专利名称：动态补偿压控振荡器中v2i管栅极漏电的锁相环的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子通讯技术领域，尤其涉及一种动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环。
背景技术：
锁相环又称PLL架构(phase-locked loop)，锁相环被普遍应用在各类有线或无线通讯系统中，高精度低抖动是设计时的首要指标。V2I管(即锁相环控制电压转电流的 MOS管)是一个在锁相环电路中处于特定位置的MOS管，然而随着工艺尺寸不断缩小，V2I 管栅极漏电开始逐步体现并且影响锁相环的性能。在传统的二型锁相环中，锁相环锁定以后锁相环控制电压必须保持恒定并且避免耦合到时钟信号或者其它噪声影响。在深亚微米工艺下，锁相环的压控振荡器中V2I管的栅极漏电流造成锁相环控制电压上有一个以参考频率为ripple电压(即是在一个在原本平缓的电压上出现的尖峰/毛刺)，以下简称波动电压，这将直接影响锁相环的性能。发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，能够有效抑制漏电流对锁相环控制电压的影响，得到更加稳定的信号，减少噪曰°
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，包括鉴相器、电荷泵、压控振荡器、分频器和一个二阶低通滤波器，所述鉴相器、电荷泵、压控振荡器和二阶低通滤波器串联后与所述分频器进行并联，锁相环还包括漏电校准模块、可编程电流补偿模块、电压缓冲器和温度传感器模块，所述漏电校准模块利用电压缓冲器弓I出的锁相环控制电压校准漏电流并得到一组控制字，所述一组控制字传输于所述可编程电流补偿模块并产生补偿电流以消除V2I管栅极漏电流， 所述温度传感器模块在检测到环境温度变化超过规定范围时发出一个控制信号控制所述漏电校准模块重新校准，弥补不同温度下V2I管的栅极漏电流。
在本发明一个较佳实施例中，所述漏电校准模块包括迟滞比较器和逐级逼近寄存器，所述迟滞比较器串接逐级逼近寄存器，所述迟滞比较器对漏电校准模块环路电压的变化作出判断并将结果存储在逐级逼近寄存器中，所述逐级逼近寄存器的输出同时控制漏电校准模块和可编程电流补偿模块对V2I管栅极漏电做出补偿。
在本发明一个较佳实施例中，所述漏电校准模块并联有第一组电容和第一组对应的选通开关，所述漏电校准模块的输入电压与锁相环控制电压相同。
在本发明一个较佳实施例中，所述可编程电流补偿模块包括第二组电容和第二组对应的选通开关，所述第二组电容和选通开关连接在电源电压和锁相环的控制电压之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述漏电校准模块的第一组电容等值于可编程电流补偿模块的第二组电容，所述漏电校准模块的第一组电容和可编程电流补偿模块的第二组电容均为二进制权重编码的MOS管电容。
在本发明一个较佳实施例中，所述漏电校准模块镜像设置一低通滤波器，所述漏电校准模块中低通滤波器、压控振荡器中V2I管和锁相环环路中相应MOS管尺寸相同。
本发明的有益效果是补偿电流的范围足够覆盖V2I管在任何跨压下的栅极漏电，经过动态检测补偿V2I管栅极漏电之后的锁相环，可以有效抑制漏电流对锁相环控制电压的影响，改善的信号时域上的抖动性能。
图1是本发明动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环的电路方框图；图2是本发明动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环中漏电校准模块的电路原理图；图3是本发明动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环中漏电校准模块工作的时序图；图4是本发明动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环中可编程电流补偿模块的电路原理图。
图中1、鉴相器；2、电荷泵；3、压控振荡器；4、分频器；5、二阶低通滤波器；6、漏电校准模块；7、可编程电流补偿模块；8、电压缓冲器；9、温度传感器模块；10、低通滤波器； 60、迟滞比较器；61、逐级逼近寄存器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括一种动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，包括鉴相器1、电荷泵2、压控振荡器3、分频器4和一个二阶低通滤波器5，所述鉴相器1、电荷泵2、压控振荡器3和二阶低通滤波器5串联后与分频器4进行并联，压控振荡器 3经过分频器4的输出信号(CLK_BK)，该锁相环还包括漏电校准模块6、可编程电流补偿模块7、电压缓冲器8和温度传感器模块9，漏电校准模块6利用电压缓冲器8引出的锁相环控制电压VCTRL_B校准漏电流，并得到一组控制字(n-bit)传输于可编程电流补偿模块7 并产生补偿电流以消除V2I管栅极漏电流，另外温度传感器模块9在检测到环境温度变化超过规定范围时发出一个控制信号控制漏电校准模块6重新校准，弥补不同温度下V2I管的栅极漏电流，最终得到稳定的锁相环输出信号CK0UT。
为更进一步论证V2I管栅极漏电问题，本发明设 Icp .为电荷泵的电流，Ikakage为V2I管栅极漏电流，θβ为由V2I管栅极漏电流造成的相位偏移，为波动电压，为输入锁相环参考信号(FREF)的周期，可以得到
权利要求
1.一种动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，包括鉴相器、电荷泵、压控振荡器、分频器和一个二阶低通滤波器，所述鉴相器、电荷泵、压控振荡器和二阶低通滤波器串联后与所述分频器进行并联，其特征在于该锁相环还包括漏电校准模块、可编程电流补偿模块、电压缓冲器和温度传感器模块，所述漏电校准模块利用电压缓冲器引出的锁相环控制电压校准漏电流并得到一组控制字，所述一组控制字传输于所述可编程电流补偿模块并产生补偿电流以消除V2I管栅极漏电流，所述温度传感器模块在检测到环境温度变化超过规定范围时发出一个控制信号控制所述漏电校准模块重新校准，弥补不同温度下V2I管的栅极漏电流。
2.根据权利要求1所述的动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，其特征在于，所述漏电校准模块包括迟滞比较器和逐级逼近寄存器，所述迟滞比较器串接逐级逼近寄存器，所述迟滞比较器对漏电校准模块环路电压的变化作出判断并将结果存储在逐级逼近寄存器中，所述逐级逼近寄存器的输出同时控制漏电校准模块和可编程电流补偿模块对V2I管栅极漏电做出补偿。
3.根据权利要求1所述的动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，其特征在于，所述漏电校准模块并联有第一组电容和第一组对应的选通开关，所述漏电校准模块的输入电压与锁相环控制电压相同。
4.根据权利要求1所述的动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，其特征在于，所述可编程电流补偿模块包括第二组电容和第二组对应的选通开关，所述第二组电容和选通开关连接在电源电压和锁相环的控制电压之间。
5.根据权利要求1所述的动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，其特征在于，所述漏电校准模块的第一组电容等值于可编程电流补偿模块的第二组电容，所述漏电校准模块的第一组电容和可编程电流补偿模块的第二组电容均为二进制权重编码的MOS管电容。
6.根据权利要求1或3所述的动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，其特征在于，所述漏电校准模块镜像设置一低通滤波器，所述漏电校准模块中的低通滤波器、压控振荡器中V2I管和锁相环环路中相应的MOS管尺寸相同。
全文摘要
本发明公开了一种动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环，该锁相环包括漏电校准模块、可编程电流补偿模块、电压缓冲器和温度传感器模块，所述漏电校准模块利用电压缓冲器引出的锁相环控制电压校准漏电流并得到一组控制字，所述一组控制字传输于所述可编程电流补偿模块并产生补偿电流以消除V2I管栅极漏电流，所述温度传感器模块在检测到环境温度变化超过规定范围时发出一个控制信号控制所述漏电校准模块重新校准，弥补不同温度下V2I管的栅极漏电流。通过上述方式，本发明动态补偿压控振荡器中V2I管栅极漏电的锁相环能够有效抑制漏电流对锁相环控制电压的影响，得到更加稳定的信号，减少噪音。
文档编号H03L7/099GK102571082SQ20121007716
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者张国明, 李雪刚, 温平平 申请人:秉亮科技(苏州)有限公司