[发明专利]一种双环路电荷泵设计

说明书

技术领域

本发明属于射频集成电路设计领域，涉及一种双环路电荷泵设计。

背景技术

双环路电荷泵广泛应用在SerDes电路中的锁相环中，为SerDes的锁相环提供时钟频率校准。在多协议统一架构的SerDes系统中，要求具有不同的输入参考频率，并要求锁相环的频率和带宽可以自适应调整并尽量减小强时钟信号对其它电路模块的影响，因此，锁相环中需要采用双环路电荷泵，可以实现锁相环的快速锁定和带宽的自动调节，并减小锁相环的参考杂散。

发明内容

本发明提供一种双环路电荷泵带宽自适应锁相环，该锁相环采用偶数级环形压控振荡器、双环路电荷泵和电压电流转换电路，该锁相环可实现锁相环的快速锁定、环路带宽和震荡频率自适应调整等优点。

本发明的具体技术解决方案如下：

一种双环路电荷泵电路，包括积分路径电荷泵B1、比例路径电荷泵B2、I/V转换器B3、比较器B8以及V/I转换器B9；

所述积分路径电荷泵B1包括依次连接的第一UP电路B4和第一DN电路B5；所述比例路径电荷泵B2包括依次连接的第二UP电路B6和第二DN电路B7；第一UP电路B4的输入端接来自鉴频鉴相器的UPB信号，第一DN电路B5的输入端接来自鉴频鉴相器DN信号，第二UP电路B6的输入端接来自鉴频鉴相器的DNB信号，第二DN电路B7的输入端接来自鉴频鉴相器的UP信号；I/V转换器B3的输出端VB1连接第一DN电路B5和第二DN电路B7的另一端；I/V转换器B3的输出端VB2连接第一UP电路B4和第二UP电路B6的另一端；第一UP电路B4和第一DN电路B5的连接点通过电容C1连接到地且输出电压VINT；第二UP电路B6、第二DN电路B7和I/V转换器B3输出端连接于b点，b点通过电容C2连接到地且输出电压VCTRL；I/V转换器B3的输出电压VREF输入至比较器B8正向输入端，电压VCTRL输入至比较器B8负向输入端，比较器B8的输出端与V/I转换器B9的输入端连接，

V/I转换器B9的输出端ICP连接到I/V转换器B3的输入端a。

积分路径电荷泵B1和比例路径电荷泵B2的结构相同，

积分路径电荷泵B1包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3和MOS管M4，

MOS管M4的G端接UP信号，

MOS管M4的S端接Vdd，MOS管M4的D端与MOS管M2的S端相连；

MOS管M2G端与I/V转换器B3的输出端VB2相连，MOS管M2和MOS管M1的D端相连输出Vout，MOS管M1的S端和MOS管M3的D端相连，MOS管M1的G端与I/V转换器B3的输出端VB1相连；MOS管M3的G端接DN信号，MOS管M3的S端接GND。

本发明的优点如下：

本发明提供的一种双环路电荷泵电路设计，该双环路电荷泵可以实现锁相环的快速锁定和带宽的自动调节，并减小锁相环的参考杂散。

附图说明

图1是本发明的电路实现图；

图2是本发明核心电荷泵电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地表述。显然，所表述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明提供一种双环路电荷泵电路设计方法，该方法包括以下步骤：

包括积分路径电荷泵B1、比例路径电荷泵B2、I/V转换器B3、比较器B8、V/I转换器B9等模块电路。

所述积分路径电荷泵B1包括电荷泵的UP电路B4和电荷泵的DN电路B5。

所述比例路径电荷泵B2包括电荷泵的UP电路B6和电荷泵的DN电路B7。

来自鉴频鉴相器的UP、UPB、DN和DNB四路输入信号,UPB连接积分路径电荷泵B1中的UP B4的一端,DN连接积分路径电荷泵B1中的DN B5的一端。UP连接比例路径电荷泵B2中的UP B7的一端，DNB连接比例路径电荷泵B2中的DN B6的一端。

I/V转换器B3的输出端VB1连接B5和B7的另一端。

I/V转换器B3的输出端VB2连接B4和B6的另一端。

B4和B5的连接点为VINT输出，VINT通过电容C1连接到地。

B6和B7的连接点为VCTRL输出，VCTRL通过电容C2连接到地。