[发明专利]锁相环电路、读/写装置和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及用在各种类型的电子装置中的锁相环(PLL)电路，所述 电子装置例如是用于接收或发送信息的通信装置(例如电视接收机和移动 电话)或者读/写装置(例如光盘装置)。本发明还涉及包括锁相环 (PLL)电路的电子装置，例如读/写装置。

背景技术

一般而言，锁相环(PLL)电路被安装在各种类型的电子装置中，例 如安装在通信装置、发送和接收装置以及光盘装置中，用于产生高谱精度 的振荡信号或者为数据信号生成锁频和锁相时钟信号。包括PLL电路的装 置的示例包括诸如移动电话之类的无线通信装置、使用各种线缆的串行通 信系统、以及用于恢复写在盘介质上的数字数据的数字数据恢复系统(读 通道)。

图9A是普通锁相环电路100Z的电路框图。如图9A所示，锁相环电 路100Z包括设有分频器102的振荡单元101。振荡单元101基于振荡控制 信号CN(在此示例中是振荡控制电流Icnt)来生成具有振荡频率fosci的 输出振荡信号Vout。分频器102将输出振荡信号Vout的振荡频率fosci分 割为1/α以生成分频振荡信号Vout1。在此示例中，振荡单元101包括流控 振荡器(CCO)电路101B。然而，振荡单元101也可包括压控振荡器 (VCO)电路。

锁相环电路100Z还包括相位比较器103、包括电荷泵(charge pump)电路的电流输出环路滤波器驱动器104和环路滤波器单元106。相 位比较器103将输入信号Vin与来自振荡单元101的输出振荡信号Vout或 来自分频器102的分频振荡信号Vout1相比较，并且输出表示相位差的比 较结果信号Comp作为比较结果。包括含有电荷泵电路的环路滤波器驱动 器104的锁相环电路在下文中将被称为电荷泵PLL。

环路滤波器驱动器104从相位比较器103接收比较结果信号Comp， 并且输出对应于比较结果信号Comp的脉冲电荷泵电流Icp。环路滤波器 单元106至少包括具有电容C的电容器元件164(环路滤波器电容器)。 环路滤波器单元106基于来自环路滤波器驱动器104的电荷泵电流Icp、 利用电容器元件164的电荷电压Vcp来生成用于控制振荡单元101的振荡 频率fosci的振荡控制信号CN。在此示例中，环路滤波器单元106除了包 括电容器元件164以外，还包括具有电阻R的电阻器元件(环路滤波器电 阻器)。

在具有上述结构的锁相环电路100Z中，输入信号Vin和来自振荡单 元101的输出振荡信号Vout(或者来自分频器102的分频振荡信号 Vout1)被输入到相位比较器103，并且相位比较器103输出表示相位误差 的比较结果信号Comp。振荡单元101基于比较结果信号Comp、利用电荷 泵PLL来振荡。因此，输出振荡信号Vout的相位被锁定到输入信号Vin 的相位。

锁相环电路优选地具有良好的抖动性能和短锁定时间。这些因素可以 通过将锁相环电路的固有频率ωn和阻尼因子ζ适当地设置为合适的值来加 以优化。线性化闭环传递函数一般被用于分析电荷泵PLL。固有频率ωn 和阻尼因子ζ可以利用环路滤波器驱动器104的电路增益(下文中称为CP 电路增益Kcp)、振荡单元101的输入信号/振荡频率转换增益Kosci(表 达式(1)中的VCO电路增益Kvco)、电阻器元件的电阻R、以及电容器 元件164的电容C被表达为下面给出的方程(1-1)和(1-2)(表达式 (1))。