[发明专利]一种用于高速接口电路的自适应电荷泵锁相环

权利要求书

1.一种用于高速接口电路的自适应电荷泵锁相环，包括锁相环路；所述锁相环路包括鉴频鉴相器B103、电荷泵B104、电荷泵B105、压控振荡器B109、输出时钟缓冲器B110、分频器B111、电容C131、电容C132，其特征在于：还包括辅助电路，所述辅助电路包括输入时钟缓冲器B101、时钟计数器B102、电压检测模块B106、低压差线性稳压器B107、偏置电路B108、与门G111、开关；

锁相环路工作前，时钟计数器B102对经输入时钟缓冲器B101输入的外部时钟源CLKS进行计数，计数值达到预设的值时即认为外部时钟源CLKS的幅度和频率已稳定，时钟计数器B102输出的信号ENT从低电平跳变为高电平；电压检测模块B106控制开关闭合使电源对电容C131充电，当充电电压VCN达到设定的起始工作电压值VP时，电压检测模块B106输出的使能信号ENV从低电平跳变为高电平；低压差线性稳压器B107在电压VCN的电位上升过程中开始工作，生成输出电压VLDO，当VLDO的电压值达到预设值后，低压差线性稳压器B107输出的使能信号ENL从低电平跳变为高电平；信号ENT、ENL、ENV均跳变为高电平后，与门G111的输出信号ENA跳变为高电平，启动鉴频鉴相器B103、电荷泵B104和电荷泵B105，锁相环路开始工作；

锁相环路工作时，电压检测模块实时监测锁相环路中压控振荡器的控制电压VCN，若控制电压VCN超出预设范围，则使锁相环暂时停止工作，将压控振荡器的控制电压设置在预设值后再重启锁相环路。

2.根据权利要求1所述的自适应电荷泵锁相环，其特征在于：所述的开关包括PMOS管M121、NMOS管M122；输入时钟缓冲器B101的输入端连接外部时钟源CLKS，输入时钟缓冲器B101的输出端同时连接时钟计数器B102的输入端和鉴频鉴相器B103的参考时钟输入端CLKIN；时钟计数器B102的输出端连接与门G111的第一输入端；鉴频鉴相器B103的反馈时钟输入端CLKFB连接分频器B111的输出端，鉴频鉴相器B103的使能信号输入端END同时连接电荷泵B104的使能信号输入端ENC、电荷泵B105的使能信号输入端ENC和与门G111的输出端；鉴频鉴相器B103的鉴相信号输出端DOUT连接电荷泵B104的鉴相信号输入端DIN，鉴频鉴相器B103的相位比较信号输出端COMP同时连接电荷泵B104的电流控制端SW和电荷泵B105的电流控制端SW，鉴频鉴相器B103的鉴相反信号输出端DOUTB连接电荷泵B105的鉴相信号输入端DINB；电荷泵B104的偏置电压输入端VBC同时连接电荷泵B104的输出端、电荷泵B105的偏置电压输入端VBC、电压检测模块B106的电压输入端VIN、低压差线性稳压器B107的输入端、偏置电路B108的输入端、压控振荡器B109的第一控制电压输入端VC1、PMOS管M121的漏极、NMOS管M122的漏极和电容C131的上端；电荷泵B105的输出端同时连接压控振荡器B109的第二控制电压输入端VC2和电容C132的下端；电压检测模块B106的使能信号输出端ENVOUT连接与门G111的第三输入端，电压检测模块B106的充电信号输出端CH连接PMOS管M121的栅极，电压检测模块B106的放电信号输出端DISCH连接NMOS管M122的栅极；低压差线性稳压器B107的使能信号输出端ENLOUT连接与门G111的第二输入端，低压差线性稳压器B107的电压输出端VLOUT同时连接压控振荡器的电源端VSO和电容C132的上端；偏置电路B108的输出端连接压控振荡器的偏置电压输入端VBO；压控振荡器B109的输出端连接输出时钟缓冲器B110的输入端；输出时钟缓冲器B110的输出端同时连接时钟输出端CLKOUT和分频器B111的输入端；PMOS管M121的源极连接电源VDD；NMOS管M122的源极接地；电容C131的下端接地。

3.根据权利要求1或2所述的自适应电荷泵锁相环，其特征在于：所述电荷泵B104和电荷泵B105均有2种工作模式，分别为大电流模式和小电流模式，模式切换由鉴频鉴相器B103的相位比较信号输出端COMP输出的信号CPSW控制，当CPSW为高电平时，电荷泵B104和电荷泵B105工作在大电流模式，当CPSW为低电平时，电荷泵B104和电荷泵B105工作在小电流模式；所述的大电流模式用于加速锁相环路的锁定过程；所述的小电流模式用于锁相环进入锁定状态后降低功耗。