CN104113327A - 电子装置及其采用充电泵的锁相回路以及其操作方法 - Google Patents

电子装置及其采用充电泵的锁相回路以及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104113327A
CN104113327A CN201410152825.5A CN201410152825A CN104113327A CN 104113327 A CN104113327 A CN 104113327A CN 201410152825 A CN201410152825 A CN 201410152825A CN 104113327 A CN104113327 A CN 104113327A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
active filter
reference voltage
charge pump
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410152825.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104113327B (zh
Inventor
莱恩·李·庞区
瓦特·布拉达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xueshan Technology Co ltd
Original Assignee
MStar Semiconductor Inc Taiwan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MStar Semiconductor Inc Taiwan filed Critical MStar Semiconductor Inc Taiwan
Publication of CN104113327A publication Critical patent/CN104113327A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104113327B publication Critical patent/CN104113327B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/089—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
    • H03L7/0891—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses the up-down pulses controlling source and sink current generators, e.g. a charge pump
    • H03L7/0895—Details of the current generators
    • H03L7/0898—Details of the current generators the source or sink current values being variable
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/093—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using special filtering or amplification characteristics in the loop

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

本发明提供的锁相回路包含一主动式滤波器、一可调式参考电压源与一充电泵。该主动式滤波器包含具有负输入节点、正输入节点与输出节点的一放大器。该可调式参考电压源耦接至该放大器的正输入节点，以提供可调整的一参考电压。该充电泵耦接至该放大器的负输入节点，以响应于一相位侦测器产生的一信号，提供一电流至或将一电流吸出该主动式滤波器。该充电泵包含耦接至第一电压的一第一电流源及耦接至第二电压的一第二电流源。该第二电流源包含一电阻。该第二电流源提供的一电流与该电阻的一电阻值相关，亦与参考电压及第二电压间的差异相关。

Description

电子装置及其采用充电泵的锁相回路以及其操作方法
技术领域
本发明与采用充电泵的锁相回路相关。
背景技术
锁相回路中包含用以提供参考信号的参考信号源、相位/频率侦测器、充电泵、滤波器、压控振荡器与回授除频器。压控振荡器的输出被传送至回授除频器，将原输出频率除以一整数值。相位/频率侦测器负责比较回授除频器的输出信号与该参考信号，两信号间的相位差异被用以控制充电泵中的充电电流源或放电电流源，以将滤波器中的电容充电或放电。滤波器的输出电压被用以控制压控振荡器，以调整其频率和相位。透过上述负回授循环，锁相回路能使得压控振荡器的输出信号的频率倍数于参考信号的频率。
锁相回路能追踪输入频率的变化或产生数倍于输入频率的频率。锁相回路可用以自存在噪声的通讯频道重建信号，或是协助数字电路产生时钟信号。
发明内容
于一实施例中，一装置包含一采用充电泵的锁相回路。该锁相回路中包含一主动式滤波器、一可调式参考电压源与一充电泵。该主动式滤波器包含一放大器。该放大器具有一负输入节点、一正输入节点与一输出节点。该输出节点和该负输入节点间设有一回授路径。该回授路径包含一电容。该可调式参考电压源系电性耦接至该放大器的该正输入节点，以提供一可调整的参考电压。该充电泵系电性耦接至该放大器的该负输入节点。响应于一相位侦测器产生的一信号，该充电泵提供一电流至该主动式滤波器或自该主动式滤波器吸取一电流。该充电泵包含电性耦接至一第一电压的一第一电流源与电性耦接至一第二电压的一第二电流源。该第二电流源包含一电阻。该第二电流源被设计为使得该第二电流源所提供的一电流系相关于该电阻的电阻值，亦相关于该参考电压与该第二电压间的差异。
上述装置可包含一个或多个以下特征。该第二电压可低于或高于该第一电压。该装置可包含一控制电路，用以控制该可调式参考电压源，以调整该参考电压，进而控制自该主动式滤波器流至该第二电流源的一电流量。该可调式参考电压源可包含一数字-模拟转换器，用以接收一数字输入信号，并输出提供至该放大器的该正输入节点的参考电压。该第二电流源可包含一晶体管；该晶体管的闸极系用以自该相位侦测器接收该信号。该第二电流源中的该电阻可包含一可变电阻。
于某些实施例中，该装置可包含一控制电路，用以控制该可变电阻，以调整该电阻的电阻值，进而控制自该主动式滤波器流入该第二电流源的一电流量。该控制电路亦可藉由控制该可调式参考电压源(调整该参考电压)来控制自该主动式滤波器流入该第二电流源的电流量。该控制电路可藉由将该电阻的阻值设定为多个可能阻值中的一最大值，以将自该主动式滤波器流至该第二电流源的电流设定为一最小值。该控制电路亦可将该参考电压设定为多个可能电压值中的一最小值。
于某些实施例中，该装置可包含一控制电路，用以控制该可变电阻，以调整该电阻的阻值，进而控制自该第二电流源流至该主动式滤波器的一电流量。该控制电路亦可藉由控制该可调式参考电压源改变该参考电压来控制自该第二电流源流入该主动式滤波器的电流量。该控制电路可将该电阻的阻值设定为多个可能阻值中的一最大值，并将该参考电压设定为多个可能电压值中的一最小值，以将自该第二电流源流至该主动式滤波器的该电流设定为一最小值。
该第一电流源可包含一晶体管。该晶体管系操作于一主动区且提供一偏移电流至该主动式滤波器。该第一电流源可用以提供一偏移电流至该主动式滤波器，该偏移电流不受该相位侦测器产生的该信号影响。响应于该相位侦测器所产生的信号，该第二电流源可被切换为关闭或开启。
于一实施例中，一电子装置包含一锁相回路。该锁相回路包含一可调式参考电压源(输出一可调式参考电压)、一主动式滤波器、一充电泵电路与一控制电路。该主动式滤波器具有一第一节点、一第二节点与一第三节点。该第一节点系用以接收该参考电压自该可调式参考电压源，该第二节点的电压系用以追踪该参考电压，而该第三节点提供一信号至一振荡器。该充电泵电路系电性耦接至该主动式滤波器的该第二节点，以将电流送入或吸出该主动式滤波器。自该主动式滤波器吸出的该电流与该参考电压相关，且该充电泵电路的操作系受一相位侦测器产生的一信号控制。该控制电路控制该参考电压，进而控制该充电泵电路自该主动式滤波器吸出的一电流量。
上述装置可包含一个或多个以下特征。该充电泵电路可包含一可变电阻，而该控制电路亦可控制一该可变电阻的电阻值，以进而控制该充电泵电路自该主动式滤波器吸出的电流量。该控制电路可藉由将该电阻的阻值设定为多个可能阻值中的一最大值，并将该参考电压设定为多个可能电压值中的一最小值，以将自该主动式滤波器流至该第二电流源的该电流设定为一最小值。
于一实施例中，一电子装置包含一锁相回路。该锁相回路包含一主动式滤波器，用以提供一控制信号至一振荡器。该锁相回路亦包含一充电泵电路，电性耦接至该主动式滤波器的一节点，用以为该主动式滤波器送入或吸出电流。该充电泵电路包含操作于主动区的一P型金属氧化物半导体场效晶体管，用以提供一偏移电流至该主动式滤波器。该充电泵电路亦包含一电流源，用以响应于一相位侦测器产生的一信号自该主动式滤波器吸出电流。该电流源包含一可变电阻与一N型金属氧化物半导体场效晶体管。该N型金属氧化物半导体场效晶体管受该相位侦测器产生的该信号控制而被开启或关闭。该可变电阻的电阻值会影响自该主动式滤波器流至该电流源的一电流量。
于一实施例中，一装置包含一锁相回路。该锁相回路包含一主动式滤波器，用以提供一控制信号至一振荡器。一充电泵电路电性耦接至该主动式滤波器的一节点，以将电流送入或吸出该主动式滤波器。该充电泵电路包含操作于主动区的一N型金属氧化物半导体场效晶体管，用以提供一偏移电流至该主动式滤波器。该充电泵电路亦包含一电流源，用以响应于一相位侦测器产生的一信号，将电流送入该主动式滤波器。该电流源包含一可变电阻与一P型金属氧化物半导体场效晶体管。该P型金属氧化物半导体场效晶体管受该相位侦测器产生的该信号控制而被开启或关闭。该可变电阻的电阻值会影响送入该主动式滤波器的一电流量。
另一实施例为一采用充电泵的锁相回路的操作方法。该方法包含提供一可调式参考电压至一主动式滤波器的一第一节点；响应于一相位侦测器产生的一信号，自该主动式滤波器的一第二节点输入电流或吸出电流；自该主动式滤波器提供一信号至一振荡器；以及改变该参考电压的大小，以调整吸出或送入该主动式滤波器的一电流量。
上述方法可包含一个或多个以下特征。自该主动式滤波器吸出电流能包含令该电流的至少一部分通过一可变电阻，且该方法可包含改变该可变电阻的一电阻值，以调整自该主动式滤波器吸出的该电流量。该方法可包含藉由将该可变电阻的阻值设定为多个可能阻值中的一最大值，并将该参考电压设定为多个可能电压值中的一最小值，以将自该主动式滤波器吸出的电流设定为一最小值。该方法可包含利用一数字-模拟转换器产生该参考电压，并控制提供至该数字-模拟转换器的一数字信号以改变该参考电压。输入电流至该主动式滤波器可包含自操作于主动区的一晶体管提供一偏移电流。将电流送入或吸出该主动式滤波器可包含将一P型晶体管操作于主动区，以提供一偏移电流至该主动式滤波器，以及将一N型晶体管操作为一，用以响应于该相位侦测器产生的该信号开启或关闭自该主动式滤波器吸出的该电流。该方法可包含改变该参考电压的大小，以调整自该主动式滤波器吸出的一电流量。
附图说明
图1为一分数型锁相回路的功能区块图。
图2为一充电泵与一主动式滤波器的功能区块图。
图3为另一充电泵及一主动式滤波器的功能区块图。
图4为操作一采用充电泵的锁相回路的流程图。
具体实施方式
请参考图1，分数型锁相回路100包含用以提供参考信号102的一参考信号源、一相位/频率侦测器104、一充电泵106、一主动式滤波器108、一压控振荡器110、一除频器112。于相位/频率侦测器104，除频器112的输出信号120与参考信号102相比较，而此两信号间的相位差异被用以产生一放电信号116，控制充电泵106为主动式滤波器108中的一电容放电。参考信号102可为一时钟信号。压控振荡器110的输出信号亦可为一时钟信号。主动式滤波器108的输出电压被提供至压控振荡器110，用以调整输出信号118的频率和相位。输出信号118被传递至除频器112，以产生用于和参考信号102相比较的除频后信号120。锁相回路100构成处于锁定状态的负回授回路。参考信号102的频率等于输出信号118的频率除以一整数N。于某些实施例中，参考信号102系藉由将一原始信号除以一整数R而产生。N和R的数值可被设计为使得当输出信号118具有一目标频率时，参考信号102与除频后信号120的频率相等。N和R的数值可被其它电路调整，例如三角积分调变器。N和R的数值可随着时间改变，使N的平均值不等于整数。相似地，R的平均值亦可不为整数。
如同随后将说明的，当锁相回路100被实现于集成电路中，充电泵106和主动式滤波器108可被设计为具有低闪变噪声(flicker noise)和小芯片面积。此外，主动式滤波器108具有一可被控制的参考电压，以控制来自充电泵106的放电电流大小。改变充电泵电流可为整体锁相回路校正的一部分，协助锁相回路的回路增益保持固定。于某些实施例中，充电泵电流被设计为会随着压控振荡器110的增益而变化。
请参考图2，在某些实施例中，充电泵106包含一充电区块130与一放电区块132。充电区块130系连接于第一电压Vdd(例如由一正电源所提供)与节点190间。节点190系耦接至主动式滤波器108。放电区块132系连接于一第二电压(例如一接地端或一负电源提供的负电压)和节点190间。充电区块130提供一充电电流Ioffset至主动式滤波器108。放电区块132自主动式滤波器108吸收一放电电流Idown。
于此范例中，充电区块130包含的P型金氧半导体场效晶体管(MOSFET)134被施以一偏压以操作在主动区。P型晶体管134的源极136连接至正电源Vdd，汲极138连接至节点190，闸极140连接至一偏压电压Vpbias。偏压电压Vpbias被设计为使得P型晶体管134操作于主动区，以提供偏移电流Ioffset。
充电泵106具有多个优点，例如噪声低。相较于N型晶体管，P型晶体管的内在闪变噪声较少。由于偏移电流Ioffset不大，P型晶体管134不会造成太多噪声。操作在截止区或三极区(triode region)的N型晶体管142亦不会产生太多噪声。在现行习知的无线收发器中，大部分的锁相回路带内(in-band)相位噪声是由充电泵噪声贡献的。本发明藉由降低充电泵噪声，滤波器电容可被缩小，因而降低收发器成本。本发明的锁相回路100可被用于行动电话、电视等多种电子装置。
锁相回路100可被实现为一集成电路。利用一主动式PMOS晶体管来产生偏移电流Ioffset可减少充电泵106所需要的面积。由于需要的偏移电流Ioffset很小，若利用电阻来产生该偏移电流将会需要面积大于PMOS晶体管的大电阻。此外，相较于电阻，操作于主动区的PMOS晶体管的电源抑制比(powersupply rejection ratio,PSRR)较高。于放电区块132中采用电阻并于电阻和接地端间设置一放电开关(例如N型晶体管142)能最小化电荷注入(charge injection)且有益于充电泵线性度。
藉由将P型晶体管134操作在主动区以提供一固定偏移电流，能避免锁相回路100进入相位侦测器104的静滞区(dead zone)。静滞区系指一窄频带，窄频带区内的回授时钟信号与外部时钟信号的相位过于接近，造成相位侦测器104没有校正脉波输出。若锁相回路100进入静滞区，该偏移电流可令锁相回路100离开静滞区，并使相位侦测器104重新开始校正相位。
放电区块132包含一N型晶体管142与一数字控制可变电阻144。可变电阻144可包含多个串联及/或并联的电阻，经由切换开关来选择。作为开关的N型晶体管142受到相位/频率侦测器104所提供的相位侦测(PD)信号146控制。当相位侦测信号146具有高电压准位，N型晶体管142被导通(操作于三极区)，使得放电电流Idown流经可变电阻144。当相位侦测信号146具有低电压准位，N型晶体管142被关闭，使放电电流Idown等于零。在某些实施例中，偏移电流Ioffset被设计为大小约等于放电电流Idown的十分之一。偏移电流Ioffset的流量亦可为其它能避免锁相回路100进入静滞区的大小。
在某些实施例中，当放电电流Idown的大小被改变，偏压电压Vpbias也会随之调整，以令偏移电流Ioffset大约维持在放电电流Idown的十分之一。在某些实施例中，充电区块130可包含多个能被个别选择的PMOS晶体管，以产生一目标偏移电流。
流入主动式滤波器108的电流被标示为Iin。当N型晶体管142被关闭，偏移电流Ioffset流入主动式滤波器108，Iin=Ioffset。当N型晶体管142导通，放电区块132吸收一放电电流Idown，流入主动式滤波器108的电流因而为Iin=Ioffset–Idown。放电电流Idown等于可变电阻144的跨压除以可变电阻144的阻值RCP。可变电阻144的跨压等于节点190的电压减去N型晶体管142的汲极-源极跨压VDS1。当N型晶体管142为导通，汲极-源极跨压VDS1通常很小。因此，放电电流Idown主要决定于节点190的电压和可变电阻144的阻值RCP。
主动式滤波器108包含的运算放大器150具有一正输入节点160与一负输入节点162。负输入节点162连接至节点190。数字-模拟转换器(DAC)158接收一数字信号164并输出一模拟信号166至正输入节点160。运算放大器150的输出节点168和负输入节点162间设置有一回授电路。该回授电路包含串接的电容C1和电阻R1，以及与电容C1并联的电容C2。举例而言，电容C1可远大于电容C2。
运算放大器150的增益及其负回授连接方式会令负输入节点162的电压大致等于正输入节点160的电压，也就是数字-模拟转换器158的输出电压。藉由利用数字-模拟转换器158来控制参考电压Vref，负输入节点162的电压可受到控制，进而控制放电电流Idown和流入主动式滤波器108的电流Iin。电流Iin会影响锁相回路100的回路增益。相较于采用固定的参考电压Vref，藉由利用可调整的参考电压Vref，放电电流Idown的变化范围较大。
举例而言，若参考电压Vref被固定为1V，且欲将放电电流Idown的变化范围定为1μA～1mA，可变电阻144将必须能由1MΩ变化至1kΩ，此种电阻将占据相当大的芯片面积。藉由利用数字-模拟转换器158调整能至低为100mV的参考电压Vref，可变电阻144便只需要由1kΩ变化至100kΩ，所需的电阻面积缩小许多。
可变电阻144的阻值RCP和数字-模拟转换器158的数字输入信号164都会影响放电电流Idown。于某些实施例中，阻值RCP被数字控制。于某些实施例中，阻值RCP和数字输入信号164都受到一控制电路的控制，以令锁相回路100维持固定的回路增益。
举例而言，回路增益G可被表示为：
G=(ICP*Kv)/(N*Ct)，
其中ICP代表充电泵电流(单位为安培)，Kv代表压控振荡器的增益(单位为赫兹/伏特)，N代表除频器112所提供的除数(无单位)，Ct=C1+C2代表滤波器电容值(单位为法拉)。
如上所述，充电泵电流ICP会影响回路增益G。一般而言，较理想的做法是令回路增益在遭遇各种制程/电压/温度变异时皆保持固定。在操作过程中，有时压控振荡器的增益变异会相当大。压控振荡器增益的定义可为频率变化与电压变化的比值，单位为Hz/V。可利用一校正状态机量测压控振荡器增益，并据此调整充电泵电流，以补偿压控振荡器增益的变异，藉此维持固定的锁相回路增益。
由于放电电流Idown受到控制参考电压Vref的控制，较理想的情况是偏移电流Ioffset不会受到参考电压Vref的变化的影响。采用操作于主动区的一PMOS晶体管(而非电阻)能达到此目的。
在锁相回路100的操作过程中，偏压电压Vbias令P型晶体管134操作于主动区，以维持固定的偏移电流Ioffset。相位/频率侦测器104根据比较回授信号120和参考信号102的结果控制相位侦测信号146。当相位侦测信号146具有高电压准位，N型晶体管142导通，流经可变电阻144的放电电流大致等于Idown=Vref/RCP，电流(Ioffset–Idown)会将主动式滤波器108中的电容C1、C2放电。当相位侦测信号146具有低电压准位，N型晶体管142被关闭，偏移电流Ioffset做为充电电流为主动式滤波器108中的电容C1、C2充电。放电电流Idown的大小可藉由改变可变电阻144的阻值RCP及/或改变参考电压Vref而调整。藉由设定阻值RCP为复数个可能阻值中的最大值，并将参考电压Vref设定为复数个可能电压值中的最小值，放电电流Idown(亦即自主动式滤波器108吸出的电流)可被设定为一最小值。
请参考图3，于某些实施例中，可利用一放电区块172与一充电区块174来实现一充电泵170。放电区块172产生固定的偏移电流，而充电区块174受相位/频率侦测器104提供的一反相充电信号176的控制。放电区块172和充电区块174各自为一电流源。于此范例中，放电区块172包含一N型晶体管178，被施以偏压电压Vnbias使得其操作在主动区，以提供一放电偏移电流。充电区块174包含做为开关的一P型晶体管180，用以开启或关闭流经一数字控制可变电阻182的充电电流。
当参考电压Vref被数字-模拟转换器158调整，负输入节点162的电压会随着参考电压Vref变化。当Vref变化，流经N型晶体管178的放电电流保持大致不变，而流经可变电阻182的充电电流Iup与参考电压Vref存在下列关系：
Iup=(Vdd–VDS2–Vref)/RCP，
其中VDS2为P型晶体管180的汲极-源极跨压。
相似于图2中的充电泵106，充电泵170具有多个优点。举例而言，利用主动式NMOS晶体管来产生偏移电流能减少充电泵170的面积。由于目标偏移电流不高，若偏移电流是利用电阻来产生，将会需要相当大的电阻，其面积远高于该NMOS晶体管。相较于利用一固定的参考电压Vref，利用一可调整的参考电压Vref能令充电电流的变化范围变大。
图4为操作一采用充电泵的锁相回路的流程图范例。举例而言，程序200可利用锁相回路100来实现。在步骤202中，一可调式参考电压被提供至一主动式滤波器的一第一节点。举例而言，该第一节点可为运算放大器150的正输入节点160。在步骤204中，响应于一相位侦测器提供的一信号，电流被送入该主动式滤波器的一第二节点或自该第二节点吸出。举例而言，该第二节点可为运算放大器150的负输入节点162。在步骤206中，一信号自该主动式滤波器被提供至一振荡器。举例而言，该振荡器可为压控振荡器110。在步骤208中，该参考电压的大小及/或一可变电阻的电阻值被改变，以调整送入或吸出该主动式滤波器的一电流量。举例而言，该参考电压可为数字-模拟转换器158产生的参考电压Vref。
举例而言，在程序200中，自该主动式滤波器吸出电流可包含将至少一部分的电流转移为流经该可变电阻。该可变电阻的电阻值可被改变，以调整自该主动式滤波器吸出的电流量。藉由将该可变电阻的阻值设定为多个可能阻值中的最大值，并将该参考电压设定为多个可能电压值中的最小值，自该主动式滤波器吸出的电流可被设定为一最小值。该参考电压可利用一数字-模拟转换器产生，而提供至该数字-模拟转换器的数字信号可被控制，以改变该参考电压。将电流送入该主动式滤波器可包含利用操作于主动区的一晶体管提供一偏移电流。将电流送入或吸出该主动式滤波器可包含将一P型晶体管操作在主动区，以提供一偏移电流至该主动式滤波器，以及操作一N型晶体管做为开关，以响应于该相位侦测器产生的信号开启或关闭自该主动式滤波器吸出的电流。该参考电压的大小可被改变，以调整自该主动式滤波器吸出的电流量。
藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (20)

1.一种电子装置，包含：
采用充电泵的锁相回路，包含：
主动式滤波器，包含放大器，该放大器具有负输入节点、正输入节点与输出节点，其中于该输出节点与该负输入节点间形成回授路径，该回授路径包含电容；
可调式参考电压源，电性耦接至该放大器的该正输入节点，以提供可调整的参考电压；以及
充电泵，电性耦接至该放大器的该负输入节点，提供电流至或将电流吸出该主动式滤波器以响应于相位侦测器产生的信号，该充电泵包含电性耦接至第一电压的第一电流源及电性耦接至第二电压的第二电流源，该第二电流源包含电阻；该第二电流源提供的电流与该电阻的电阻值相关，亦与该参考电压及该第二电压间的差异相关。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第二电压低于该第一电压，该第一电流源包含操作于主动区的P型晶体管，用以提供偏移电流至该主动式滤波器；该第二电流源包含N型晶体管，被该相位侦测器产生的该信号开启或关闭。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，进一步包含：
控制电路，用以控制该可调式参考电压源以调整该参考电压，以控制自该主动式滤波器流至该第二电流源的电流量。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该可调式参考电压源包含数字-模拟转换器，用以接收数字输入信号并输出该参考电压至该放大器的该正输入节点。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第二电流源中的该电阻包含可变电阻；该装置进一步包含控制电路，用以控制该可变电阻调整该电阻的电阻值，进而控制流经该主动式滤波器与该第二电流源间的电流量。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该控制电路亦藉由控制该可调式参考电压源改变该参考电压，以控制流经该主动式滤波器与该第二电流源间的该电流量。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该控制电路藉由将该电阻的该电阻值设定为多个可能阻值中的最大值，并将该参考电压设定为多个可能电压值中的最小值，以将流经该主动式滤波器与该第二电流源间的该电流量设定为最小值。
8.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一电流源包含被操作在主动区的晶体管，用以提供偏移电流至该主动式滤波器。
9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一电流源系用以提供偏移电流至该主动式滤波器，该偏移电流不受该相位侦测器产生的该信号影响，且该第二电流源被设定开启或关闭以响应于该相位侦测器产生的该信号。
10.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该采用充电泵的锁相回路包含分数型锁相回路。
11.一种电子装置，包含：
锁相回路，包含：
可调式参考电压源，用以输出可调整的参考电压；
主动式滤波器，具有第一节点、第二节点与第三节点，该第一节点系用以自该可调式参考电压源接收该参考电压，该第二节点的电压追随着该参考电压而变化，该第三节点提供信号至振荡器；
充电泵电路，电性耦接至该主动式滤波器的该第二节点，用以提供电流至或将电流吸出该主动式滤波器，自该主动式滤波器吸出的该电流与该参考电压相关，且该充电泵电路的操作与相位侦测器产生的信号相关；以及
控制电路，用以控制该参考电压，进而控制该充电泵电路自该主动式滤波器吸出的电流量。
12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，该充电泵电路包含可变电阻，该控制电路亦控制该可变电阻的电阻值，以控制该充电泵电路自该主动式滤波器吸出的该电流量。
13.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，该控制电路藉由将该可变电阻的该电阻值设定为多个可能阻值中的最大值，并将该参考电压设定为多个可能电压值中的最小值，以将自该主动式滤波器流向该第二电流源的该电流量设定为最小值。
14.一种适用于采用充电泵的锁相回路的操作方法，包含：
提供可调式参考电压至主动式滤波器的第一节点；
响应于相位侦测器产生的信号，由该主动式滤波器的第二节点送入电流或吸出电流；
自该主动式滤波器提供信号至振荡器；以及
改变该参考电压的大小，以调整送入该主动式滤波器或自该主动式滤波器吸出的电流量。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，自该主动式滤波器吸出电流包含令至少一部分的该电流流向可变电阻，且该方法包含:
改变该可变电阻的电阻值，以调整自该主动式滤波器吸出的该电流量。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，包含藉由将该电阻的该电阻值设定为多个可能阻值中的最大值，并将该参考电压设定为多个可能电压值中的最小值，以将自该主动式滤波器吸出的该电流设定为最小值。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，包含利用数字-模拟转换器产生该参考电压，以及控制提供至该数字-模拟转换器的数字信号，以改变该参考电压。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将电流送入该主动式滤波器包含自操作于主动区的晶体管提供偏移电流。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，送入电流至该主动式滤波器或自该主动式滤波器吸出电流包含将P型晶体管操作于主动区，以提供偏移电流至该主动式滤波器，以及操作N型晶体管做为开关，以响应于该相位侦测器产生的该信号开启或关闭自该主动式滤波器吸出的该电流。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，包含改变该参考电压的大小，以调整自该主动式滤波器吸出的电流量。
CN201410152825.5A 2013-04-17 2014-04-16 电子装置及其采用充电泵的锁相回路以及其操作方法 Active CN104113327B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/864,868 2013-04-17
US13/864,868 US8847642B1 (en) 2013-04-17 2013-04-17 Charge pump phase-locked loop circuits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104113327A true CN104113327A (zh) 2014-10-22
CN104113327B CN104113327B (zh) 2017-07-21

Family

ID=51588162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410152825.5A Active CN104113327B (zh) 2013-04-17 2014-04-16 电子装置及其采用充电泵的锁相回路以及其操作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8847642B1 (zh)
CN (1) CN104113327B (zh)
TW (1) TWI530103B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110224675A (zh) * 2019-05-10 2019-09-10 上海胤祺集成电路有限公司 Rc振荡电路

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI640146B (zh) 2017-02-06 2018-11-01 圓展科技股份有限公司 智慧型充電系統及智慧型充電方法
CN107896108B (zh) * 2017-12-07 2020-11-17 西安电子科技大学 用于锁相环的电荷泵电路
TWI668965B (zh) * 2018-06-05 2019-08-11 円星科技股份有限公司 時脈產生電路及時脈產生方法
IT201900014982A1 (it) * 2019-08-23 2021-02-23 Santex Rimar Group S R L Dispositivo per il risparmio della trama in macchine per tessere
US12015415B1 (en) 2022-12-21 2024-06-18 Qualcomm Incorporated High gain low power phase detector and loop filter for phase lock loop (PLL)
CN117118433A (zh) * 2023-10-25 2023-11-24 成都九洲迪飞科技有限责任公司 一种新型的高阶锁相环系统、环路滤波器电路及实现方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58130631A (ja) 1982-01-28 1983-08-04 Fujitsu Ltd フエイズロツクドル−プ
US4745372A (en) 1985-10-17 1988-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Phase-locked-loop circuit having a charge pump
JP2879763B2 (ja) 1989-06-27 1999-04-05 ソニー株式会社 Ｐｌｌのチャージポンプ回路
JP2002091584A (ja) * 2000-09-19 2002-03-29 Rohm Co Ltd 電気機器
US6724265B2 (en) 2002-06-14 2004-04-20 Rf Micro Devices, Inc. Compensation for oscillator tuning gain variations in frequency synthesizers
US7427900B2 (en) * 2004-12-30 2008-09-23 Silicon Laboratories Inc. Integrated PLL loop filter and charge pump
US7492197B2 (en) * 2005-11-17 2009-02-17 Realtek Semiconductor Corp. Charge pump circuit with regulated current output
US20080157880A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Eyal Fayneh Temperature compensated loop filter
US7719365B2 (en) * 2007-09-12 2010-05-18 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for reducing silicon area of a phase lock loop (PLL) filter without a noise penalty
US7898343B1 (en) 2007-12-21 2011-03-01 Rf Micro Devices, Inc. Frequency-locked loop calibration of a phase-locked loop gain
US8169265B2 (en) * 2009-04-29 2012-05-01 Mediatek Inc. Phase lock loop circuits
US8299826B2 (en) 2009-08-25 2012-10-30 Sitime Corporation Phase locked loop circuitry having switched resistor loop filter circuitry, and methods of operating same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110224675A (zh) * 2019-05-10 2019-09-10 上海胤祺集成电路有限公司 Rc振荡电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN104113327B (zh) 2017-07-21
US20140312944A1 (en) 2014-10-23
TWI530103B (zh) 2016-04-11
US8847642B1 (en) 2014-09-30
TW201442433A (zh) 2014-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104113327A (zh) 电子装置及其采用充电泵的锁相回路以及其操作方法
CN204538970U (zh) 低压降电压调节器
US10050587B2 (en) Power amplifier circuit and semiconductor integrated circuit
US8519762B2 (en) Adjusting circuit of duty cycle and its method
CN108270542B (zh) 频带选择时钟数据恢复电路以及相关方法
CN105468075B (zh) 负压电荷泵反馈电路
CN101677244A (zh) 用于pll/dll的高输出阻抗电荷泵
US9444468B2 (en) Oscillator devices and methods
CN107078695B (zh) 可编程稳定网络
CN112930646A (zh) 用于调节开关电源的偏置电压的设备
US9837960B2 (en) Oscillation circuit
CN103368381A (zh) 电路、无线通信单元及电流控制方法
CN107040224B (zh) 一种控制电路及方法
US20150002113A1 (en) Power supply circuit
US9853629B2 (en) Oscillator circuit
US8289082B2 (en) Circuit and method for adjusting an offset output current for an input current amplifier
KR101362474B1 (ko) Cmos 서브밴드갭 기준발생기
US8816774B2 (en) Power amplifier system
CN104617886A (zh) 一种用于改善功率放大器开关谱的功率控制方法及其电路
CN111290459B (zh) 电压基准源电路
WO2016078620A1 (zh) 改善功率放大器开关谱的功率控制方法、装置及通信终端
CN108919875B (zh) 使能产生电路及其使能控制方法
KR20140117938A (ko) 링형 전압 제어 발진기
CN109828629B (zh) 一种vco电路
TWI637601B (zh) 頻帶選擇時脈資料回復電路以及相關方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191213

Address after: No.1, Duhang 1st Road, Hsinchu City, Hsinchu Science Park, Taiwan, China

Patentee after: MediaTek.Inc

Address before: Taiwan Hsinchu County Tai Yuan Street China jhubei City, No. 26 4 floor 1

Patentee before: MStar Semiconductor Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220525

Address after: Ontario, Canada

Patentee after: Xueshan Technology Co.,Ltd.

Address before: No.1, Duhang 1st Road, Hsinchu City, Hsinchu Science Park, Taiwan, China

Patentee before: MEDIATEK Inc.