一种音频芯片低噪声pll装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种音频芯片低噪声PLL装置，包括鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器，所述鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器依次相连。由于所述环路滤波采用了无源滤波器，减小了有源器件的噪声；在分频器后连接一个低噪声锁存器，消除了从分频器来的噪声；采用差分结构具有了频率高、频带宽、集成度大、功耗低、价格低廉的优点。
【专利说明】一种音频芯片低噪声PLL装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种音频芯片低噪声PLL装置。
【背景技术】
[0002]由于锁相环路(PLL)在电子技术各领域的广泛应用，使它成为电子设备中常用的一种基本部件，为便于调整、降低成本和提高可靠性，使它在各种电子设备中更好地发挥作用，迫切希望它能集成化、数字化、小型化和通用化。国外自六十年代末第一个锁相环集成产品问世已经来，十几年间发展极为迅速，产品种类繁多，工艺日新月异。目前除某些特殊用途的锁相环路外，几乎全部集成化了，已经生产出数百个品种。国内虽然起步较晚，但在锁相环集成电路生产上也取得了可喜的进展。锁相技术虽然已经提出100年，但该技术不仅没有被弃用，反而在电子系统中应用更广泛，同时对性能的要求也越来越高。
[0003]随着人们对系统要求的提高，相应噪声问题变的越来越突出。为了改善系统的性能，需要想方设法去减少相位噪声，而对于PLL，更趋向于设计带有片上压控振荡器(VC0)的单片集成电路。虽然已有许多成功的应用，但是，由于热噪声引起的抖动和相位噪声问题却也直接影响到它的应用。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种频率高、频带宽、集成度大、功耗低、价格低廉和噪声小的音频芯片低噪声PLL装置。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:一种音频芯片低噪声PLL装置，包括鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器，所述鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器依次相连，所述鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器和低噪声锁存器依次相连。
[0006]作为优选，所述分频器为差分结构，所述环路滤波器为无源滤波器，所述低噪声锁存器为差分设计的锁存器，所述压控振荡器设置有片上电感，所述片上电感设置为变容二极管。
[0007]作为优选，所述电荷泵设置有上拉泵、下拉泵和大摆幅电流镜，所述鉴频鉴相器为数字鉴相器。
[0008]本实用新型音频芯片低噪声PLL装置的有益效果是:由于所述环路滤波采用了无源滤波器，减小了有源器件的噪声；在分频器后连接一个低噪声锁存器，消除了从分频器来的噪声；采用差分结构具有了频率高、频带宽、集成度大、功耗低、价格低廉的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型音频芯片低噪声PLL装置的原理框图。
【具体实施方式】[0010]参阅图1所示，一种音频芯片低噪声PLL装置，包括鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器，所述鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器依次相连，所述鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器和低噪声锁存器依次相连。
[0011]所述分频器为差分结构，所述环路滤波器为无源滤波器，所述低噪声锁存器为差分设计的锁存器，所述压控振荡器设置有片上电感，所述片上电感设置为变容二极管，所述电荷泵设置有上拉泵、下拉泵和大摆幅电流镜，所述鉴频鉴相器为数字鉴相器。
[0012]参考信号进入鉴频鉴相器，通过锁相环处理后的输出信号。鉴频鉴相器把输出信号和参考信号进行比较，产生对应于两信号的相位差和误差电压。环路滤波器设置于鉴频鉴相器之后，它的作用是滤出除误差电压中的高频成分和噪声，以保证环路所要求的性能，提高系统的稳定性。电荷泵设置于环路滤波器之后，主要功能是把取自鉴频鉴相器的数字信号转换为一个模拟信号，即把相位误差信号转换成控制电压。电荷泵在PLL中起着非常重要的作用，当鉴频鉴相器能给出高精度相位误差时，电荷泵对整个环路的性能取决定性作用，只有电荷泵更好的反映相位误差，环路才能更好的工作。当PLL锁定在某个频率时，电荷泵的输出必须保持在一个常数值，所以在设计时，采用一个稳定步长的电压很重要。压控振荡器设置于电荷泵之后，电荷泵转换的模拟信号去控制压控振荡器的频率，使压控振荡器的频率向参考信号的频率靠近，也就是使两者频率之差越来越小，直至消除频差而锁定，锁定后两信号之间的相位差表现为一固定的稳态值。压控振荡器的噪声与放大器的噪声差别主要在于压控振荡器中的有源器件的过激励引起信号的混合。分频器设置于压控振荡器之后，本设计采用的差分结构的分频器，能很好的抑制噪声，而且由于压控振荡器输出就是差分信号，使分频器能直接得到差分时钟。低噪声锁存器设置于分频器之后，可以滤除分频器产生的噪声。它的输入是分频器的输出，而且由压控振荡器提高信号来控制。分频器的输出在差分时钟来之前就准备好，以便滤除分频器噪声。
[0013]相对于其他的频率合成器，PLL更易于集成，而且能得到高性能。由于压控振荡器的噪声能在环路内得到一定的抑制，其他噪声相对变得重要。而本设置为了减小有源器件的噪声，环路滤波器采用了无源滤波器。为了提高电路的抗干扰能力，本设计更多的采用差分结构。
[0014]本实用新型音频芯片低噪声PLL装置的有益效果是:由于所述环路滤波采用了无源滤波器，减小了有源器件的噪声；在分频器后连接一个低噪声锁存器，消除了从分频器来的噪声；采用差分结构具有了频率高、频带宽、集成度大、功耗低、价格低廉的优点。
[0015]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种音频芯片低噪声PLL装置，其特征在于:包括鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器，所述鉴频鉴相器、环路滤波器、电荷泵、压控振荡器、分频器和低噪声锁存器依次相连。
2.根据权利要求1所述的一种音频芯片低噪声PLL装置，其特征在于:所述分频器为差分结构，所述环路滤波器为无源滤波器，所述低噪声锁存器为差分设计的锁存器，所述压控振荡器设置有片上电感，所述片上电感设置为变容二极管。
3.根据权利要求1所述的一种音频芯片低噪声PLL装置，其特征在于:所述电荷泵设置有上拉泵、下拉泵和大摆幅电流镜，所述鉴频鉴相器为数字鉴相器。
【文档编号】H03L7/099GK203504530SQ201320378067
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】苏少爽, 梁小江, 周永东 申请人:深圳市创成微电子有限公司