[发明专利]带共享的单位增益缓冲的充电泵和有源环路滤波器

说明书

本发明公开了由锁相环中的电荷泵和有源环路滤波器共享的单位增益缓冲器。电荷泵使用单位增益缓冲器来减少充电泵中的电流失配，而有源环路滤波器使用电路中的单位增益缓冲器，其会增加有源环路滤波器的有效电容。

技术领域

本公开涉及生成时钟信号，并且更具体地，涉及在具有不同功率和抖动设置的锁相环(phased-locked loop，PLL)中生成时钟信号。

背景技术

基于连续时间增量总和(增量总和)调制器(continuous-time delta-sigmamodulator)的模数转换器(analog to digital converter，ADC)被广泛用于射频(radiofrequency，RF)接收器(RX)应用中。通常，采用使用参考时钟(例如，晶体振荡器)的基于高阶增量总和调制器的ADC或具有较高时钟速率的不太复杂的低阶增量总和ADC。对于第二种情况，在一种解决方案中，ADC的时钟由分频后的本地振荡器(local oscillator，LO)时钟生成。但是，LO时钟信号可能会基于调谐通道而发生变化，从而导致ADC采样频率发生变化，从而使调制解调器的设计复杂化。另一种方法是使用锁相环(phased-locked loop，PLL)电路作为ADC的时钟倍频器单元。通常，这些PLL并未针对增量总和ADC进行优化，因此，这些PLL消耗高功率并占用较大的模片面积，增加成本。

发明内容

锁相环(PLL)可用于为RX信号链中的ADC独立提供固定速率的时钟，从而简化了调制解调器的设计。另外，可有利地减少专用PLL中的功耗。

在一个实施例中，锁相环(PLL)包括充电泵，该充电泵基于由相位和频率检测器提供的参考信号与反馈信号之间的差，来提供充电。有源环路滤波器联接到充电泵的输出节点。单位增益缓冲器联接以用在充电泵和有源环路滤波器中。

在另一个实施例中，一种用于操作锁相环(PLL)的方法，包括：在相位和频率检测器中，产生指示参考信号和反馈信号之间的差的信号；以及将指示差异的信号提供给充电泵。该方法还包括在充电泵中使用单位增益缓冲器，并在有源环路滤波器中使用单位增益缓冲器；以及使用充电泵和有源环路滤波器，生成滤波后的振荡器控制信号。

在另一个实施例中，一种锁相环(PLL)，包括：相位和频率检测器(phase andfrequency detector，PFD)，其用于提供指示参考信号和反馈信号之间的差的PFD信号。充电泵基于PFD信号，向充电泵的输出节点提供电流。有源环路滤波器联接到充电泵的输出节点，所述有源环路滤波器提供了有源环路滤波器中的电容器的增大的有效电容。单位增益缓冲器联接作为充电泵的一部分以减少充电泵中的失配，以及单位增益缓冲器进一步联接作为有源环路滤波器的一部分。充电泵包括：第一晶体管联接在第一电流源和充电泵的输出节点之间。第二晶体管联接在第二电流源与充电泵的输出节点之间。第三晶体管联接在第一电流源和第四晶体管之间。第四晶体管联接在第三晶体管与第二电流源之间。单位增益缓冲器的正输入端子通过有源环路滤波器的第一电阻器，联接到充电泵的输出节点。有源环路滤波器的第二电阻联接在充电泵的输出节点与单位增益缓冲器的输出端子之间。有源环路滤波器的电容器联接在单位增益缓冲器的正输入端子和地之间。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本发明，并且使本发明的众多目的、特征和优点对本领域技术人员而言显而易见。

图1a示出了向以全速率模式操作的ADC提供时钟信号的PLL。

图1b示出了向以小于全速率模式操作的ADC提供时钟信号的PLL。

图2a示出了具有全速率电压控制振荡器(voltage control oscillator，VCO)的PLL向ADC提供全速率时钟信号。

图2b示出了具有全速率VCO的PLL和在PLL输出上的分频器，以将较低速率的时钟信号提供给ADC。