[发明专利]用于锁相环的相位比较器

权利要求书

1.一种用于锁相环的相位比较器，其特征在于：所述相位比较器为一个由四级与非门连接形成的异或门，第一级与非门的第一输入端连接第一输入信号、第二输入端连接第二输入信号，第二级与非门的第一输入端连接第一输入信号、第二输入端连接所述第一级与非门的输出端，第三级与非门的第一输入端连接第二输入信号、第二输入端连接所述第一级与非门的输出端，第四级与非门的第一输入端连接所述第二级与非门的输出端、所述第四级与非门的第二输入端连接所述第三级与非门的输出端；所述第四级与非门的输出端输出所述相位比较器的输出信号；

四级与非门都分别由PMOS晶体管和NMOS晶体管连接形成，所述第二级与非门和所述第三级与非门的PMOS晶体管的沟道宽长比相等、NMOS管的沟道宽长比也相等；

所述第一级与非门的PMOS晶体管的沟道宽长比为所述第二级与非门的PMOS晶体管的沟道宽长比的N倍，所述第一级与非门的NMOS晶体管的沟道宽长比为所述第二级与非门的NMOS晶体管的沟道宽长比的N倍，N为大于1的值；

所述第二级与非门的PMOS晶体管的沟道宽长比为所述第四级与非门的PMOS晶体管的沟道宽长比的M倍，所述第二级与非门的NMOS晶体管的沟道宽长比为所述第四级与非门的NMOS晶体管的沟道宽长比的M倍，M为大于1的值；

根据所述锁相环的工作频率的大小确定M和N值的大小，当所述锁相环的工作频率提高时，N和M值相应提高，通过提高N值使所述相位比较器的电流增加、通过提高M值使所述相位比较器的寄生电容减少；M和N的设置标准为要求使得所述相位比较器的输出信号中的误差电压到达高电平的水平，所述误差电压为所述第一输入信号和所述第二输入信号之间下降沿的之间的相位差所产生的相位比较电压。

2.如权利要求1所述的用于锁相环的相位比较器，其特征在于：所述四级与非门都分别由如下电路结构组成：

第一PMOS管和第二PMOS管，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的源极都接电源电压；

第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一PMOS管、所述第二PMOS管和所述第一NMOS管的漏极连接在一起，所述第一NMOS管的源极接所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极接地；

所述第一PMOS管和所述第一NMOS管的栅极连接在一起并作为第一输入端，所述第二PMOS管和所述第二NMOS管的栅极连接在一起并作为第二输入端。

3.如权利要求1或2所述的用于锁相环的相位比较器，其特征在于：所述锁相环的工作频率为GHZ以上。

4.如权利要求1或2所述的用于锁相环的相位比较器，其特征在于：N为8，M为4。

5.如权利要求4所述的用于锁相环的相位比较器，其特征在于：所述第一级与非门的PMOS晶体管的沟道宽度为40微米、沟道长度为300纳米，NMOS晶体管的沟道宽度为20微米、沟道长度为350纳米；所述第二级与非门的PMOS晶体管的沟道宽度为5微米、沟道长度为300纳米，NMOS晶体管的沟道宽度为2.5微米、沟道长度为350纳米；所述第三级与非门的PMOS晶体管的沟道宽度为5微米、沟道长度为300纳米，NMOS晶体管的沟道宽度为2.5微米、沟道长度为350纳米；所述第四级与非门的PMOS晶体管的沟道宽度为1.25微米、沟道长度为300纳米，NMOS晶体管的沟道宽度为625纳米、沟道长度为350纳米。

6.如权利要求4所述的用于锁相环的相位比较器，其特征在于：所述锁相环的工作频率为GHZ以上。