电荷泵电路与具有其的锁相回路电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种电荷泵电路与具有其的锁相回路电路，特别是有关于一种快速达到锁相时间的电荷泵电路与具有该电荷泵电路的锁相回路电路。
【背景技术】
[0002]电荷泵(charge pump)电路是在许多电路中广泛使用的一种元件,特别是应用在锁相回路(phase lock loop)电路。请参考图1，图1是公知的电荷栗电路的意图。如图1所示，公知的电荷泵电路10包含一上电流源A1、一下电流源A2、一上开关UP、以及一下开关DOWN。上电流源A1的一端电连接一电源电压VDD。上电流源A1的另一端则依序串接上开关UP、下开关DOWN、与下电流源A2的一端，且下电流源A2的另一端接地。而上开关UP与下开关DOWN之间设置有控制端C0N。透过上述元件之间的连结关系，将形成公知的电荷泵电路10，以根据上开关UP与下开关DOWN的导通与截止来调整控制端C0N的电压Val，并输出控制端C0N的电压Val。
[0003]上开关UP受控于一上控制信号CS1，且下开关DOWN受控于一下控制信号CS2。因此，当控制端C0N的电压Val要上升(即对控制端C0N充电)时，上控制信号CS1例如为高电压且下控制信号CS2例如为低电压。此时，上开关UP被导通且下开关DOWN被截止。电流源A1的第一电流II将流经上开关UP以传送至控制端C0N，使得控制端C0N的电压Val上升；而当控制端C0N的电压Val要下降(即对控制端C0N放电)时，上控制信号CS1例如为低电压且下控制信号CS2例如为高电压。此时，上开关UP被截止且下开关DOWN被导通。电流源A2的第二电流12将流经下开关DOWN以导接至地，使得控制端C0N的电压Val下降。据此，电荷泵电路10将可透过第一电流II与第二电流12来稳定控制端C0N的电压Val ο
[0004]由图1可知，电荷泵电路10从开始运作到稳定控制端C0N的电压Val的过程中，控制端C0N的电压Val会根据第一电流II与第二电流12从电源电压VDD而逐渐下降至稳定电压。然而，由电源电压VDD至稳定电压通常需要花费很多的时间。若能加快电荷泵电路10从开始运作到稳定控制端C0N的电压Val的时间，将可大幅提升锁相回路电路的工作效率。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种电荷泵电路。电荷泵电路包括一上电流源、一下电流源、一主开关组、一辅助开关组、一主分压电路、与一辅助分压电路。上电流源为用以提供一第一电流。下电流源为用以提供一第二电流。主开关组的一端串接上电流源，且其另一端串接下电流源。主开关组具有一控制端。主开关组根据一上升信号控制第一电流由上电流源流至控制端，且根据一下降信号控制第二电流由控制端流至下电流源，并输出控制端的电压。辅助开关组的一端电连接主开关组的上述端点，且其另一端电连接主开关组的另一端。辅助开关组具有一辅助端。辅助开关组根据反向的上升信号控制第一电流由上电流源流至辅助端，且根据反向的下降信号控制第二电流由辅助端流至下电流源。主分压电路为耦接主开关组，以于启动电荷泵电路时，产生一分压至控制端。以及主分压电路于启动电荷泵电路一预定时间后，停止产生上述分压至控制端。而辅助分压电路则耦接辅助开关组，并产生上述分压至辅助端。
[0006]本发明实施例提供一种锁相回路电路。锁相回路电路包括一电荷泵电路、一相位频率检测器、一回路滤波器、一电压控制振荡器、与一除频器。电荷泵电路包括一上电流源、一下电流源、一主开关组、一辅助开关组、一主分压电路、与一辅助分压电路。上电流源为用以提供一第一电流。下电流源为用以提供一第二电流。主开关组的一端串接上电流源，且其另一端串接下电流源。主开关组具有一控制端。主开关组根据一上升信号控制第一电流由上电流源流至控制端，且根据一下降信号控制第二电流由控制端流至下电流源，并输出控制端的电压。辅助开关组的一端电连接主开关组的上述端点，且其另一端电连接主开关组的另一端。辅助开关组具有一辅助端。辅助开关组根据反向的上升信号控制第一电流由上电流源流至辅助端，且根据反向的下降信号控制第二电流由辅助端流至下电流源。主分压电路为耦接主开关组，以于启动电荷泵电路时，产生一分压至控制端。以及主分压电路于启动电荷泵电路一预定时间后，停止产生上述分压至控制端。而辅助分压电路则耦接辅助开关组，并产生上述分压至辅助端。相位频率检测器为耦接电荷泵电路，并接收一预定频率信号与一除频信号，以据此控制第一电流与第二电流流至控制端与辅助端。回路滤波器为耦接电荷泵电路，并接收控制端的电压，以对控制端的电压滤波而转换成一控制电压。而电压控制振荡器为耦接回路滤波器，并接收控制电压以据此产生一输出信号，其中输出信号的频率受到控制电压所控制。而除频器则耦接于电压控制振荡器与相位频率检测器之间，且接收输出信号，并对输出信号进行除频而产生除频信号。
[0007]综合以上所述，本发明实施例所提供的电荷泵电路与具有其的锁相回路电路，其为启动电荷泵电路一预定时间内时，透过主分压电路与辅助分压电路产生分压，使得电荷泵电路在开始运作时，主开关组的控制端的电压为分压电压，接着控制端的电压会根据第一电流与第二电流从分压电压逐渐下降至稳定电压。据此，可减少电荷泵电路在开始运作到稳定控制端的电压的时间，进而可提升锁相回路电路的工作效率。
[0008]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
【附图说明】
[0009]图1是公知的电荷泵电路的示意图。
[0010]图2是本发明一实施例的电荷泵电路的示意图。
[0011]图3是本发明一实施例的控制端的电压与时间的关系图。
[0012]图4是本发明一实施例的锁相回路电路的示意图。
[0013]其中，附图标记说明如下:
[0014]40:锁相回路电路
[0015]10、100、400:电荷泵电路
[0016]110:主开关组
[0017]120:辅助开关组
[0018]130:主分压电路
[0019]132:分压元件
[0020]134、136:开关
[0021]140:辅助分压电路
[0022]310,320:波形
[0023]410 ?.相位频率检测器
[0024]420:回路滤波器
[0025]430:电压控制振荡器
[0026]440:除频器
[0027]A、C0N:控制端
[0028]A1:上电流源
[0029]A2:下电流源
[0030]B:辅助端
[0031]C1:第一电容
[0032]C2:第二电容
[0033]C3:第三电容
[0034]C4:第四电容
[0035]CU:上升信号
[0036]CUB:反向的上升信号
[0037]CD:下降信号
[0038]⑶B:反向的下降信号
[0039]CS1:上控制信号
[0040]CS2:下控制信号
[0041]Da:分压端
[0042]Db:辅助分压端
[0043]DOWN:下开关
[0044]I1:第一电流
[0045]12:第二电流
[0046]Va、Val:电压
[0047]Vc:控制电压
[0048]PWD:起始信号
[0049]SW1:第一开关
[0050]SW2:第二开关
[0051]SW3:第三开关
[0052]SW4:第四开关
[0053]So:输出信号
[0054]Sref:预定频率信号
[0055]Sd:除频信号
[0056]T1