[发明专利]PLL－频率合成器中的电源噪声抑制

说明书

技术领域

本发明总体上涉及抑制频率合成器中的噪声。

背景技术

基于锁相环(PLL)的频率合成器通常包括对噪声敏感的模拟块(例如，环路滤波器和电压控制振荡器(VCO))和产生大量噪声的数字块(例如除法器和相位频率检测器)。在数字和模拟块之间的寄生耦合和可能的电源导轨(supply rail)耦合可以使频率合成器的相位噪声(即抖动)和乱真性能大大退化。当几个基于PLL的频率合成器被集成在相同的管芯上，共用相同的衬底并且也共用相同的全局电压电源时，所述问题可能是复合的。此外，大的并且相对有噪声的数字芯可以与芯片上频率合成器共存。

由此，对于频率合成器而言，存在对改善噪声管理的持续需要。

发明内容

在本发明的实施例中，频率合成器包括模拟部件和数字部件。频率合成器包括至少一个分路调节器(shunt regulator)，所述分路调节器被耦合到电源导轨(supply rail)以将功率提供给数字部件中的至少一个。频率合成器也包括至少一个串联调节器，所述串联调节器被耦合到电源导轨以将功率提供给模拟部件中的至少一个。

在本发明的另一个实施例中，无线系统包括无线接口和频率合成器。频率合成器包括第一电荷泵和第二电荷泵。第二电荷泵以互补的方式对第一电荷泵起作用以使响应于第一电荷泵的操作而在电源导轨上出现的电流波动最小化。

由以下的附图、描述和权利要求，本发明的优点和其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的基于PLL的频率合成器的方块图。

图2是根据本发明的实施例的图1的合成器的串联调节器的示意图。

图3是根据本发明的实施例的电荷泵的示意图。

图4是根据本发明的实施例的频率合成器的特定部件的制作布局图。

图5是根据本发明的实施例的用于稳定供给电流的电荷泵设置的示意图。

图6是描述根据本发明的实施例的供频率合成器的分频器使用的分路调节器的示意图。

图7是示出根据本发明的实施例的利用电流模式逻辑稳定供给电流的示意图。

图8是示出根据本发明的实施例的电压控制振荡器和所述振荡器的输出缓冲器的功率连接的示意图。

图9是根据本发明的实施例的无线装置的方块图。

图10和11是根据本发明的实施例的提供功率给锁相环块的结构的图。

具体实施方式

参考图1，为了其使有噪声的数字部件与频率合成器10的其它模拟部件去耦合，根据本发明的实施例的基于锁相环(PLL)的频率合成器10使用电源分隔。如以下进一步描述的，为了抑制噪声传播到频率合成器10的主信号射频(RF)路径，频率合成器10使用分路调节器、串联调节器和低通滤波器(LPF)的选择性组合。

关于频率合成器10的整体结构，合成器10包括为锁相环(PLL)11产生参考时钟信号的参考时钟发生器12。响应于参考时钟信号，PLL11产生输出信号，所述输出信号具有与参考时钟信号有关的预定频率和相位。例如，在本发明的一些实施例中，PLL的输出信号具有与参考时钟信号相同的相位以及为参考时钟信号的倍数的频率。在频率合成器是无线电调谐器的一部分的应用中可以使用输出与参考时钟频率的按比例缩放(scaling)。

PLL 11包括相位检测器20、电荷泵28、环路滤波器34、电压控制振荡器(VCO)38和分频器42。这些部件以下列方式一起工作。相位检测器20产生表示频率合成器10的PLL的输出信号(作为反馈信号出现在相位检测器20的输入端24)与参考时钟信号之间的比较的信号。由相位检测器20提供的信号又控制电荷泵28，所述电荷泵28产生通过环路滤波器34的信号。环路滤波器34产生控制VCO 38的频率的控制信号；并且由VCO 38产生的合成振荡信号被分频器42在频率上进行缩放以在分频器42的输出端50产生PLL的输出信号。当频率合成器10已经实现闭锁时，输出信号具有与参考时钟信号相关的预定相位和频率。

根据本发明的一些实施例，参考时钟发生器12包括参考振荡器，例如晶体振荡器14，其产生正弦信号。所述正弦信号通过驱动整形或方波整形电路15的隔离缓冲器15，所述整形或方波整形电路15在相位检测器20的参考输入端22形成合成的时钟信号。因此，PLL的相位检测器20比较出现在输入端22的参考时钟信号和在相位检测器20的输入端24接收的反馈信号。