CN106685419B - 高精度的宽带分频器 - Google Patents

高精度的宽带分频器 Download PDF

Info

Publication number
CN106685419B
CN106685419B CN201611185137.4A CN201611185137A CN106685419B CN 106685419 B CN106685419 B CN 106685419B CN 201611185137 A CN201611185137 A CN 201611185137A CN 106685419 B CN106685419 B CN 106685419B
Authority
CN
China
Prior art keywords
triode
frequency divider
current source
switch
source array
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.)
Active
Application number
CN201611185137.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106685419A (zh
Inventor
薛道均
李维忠
杨奇
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.)
Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
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 Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd filed Critical Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Priority to CN201611185137.4A priority Critical patent/CN106685419B/zh
Publication of CN106685419A publication Critical patent/CN106685419A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106685419B publication Critical patent/CN106685419B/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
    • H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高精度的宽带分频器，涉及宽带分频器领域。该宽带分频器包括分频器核心电路和用于调整占空比的校准电路，校准电路与分频器核心电路电连接；校准电路包括第一同向输入端INP1、第一反向输入端INN1、第一同向输出端OUTP1、第一反向输出端OUTN1、电源端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管M1、第二三极管M2、第三三极管M3、第四三极管M4、独立电流源A、第一开关电流源阵列、第二开关电流源阵列，分频器核心电路包括第二同向输入端INP2、第二反向输入端INN2、第二同向输出端OUTP2、第二反向输出端OUTN2。本发明能够调整分频器输入信号的占空比，改善分频器输出信号质量。

Description

高精度的宽带分频器
技术领域
本发明涉及宽带分频器领域，具体是涉及一种高精度的宽带分频器。
背景技术
在超高速数模转换电路中，为了便于进行数字信号处理，往往集成多级并转串(Mux)或者串转并(Demux)的模块实现速率转换，需要多级分频器提供时钟链，参见图1所示。高性能高精度的宽带分频器直接决定了芯片的整体性能。
随着时钟频率的不断提高，分频器级数的增多，时钟的上升、下降时间在整个时钟周期中所占的比例不断增大，因此占空比失调越发严重，影响了Mux或者Demux的工作，在运行频率大于10GHz的超高速数模转换电路中，这个问题愈发严重，需要重点考虑。因此，需要一种高精度的宽带分频器，满足超高速数模转换电路的设计。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高精度的宽带分频器，能够调整分频器输入信号的占空比，改善分频器输出信号质量。
本发明提供一种高精度的宽带分频器，该宽带分频器包括分频器核心电路和用于调整占空比的校准电路，校准电路与分频器核心电路电连接；校准电路包括第一同向输入端INP1、第一反向输入端INN1、第一同向输出端OUTP1、第一反向输出端OUTN1，分频器核心电路包括第二同向输入端INP2、第二反向输入端INN2、第二同向输出端OUTP2、第二反向输出端OUTN2，校准电路的第一同向输入端INP1与分频器核心电路的第二同向输入端INP2相连，校准电路的第一反向输出端OUTN1与分频器核心电路的第二反向输入端INN2相连；
所述校准电路还包括电源端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管M1、第二三极管M2、第三三极管M3、第四三极管M4、独立电流源A、第一开关电流源阵列、第二开关电流源阵列，第一电阻R1的一端与电源端VCC相连，另一端与第三三极管M3的集电极相连，第二电阻R2的一端与电源端VCC相连，另一端与第四三极管M4的集电极相连，第三三极管M3的集电极还与校准电路的第一同向输出端OUTP1相连，第四三极管M4的集电极还与校准电路的第一反向输出端OUTN1相连，第三三极管M3的基极、第四三极管M4的基极都连到偏置电压Vcas上，第三三极管M3的发射极、第一三极管M1的集电极均与第一开关电流源阵列相连，第四三极管M4的发射极、第二三极管M2的集电极均与第二开关电流源阵列相连，第一三极管M1的基极与校准电路的第一反向输入端INN1相连，第二三极管M2的基极与校准电路的第一同向输入端INP1相连，第一三极管M1的发射极、第二三极管M2的发射极均与独立电流源A的正极相连，独立电流源A的负极接地。
在上述技术方案的基础上，所述第一开关电流源阵列和第二开关电流源阵列的结构相同。
在上述技术方案的基础上，所述第一开关电流源阵列包括开关阵列S0、S1…Sn和对应的电流源阵列I0、I1、…In，n为正整数，每个开关与对应的电流源串联：S0与I0串联，S1与I1串联，…Sn与In串联，电流源阵列I0、I1、…In接地。
在上述技术方案的基础上，所述第一开关电流源阵列中的开关阵列分别连接第三三极管M3的发射极、第一三极管M1的集电极，第二开关电流源阵列中的开关阵列分别连接第四三极管M4的发射极、第二三极管M2的集电极。
在上述技术方案的基础上，所述第一开关电流源阵列中的开关阵列由第一组开关控制信号C0、C1…Cn控制，第二开关电流源阵列中的开关阵列由第二组开关控制信号控制，第一组开关控制信号C0、C1…Cn与第二组之间为差分关系。
在上述技术方案的基础上，所述第一开关电流源阵列和第二开关电流源阵列采用2进制比例结构。
在上述技术方案的基础上，
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明提出一种可调占空比的分频器电路，通过调整占空比，确保分频器电路的精确工作。即在分频器核心电路前加一级校准电路，调整分频器输入信号的占空比，从而提高分频器的输出信号质量。在分频器核心电路前级联校准电路，校准电路是在差分放大电路基础上改进实现的，由差分信号C0、C1…Cn及控制，通过调整校准电路，改善分频器输出信号质量。
(2)本发明中的校准电路是在Cascode buffer基础上改进实现的，通过调整buffer的差分对间的电流，调整共模电平，从而达到调整占空比的目标。M1、M2、M3、M4、R1、R2及I1为经典的cascode结构，分别在M1和M3、M2和M4之间分别并联一个开关电流源阵列，两个开关电流源阵列中的开关阵列由差分信号对分别控制。如果差分信号的高电平脉宽时间与低电平脉宽时间不相等，通过差分控制信号(C0、C1…Cn及)同时调整电流源阵列，从而调整M1和M3、M2和M4两端的电流，最终实现调整共模电平，使得高电平脉宽时间与低电平脉宽时间相等。通过控制开关阵列S0、S1…Sn，实现调整电流的目的。这种方式可以实现快速调整，增大了调整范围。
(3)第一开关电流源阵列和第二开关电流源阵列采用2进制比例结构，能够提高调整的精度和速度。
附图说明
图1是分频器的应用场合示意图。
图2是本发明实施例中高精度的宽带分频器的结构示意图。
图3是本发明实施例中校准电路的结构示意图。
图4是本发明实施例中第一开关电流源阵列的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图2所示，本发明实施例提供一种高精度的宽带分频器，包括分频器核心电路和用于调整占空比的校准电路，校准电路与分频器核心电路电连接。校准电路包括第一同向输入端INP1、第一反向输入端INN1、第一同向输出端OUTP1、第一反向输出端OUTN1，分频器核心电路包括第二同向输入端INP2、第二反向输入端INN2、第二同向输出端OUTP2、第二反向输出端OUTN2，校准电路的第一同向输入端INP1与分频器核心电路的第二同向输入端INP2相连，校准电路的第一反向输出端OUTN1与分频器核心电路的第二反向输入端INN2相连。
参见图3所示，校准电路还包括电源端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管M1、第二三极管M2、第三三极管M3、第四三极管M4、独立电流源A、第一开关电流源阵列、第二开关电流源阵列，第一电阻R1的一端与电源端VCC相连，另一端与第三三极管M3的集电极相连，第二电阻R2的一端与电源端VCC相连，另一端与第四三极管M4的集电极相连，第三三极管M3的集电极还与校准电路的第一同向输出端OUTP1相连，第四三极管M4的集电极还与校准电路的第一反向输出端OUTN1相连，第三三极管M3的基极、第四三极管M4的基极都连到偏置电压Vcas上，第三三极管M3的发射极、第一三极管M1的集电极均与第一开关电流源阵列相连，第四三极管M4的发射极、第二三极管M2的集电极均与第二开关电流源阵列相连，第一三极管M1的基极与校准电路的第一反向输入端INN1相连，第二三极管M2的基极与校准电路的第一同向输入端INP1相连，第一三极管M1的发射极、第二三极管M2的发射极均与独立电流源A的正极相连，独立电流源A的负极接地。
第一开关电流源阵列和第二开关电流源阵列的结构相同。参见图4所示，第一开关电流源阵列包括开关阵列S0、S1…Sn和对应的电流源阵列I0、I1、…In，n为正整数，每个开关与对应的电流源串联：S0与I0串联，S1与I1串联，…Sn与In串联，电流源阵列I0、I1、…In接地。
第一开关电流源阵列中的开关阵列分别连接第三三极管M3的发射极、第一三极管M1的集电极，第二开关电流源阵列中的开关阵列分别连接第四三极管M4的发射极、第二三极管M2的集电极。
第一开关电流源阵列中的开关阵列由第一组开关控制信号C0、C1…Cn控制，第二开关电流源阵列中的开关阵列由第二组开关控制信号控制，第一组开关控制信号C0、C1…Cn与第二组 之间为差分关系。
本发明实施例提出一种可调占空比的分频器电路，通过调整占空比，确保分频器电路的精确工作。即在分频器核心电路前加一级校准电路，调整分频器输入信号的占空比，从而提高分频器的输出信号质量，如图2所示，在分频器核心电路前级联校准电路，校准电路是在差分放大电路基础上改进实现的，由差分信号C0、C1…Cn及 控制，通过调整校准电路，改善分频器输出信号质量。
校准电路是在Cascode buffer基础上改进实现的，通过调整buffer的差分对间的电流，调整共模电平，从而达到调整占空比的目标，具体结构如图3所示，M1、M2、M3、M4、R1、R2及I1为经典的cascode结构，分别在M1和M3、M2和M4之间分别并联一个开关电流源阵列，两个开关电流源阵列中的开关阵列由差分信号对分别控制。如果差分信号的高电平脉宽时间与低电平脉宽时间不相等，通过差分控制信号(C0、C1…Cn及)同时调整电流源阵列，从而调整M1和M3、M2和M4两端的电流，最终实现调整共模电平，使得高电平脉宽时间与低电平脉宽时间相等。通过控制开关阵列S0、S1…Sn，实现调整电流的目的。这种方式可以实现快速调整，增大了调整范围。
第一开关电流源阵列和第二开关电流源阵列采用2进制比例结构，能够提高调整的精度和速度。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种高精度的宽带分频器，包括分频器核心电路，其特征在于：该宽带分频器还包括用于调整占空比的校准电路，校准电路与分频器核心电路电连接；校准电路包括第一同向输入端INP1、第一反向输入端INN1、第一同向输出端OUTP1、第一反向输出端OUTN1，分频器核心电路包括第二同向输入端INP2、第二反向输入端INN2、第二同向输出端OUTP2、第二反向输出端OUTN2，校准电路的第一同向输入端INP1与分频器核心电路的第二同向输入端INP2相连，校准电路的第一反向输出端OUTN1与分频器核心电路的第二反向输入端INN2相连；
所述校准电路还包括电源端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管M1、第二三极管M2、第三三极管M3、第四三极管M4、独立电流源A、第一开关电流源阵列、第二开关电流源阵列，第一电阻R1的一端与电源端VCC相连，另一端与第三三极管M3的集电极相连，第二电阻R2的一端与电源端VCC相连，另一端与第四三极管M4的集电极相连，第三三极管M3的集电极还与校准电路的第一同向输出端OUTP1相连，第四三极管M4的集电极还与校准电路的第一反向输出端OUTN1相连，第三三极管M3的基极、第四三极管M4的基极都连到偏置电压Vcas上，第三三极管M3的发射极、第一三极管M1的集电极均与第一开关电流源阵列相连，第四三极管M4的发射极、第二三极管M2的集电极均与第二开关电流源阵列相连，第一三极管M1的基极与校准电路的第一反向输入端INN1相连，第二三极管M2的基极与校准电路的第一同向输入端INP1相连，第一三极管M1的发射极、第二三极管M2的发射极均与独立电流源A的正极相连，独立电流源A的负极接地。
2.如权利要求1所述的高精度的宽带分频器，其特征在于：所述第一开关电流源阵列和第二开关电流源阵列的结构相同。
3.如权利要求2所述的高精度的宽带分频器，其特征在于：所述第一开关电流源阵列包括开关阵列S0、S1…Sn和对应的电流源阵列I0、I1、…In，n为正整数，每个开关与对应的电流源串联：S0与I0串联，S1与I1串联，…Sn与In串联，电流源阵列I0、I1、…In接地。
4.如权利要求3所述的高精度的宽带分频器，其特征在于：所述第一开关电流源阵列中的开关阵列分别连接第三三极管M3的发射极、第一三极管M1的集电极，第二开关电流源阵列中的开关阵列分别连接第四三极管M4的发射极、第二三极管M2的集电极。
5.如权利要求4所述的高精度的宽带分频器，其特征在于：所述第一开关电流源阵列中的开关阵列由第一组开关控制信号C0、C1…Cn控制，第二开关电流源阵列中的开关阵列由第二组开关控制信号控制，第一组开关控制信号C0、C1…Cn与第二组 之间为差分关系。
6.如权利要求1所述的高精度的宽带分频器，其特征在于：所述第一开关电流源阵列和第二开关电流源阵列采用2进制比例结构。
CN201611185137.4A 2016-12-20 2016-12-20 高精度的宽带分频器 Active CN106685419B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611185137.4A CN106685419B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 高精度的宽带分频器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611185137.4A CN106685419B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 高精度的宽带分频器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106685419A CN106685419A (zh) 2017-05-17
CN106685419B true CN106685419B (zh) 2019-06-07

Family

ID=58869989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611185137.4A Active CN106685419B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 高精度的宽带分频器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106685419B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6741137B1 (en) * 2002-12-17 2004-05-25 Dialog Semiconductor Gmbh High quality serial resonance oscillator
JP2008028766A (ja) * 2006-07-21 2008-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 電子回路、増幅回路およびそれを搭載した通信システム
CN104426552A (zh) * 2013-08-19 2015-03-18 美国亚德诺半导体公司 高输出功率数模转换系统
CN105324938A (zh) * 2013-06-25 2016-02-10 高通股份有限公司 在反馈回路中具有占空比调整的分频器
CN105897263A (zh) * 2016-03-29 2016-08-24 武汉芯泰科技有限公司 一种宽带压控振荡器及频率合成器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6741137B1 (en) * 2002-12-17 2004-05-25 Dialog Semiconductor Gmbh High quality serial resonance oscillator
JP2008028766A (ja) * 2006-07-21 2008-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 電子回路、増幅回路およびそれを搭載した通信システム
CN105324938A (zh) * 2013-06-25 2016-02-10 高通股份有限公司 在反馈回路中具有占空比调整的分频器
CN104426552A (zh) * 2013-08-19 2015-03-18 美国亚德诺半导体公司 高输出功率数模转换系统
CN105897263A (zh) * 2016-03-29 2016-08-24 武汉芯泰科技有限公司 一种宽带压控振荡器及频率合成器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106685419A (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3947778A (en) Differential amplifier
CN103248330B (zh) 一种高增益精度的可编程增益放大器
CN101420208B (zh) 具有串联耦接的串联放大器的可变增益放大器
CN105765859B (zh) 放大器装置
EP2852055B1 (en) Programmable-gain instrumentation amplifier
CN107124154A (zh) 一种宽带高精度有源移相器
CN102104367A (zh) 可变增益放大器
US9692378B2 (en) Programmable gain amplifier with analog gain trim using interpolation
US7843261B2 (en) Resistor network for programmable transconductance stage
US20110133837A1 (en) Variable gain amplifier
CN106656876B (zh) 一种应用于serdes接收端的连续时间线性自适应均衡器电路
CN203825522U (zh) 具有温度补偿功能的基准电压产生电路
CN106385239A (zh) 一种增益可调的cmos宽带低噪声放大器
CN110460316A (zh) 可控增益放大器
CN106685419B (zh) 高精度的宽带分频器
JPH07193442A (ja) 演算増幅器およびそれを用いたｄａ変換装置と電圧比較器
JP4708604B2 (ja) 可変利得増幅器
CN110311637B (zh) 一种提高仪表放大器共模抑制比的改良电路
CN115529041A (zh) 段式可选配的信号调理电路及测量装置
US8576006B1 (en) Wideband variable gain amplifier
CN112787604A (zh) 放大器
US10581395B2 (en) Variable gain amplifier
CN114337568A (zh) 可变增益放大器及其增益调节方法
CN113671236A (zh) 一种应用于负载电阻的电流检测电路和设备
CN105337583B (zh) 功率放大器及其功率放大方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant