[发明专利]锁相环电路

说明书

本发明涉及射频集成电路设计领域，提供了一种锁相环电路，包括：延时鉴相器、电流补偿电路、电荷泵电路、负载电容、低通滤波器、压控振荡器和分频电路，所述延时鉴相器设置有参考信号输入端和与连接至所述分频电路的反馈信号输入端；所述电流补偿电路和所述电荷泵电路并接于所述延时鉴相器和所述负载电容之间，所述负载电容、所述低通滤波器、所述压控振荡器、所述分频电路依次串联。所述锁相环电路能够实现电路精确补偿，消除信号失配，并提高电路的稳定性和相位噪声性能。

技术领域

本发明属于射频集成电路设计领域，具体涉及一种锁相环电路。

背景技术

随着无线通信技术和集成电路工艺的发展，越来越多的无线通信系统集成到芯片上。锁相环可产生精准的时钟信号或者频率信号，所以广泛应用于时钟产生器，在无线通信系统、时钟/数据恢复电路等电子系统中，基于锁相环的频率合成器更是广泛的应用于射频收发系统中。这些需求都促进了锁相环电路的研究和发展。

现有的锁相环电荷泵输出电流是由鉴频鉴相器控制的上拉和下拉电流源输出的，由于上拉和下拉电流源分别是由P型晶体管和N型晶体管制造的，当环境条件改变时，由于P型晶体管和N型晶体管对于温度的敏感程度不同，二者电流会产生失配。这影响了电荷泵输出电流的线性，进一步影响了压控振荡器输出频率的抖动，恶化了整个锁相环环路的相位噪声。

因此，有必要提供一种精准、稳定的锁相环电路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种锁相环电路。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本申请提供了一种锁相环电路，包括：延时鉴相器、电流补偿电路、电荷泵电路、负载电容、低通滤波器、压控振荡器和分频电路，延时鉴相器设置有参考信号输入端和连接至分频电路的反馈信号输入端；

电流补偿电路和电荷泵电路并接于延时鉴相器和负载电容之间，负载电容、低通滤波器、压控振荡器、分频电路依次连接。

在一个实施例中，延时鉴相器中设置有可控延时单元，可控延时单元包括多个依次串联的延时单元，以及用于控制延时单元接通数量的多个控制开关。

在一个实施例中，延时鉴相器包括：

第一D触发器，其输入端接收参考信号，输出端连接第一开关；以及

第二D触发器，其输入端接收反馈信号，输出端连接第二开关；以及

与门电路，其输入端分别连接第一D触发器的输出端和第二D触发器输出端，与门电路的输出端经可控延时单元分别连接第一D触发器的复位端和第二D触发器的复位端。

在一个实施例中，延时单元由两个反相器组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本申请提供了一种锁相环电路，该电路在前级电路中加入延时电路模块，同时在对应后级加入了相应的电荷泵补偿的电路，人为预先加入输出误差，从而实现精确补偿、消除信号失配的目的。

进一步地，所述电路结构相较传统电荷泵锁相环结构，增加了由数字编码控制的延时单元和可调的电流补偿单元。该电路可通过控制可编程数字延时单元控制反馈回路信号响应时间，从而达到控制电荷泵开关复位时间，同时数字延时单元控制可调电流补偿单元的导通时间，达到电流补偿的作用。该电路使得电荷泵输出电流稳定，从而在环境条件变化、工艺偏差存在时，后级的压控振荡器能正常的工作，以提高电路的稳定性和相位噪声性能。

可以理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式和例子)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为本发明实施方式中一种锁相环电路的电路图；