[发明专利]一种用于高速接口电路的自适应电荷泵锁相环

说明书

本发明涉及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、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；本发明利用自适应电路结构提高锁相环路的稳定性、减小锁相环输出时钟信号的噪声，并且引入电压检测模块实时监测压控振荡器控制电压，如果压控振荡器工作在过高或过低的频率上，则使锁相环暂停工作，并将压控振荡器重置在合适的工作点上再重启锁相环，防止锁相环锁定在错误的频率点处。

技术领域

本发明涉及一种用于高速接口电路的自适应电荷泵锁相环，属于集成电路技术领域。

背景技术

锁相环是一种利用反馈控制原理实现的频率及相位的同步技术，能够提供低噪声的时钟信号，在无线通信、导航、计算机等领域中得到了广泛的应用。电荷泵锁相环是数模混合锁相环的典型代表，其理论静态相位误差为零，具有高速、低抖动、低功耗等显著优势，是目前应用最为广泛的锁相环。

高速接口电路是一种重要的集成电路，广泛用于数据传输，能够充分利用传输媒介的信道容量，大幅降低通信成本。锁相环是高速接口电路的核心电路模块之一，通常用于为高速接口电路提供参考时钟，该参考时钟的质量直接影响到高速接口电路的数据传输速率、误码率等重要技术指标，因此锁相环的性能对高速接口电路至关重要。

高速接口电路工作环境复杂，易受外部和内部信号的干扰，使锁相环可能受到串扰而锁定在错误的频率上，造成高速接口电路工作异常。目前常见的电荷泵锁相环大多不具备抗干扰频率纠错的能力，如果锁相环锁定频率错误，需要花费较长的时间恢复到正确频率，甚至无法恢复到正确频率。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于高速接口电路的自适应电荷泵锁相环，利用自适应电路结构提高锁相环路的稳定性、减小锁相环输出时钟信号的噪声，并且引入电压检测模块实时监测压控振荡器控制电压，如果压控振荡器工作在过高或过低的频率上，则使锁相环暂停工作，并将压控振荡器重置在合适的工作点上再重启锁相环，防止锁相环锁定在错误的频率点处。

本发明解决技术的方案是：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，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。