CN103338038B - 锁相环电路 - Google Patents

Abstract

一种锁相环电路。所述锁相环电路包括：鉴频鉴相器、压控振荡器和电压提供电路，所述鉴频鉴相器适于根据参考信号和所述压控振荡器的输出信号的比较结果输出控制信号；所述电压提供电路适于在第一阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供起振电压信号，在第二阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供控制电压信号；所述控制电压信号基于所述控制信号而产生；所述第一阶段为控制电压信号产生之前，所述第二阶段为所述控制电压信号产生之后。本发明的锁相环电路的锁定时间较短。

Description

锁相环电路

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种锁相环电路。

背景技术

锁相环(Phase-Locked Loop，PLL)电路利用反馈原理控制输出变量，以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪。目前电荷泵锁相环是目前锁相环电路的主流，由于它具有捕捉范围宽、捕捉时间短、线性范围大等优点被广泛地应用于现代通信领域中。

图1示出了现有的一种电荷泵锁相环。参考图1，所述锁相环包括：鉴频鉴相器10、电荷泵电路20、环路滤波器30和压控振荡器40。

所述鉴频鉴相器10的第一输入端接收基准信号Ref，第二输入端连接所述压控振荡器40的输出端out，用于比较所述基准信号Ref和所述压控振荡器40的输出信号的频率。所述电荷泵电路20连接所述鉴频鉴相器10的输出端，用于根据所述鉴频鉴相器10的比较结果调整输出电压。所述环路滤波器连接所述电荷泵电路20，用于对所述电荷泵电路20的输出电压进行滤波。所述压控振荡器40连接所述环路滤波器30，用于根据所述环路滤波器30滤波后的输出电压调整输出信号的频率。

图1所示锁相环电路的工作原理为：若所述压控振荡器40的输出信号的频率小于所述基准信号Ref的频率时，所述电荷泵电路20升高其输出电压，所述输出电压经过所述环路滤波器30进行滤波后输出直流电压部分，所述压控振荡器40在所述升高后的电压的控制下提高输出信号的频率。

反之，若所述压控振荡器40的输出信号的频率大于所述基准信号Ref的频率时，所述电荷泵电路20降低输出电压，经过滤波后，所述压控振荡器40根据降低的电压降低输出信号的频率。经过反复调整，直至所述压控振荡器40的输出信号的频率等于所述基准信号Ref的频率时，所述压控振荡器40的输出信号被锁定。

但是，现有的锁相环电路在将压控振荡器的输出信号锁定至参考信号的频率时所需时间较长。

更多关于锁相环电路的内容可参考公开号为CN101594144A、发明名称为“锁相环路”的中国专利申请。

发明内容

本发明解决的问题是现有的锁相环电路锁定时间较长。

为解决上述问题，本发明提供一种锁相环电路，包括：鉴频鉴相器和压控振荡器，所述鉴频鉴相器适于根据参考信号和所述压控振荡器的输出信号的比较结果输出控制信号；所述锁相环电路还包括：电压提供电路，适于在第一阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供起振电压信号，在第二阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供控制电压信号；所述控制电压信号基于所述控制信号而产生；所述第一阶段为控制电压信号产生之前，所述第二阶段为所述控制电压信号产生之后。所述电压提供电路包括第一晶体管和导通控制电路，所述导通控制电路的输出信号适于在所述第一阶段导通所述第一晶体管且在所述第二阶段关断所述第一晶体管；所述第一晶体管的控制端适于接收所述导通控制电路的输出信号；所述第一晶体管的第一端适于接收起振电压信号，所述第一晶体管的第二端适于与所述压控振荡器的电压输入端连接。所述电压提供电路包括：第二电阻、第三反相器、第七晶体管和第八晶体管，所述第三反相器的输入端适于接收所述控制电压信号，输出端连接所述第二电阻的第二端、所述第七晶体管的栅极和所述第八晶体管的栅极；所述第二电阻的第一端连接电源电压；所述第七晶体管的漏极适于接收起振电压信号，源极连接所述第八晶体管的漏极；所述第八晶体管的源极适于接收所述控制电压信号。

可选地，所述锁相环电路还包括滤波器，所述鉴频鉴相器为乘法器；

所述乘法器的第一输入端适于接收所述参考信号，第二输入端适于接收所述压控振荡器的输出信号，输出端适于输出所述控制信号；

所述滤波器适于滤除所述控制信号中的高频信号，将所述控制信号中的直流信号作为所述控制电压信号输出。

可选地，所述锁相环电路还包括：

至少一电荷泵电路，适于接收所述控制信号，其输出端输出控制电流信号；

环路滤波器，适于接收一电荷泵电路的控制电流信号，以产生所述控制电压信号。

可选地，所述控制信号包括充电控制信号和放电控制信号；所述鉴频鉴相器包括：第一触发器、第二触发器和第一与门；

所述第一触发器的第一输入端连接电源电压，第二输入端适于接收所述参考信号，输出端适于输出所述充电控制信号；

所述第二触发器的第一输入端接地，第二输入端适于接收所述压控振荡器的输出信号，输出端适于输出所述放电控制信号；

所述第一与门第一输入端连接所述第一触发器的输出端，第二输入端连接所述第二触发器的输出端，输出端连接所述第一触发器的复位端和所述第二触发器的复位端。

可选地，所述电荷泵电路包括：充电电路和放电电路，所述充电电路包括：充电电流源和由所述充电控制信号控制的第一开关，所述放电电路包括：放电电流源和由所述放电控制信号控制的第二开关；

所述第一开关连接在所述充电电流源和所述电荷泵电路的输出端之间；

所述第二开关连接在所述放电电流源和所述电荷泵电路的输出端之间。

可选地，所述电荷泵电路的数量为一个，所述环路滤波器包括：第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述电荷泵电路的输出端，第二端连接所述第一电容的第一端；所述第一电容的第二端接地；所述第一电阻的第一端的电压信号为所述控制电压信号。

可选地，所述电荷泵电路的数量大于一个；所述锁相环电路还包括：选择电路，适于根据所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值与预设波动范围的比较结果，选择相应的电荷泵电路输出的控制电流信号输出至所述选择电路的输出端；

所述环路滤波器包括：第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述选择电路的输出端，第二端连接所述第一电容的第一端；所述第一电容的第二端接地；所述第一电阻的第一端的电压信号为所述控制电压信号。

可选地，同一电荷泵电路的充电电流源和放电电流源的电流值的绝对值相等，不同电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值不相等。

可选地，所述电荷泵电路的数量为两个，第一电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值大于第二电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值；所述选择电路适于在所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值落入所述预设波动范围时选择第二电荷泵电路，否则选择第一电荷泵电路。

可选地，所述选择电路包括：第一比较器、第二比较器、第三与门、第二晶体管和第三晶体管，

所述第一比较器的同相输入端适于输入预设波动范围的最大值，反相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，输出端连接所述第三与门的第一输入端；

所述第二比较器的同相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，反相输入端适于输入预设波动范围的最小值，输出端连接所述第三与门的第二输入端；

所述第三与门的输出端连接所述第二晶体管和第三晶体管的栅极；

所述第二晶体管的漏极连接所述第一电荷泵电路的输出端，源极连接所述第三晶体管的源极和所述第一电阻的第一端；

所述第三晶体管的漏极连接所述第二电荷泵电路的输出端。

可选地，所述电荷泵电路的数量为三个，第一电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值大于第二电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值，所述第二电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值大于第三电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值；

所述选择电路适于在所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值落入第一预设波动范围时选择第三电荷泵电路，在所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值落入第二预设波动范围且未落入第一预设波动范围时选择第二电荷泵电路，否则选择第一电荷泵电路；所述第二预设波动范围包含所述第一预设波动范围。

可选地，所述选择电路包括：第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、第四与门、第五与门、第六与门、第二反相器、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；

所述第三比较器的同相输入端适于输入第二预设波动范围的最大值，反相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，输出端连接所述第四与门的第一输入端；

所述第四比较器的同相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，反相输入端适于输入第二预设波动范围的最小值，输出端连接所述第四与门的第二输入端；

所述第四与门的输出端连接所述第六与门的第一输入端；

所述第五比较器的同相输入端适于输入第一预设波动范围的最大值，反相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，输出端连接所述第五与门的第一输入端；

所述第六比较器的同相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，反相输入端适于输入第一预设波动范围的最小值，输出端连接所述第五与门的第二输入端；

所述第五与门的输出端连接所述第二反相器的输入端；所述第二反相器的输出端连接所述第六与门的第二输入端；

所述第四晶体管的栅极连接所述第四与门的输出端，漏极连接所述第一电荷泵电路的输出端，源极连接所述第五晶体管的源极、所述第六晶体管的源极和所述第一电阻的第一端；

所述第五晶体管的栅极连接所述第六与门的输出端，漏极连接所述第二电荷泵电路的输出端；

所述第六晶体管的栅极连接所述第五与门的输出端，漏极连接所述第三电荷泵电路的输出端。

可选地，所述导通控制电路包括：延迟电路、第一反相器和第二与门，

所述延迟电路的输入端适于接收起始控制信号，输出端连接所述第一反相器的输入端；

所述第一反相器的输出端连接所述第二与门的第二输入端；

所述第二与门的第一输入端适于接收所述起始控制信号，输出端连接所述第一晶体管的控制端。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案的锁相环电路，压控振荡器在控制电压信号产生之前的第一阶段基于起振电压信号起振，在控制电压信号产生之后的第二阶段基于所述控制电压信号进行振荡，所述第一阶段对应于所述锁相环电路的环路响应时间。与现有技术相比，本发明的锁相环电路在环路响应之前可以直接振荡至所述起振电压信号所对应的频率，从而缩短了锁相环电路的锁定时间。

可选方案中，所述锁相环电路还可以包括多个电荷泵电路和选择电路，所述选择电路根据压控振荡器的电压输入端的信号的电压值与预设波动范围的比较结果选择相应的电荷泵电路。具体地，当所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值落入预设波动范围时，所述选择电路选择电流值的绝对值较小的电荷泵电路，否则选择电流值的绝对值较大的电荷泵电路。也就是说，在压控振荡器进入波动状态时，可由所述选择电路选择电流值的绝对值较小的电荷泵电路进行充放电，从而进一步缩短锁相环电路的锁定时间。

附图说明

图1是现有的一种电荷泵锁相环的电路结构示意图；

图2是本发明锁相环电路的实施例一的电路示意图；

图3是图2中鉴频鉴相器的一种实现方式的电路示意图；

图4是图2中电荷泵电路和环路滤波器的一种实现方式的电路示意图；

图5是图2中电压提供电路的一种实现方式的电路示意图；

图6是图5所示电压提供电路的信号时序图；

图7是现有技术中锁相环电路的仿真示意图；

图8是本发明实施例一的锁相环电路的仿真示意图；

图9是本发明锁相环电路中的实施例二的电路示意图；

图10是图9所示选择电路的一种实现方式的电路示意图；

图11本发明锁相环电路的实施例三的电路示意图；

图12是图11中所示选择电路的一种实现方式的电路示意图；

图13是本发明锁相环电路的实施例四的电路示意图；

图14是图13中所述电压提供电路的一种实现方式的电路示意图；

图15是本发明锁相环电路的实施例五的电路示意图。

具体实施方式

图1所示的现有的锁相环电路，所述压控振荡器40在所述环路滤波器30的输出电压的控制下调整输出信号的频率，所述锁相环电路在所述压控振荡器40的输出信号的频率等于参考信号Ref的频率时锁定。但是，所述锁相环电路的锁定时间较长。

本技术方案的发明人分析：由于电路的延迟作用，所述压控振荡器40在初始上电后一段时间内并没有接收到所述环路滤波器30的输出电压。在经过一段时间后，所述压控振荡器40基于所述环路滤波器30的输出电压起振，然后需要经过多次的反馈和调整，直至压控振荡器40的输出信号的频率与参考信号Ref的频率相等，所述压控振荡器40的输出频率被锁定。这导致图1所示锁相环电路的锁定时间较长。

基于上述研究，本发明提供了一种锁相环电路，所述锁相环电路包括：鉴频鉴相器、压控振荡器和电压提供电路。

所述鉴频鉴相器适于根据参考信号和所述压控振荡器的输出信号的比较结果输出控制信号；所述电压提供电路，适于在第一阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供起振电压信号，在第二阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供控制电压信号；所述控制电压信号基于所述控制信号而产生；所述第一阶段为控制电压信号产生之前，所述第二阶段为所述控制电压信号产生之后。

所述压控振荡器在接收到所述控制电压信号产生之前的第一阶段，即所述锁相环电路的环路响应之前基于起振电压信号起振。本发明的锁相环电路的锁定时间大大缩短。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例一

图2是本发明锁相环电路的实施例一的电路示意图。参考图2，所述锁相环电路包括：鉴频鉴相器100、电压提供电路200、压控振荡器300、电荷泵电路400和环路滤波器500。

所述鉴频鉴相器100适于根据参考信号REF和所述压控振荡器300的输出信号OUT的比较结果输出控制信号。在本实施例中，所述鉴频鉴相器100输出的控制信号可以包括充电控制信号和放电控制信号。

所述电荷泵电路400适于接收所述控制信号，并由输出端输出控制电流信号。

所述环路滤波器500，适于接收所述电荷泵电路400输出的控制电流信号，以产生控制电压信号。

具体地，参考图3，所述鉴频鉴相器包括：第一触发器101、第二触发器102和第一与门AND1。所述第一触发器101和第二触发器102为D触发器。

所述第一触发器101的第一输入端D1连接第一电源电压VDD，第二输入端CK1适于接收所述参考信号REF，输出端Q1适于输出充电控制信号QA，且所述第一触发器101的输出端Q1连接所述第一与门AND1的第一输入端。

所述第二触发器102的第一输入端D2端接地，第二输入端CK2端适于接收所述压控振荡器300的输出信号，输出端Q2适于输出放电控制信号QB且所述第二触发器102的输出端Q2连接所述第一与门AND1的第二输入端。

所述第一与门AND1的输出端连接所述第一触发器101的复位端RST1和所述第二触发器102的复位端RST2。

图4示出了图2中电荷泵电路和环路滤波器的电路示意图。参考图4，所述电荷泵电路400包括：充电电路和放电电路。

具体地，所述充电电路包括充电电流源I1和第一开关S1，所述放电电路包括放电电流源I2和第二开关S2。所述第一开关S1的第一端连接所述充电电流源I1，所述第二开关S2的第一端连接所述放电电流源I2，所述第一开关S1的第二端连接所述第二开关S2的第二端并作为所述电荷泵电路400的输出端以输出控制电流信号。

所述第一开关S1适于在接收到所述鉴频鉴相器100产生的充电控制信号QA时导通，所述充电电流源I1与所述环路滤波器500连接，由所述充电电路输出所述控制电流信号。

所述第二开关S2适于在接收到所述鉴频鉴相器100产生的放电控制信号QB时导通，所述放电电流源I2与所述环路滤波器500连接，由所述放电电路输出所述控制电流信号。

继续参考图4，所述环路滤波器500包括：第一电阻R1和第一电容C1。

所述第一电阻R1的第一端作为所述环路滤波器500的输出端，适于输出控制电压信号，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一电容C1的第一端；所述第一电容C1的第二端接地。

参考图4，当所述第一开关S1导通时，所述充电电流源I1通过所述第一开关S1和第一电阻R1与所述第一电容C1相连，所述充电电流源I1对所述第一电容C1进行充电，所述环路滤波器500的输出端输出的控制电压信号的电压值升高；当所述第二开关S2导通时，所述放电电流源I2通过所述第二开关S2和第一电阻R1与所述第一电容C1相连，所述放电电流源对所述第一电容C1进行放电，所述环路滤波器500的输出端输出的控制电压信号的电压值降低。

再结合图2，所述压控振荡器300的电压输入端连接所述环路滤波器500的输出端，所述压控振荡器300在所述控制电压信号的控制下输出与所述控制电压信号的电压值相对应的输出信号OUT。

图5示出了本发明电压提供电路的一种实现方式的电路示意图，参考图5，所述电压提供电路200可以包括：第一晶体管M1和导通控制电路。

所述导通控制电路的输出信号CTR1适于在第一阶段导通所述第一晶体管M1且在第二阶段关断所述第一晶体管M1。

所述第一晶体管M1的控制端适于接收所述导通控制电路的输出信号CTR1，第一端适于接收起振电压信号，第二端适于连接所述压控振荡器300的电压输入端。

具体地，所述导通控制电路可以包括：延迟电路301、第一反相器INV1和第二与门AND2。

所述延迟电路301的输入端适于接收起始控制信号CTR2，输出端连接所述第一反相器INV1的输入端。所述延迟电路301可以由偶数个反相器组成，也可以采用其他电路，本发明对此不做限制。

所述第一反相器INV1的输出端连接所述第二与门AND2的第二输入端；所述第一反相器INV1输出截止控制信号CTR3。

所述第二与门AND2的第一输入端适于接收所述起始控制信号CTR2，输出端连接所述第一晶体管M1的控制端。

在本实施例中，所述导通控制电路的输出信号CTR1的持续时间早于或等于控制电压信号产生的时间。

在本实施例中，所述起始控制信号CTR2由外部电路提供。图6是图5所示电压提供电路的信号时序示意图。

参考图5和图6，所述起始控制信号CTR2在t1时刻由低电平变为高电平，并且所述起始控制信号CTR2经过延迟电路301和第一反相器INV1后形成所述截止控制信号CTR3，所述截止控制信号CTR3在t2时刻由高电平变为低电平；所述起始控制信号CTR2和所述截止控制信号CTR3经过所述第二与门AND2后形成所述导通控制电路的输出信号CTR1。

如图6所示，所述导通控制电路的输出信号CTR1在t1时刻至t2时刻内维持高电平。再结合图2，也就是说，所述t2时刻早于或等于环路滤波器500输出的控制电压信号到达所述压控振荡器300的时刻。

在本实施例中，所述第一晶体管M1为NMOS管，所述NMOS管的栅极作为所述第一晶体管M1的控制端，适于接收所述导通控制电路的输出信号CTR1；所述NMOS管的漏极作为所述第一晶体管M1的第一端，适于接收所述起振电压信号；所述NMOS管的源极作为所述第一晶体管M1的第二端，适于在所述第一晶体管M1导通时将所述起振电压信号输出至所述压控振荡器300的电压输入端。

具体地，在t1时刻至t2时刻内，所述导通控制电路的输出信号CTR1维持高电平，使得所述第一晶体管M1导通。所述第一晶体管M1的第二端将所述第一晶体管M1接收的起振电压信号输出至所述压控振荡器300。

需要说明的是，所述起振电压信号可以根据实际情况进行设定，例如，所述起振电压信号为0.6V。由于预设的起振电压信号会影响锁相环电路中压控振荡器300的输出信号，因此，在实际应用中通常将所述起振电压信号设置为大于0V且小于锁相环的锁定频率所对应的电压值的2倍的范围之内。例如，可以将所述起振电压信号设置为锁相环的锁定频率所对应的电压值。当然，本发明对此不做限制。

继续参考图2，所述压控振荡器300的电压输入端连接所述电压提供电路200和所述环路滤波器500。所述电压提供电路200在所述环路滤波器500产生控制电压信号之前的第一阶段输出起振电压信号至所述压控振荡器300。所述压控振荡器300适于在所述第一阶段基于所述起振电压信号获得输出信号OUT，在所述环路滤波器500产生控制电压信号之后的第二阶段基于所述控制电压信号获得输出信号OUT。

图7为现有的锁相环电路的仿真示意图，图8为本发明实施例一锁相环电路的仿真示意图。

参考图7，现有的锁相环电路在锁定之前所需时间较长，大约需要12.7μs。并且，在T1阶段之前，压控振荡器的输出一直为0V，也就是说，T1阶段之前，所述锁相环电路的环路尚未进行响应，所述压控振荡器在T1阶段和T2阶段进行振荡，直到锁相环的输出信号被锁定。

参考图8，实施例一中压控振荡器在电路上电后直接振荡至0.5V左右，并在T3阶段内进行振荡，最终锁定所需的时间T3大约为10.8μs，比现有的锁相环电路的锁定时间缩短了大约2μs。

对比图7和图8可以得知：实施例一的锁相环电路在电路上电后即根据起振电压信号进行起振，并将与所述起振电压信号相对应的输出信号反馈至鉴频鉴相器。从而使得锁相环电路的输出信号可以更快地锁定至参考信号的频率，从而缩短了锁相环电路的锁定时间。

实施例二

发明人对现有的锁相环电路进行仿真时，还发现压控振荡器在进入波动状态(即所述压控振荡器的输出信号在与参考信号的频率比较接近时)会接续波动一段较长的时间，使得锁相环的锁定时间较长。参考图7，现有的锁相环电路在T2阶段内，压控振荡器的输出信号进行了波动状态，这段时间大约有1.7μs左右，若是能再次缩短T2阶段的波动时间，则可以进一步缩短锁相环电路的锁定时间。

基于上述研究，发明人提出了锁相环电路的另一种实现方式。在这种实现方式中，所述锁相环电路的电荷泵电路的数量大于一个；并且，所述锁相环电路还包括选择电路，所述选择电路适于根据压控振荡器的电压输入端的信号的电压值与预设波动范围的比较结果选择相应的电荷泵电路的输出端与所述选择电路的输出端连接。

下面结合具体实施例对上述锁相环电路做进一步说明。图9示出了本发明锁相环电路的实施例二的电路示意图。

参考图9，所述锁相环电路包括：鉴频鉴相器100、电压提供电路200、压控振荡器300、第一电荷泵电路401、第二电荷泵电路402、选择电路600和环路滤波器500。

其中，所述鉴频鉴相器100、电压提供电路200、压控振荡器300和环路滤波器500的具体电路结构可参考实施例一中的相应部分，在此不再赘述。所述第一电荷泵401和第二电荷泵402分别适于根据鉴频鉴相器输出的控制信号输出控制电流信号。

图10示出了图9中第一电荷泵电路、第二电荷泵电路以及选择电路的电路示意图。参考图10，与实施例一中的电荷泵电路相类似的，所述第一电荷泵电路401包括第一充电电路和第一放电电路；所述第一充电电路包括充电电流源I11和由充电控制信号QA控制的开关S11，所述第一放电电路包括放电电流源I12和由放电控制信号QB控制的开关I12。

所述开关S11连接在所述充电电流源I11和第一电荷泵电路401的输出端A之间。所述开关S12连接在所述放电电流源I12和第一电荷泵电路401的输出端A之间。

所述第二电荷泵电路402包括第二充电电路和第二放电电路，所述第二充电电路包括：充电电流源I21和由充电控制信号QA控制的开关S21；所述第二放电电路包括：放电电流源I22和由放电控制信号QB控制的开关S22。

所述开关S21连接在所述充电电流源I21和第二电荷泵电路402的输出端B之间。所述开关S22连接在所述放电电流源I22和第二电荷泵电路402的输出端B之间。

所述开关S11和开关S21适于在所述充电控制信号QA的控制下导通。所述开关S12和开关S22适于在所述放电控制信号QB的控制下导通。

在本实施例中，位于同一电荷泵电路的充电电流源和放电电流源的电流值的绝对值相等，不同电荷泵电路的充电电流源的电流值不相等。

具体地，所述第一电荷泵电路401中的第一充电电流源和第一放电电流源的电流值的绝对值相等。所述第二电荷泵电路402中的第二充电电流源和第二放电电流源的电流值的绝对值相等。所述第一充电电流源的电流值的绝对值大于所述第二充电电流源的电流值的绝对值。

继续参考图10，所述选择电路600可以包括：第一比较器CMP1、第二比较器CMP2、第三与门AND3、第二晶体管M2和第三晶体管M3。

所述第一比较器CMP1的同相输入端适于输入预设波动范围的最大值V11，反相输入端适于接收所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO，输出端连接所述第三与门AND3的第一输入端；

所述第二比较器CMP2的同相输入端适于接收所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO，反相输入端适于接收预设波动范围的最小值V12，输出端连接所述第三与门AND3的第二输入端；

所述第三与门AND3的输出端连接所述第二晶体管M2和所述第三晶体管M3的栅极；

所述第二晶体管M2的漏极连接所述第一电荷泵电路401的输出端A，源极连接所述环路滤波器500和所述第三晶体管M3的源极；所述第二晶体管M2的源极作为所述选择电路600的输出端C。

所述第三晶体管M3的漏极连接所述第二电荷泵电路402的输出端B。

具体地，所述第二晶体管M2为PMOS管，所述第三晶体管M3为NMOS管。

在本实施例中，所述预设波动范围的最大值V11与最小值V12之间的差值为0.2V，当然也可以根据实际需要设置其他的值，此不应限制本发明的保护范围。

图10所示的选择电路600在所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值落入预设波动范围时选择所述第二电荷泵电路402输出的控制电压信号至所述选择电路600的输出端C，否则选择第一电荷泵电路401输出的控制电压信号至所述选择电路600的输出端C。

所述预设波动范围可以根据电路的特性以及电路的实际应用场景等因素做相应的设置，本发明对此不做限制。

下面对图10所示选择电路的工作原理做进一步说明。

所述第一比较器CMP1对所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值和所述预设波动范围的最大值V11进行比较，若所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值小于所述预设波动范围的最大值V11时输出高电平“1”，反之，则输出低电平“0”。

同样地，所述第二比较器CMP2对所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值和所述预设波动范围的最小值V12进行比较，当所述压控振荡器300的电压输入端的信信号VCO的电压值大于所述预设波动范围的最大值V12时输出高电平“1”，反之，则输出低电平“0”。

所述第三与门AND3接收所述第一比较器CMP1和第二比较器CMP2的比较结果，当接收到的两个比较结果均为高电平“1”(即所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值落入所述预设波动范围)时输出高电平“1”；否则，输出低电平“0”。

当所述第三与门AND3输出低电平“0”(即所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值未落入所述预设波动范围)时，所述第二晶体管M2导通，即选择所述第一电荷泵电路401的输出端A与所述选择电路600的输出端C相连。所述环路滤波器500基于所述第一电荷泵电路401输出的控制电流信号获得控制电压信号。

当第三与门AND3输出高电平“1”(即所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值落入所述预设波动范围)时，所述第三晶体管M3导通，所述选择电路600选择所述第二电荷泵电路402的输出端B与所述选择电路600的输出端C相连。所述环路滤波器500基于所述第二电荷泵电路402输出的控制电流信号获得控制电压信号。

需要说明的是：参考图9和图10，所述压控振荡器300在所述环路滤波器500输出控制电压信号之前的第一阶段基于所述电压提供电路200提供的起振电压信号起振，也就是说，在第一阶段内所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO为所述起振电压信号。

在第一阶段内，所述选择电路600根据所述起振电压信号与预设波动范围的比较结果使得所述第二晶体管M2导通或者所述第三晶体管M3导通；但是，在所述鉴频鉴相器100输出所述充电控制信号QA或放电控制信号QB之前，所述第一电荷泵电路401和所述第二电荷泵电路402无法输出相应的控制电流信号，所述压控振荡器300仍然基于所述电压提供电路200提供的起振电压信号起振，因此，所述选择电路600对电荷泵电路的选择不会发生改变，也就是说，所述第二晶体管M2和第三晶体管M3的导通或关闭状态未发生改变。

直至所述鉴频鉴相器100输出所述充电控制信号QA或放电控制信号QB之后，所述第一电荷泵电路401和所述第二电荷泵电路402输出相应的控制电流信号，所述选择电路600将选中的电荷泵电路输出的控制电流信号输出至所述选择电路600的输出端C。所述环路滤波器500基于接收到的控制电流信号产生控制电压信号。

也就是说，在所述控制电压信号产生之后的第二阶段，所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO为所述控制电压信号；所述选择电路600在第二阶段内基于所述压控振荡器300的电压输入端接收到的控制电压信号进行电荷泵电路的选择。

由以上分析可知：所述环路滤波器500在所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值未落入预设波动范围时采用输出电流较大的电荷泵电路即第一电荷泵电路401进行充放电，这样可快速调整压控振荡器的输出信号。

当所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值落入预设波动范围时即说明所述压控振荡器300进入了波动状态，这时所述选择电路600选择输出电流较小的电荷泵电路即第二电荷泵电路402对所述环路滤波器500进行充放电，这样可以更加精细的调节所述压控振荡器300的受控电压值，从而使压控振荡器300的输出信号更快的锁定至参考信号的频率，进而缩短锁相环电路的锁定时间。

实施例三

图11示出了本发明锁相环电路的实施例三的电路示意图。参考图11，与实施例二的区别之处在于：所述锁相环电路包括三个电荷泵电路，即第一电荷泵电路401、第二电荷泵电路402和第三电荷泵电路403。所述锁相环电路还包括选择电路601。实施例三的其他电路部分可参考实施例一的相应电路，在此不再赘述。

所述第一电荷泵电路401包括：第一充电电路和第一放电电路，第二电荷泵电路402包括：第二充电电路和第二放电电路，所述第三电荷泵电路403包括：第三充电电路和第三放电电路。

所述第一充电电路产生的电流值的绝对值大于所述第二充电电路产生的电流值的绝对值，所述第二充电电路产生的电流值的绝对值大于所述第三充电电路产生的电流值的绝对值。另外，位于同一电荷泵电路中的充电电路和放电电路产生的电流的绝对值相同。

所述第一电荷泵电路401、第二电荷泵电路402和第三电荷泵电路403的具体电路可参考图2中第一电荷泵电路和第二电荷泵电路的电路，在此不再赘述。

所述选择电路601适于在所述压控振荡器300的电压输入端的信号的电压值落入第一预设波动范围时选择第三电荷泵电路403，在所述压控振荡器300的电压输入端的信号落入第二预设波动范围且未落入第一预设波动范围时选择第二电荷泵电路402，否则选择第一电荷泵电路401。

其中，所述第一预设波动范围包含于所述第二预设波动范围。举例来说，所述第一预设波动范围为1.95V～2.05V，所述第二预设波动范围为1.9V～2.1V。

图12示出了图11中选择电路的一种实现方式的电路示意图。参考图12，所述选择电路可以包括：第三比较器CMP3、第四比较器CMP4、第五比较器CMP5、第六比较器CMP6、第四与门AND4、第五与门AND5、第六与门AND6、第二反相器INV2、第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6。

所述第三比较器CMP3的同相输入端适于接收所述第二预设波动范围的最大值V1，反相输入端适于接收所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO，输出端连接所述第四与门AND4的第一输入端；

所述第四比较器CMP4的同相输入端适于接收所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO，反相输入端适于接收所述第二预设波动范围的最小值V2，输出端连接所述第四与门AND4的第二输入端；

所述第四与门AND4的输出端连接所述第六与门AND6的第一输入端；

所述第五比较器CMP5的同相输入端适于接收所述第一预设波动范围的最大值V3，反相输入端适于接收所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO，输出端连接所述第五与门AND5的第一输入端；

所述第六比较器CMP6的同相输入端适于接收所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO，反相输入端适于接收所述第一预设波动范围的最小值V4，输出端连接所述第五与门AND5的第二输入端；

所述第五与门AND5的输出端连接所述第二反相器INV2的输入端；所述第二反相器INV2的输出端连接所述第六与门AND6的第二输入端；

所述第四晶体管M4的栅极连接所述第四与门AND4的输出端；漏极连接所述第一电荷泵电路401的输出端，源极连接所述第五晶体管M5的源极、所述第六晶体管M6的源极和所述环路滤波器500。所述第四晶体管M4的源极作为所述选择电路的输出端。

所述第五晶体管M5的栅极连接所述第六与门AND6的输出端，漏极连接所述第二电荷泵电路402的输出端。

所述第六晶体管M6的栅极连接所述第五与门AND5的输出端，漏极连接所述第三电荷泵电路403的输出端。

具体地，所述第四晶体管M4为PMOS管，所述第五晶体管M5和第六晶体管M6为NMOS管。

下面再结合图12对所述选择电路的工作原理做进一步说明。

首先，假设第一预设波动范围为1.95V～2.05V，所述第二预设波动范围为1.9V～2.1V。那么，图11中所示的V1为2.1V，V2为1.9V；V3为2.05V，V4为1.95V。

第一种情形，假设所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值为2.0V，即假设所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值落入所述第一预设波动范围内。

此时，所述第三比较器CMP3、第四比较器CMP4、第五比较器CMP5以及第六比较器CMP6均输出高电平“1”；所述第四与门AND4和第五与门AND5也均输出高电平“1”。所述第五与门AND5的输出信号经过第二反相器INV2后变为低电平“0”，那么所述第六与门AND6输出低电平“0”。

第四与门AND4输出的高电平“1”使得所述第四晶体管M4关闭；第六与门AND6输出的低电平“0”使得所述第五晶体管M5关闭；第五与门AND5输出的高电平“1”使得所述第六晶体管M6导通，所述第三电荷泵电路403的输出端与所述选择电路的输出端(所述第四晶体管M4的源极)相连，即由所述第三电荷泵电路403对所述环路滤波器500进行充放电。

第二种情形，假设所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值为2.07V，即假设所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值落入所述第二预设波动范围且并未落入第一预设范围内。此时，所述第三比较器CMP3和第四比较器CMP4输出高电平“1”，因此，所述第四与门AND4输出高电平“1”。

而第五比较器CMP5输出低电平“0”，第六比较器CMP6输出高电平“1”；因此，所述第五与门AND5输出低电平“0”。所述第五与门AND5的输出信号经过第二反相器INV2后变为高电平“1”，那么所述第六与门AND6的两个输入端均接收高电平“1”，因此，所述第六与门AND6也输出高电平“1”。

第四与门AND4输出的高电平“1”使得所述第四晶体管M4关闭；第五与门AND5输出的低电平“0”使得所述第六晶体管M6关闭；第六与门AND6输出的高电平“1”使得所述第五晶体管M5导通，所述第二电荷泵402的输出端与所述选择电路的输出端相连，即由所述第二电荷泵电路402与所述环路滤波器500相连。

第三种情形，假设所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值为1.8V，即假设所述压控振荡器300的电压输入端的信号VCO的电压值未落入所述第二预设波动范围内更没有落入所述第一预设波动范围内。此时，所述第四与门AND4、第五与门AND5和第六与门AND6均输出低电平“0”。

第五与门AND5输出的低电平“0”以及第六与门AND6输出的低电平“0”使得所述第五晶体管M5和第六晶体管M6关闭。

第四与门AND4输出的低电平“0”使得所述第四晶体管M4导通，所述第一电荷泵电路401的输出端与所述选择电路的输出端连接，即选择所述第一电荷泵电路401与所述环路滤波器500相连。

与实施例二的锁相环电路相类似的，实施例三的锁相环电路在压控振荡器进入波动状态后由输出电流较大的电荷泵电路切换至输出电流较小的电荷泵电路，并且由于实施例三的锁相环电路中有三个电荷泵电路可供选择，因此，可以更加精确的调整振荡器的输出信号，从而进一步缩短锁相环电路的锁定时间。

上面分别以锁相环电路包括两个电荷泵电路和三个电荷泵电路为例对本发明技术方案的锁相环电路进行了说明，但是本发明对此不做限制，在其他实施例中，所述锁相环电路还可以包括三个以上的电荷泵电路。

实施例四

参考图13，所述锁相环电路包括：鉴频鉴相器100、电压提供电路201、压控振荡器300、电荷泵电路400和环路滤波电路500。

本实施例与实施例一的区别之处在于：所述电压提供电路201的第一输入端连接所述环路滤波器500的输出端，所述电压提供电路201的第二输入端适于接收起振电压信号，所述电压提供电路201在所述环路滤波器500产生控制电压信号之前的第一阶段将所述起振电压信号输出至所述压控振荡器300，在所述环路滤波器500产生控制电压信号之后的第二阶段将所述控制电压信号输出至所述压控振荡器300。

图14示出了图13中所述电压提供电路201的一种实现方式的电路示意图。参考图14，所述电压提供电路201包括：第二电阻R2、第三反相器INV3、第七晶体管M7和第八晶体管M8。具体地，所述第七晶体管M7为NMOS管，所述第八晶体管M8为PMOS管。

所述第三反相器INV3的输入端连接所述第八晶体管M8的源极，适于接收环路滤波器500输出的控制电压信号，输出端连接所述第二电阻R2的第二端、所述第七晶体管M7的栅极和所述第八晶体管M8的栅极。

所述第二电阻R2的第一端连接电源电压VCC。

所述第七晶体管M7的漏极适于接收起振电压信号，源极连接所述第八晶体管M8的漏极。

参考图13和图14，在所述环路滤波器500产生所述控制电压信号之前，所述第二电阻R2将所述第七晶体管M7的栅极电压上拉至高电位，所述第七晶体管M7导通，所述压控振荡器300接收所述起振电压信号。

在所述环路滤波器500产生所述控制电压信号之后，所述控制电压信号经过所述第三反相器INV3反相后输出低电平，即所述第七晶体管M7的栅极电压和所述第八晶体管M8的栅极电压变为低电平，因此所述第七晶体管M7关闭。

所述第八晶体管M8的源极接收的是所述控制电压信号，因此，所述第八晶体管M8导通，所述控制电压信号被发送至所述压控振荡器300。

在本实施例中，所述起振电压信号不受所述锁相环的环路响应时间(即所述控制电压信号的产生时间)所限，可以由外部电路一直持续地提供高电平的起振电压信号。在具体电路中，可以由一个电荷泵电路来持续提供所述起振电压信号，当然，本发明对此不做限制。另外，在其他实施例中，所述电压提供电路还可以采用其他电路来实现，本发明对此不做限制。

需要说明的是，在其他实施例中，在采用图14所示的电压提供电路的基础上，所述锁相环电路还可以包括两个以上的电荷泵电路及相应的选择电路。多个电荷泵电路和选择电路的实现方式可参考实施例二和实施例三中的描述，在此不再赘述。

实施例五

图15是本发明锁相环电路的实施例五的电路结构示意图。参考图15，所述锁相环电路包括：鉴频鉴相器100、电压提供电路200、压控振荡器300和滤波器510。

所述鉴频鉴相器100包括乘法器110，所述乘法器110的第一输入端适于接收参考信号REF，第二输入端适于接收所述压控振荡器300的输出信号OUT，输出端适于输出控制信号。

所述滤波器510适于滤除所述乘法器110输出的控制信号中的高频信号，将所述控制信号中的直流信号作为控制电压信号进行输出。所述滤波器510可以采用现有的低通滤波器来实现，在此不再赘述。

本实施例中的其他部分与实施例一中的相应部分相类似，在此不再赘述。

本实施例中，所述压控振荡器300在接收到所述控制电压信号之前根据所述电压提供电路200提供的起振电压信号获得输出信号OUT，在接收到所述控制电压信号之后根据所述控制电压信号获得输出信号OUT。

应当理解的是，在其他实施例中，所述电压提供电路还可以采用上述任意一个实施例中的实现方式来实现，在此不再赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种锁相环电路，包括：鉴频鉴相器和压控振荡器，所述鉴频鉴相器适于根据参考信号和所述压控振荡器的输出信号的比较结果输出控制信号；

其特征在于，还包括：

电压提供电路，适于在第一阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供起振电压信号，在第二阶段向所述压控振荡器的电压输入端提供控制电压信号；

所述控制电压信号基于所述控制信号而产生；所述第一阶段为控制电压信号产生之前，所述第二阶段为所述控制电压信号产生之后；

所述电压提供电路包括第一晶体管和导通控制电路，所述导通控制电路的输出信号适于在所述第一阶段导通所述第一晶体管且在所述第二阶段关断所述第一晶体管；所述第一晶体管的控制端适于接收所述导通控制电路的输出信号；所述第一晶体管的第一端适于接收起振电压信号，所述第一晶体管的第二端适于与所述压控振荡器的电压输入端连接；

或者所述电压提供电路包括：第二电阻、第三反相器、第七晶体管和第八晶体管，

所述第三反相器的输入端适于接收所述控制电压信号，输出端连接所述第二电阻的第二端、所述第七晶体管的栅极和所述第八晶体管的栅极；

所述第二电阻的第一端连接电源电压；

所述第七晶体管的漏极适于接收起振电压信号，源极连接所述第八晶体管的漏极；

所述第八晶体管的源极适于接收所述控制电压信号。

2.如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，还包括滤波器，所述鉴频鉴相器为乘法器；

所述乘法器的第一输入端适于接收所述参考信号，第二输入端适于接收所述压控振荡器的输出信号，输出端适于输出所述控制信号；

所述滤波器适于滤除所述控制信号中的高频信号，将所述控制信号中的直流信号作为所述控制电压信号输出。

3.如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，还包括：

至少一电荷泵电路，适于接收所述控制信号，其输出端输出控制电流信号；

环路滤波器，适于接收一电荷泵电路的控制电流信号，以产生所述控制电压信号。

4.如权利要求3所述的锁相环电路，其特征在于，所述控制信号包括充电控制信号和放电控制信号；所述鉴频鉴相器包括：第一触发器、第二触发器和第一与门；

所述第一触发器的第一输入端连接电源电压，第二输入端适于接收所述参考信号，输出端适于输出所述充电控制信号；

所述第二触发器的第一输入端接地，第二输入端适于接收所述压控振荡器的输出信号，输出端适于输出所述放电控制信号；

所述第一与门第一输入端连接所述第一触发器的输出端，第二输入端连接所述第二触发器的输出端，输出端连接所述第一触发器的复位端和所述第二触发器的复位端。

5.如权利要求4所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵电路包括：充电电路和放电电路，所述充电电路包括：充电电流源和由所述充电控制信号控制的第一开关，所述放电电路包括：放电电流源和由所述放电控制信号控制的第二开关；

所述第一开关连接在所述充电电流源和所述电荷泵电路的输出端之间；

所述第二开关连接在所述放电电流源和所述电荷泵电路的输出端之间。

6.如权利要求5所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵电路的数量为一个，所述环路滤波器包括：第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述电荷泵电路的输出端，第二端连接所述第一电容的第一端；所述第一电容的第二端接地；所述第一电阻的第一端的电压信号为所述控制电压信号。

7.如权利要求5所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵电路的数量大于一个；所述锁相环电路还包括：选择电路，适于根据所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值与预设波动范围的比较结果，选择相应的电荷泵电路输出的控制电流信号输出至所述选择电路的输出端；

所述环路滤波器包括：第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述选择电路的输出端，第二端连接所述第一电容的第一端；所述第一电容的第二端接地；所述第一电阻的第一端的电压信号为所述控制电压信号。

8.如权利要求7所述的锁相环电路，其特征在于，同一电荷泵电路的充电电流源和放电电流源的电流值的绝对值相等，不同电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值不相等。

9.如权利要求7所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵电路的数量为两个，第一电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值大于第二电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值；所述选择电路适于在所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值落入所述预设波动范围时选择第二电荷泵电路，否则选择第一电荷泵电路。

10.如权利要求9所述的锁相环电路，其特征在于，所述选择电路包括：第一比较器、第二比较器、第三与门、第二晶体管和第三晶体管，

所述第一比较器的同相输入端适于输入预设波动范围的最大值，反相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，输出端连接所述第三与门的第一输入端；

所述第二比较器的同相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，反相输入端适于输入预设波动范围的最小值，输出端连接所述第三与门的第二输入端；

所述第三与门的输出端连接所述第二晶体管和第三晶体管的栅极；

所述第二晶体管的漏极连接所述第一电荷泵电路的输出端，源极连接所述第三晶体管的源极和所述第一电阻的第一端；

所述第三晶体管的漏极连接所述第二电荷泵电路的输出端。

11.如权利要求9所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵电路的数量为三个，第一电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值大于第二电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值，所述第二电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值大于第三电荷泵电路的充电电流源的电流值的绝对值；

所述选择电路适于在所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值落入第一预设波动范围时选择第三电荷泵电路，在所述压控振荡器的电压输入端的信号的电压值落入第二预设波动范围且未落入第一预设波动范围时选择第二电荷泵电路，否则选择第一电荷泵电路；所述第二预设波动范围包含所述第一预设波动范围。

12.如权利要求11所述的锁相环电路，其特征在于，所述选择电路包括：第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、第四与门、第五与门、第六与门、第二反相器、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；

所述第三比较器的同相输入端适于输入第二预设波动范围的最大值，反相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，输出端连接所述第四与门的第一输入端；

所述第四比较器的同相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，反相输入端适于输入第二预设波动范围的最小值，输出端连接所述第四与门的第二输入端；

所述第四与门的输出端连接所述第六与门的第一输入端；

所述第五比较器的同相输入端适于输入第一预设波动范围的最大值，反相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，输出端连接所述第五与门的第一输入端；

所述第六比较器的同相输入端适于接收所述压控振荡器的电压输入端的信号，反相输入端适于输入第一预设波动范围的最小值，输出端连接所述第五与门的第二输入端；

所述第五与门的输出端连接所述第二反相器的输入端；所述第二反相器的输出端连接所述第六与门的第二输入端；

所述第四晶体管的栅极连接所述第四与门的输出端，漏极连接所述第一电荷泵电路的输出端，源极连接所述第五晶体管的源极、所述第六晶体管的源极和所述第一电阻的第一端；

所述第五晶体管的栅极连接所述第六与门的输出端，漏极连接所述第二电荷泵电路的输出端；

所述第六晶体管的栅极连接所述第五与门的输出端，漏极连接所述第三电荷泵电路的输出端。

13.如权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，所述导通控制电路包括：延迟电路、第一反相器和第二与门，

所述延迟电路的输入端适于接收起始控制信号，输出端连接所述第一反相器的输入端；

所述第一反相器的输出端连接所述第二与门的第二输入端；

所述第二与门的第一输入端适于接收所述起始控制信号，输出端连接所述第一晶体管的控制端。