输入相关的干扰。设计中用开关电容实现相位到电流的转换。
[0031]所述的开关电容电路中包含有两路电流源，分别为第一电流源和第二电流源，所述的两路电流源之间为并联，所述的两路相位控制信号分别为第一控制信号up和第二控制信号dn，鉴相器将两路相位控制信号分别输入开关电容电路以控制第一电流源和第二电流源。
[0032]所述第一控制信号up和第二控制信号dn均为低时，所述开关电容电路的状态为空，于是所述开关电容放电，所述第一控制信号up和第二控制信号dn的电平:第一控制电平Vup和第二控制电平Vdn均为零。
[0033]当第一控制信号up和第二控制信号dn中任意一个信号为高时，开关电容充电，并根据第一控制信号up和第二控制信号dn的长短控制各自的充电时间得到相应的第一控制电平Vup和第二控制电平Vdn。其中两个开关电容都是通过电源进行充电，第一控制电平Vup和第二控制电平Vdn通过场效应管转换为低通滤波器的充放电电流。
[0034]当第一控制信号up和第二控制信号dn的信号均从高变低后，复位信号变高，同时，以相同的时间对低通滤波器进行充放电。
[0035]当锁相环系统锁定时，其负反馈特性使得每个鉴相周期时间内电荷泵对低通滤波器的充电和放电电荷须相等，即总的电荷变化为O。本设计由于充放电时间固定相等，为保证充放电电荷相等，其通过负反馈自动调整充放电电流使之相等。这样锁相环锁定时，充放电的时间和电流均相等，使得低压振荡器VCO输入电平无扰动，VCO的输出稳定，不产生毛刺。
[0036]本设计使用开关电容电路将PFD输出的相位信号转换为电流信号。当up和dn信号均为低的时候，本CHPP处于idle状态，开关电容放电，Vup和Vdn电平为O。当up和dn信号任一为高时，开关电容处于充电状态，并根据up和dn信号的长短控制各自的充电时间得到相应的Vup和Vdn电平。由于两个开关电容都是从电源充电。Vup和Vdn电平再通过MOS管转换成对LPF的充放电电流。当up和dn信号均从高变到低后(PFD的性质使up和dn信号同时变低)，rst信号变高，以相同的时间对LPF进行充放电。
[0037]PLL系统锁定时，其负反馈特性使得每个鉴相周期时间内CHPP对LPF的充电和放电电荷须相等，即总的电荷变化为O。本设计由于充放电时间固定相等，为保证充放电电荷相等，其通过负反馈自动调整充放电电流使之相等。这样PLL锁定时，充放电的时间和电流均相等，使得VCO输入电平无扰动，VCO的输出稳定,不产生reference spur。
[0038]在图7中，因为充放电时间固定相等，PLL锁定时为保证充放电电荷相等，其通过负反馈自动调整充放电电流使之相等。VCOin无扰动,VCO的输出稳定,无reference spur。
[0039]因此，本实用新型的有益效果是:
[0040](I)采取固定充放电时间即充放电时间完全相同，根据鉴相器的输出，取不同的充电和放电电流以达到调整压控振荡器输入电压的目的；由于充放电时间固定，锁相环稳定锁定时，其负反馈系统会自动调整充放电电流，使得充电电流和放电电流相等；
[0041](2)在锁相环稳定的情况下不会对压控振荡器的输入产生影响从而避免和输入相关的干扰。设计中用开关电容实现相位到电流的转换；
[0042](3)避免了 PLL锁定时,CHPP对VCOin的干扰,从而避免了 reference spur,更好的保证输出时钟的性能。
[0043]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种高速锁相环电荷泵电路，其特征在于，包括:用于得到相位差的鉴相器、用于将相位差转换为成比例电流的开关电容电路、环路滤波器和压控振荡器，所述开关电容电路的前端与鉴相器连接，后端与环路滤波器和压控振荡器连接，所述开关电容电路中包含有两个开关电容，所述鉴相器产生两路相位控制信号，根据相位信号实现开关电容充电或放电，所述开关电容电路根据鉴相器的输出和固定相同的充放电时间，取不同的充电电流和放电电流以控制压控振荡器的输入电压，当锁相环稳定锁定时，通过调整充放电电流来控制充电电流和放电电流相等。
2.根据权利要求1所述的高速锁相环电荷泵电路，其特征在于，所述的开关电容电路中包含有两路电流源，分别为第一电流源和第二电流源，所述的两路电流源之间为并联。
3.根据权利要求2所述的高速锁相环电荷泵电路，其特征在于，所述的两路相位控制信号分别为第一控制信号up和第二控制信号dn，鉴相器将两路相位控制信号分别输入开关电容电路以控制第一电流源和第二电流源。
4.根据权利要求3所述的高速锁相环电荷泵电路，其特征在于，所述开关电容电路控制开关电容的充、放电，且产生第一控制信号up和第二控制信号dn的电平，所述电平分别为第一控制电平Vup和第二控制电平Vdn。
5.根据权利要求4所述的高速锁相环电荷泵电路，其特征在于，所述开关电容电路通过第一控制信号up和第二控制信号dn的低状态使开关电容状态为空，且通过开关电容放电令第一控制电平Vup和第二控制电平Vdn均为零。
6.根据权利要求4所述的高速锁相环电荷泵电路，其特征在于，开关电容电路在开关电容充电状态下，第一控制电平Vup和第二控制电平Vdn通过场效应管转换为低通滤波器的充放电电流；且第一控制信号up和第二控制信号dn通过控制各自的充电时间以得到第一控制电平Vup和第二控制电平Vdn。
7.根据权利要求6所述的高速锁相环电荷泵电路，其特征在于，通过鉴相器令第一控制信号up和第二控制信号dn同时变低，且通过复位信号，以相同的时间对低通滤波器进行充放电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速锁相环电荷泵电路，包括：鉴相器、开关电容电路、环路滤波器和压控振荡器，所述开关电容电路的前端与鉴相器连接，后端与环路滤波器和压控振荡器连接，所述开关电容电路中包含有两个开关电容，所述鉴相器产生两路相位控制信号，所述开关电容电路根据鉴相器的输出和固定相同的充放电时间，取不同的充电电流和放电电流以控制压控振荡器的输入电压，当锁相环稳定锁定时，通过调整充放电电流来控制充电电流和放电电流相等。通过上述方式，本实用新型提供的高速锁相环电荷泵电路，在锁相环稳定的情况下不会对压控振荡器的输入产生影响从而避免和输入相关的干扰。设计中用开关电容实现相位到电流的转换。
【IPC分类】H03L7-08, H03L7-099
【公开号】CN204465508
【申请号】CN201420780597
【发明人】关健
【申请人】苏州文芯微电子科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月12日