[发明专利]电压转换电路

说明书

技术领域

本发明通常涉及电压转换电路。

背景技术

电压转换电路被用于将信号的电压从一个模拟电压范围转换到另一个模拟电压范围。例如，电压转换电路可以被用于锁相环以将在第一电压域内生成的第一电压参考信号转换为在第二电压范围内的被用于控制位于第二电压域内的压控振荡器的第二模拟参考电压。

附图说明

通过参考附图，本发明可以被更好的理解，并且其多个目的、特征，以及优点对本领域技术人员来说会非常清楚。

图1是根据本发明的一个实施例的锁相环的电路图。

图2是根据本发明的一个实施例的电压转换电路的电路图。

图3是根据本发明的一个实施例的说明了附加电路路径对转换电路的转换功能的影响的图。

除非另有说明，不同附图中使用的相同参考符号表示相同的物件。附图不一定按比例绘制。

具体实施方式

以下内容陈述了用于实施本发明的模式的详细说明书。该说明书旨在是对本发明进行说明而不应该被认为是限定本发明。

正如本发明所公开的，转换电路包括电流路径以给转换电路的输入级的电路节点提供电流。在一个实施例中，电流路径与输入级的输入晶体管的并联。该电流路径包括：有被提供了可变偏置电压的电路偏置的体的晶体管。当输入模拟信号在将输入晶体管置于导通状态的范围之外的时候，该电流路径给电路节点提供电流。当输入信号电压在将输入晶体管置于导通状态的范围之内的时候，偏置电路降低了体偏置电压以降低电流路径对在那些输入信号电压处的转换电路的转换功能的影响。对于某些实施例，电流路径增加了转换电路的有效转换范围。

图1是根据本发明的一个实施例的锁相环100的方框图。锁相环（PLL）100包括参考振荡器102、前向信号路径104、压控振荡器（VCO）模块106、以及分频器108。PLL100产生了有所期望的振荡频率（fOUT）的信号，正如在下面更详细描述的。PLL可以被用于电气系统，例如数据处理系统，用于以控制频率提供时钟信号。应了解为了说明，图1是PLL100的简化表示，而实际实施例可能包括其它器件和组件以提供附加功能和特征。此外，PLL100在其它实施例中可能有其它配置。

在所显示的实施例中，参考振荡器102耦合于前向信号路径104，前向信号路径104又耦合于VCO模块106。在一个实施例中，参考振荡器102包括振荡器，例如，晶体振荡器，其被配置以生成有固定参考频率（fREF）的参考信号。前向信号路径104将参考振荡器102生成的参考信号和源自分频器108的反馈信号进行了对比，并且基于参考频率（fREF）和反馈频率（fOUT/N）之间的差别为VCO模块106生成了参考电压信号（Vref）。正如在下面更详细描述的，VCO模块106生成了有关于参考电压信号（Vref）成比例的特定振荡频率（fOUT）的输出信号。分频器108耦合于VCO模块106的输出和前向信号路径104之间，并且分频器108被配置以生成或以其它方式以等于源自VCO模块106的振荡信号的振荡频率的因数的频率（例如，fOUT/N）提供反馈信号。

在一个实施例中，前向信号路径104包括相位频率检测器（PFD）110、电荷泵112、以及环路滤波器114。PFD110的输出耦合于电荷泵112的输入，以及电荷泵112的输出耦合于环路滤波器114的输入。PFD110将参考信号和反馈信号进行了对比并且基于反馈信号和参考信号的频率和/或相位之间的差别生成了误差信号。根据一个实施例，源自PFD110的误差信号是在电荷泵112的电压输出内产生了与脉冲的持续时间成正比的增加或减少的“上”或“下”脉冲。在一个实施例中，电荷泵112的输出有固定电压范围，例如，从接地电压到另一个参考电压（例如，电源电压HVDD）。例如，在一些低功耗应用程序中，电荷泵112的输出电压可能在从0V-大约1.5V的范围内。在一个实施例中，环路滤波器114包括给PLL100提供了主极点（dominant pole）的模拟滤波器，从而确保了PLL100的稳定性。环路滤波器114过滤了源自电荷泵112的输出电压，从而导致了参考电压信号（Vref）。以这种方式，前向信号路径104生成了基于参考信号和反馈信号之间的差别（例如，频率和/或相位）发生变化的参考电压信号（Vref），直到反馈信号锁相或以其它方式匹配参考信号（例如，fOUT=N×fREF）。