n溝道增強型場效應晶體管4g。偏流信號BS1由輸出節點提供給電流控制振蕩器4b。

恒流電源4c包括連接在電源4d和地線GND之間的電阻4j和n溝道增強型場效應晶體管4k的一串連組合以及連接在輸出節點4h和地線GND之間的一n溝道增強型場效應晶體管4m。n溝道增強型場效應晶體管4k的柵電極與它的漏節點N1相連，而漏節點N1又與n溝道增強型場效應晶體管4m的柵電極相連。電阻4j和n溝道增強型場效應晶體管4k由電源4d向地線GND流過恒定電流，并使漏節點N1調節至一確定的電壓。將此確定的電壓提供給n溝道增強型場效應晶體管4m的柵電極，并期望n溝道增強型場效應晶體管4m有流入地線GND的恒定電流I_c。

P溝道增強型場效應晶體管4e有與輸出節點4h相連的柵電極，并按輸出節點4h的電平變動溝道電導。P溝道增強型場效應晶體管4e向n溝道增強型場效應晶體管4g／4m提供電流，并產生偏流信號BS1。

將控制電壓信號CTL3加在n溝道增強型場效應晶體管4g的柵電極上，并按照控制電壓信號CTL3的幅度流過可變電流I_v。這樣，電流(I_c+I_v)的總量就隨控制電壓信號CTL3而變動，電源電壓線4f就向輸出節點提供與電流I_c及電流I_v相等的電流。偏流信號BS1確定流經電流控制振蕩器4b的一恒流源的電流量，電流控制振蕩器4b與P溝道增強型場效應晶體管4e一起形成一電流鏡像電路。電流控制振蕩器4b在與通過電流源的電流量相當的頻率處振蕩。