[发明专利]锁相环和电子系统

说明书

一种锁相环和电子系统，所述锁相环包括：电荷泵和压控振荡器，所述电荷泵和所述压控振荡器之间经由充放电节点耦接；所述锁相环还包括：第一充电电路，适于在控制信号的作用下，对所述充放电节点充电；预充电控制电路，适于检测第一电源电压和第二电源电压，并根据检测结果生成所述控制信号，在所述第一电源电压建立完成时，所述控制信号控制所述第一充电电路开始对所述充放电节点充电，在所述第一电源电压建立完成且第二电源电压建立完成时，所述控制信号控制所述第一充电电路停止对所述充放电节点充电；其中，所述第一电源电压为所述锁相环的供电电压。本发明的方案可以实现锁相环上电后的快速锁定。

技术领域

本发明涉及电子电路设计领域，特别涉及一种锁相环和电子系统。

背景技术

锁相环(Phase Locked Loop，简称PLL)是一种典型的反馈控制电路，利用外部输入的参考频率信号控制环路内部振荡信号的频率和相位，实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪。在众多的电子系统的应用中，锁相环可用于为所述电子系统提供时钟信号。

电子电路中广泛采用电荷泵锁相环，如图1所示，锁相环100可以包括顺次串联的鉴频鉴相器(Phase Frequency Detector，简称PFD)10、电荷泵(Charge Pump，简称CP)20、压控振荡器(VoltageControlledOscillator，简称VCO)40，并形成环路。可选地，所述锁相环100还可以包括环路滤波器(一般为低通滤波器(Low Pass Filter，简称LPF))30，耦接于所述电荷泵20和所述压控振荡器40之间，其中，所述鉴频鉴相器10的输入端输入有参考信号fref，所述压控振荡器40输出锁相环输出信号fout；进一步可选地，所述锁相环100还可以包括分频器(Divider)50，适于对所述压控振荡器40所输出的信号进行分频并输出至所述鉴频鉴相器10的输入端。在实际应用中，通常会对锁相环100的锁定时间有要求，由于锁相环100的锁定时间与压控振荡器40的输出频率息息相关，因此希望在锁相环100的环路工作开始时压控振荡器40能够被快速地预设为目标频率附近。锁相环100上电的快速锁定意味着响应于锁相环100输出的时钟信号的数据的快速建立和传输。

在锁相环100的内部机制中，为了上电快速锁定，上电时需要尽快提高所述压控振荡器40的输入端的电压，以使得所述压控振荡器40输出的频率信号与所述目标频率接近。所述电荷泵20可以包括充电电路(图未示)和放电电路(图未示)。在锁相环100上电时，其输出的频率信号频率为零，因此，所述鉴频鉴相器10输出的鉴频鉴相信号指示所述电荷泵20中的充电电路对所述压控振荡器40的输入端充电。相对而言此充电过程较慢，使得锁相环100从上电到锁定需要毫秒级的时间，显然无法满足锁相环100上电快速锁定的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何实现锁相环上电后的快速锁定。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种锁相环，包括：电荷泵和压控振荡器，所述电荷泵和所述压控振荡器之间经由充放电节点耦接；还包括：第一充电电路，适于在控制信号的作用下，对所述充放电节点充电；预充电控制电路，适于检测第一电源电压和第二电源电压，并根据检测结果生成所述控制信号，在所述第一电源电压建立完成时，所述控制信号控制所述第一充电电路开始对所述充放电节点充电，在所述第一电源电压建立完成且第二电源电压建立完成时，所述控制信号控制所述第一充电电路停止对所述充放电节点充电；其中，所述第一电源电压为所述锁相环的供电电压。