CN103259533A - 电感电容振荡器的锁相环电路及其温度补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集成电路领域,公开了一种电感电容振荡器的锁相环电路及其温度补偿方法。本发明通过温度补偿单元对压控振荡器进行反馈式温度补偿,不需要复杂的后续温度系数测试和校准,同时去掉片上温度传感器等辅助线路,减少硅片面积及系统功耗,降低了成本,提高可靠性和实用性。进一步地,本发明通过在温度补偿单元对压控振荡器进行电压补偿的同时,增加对电荷泵的电流补偿,可同步补偿环路动态特性,有效增强设计的稳定性,更加适应工业应用。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路领域,特别涉及一种电感电容振荡器的锁相环电路及其温度补偿方法。
背景技术
随着无线通信技术发展及半导体芯片集成度的日益提高,多频多模技术已成为通信设备发展的必然趋势,这迫切需要基于锁相环的频率合成器能够有更宽的频率调节范围,也即锁相环中的压控振荡器(VCO)要求很宽的调频范围。现代电感电容型锁相环设计中,通常用离散的开关电容阵列来实现压控振荡器频率粗调,而用连续可变电容实现频率细调直到锁定,如图1所示,其中-Req为等效负电阻部分,CTL0~CTLn控制电容整列开闭,实现频率粗调,Vadj调节可变电容,实现频率细调。在锁相环锁定状况下,压控振荡器的调整电压和频率控制特性如图2所示,其中横坐标VCTL表示电压,纵坐标F_VCO表示频率,Vt_low和Vt_high为VCO的调整电压与输出频率控制特性中线性度最好的一段的两个端电压,Vadj表示VCO调整电压,Band0~Bandn为VCO的工作频段。
锁相环工作过程大致如下:首先将锁相环环路断开,将VCTL固定到某个中间电压,根据系统要求的频点,利用预先设置的算法,选择Band0~Bandn中某条线作为VCO的工作频段(由CTL0~CTLn的开关状态决定),然后环路闭合,VCO调整电压Vadj将在Vt_low到Vt_high之间自动变化直到环路锁定,锁相环系统输出稳定时钟。
上述过程较为理想,在实际系统中,温度变化对系统有较大影响,比如当功率放大器(PA)打开的时候,系统温度将发生很大变化,此时VCO谐振网络中的等效电容(Ctotal)将增大,也即VCO频率有变小趋势,由于锁相环是一个闭环负反馈系统,为了维持环路锁定,Vadj必将往Vt Low或Vt_jigh方向移动(分别对应KVCO(压控振荡器增益)<0或者KVCO>0),如果温度变化范围过大,Vadj无法在[Vt_Low,Vt_high]找到合适的锁定点,锁相环系统必将失锁。因此,为增加系统可靠性,需要增加温度补偿来解决上述问题。
为解决上述问题,专利号为US8022780,US6980062,US5604468的美国专利均采用片上温度传感器等额外硬件采集温度信息,然后再对VCO进行前馈补偿,这类方案能够部分解决上述问题,但是由于片上传感器的温度系数需要预先设置,在实际工作过程中不能很好进行偏差纠正,需要大量测试结果支持,不确定性较大,所以实际效果有限;同时片上温度传感器必将增加额外的芯片面积以及功耗,存在一定负面效果。同时,电容大小变化必然导致环路动态特性变化,上述设计中并没有进行环路特性的补偿,存在环路失锁风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电感电容振荡器的锁相环电路及其温度补偿方法,通过温度补偿单元进行反馈式温度补偿,不需要复杂的后续温度系数测试和校准,同时去掉片上温度传感器等辅助线路,减少硅片面积及系统功耗,降低了成本,提高可靠性和实用性。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种电感电容振荡器的锁相环电路,包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、温度补偿单元,分频器。
所述鉴频鉴相器将标准时钟频率和所述分频器输出的反馈频率进行比较,并将所述比较结果输出给所述电荷泵。
所述电荷泵将所述比较结果转化为模拟电流,并将转化后的所述模拟电流输出给所述环路滤波器。
所述环路滤波器将所述模拟电流转换为调整电压Vadj,并将转换后的所述Vadj输出给所述压控振荡器和所述温度补偿单元。
所述压控振荡器根据所述Vadj进行频率细调直到锁定,所述压控振荡器中包含供所述温度补偿单元控制的电容。
所述温度补偿单元包含比较子单元和压控振荡器补偿逻辑控制子单元;所述比较子单元将所述Vadj与N个预设的表征温度变化的边际电压值进行比较,并将得到的反映电压大小的数字信号值输出给所述压控振荡器补偿逻辑控制子单元,所述压控振荡器补偿逻辑控制子单元根据该数字信号值向所述压控振荡器输出控制信号,将该压控振荡器中供该温度补偿单元控制的电容进行关闭或开启。
所述分频器将所述压控振荡器的输出频率进行分频处理并输出给所述鉴频鉴相器。
本发明的实施方式还提供了一种电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法,包含以下步骤:
将标准时钟和所述锁相环电路中的压控振荡器的反馈时钟进行比较;
将所述比较的结果转化为模拟电流;
将所述模拟电流转换为电压Vadj;
将所述Vadj与N个预设的表征温度变化的边际电压值进行比较,得到反映电压大小的数字信号值;
根据所述数字信号值对所述压控振荡器中的电容进行关闭或开启控制。
本发明实施方式相对于现有技术而言,采用闭环温度补偿方式进行压控振荡器频率校正,不但从根本上克服开环补偿的不确定性及测试校正问题,同时能够去掉片上温度传感器等辅助线路,减少硅片面积及系统功耗;此外,本发明采用反馈方式进行温度补偿,其准确性比较高,不需要复杂的后续温度系数测试和校准,同时去掉片上温度传感器,降低了成本,提高可靠性和实用性。
优选地,所述压控振荡器补偿逻辑控制子单元在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,关闭所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,开启所述压控振荡器中越多的电容;在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,开启所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,关闭所述压控振荡器中越多的电容。使压控振荡器能及时可靠地细调输出频率。
优选地,所述电荷泵中还包含供所述温度补偿单元控制的MOS管;所述温度补偿单元还包含电荷泵补偿逻辑控制子单元,该电荷泵补偿逻辑控制子单元从所述比较子单元接收所述数字信号值,并根据该数字信号值向所述电荷泵输出控制信号,将该电荷泵中供该温度补偿单元控制的MOS管进行关闭或开启。由于在对压控振荡器进行电压补偿时,必然导致压控振荡器增益(Kvco)变化,环路增益及环路动态特性变化,进而可能导致环路失锁,因此本发明通过在温度补偿单元对VCO进行电压补偿的同时,增加对电荷泵的电流补偿,可同步补偿环路动态特性,有效增强设计的稳定性,更加适应工业应用。
优选地,所述N个边际电压值分别为VBH1、VBH0、VBL1、VBL0,其中VBH1>VBH0>VBL1>VBL0;所述比较子单元包含分压电阻链,该分压电阻链生成所述VBH1、VBH0、VBL1、VBL0。该分压电阻链末端设有一个NMOS管开关,该NMOS管开关开启时,该分压电阻链工作,该NMOS管开关关闭时,该分压电阻链停止工作。从而在不需要该温度补偿单元工作时进一步降低系统待机功耗。
附图说明
图1是现有技术中电感电容型压控振荡器的结构示意图;
图2是电感电容型压控振荡器的调整电压和频率控制特性示意图;
图3是根据第一实施方式的电感电容振荡器的锁相环电路的原理示意图;
图4是根据第一实施方式的电感电容振荡器的锁相环电路中温度补偿单元的结构示意图;
图5是温度补偿单元中比较子单元的结构图;
图6是比较子单元中缓冲器的结构图;
图7是比较子单元中轨到轨比较器的结构图;
图8是温度补偿单元中压控振荡器补偿逻辑控制子单元的工作原理图;
图9是压控振荡器中供温度补偿单元控制的电容与温度补偿单元的连接关系图;
图10是压控振荡器中等效负电阻的结构图;
图11是根据第二实施方式的电感电容振荡器的锁相环电路中温度补偿单元的结构示意图;
图12是电荷泵中供温度补偿单元控制的MOS管与温度补偿单元的连接关系图;
图13是电荷泵中缓冲器的结构图;
图14是环路滤波器的结构图;
图15是根据第三实施方式的电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法的流程图;
图16是根据第四实施方式的电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种电感电容振荡器的锁相环电路,如图3所示,该电路包含鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、温度补偿单元,分频器。
鉴频鉴相器将标准时钟频率和经由分频器分频处理的反馈频率进行比较,并输出给电荷泵。其结构与现有技术一样,在此不再赘述。
电荷泵将比较结果转化为模拟电流,并输出给环路滤波器。
环路滤波器将所述模拟电流转换为调整电压Vadj,并输出给压控振荡器和温度补偿单元,其结构如图14所示。
压控振荡器根据Vadj进行频率细调直到锁定,压控振荡器中包含供温度补偿单元控制的电容。
温度补偿单元包含比较子单元和压控振荡器补偿逻辑控制子单元;比较子单元将Vadj与N个预设的表征温度变化的边际电压值进行比较,并将得到的反映电压大小的数字信号值输出给压控振荡器补偿逻辑控制子单元,压控振荡器补偿逻辑控制子单元根据该数字信号值向压控振荡器输出控制信号,将该压控振荡器中供该温度补偿单元控制的电容进行关闭或开启。
分频器将电感电容型压控振荡器的输出信号根据设定进行分频输出。
具体地说,由于在锁相环完成开环校准后,闭合环路,整个锁相环处于锁定状态后,在常温下,压控振荡器的调整电压Vadj通常会处在(REFP,REFN)之间,REFP和REFN为压控振荡器调整电压和输出频率对应关系中线性度最好的一段的两个端电压(即相当于图2中的Vt_low和Vt_high)。当环境温度变化时候,Vadj将会发生变化,以温度升高为例,VCO谐振网络中等效的L*C变大,则VCO的输出频率1/(2*pi*sqrt(LC))将变小,假定KVCO>0,由于锁相环固有的负反馈特性,Vadj必定会有升高趋势,以增大VCO的输出频率,使锁相环保持锁定状态。因此,温度补偿单元的工作原理如下(在下文中以边际电压值的个数N=4为例进行说明):
温度补偿单元包括比较子单元及压控振荡器补偿逻辑控制子单元,其结构如图4所示。比较子单元将压控振荡器的调整电压值与预设的四个边际电压值进行比较,从而输出反映电压大小的数字信号值:VH1,VH0,VL1,VL0并传送到压控振荡器补偿逻辑子单元,由该压控振荡器补偿逻辑控制子单元产生控制信号TM0~TMn。
比较子单元的结构图如图5所示。图中BUF为缓冲器(结构如图6所示),该缓冲器将调整电压Vadj传递到后级比较器,同时不会对VCO的调整电压造成影响。图5中的COMP为轨到轨比较器(结构如图7所示),把缓冲器输出的Vtb与预设置的四个边际电压值(VBH1,VBH0,VBL1,VBL0)进行比较,从而输出反映电压大小的数字信号值:VH1,VH0,VL1,VL0。四个边际电压值VBH1,VBH0,VBL1,VBL0由电阻分压产生,参考电压(即REFP和REFN)为1.6V和0.4V,由带隙(bandgap)产生,经过8级电阻分压形成,整个电阻链末端有一个NMOS管开关控制,使能信号为EN,在电路不工作时候NMOS关闭,降低系统待机功耗。
在常温下,Vtb电压值通常处于REFP,REFN中间,大概等于1.0V左右;假定Kvco>0(KV_SEL为高电平),当温度升高的时候,Vtb值随之升高,当Vtb升高到VBH1时候,VH1输出将由低翻转为高;同理当温度降低,Vtb降到VBL0以下时,VL0将由低翻转为高,VH0,VL1翻转原理与此类似,多级输出能够克服共模干扰,提高分辨率。
压控振荡器补偿逻辑控制子单元工作原理如下图8所示,具体描述如下:
假定Kvco>0(KV_SEL为高电平),在常温下,VH1,VH0,VL1,VL0一般均输出为低电平,CT0~CTn中约一半电容开启;如果温度发生变化,假定温度升高,则图5中Vtb将逐渐增大,当Vtb>VBH0时候,VH0将输出高电平,压控振荡器补偿逻辑控制子单元接收到此信号后,根据设定的算法,控制TM0~TMn的输出,关闭部分电容,如果温度继续升高,Vtb将继续增大,当Vtb>VBH1时候,VH1将输出高电平,压控振荡器补偿逻辑控制子单元将进一步关闭部分电容,直至Vadj稳定在设定电压范围;当温度降低的时候,Vtb将降低,当Vtb减低至VBL1时候,VL1将翻转为高电平,压控振荡器补偿逻辑控制子单元将开启CT0~CTn(即压控振荡器中供温度补偿单元控制的电容)中的部分电容,当温度进一步降低,Vtb降低至VBL0时候,VL0将翻转,压控振荡器补偿逻辑控制子单元将开启CT0~CTn中更多的电容,直至Vtb回到设定电压附近,如图9所示。
假定Kvco<0(KV_SEL为低电平),当温度升高的时候,Vtb将降低,此时VL1将先翻转为高电平,控制关闭部分电容,如果温度继续升高,Vtb将进一步降低,VL0也将翻转为高电平,关闭更多电容,直至Vtb稳定在设定的电压范围;当温度降低的时候,Vtb将升高,此时VB0将先翻转为高电平,开启部分电容,若温度进一步降低,Vtb将进一步升高,VB1将翻转为高电平,更多电容被打开,直至Vtb回到设定电压范围。
也就是说,如图9所示,采用温度补偿单元对压控振荡器进行温度补偿时,压控振荡器中供温度补偿单元控制的电容为CT0~CTn,压控振荡器补偿逻辑控制子单元通过生成的控制信号TM0~TMn,对CT0~CTn进行开启或关闭的控制,从而实现对VCO频率的控制,其中压控振荡器中等效负电阻(-Req)的结构如图10所示。
此外,需要说明的是,在本实施方式中,预设的边际参考电压值为四个,然而,本领域技术人员可以理解,在实际应用中,也可以设置其他任意个数的边际参考电压值以适应实际应用的需求,只需要在比较子单元中使用相应个数的比较器,以及在压控振荡器补偿逻辑控制子单元中使用相对应的逻辑产生控制信号TM0~TMn即可。
相对于现有技术而言,本实施方式采用闭环温度补偿方式进行压控振荡器频率校正,不但从根本上克服开环补偿的不确定性及测试校正问题,同时能够去掉片上温度传感器等辅助线路,减少硅片面积及系统功耗;此外,本发明采用反馈方式进行温度补偿,其准确性比较高,不需要复杂的后续温度系数测试和校准,同时去掉片上温度传感器,降低了成本,提高可靠性和实用性。
本发明的第二实施方式涉及一种电感电容振荡器的锁相环电路。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进,主要改进之处在于:电荷泵中还包含供温度补偿单元控制的MOS管;而温度补偿单元还包含电荷泵补偿逻辑控制子单元,该电荷泵补偿逻辑控制子单元从比较子单元接收数字信号值,并根据该数字信号值向电荷泵输出控制信号,将该电荷泵中供该温度补偿单元控制的MOS管进行关闭或开启,如图11所示。
电荷泵采用源切换架构来控制电流的切换,如图12所示,其中BCN[n:0],BCP[n:0]用于系统工作在不同频段的时候控制并切换工作电流,TCN[m:0],TCP[m:0]控制在温度补偿时候相对应的电流补偿;电荷泵补偿逻辑控制子单元的原理与VCO补偿逻辑控制子单元中类似,基本原理就是:电荷泵补偿逻辑控制子单元在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在数字信号值所反映的电压越高时,关闭电荷泵中越多的MOS管,在数字信号值所反映的电压越低时,开启电荷泵中越多的MOS管;在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在数字信号值所反映的电压越高时,开启电荷泵中越多的MOS管,在数字信号值所反映的电压越低时,关闭电荷泵中越多的MOS管。当关闭或者开启温度补偿电容的时候,Kvco将变大或者变小,需要关闭或者开启部分补偿电流,保证Icp*Kvco为常数,这样环路的动态特性不会改变。而且,图12中的缓冲器BUF能够保证N端电压和P端电压一致,克服电荷分配效应,其结构如图13所示。
需要说明的是,在本实施方式中包括VCO补偿逻辑控制子单元以及电荷泵补偿逻辑控制子单元,分别根据比较子单元输出的数字信号值产生控制信号TM0~TMn和TCN0~TCNn,在实际应用中也可以合并为一个温度补偿逻辑控制子单元用于根据比较子单元输出的数字信号值同时产生控制信号TM0~TMn和TCN0~TCNn。
由于在对压控振荡器进行电压补偿时,必然导致压控振荡器增益(Kvco)变化,环路增益及环路动态特性变化,进而可能导致环路失锁,因此本发明通过在温度补偿单元对VCO进行电压补偿的同时,增加对电荷泵的电流补偿,可同步补偿环路动态特性,有效增强设计的稳定性,更加适应工业应用。
本发明第三实施方式涉及一种电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法,其流程如图15所示,具体包含以下步骤:
步骤S1501,将标准时钟和所述锁相环电路中的压控振荡器的反馈时钟进行比较。
步骤S1502,将所述比较的结果转化为模拟电流。
步骤S1503,将所述模拟电流转换为电压Vadj。
步骤S1504,将所述Vadj与N个预设的表征温度变化的边际电压值进行比较,得到反映电压大小的数字信号值。其中,所述N个边际电压值分别为VBH1、VBH0、VBL1、VBL0,其中VBH1>VBH0>VBL1>VBL0;所述VBH1、VBH0、VBL1、VBL0可通过对参考电压的电阻分压生成。
步骤S1505,根据所述数字信号值对所述压控振荡器中的电容进行关闭或开启控制。其具体控制过程如下:
在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,关闭所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,开启所述压控振荡器中越多的电容。
在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,开启所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,关闭所述压控振荡器中越多的电容。
不难发现,本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例,本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是,上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包含相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第四实施方式涉及一种电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法。第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进,主要改进之处在于:在第三实施方式中,只对压控振荡器进行了温度补偿。而在本发明第四实施方式中,在对压控振荡器进行温度补偿的同时,还对电荷泵进行温度补偿。其具体流程如图16所示,包括以下步骤:
步骤S1601至步骤S 1505与本发明第三实施方式的步骤S1501至步骤S1605类似,在此不再赘述。
在本实施方式中,在得到反映电压大小的数字信号值后,除了执行与步骤S1605之外,还需执行步骤S1606,即根据所述数字信号值对所述锁相环电路中的电荷泵内的MOS管进行关闭或开启控制。其具体控制过程如下:
在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,关闭所述电荷泵中越多的MOS管,在所述数字信号值所反映的电压越低时,开启所述电荷泵中越多的MOS管。
在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,开启所述电荷泵中越多的MOS管,在所述数字信号值所反映的电压越低时,关闭所述电荷泵中越多的MOS管。
需要说明的是,上述步骤S1605和步骤S1606除了可以顺序执行之外,还可以并行执行,也就是说,在步骤S1604得到反映电压大小的数字信号值后,同时执行步骤S1605和步骤S1606,分别对压控振荡器和电荷泵进行温度补偿。
由于第二实施方式与本实施方式相互对应,因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (13)
1.一种电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,包含:鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、温度补偿单元,分频器;
所述鉴频鉴相器将标准时钟频率和所述分频器输出的反馈频率进行比较,并将所述比较结果输出给所述电荷泵;
所述电荷泵将所述比较结果转化为模拟电流,并将转化后的所述模拟电流输出给所述环路滤波器;
所述环路滤波器将所述模拟电流转换为调整电压Vadj,并将转换后的所述Vadj输出给所述压控振荡器和所述温度补偿单元;
所述压控振荡器根据所述Vadj进行频率细调直到锁定,所述压控振荡器中包含供所述温度补偿单元控制的电容;
所述温度补偿单元包含比较子单元和压控振荡器补偿逻辑控制子单元;所述比较子单元将所述Vadj与N个预设的表征温度变化的边际电压值进行比较,并将得到的反映电压大小的数字信号值输出给所述压控振荡器补偿逻辑控制子单元,所述压控振荡器补偿逻辑控制子单元根据该数字信号值向所述压控振荡器输出控制信号,将该压控振荡器中供该温度补偿单元控制的电容进行关闭或开启;
所述分频器将所述压控振荡器的输出频率进行分频处理并输出给所述鉴频鉴相器。
2.根据权利要求1所述的电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,所述压控振荡器补偿逻辑控制子单元在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,关闭所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,开启所述压控振荡器中越多的电容;
所述压控振荡器补偿逻辑控制子单元在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,开启所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,关闭所述压控振荡器中越多的电容。
3.根据权利要求1所述的电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,
所述电荷泵中还包含供所述温度补偿单元控制的MOS管;
所述温度补偿单元还包含电荷泵补偿逻辑控制子单元,该电荷泵补偿逻辑控制子单元从所述比较子单元接收所述数字信号值,并根据该数字信号值向所述电荷泵输出控制信号,将该电荷泵中供该温度补偿单元控制的MOS管进行关闭或开启。
4.根据权利要求3所述的电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,
所述电荷泵补偿逻辑控制子单元在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,关闭所述电荷泵中越多的MOS管,在所述数字信号值所反映的电压越低时,开启所述电荷泵中越多的MOS管;
所述电荷泵补偿逻辑控制子单元在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,开启所述电荷泵中越多的MOS管,在所述数字信号值所反映的电压越低时,关闭所述电荷泵中越多的MOS管。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,
所述比较子单元包含N个轨到轨比较器,每个所述轨到轨比较器将所述Vadj与一个所述边际电压值进行比较,在不同轨到轨比较器中参与比较的边际电压值不同;
每个所述轨到轨比较器根据比较结果输出一位信号,N个所述轨到轨比较器输出的N位信号组合成所述数字信号值。
6.根据权利要求5所述的电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,
所述N个边际电压值分别为VBH1、VBH0、VBL1、VBL0,其中VBH1>VBH0>VBL1>VBL0;
所述比较子单元包含分压电阻链,该分压电阻链生成所述VBH1、VBH0、VBL1、VBL0,并将生成的所述VBH1、VBH0、VBL1、VBL0输出到各所述轨到轨比较器中。
7.根据权利要求6所述的电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,
所述分压电阻链末端设有一个NMOS管开关,该NMOS管开关开启时,该分压电阻链工作,该NMOS管开关关闭时,该分压电阻链停止工作。
8.根据权利要求5所述的电感电容振荡器的锁相环电路,其特征在于,
所述比较子单元还包含缓冲器,由该缓冲器将所述Vadj传递到各所述轨到轨比较器中。
9.一种电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法,其特征在于,包含以下步骤:
将标准时钟和所述锁相环电路中的压控振荡器的反馈时钟进行比较;
将所述比较的结果转化为模拟电流;
将所述模拟电流转换为电压Vadj;
将所述Vadj与N个预设的表征温度变化的边际电压值进行比较,得到反映电压大小的数字信号值;
根据所述数字信号值对所述压控振荡器中的电容进行关闭或开启控制。
10.根据权利要求9所述的电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法,其特征在于,所述根据数字信号值对所述压控振荡器中的电容进行关闭或开启控制的步骤中,包含以下子步骤:
在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,关闭所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,开启所述压控振荡器中越多的电容;
在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,开启所述压控振荡器中越多的电容,在所述数字信号值所反映的电压越低时,关闭所述压控振荡器中越多的电容。
11.根据权利要求9所述的电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法,其特征在于,在得到反映电压大小的数字信号值后,还包含以下步骤:
根据所述数字信号值对所述锁相环电路中的电荷泵内的MOS管进行关闭或开启控制。
12.根据权利要求11所述的电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法,其特征在于,所述根据数字信号值对所述锁相环电路中的电荷泵内的MOS管进行关闭或开启控制的步骤中,包含以下子步骤:
在压控振荡器增益Kvco大于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,关闭所述电荷泵中越多的MOS管,在所述数字信号值所反映的电压越低时,开启所述电荷泵中越多的MOS管;
在压控振荡器增益Kvco小于零的情况下,在所述数字信号值所反映的电压越高时,开启所述电荷泵中越多的MOS管,在所述数字信号值所反映的电压越低时,关闭所述电荷泵中越多的MOS管。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的电感电容振荡器的锁相环电路的温度补偿方法,其特征在于,
所述N个边际电压值分别为VBH1、VBH0、VBL1、VBL0,其中VBH1>VBH0>VBL1>VBL0;
所述VBH1、VBH0、VBL1、VBL0通过对参考电压的电阻分压生成。
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