[发明专利]一种电荷泵环振型锁相环

摘要

本发明涉及一种电荷泵环振型锁相环。电荷泵环振型锁相环包括鉴频鉴相器、电荷泵组、自偏置环路滤波器、分频器和快速锁定器。其中鉴频鉴相器、电荷泵组、自偏置环路滤波器和分频器构成第一反馈环路，自偏置环路滤波器、分频器和快速锁定器构成第二反馈环路，两条反馈环路通过自偏置环路滤波器实现嵌套式的连接。本发明中的第一反馈环路为锁相环稳定状态的工作环路，第二反馈环路为快速锁定环路，第二反馈环路的粗调整能力显著提高了锁相环的锁定速度。同时本发明还在多个内部结构中采用自偏置技术以避免使用电阻器件，显著降低了电荷泵环振型锁相环的输出抖动和对制程的工艺依赖性。

主权项

1.一种电荷泵环振型锁相环，其特征是：包括鉴频鉴相器（PFD）、电荷泵组、自偏置环路滤波器（1）、自适应快速锁定器（2）、压控振荡器（VCO）和分频器（N/D），所述电荷泵组由并联的第一电荷泵（CP1）和第二电荷泵（CP2）构成，所述电荷泵环振型锁相环内设置有第一反馈环路和第二反馈环路；所述鉴频鉴相器（PFD）、电荷泵组、自偏置环路滤波器（1）、压控振荡器（VCO）和分频器（N/D）依次相连，分频器（N/D）的输出端与鉴频鉴相器（PFD）的输入端相连，以此构成所述电荷泵环振型锁相环的第一反馈环路；所述自适应快速锁定器（2）的输出端接入自偏置环路滤波器（1）的输入端，所述分频器（N/D）的输出端还连接自适应快速锁定器（2）的输入端，所述自适应快速锁定器（2）、自偏置环路滤波器（1）、压控振荡器（VCO）和分频器（N/D）构成所述电荷泵环振型锁相环的第二反馈环路；所述鉴频鉴相器（PFD）的输入端同时接受输入时钟（F_CLKIN）信号和分频器（N/D）输出的分频时钟（N_HCLK）信号，所述鉴频鉴相器（PFD）的输出端分别向第一电荷泵（CP1）和第二电荷泵（CP2）输出控制信号(UP/ DOWN),所述第一电荷泵（CP1）的输出端与自适应快速锁定器（2）的输出端合并连接后接入自偏置环路滤波器（1），所述第二电荷泵（CP2）的输出端单独接入自偏置环路滤波器（1）；所述电荷泵环振型锁相环能够提供复位信号RST给鉴频鉴相器（PFD）、自适应快速锁定器（2）、自偏置环路滤波器（1）和分频器（N/D）使鉴频鉴相器（PFD）、自适应快速锁定器（2）、自偏置环路滤波器（1）和分频器（N/D）处于复位状态，所述自适应快速锁定器（2）能够提供使能信号EN给鉴频鉴相器（PFD）、第一电荷泵（CP1）和第二电荷泵（CP2）控制鉴频鉴相器（PFD）、第一电荷泵（CP1）和第二电荷泵（CP2）开启/关闭；所述自适应快速锁定器（2）包括第一频率电压转换器（F_V1）、第二频率电压转换器（F_V2）、控制补偿器（SCB1）、比较器(CP1)、基准（VR1）和自适应电荷调整器（ACC1）；第一频率电压转换器（F_V1）的输入连接分频时钟（N_HCLK）和输入时钟（F_CLKIN），输出连接比较器(CP1)；第二频率电压转换器（F_V2）的输入连接输入时钟（F_CLKIN），输出连接比较器(CP1)和控制补偿器（SCB1）;比较器(CP1)输出两个互补的比较结果E及EN；基准（VR1）的输出连接控制补偿器（SCB1）；自适应电荷调整器（ACC1）同时连接比较器(CP1)和控制补偿器（SCB1）。