[实用新型]一种应用于直接发射机的锁相环环路滤波器电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锁相环环路滤波器电路，特别涉及一种应用于直接发射机的锁相环环路滤波器电路。

背景技术

随着无线通信领域的迅猛发展，特别是手持设备的迅猛发展，射频集成电路对低体积，高集成度，低功耗的要求越来越高。对于发射机而言，采用直接调制压控振荡器的结构无疑是手持设备的首选，因为其具有功能模块数量少，功耗低的优势，但是直接发射机需要在锁相环开环的情况下来发射数据，这就要求锁相环环路滤波器能够在锁相环开环的时候将环路电压维持一段时间以满足数据发射的要求。

传统的用于直接发射机的锁相环环路滤波器电路如图1所示，其是通过大电容来达到维持环路电压的目的，在锁相环锁定阶段开关关闭；当锁相环锁定到需要的频率后，开关打开，通过开关后的大电容来达到维持发射数据所需电压的目的。但是这个电容通常需要几十nF,这么大的电容无法在片上集成，只能使用片外电容，而这将大大降低芯片的集成度，并且同时会增加成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够适用于直接发射机的锁相环环路滤波器电路，以克服上述背景技术中提到的不足。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种应用于直接发射机的锁相环环路滤波器电路，包括CMOS传输门S1、S2、S3，单位增益放大器A1，VFD节点电压产生电路P1，以及主滤波电路P2；其中传输门S1的右端分别与传输门S2的左端、传输门S3的右端相连，传输门S1的左端与锁相环中的模块电荷泵的输出电流ICP相连；传输门S2的右端与节点A相连；传输门S3的左端与节点VFD相连；单位增益放大器A1的输入与节点A相连，单位增益放大器A1的输出与VFD节点电压产生电路P1的节点VFD相连；主滤波电路P2的左端与节点A相连，右端与输出VOUT相连。

所述传输门S1由一个NMOS晶体管M4和一个PMOS晶体管M3通过源漏互连的方式构成，NMOS晶体管M4的衬底与地GND相连，NMOS晶体管M4的栅与SP相连，PMOS晶体管M3的衬底与电源VDD相连，PMOS晶体管M3的栅与SN相连。

所述传输门S2由一个NMOS晶体管M6和一个PMOS晶体管M5通过源漏互连的方式构成，NMOS晶体管M6的衬底与节点VL相连，，NMOS晶体管M6的栅与SP相连，PMOS晶体管M5的衬底与节点VH相连，PMOS晶体管M5的栅与SN相连。

所述传输门S3由一个NMOS晶体管M8和一个PMOS晶体管M7通过源漏互连的方式构成，NMOS晶体管M8的衬底与地GND相连，NMOS晶体管M8的栅与SP相连，PMOS晶体管M7的衬底与电源VDD相连，PMOS晶体管M7的栅与SN相连。

所述VFD节点电压产生电路P1包括PMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、电阻R4、R5；其中PMOS晶体管M1的衬底与源及电源VDD相连，PMOS晶体管M1的栅与VBIAS相连，PMOS晶体管M1的漏与节点VH相连,更进一步的,节点VH与节点VFD之间连接有电阻R4；NMOS晶体管M2的衬底与源及地GND相连，NMOS晶体管M2的栅与VBIAS相连，NMOS晶体管M2的漏与节点VL相连，更进一步的，节点VL与节点VFD之间连接有电阻R5。

所述主滤波电路P2包括电阻R1、R3,电容C1、C2、C3,以及单位增益放大器A2；其中电阻R1的上端与节点A相连，电阻R1的下端与电容C1的上端相连，电容C1的下端与地GND相连；节点A和地GND之间连接有电容C2；单位增益放大器A2的输入与节点A相连，单位增益放大器A2的输出与输出VOUT之间连接有电阻R3；输出VOUT与地GND之间连接有电容C3。

本实用新型是利用开关来切换滤波器的工作模式，当工作在锁相环环路锁定模式时，本实用新型的环路滤波器等效为一个无源三阶滤波器；当工作在环路电压维持模式时，通过切断本实用新型电路中A点的放电路径来达到电压维持的目的。与传统实现方式不同，本实用新型是利用切断放电路径来维持环路电压，而不是通过过大电容来延长放电时间，所以不需要大的电容，因此可以片内集成。

本实用新型所述的应用于直接发射机的锁相环环路滤波器电路的有益效果在于：本设计结构巧妙的切断了环路滤波器的放电路径，以此来达到稳定环路电压的目的，而不像传统结构那样，需要大的环路电容，因此提高了芯片的集成度，降低了成本。

附图说明

图1是传统的用于直接发射机的锁相环环路滤波器电路结构示意图；