[实用新型]一种用于频率综合器的电流源交替互换的电荷泵电路

说明书

本实用新型公开了一种用于频率综合器的电流源交替互换的电荷泵电路，包括两个电流源、两个电流沉、四个开关与四个数据选择器。所述电流源、电流沉与数据选择器连接，数据选择器与开关连接；数据选择器分别为选择器M1、选择器M2、选择器M3、选择器M4，开关分别为开关SW1、开关SW2、开关SW3、开关SW4，其中选择器M1与选择器M3通过开关SW1、开关SW3输出作为OUTP端，选择器M2与选择器M4通过开关SW2、开关SW4输出作为OUTN端；本实用新型提供一种用于频率综合器的电流源交替互换的电荷泵电路，具有更好的噪声抑制能力，且可减小引入的参考杂散。

技术领域

本实用新型涉及射频、模拟集成电路领域，更具体的说，它涉及一种用于频率综合器的电流源交替互换的电荷泵电路。

背景技术

锁相的概念最早是在20世纪30年代提出的，而且很快在电子学和通讯领域中获得广泛应用。尽管基本锁相环(PLL)自出现之日起几乎保持原样，但是使用不同的技术制作及满足不同应用要求的锁相环的实现对设计师一直是一项挑战。

在无线通信的射频收发机中，锁相环作为频率综合器，提供本振信号用于调制解调，同时也为数字模块提供系统时钟。电荷泵锁相环是目前较常用一种结构，锁相环在工作时，压控振荡器(VCO)的输出经过分频器后由鉴频鉴相器(PFD)鉴别输入参考时钟与分频输出时钟的相位差，输出与相位差成正比的电压脉冲，由电荷泵(CP)转换为充放电电流输出到环路滤波器，转为VCO的控制电压输入，从而调整其输出频率及相位，最终实现分频器输出的信号与参考时钟相位对齐、频率相等，此时锁相环系统锁定。

锁相环的性能衡量指标通常为锁定时间、相位噪声以及杂散大小，在锁定状态下，电荷泵处于同开区时会有噪声电流输出，由于环路对等效输入相位噪声有低通特性，这部分噪声电流会体现为VCO输出的带内相位噪声；而CP由于充放电电流的不完全匹配，会以参考频率输出额外的同开区失配电流，引入在参考频率(及其谐波)处的杂散。

全差分结构的优势在于可以抑制电路中引入的共模噪声，但是由于CP中差分输出端的噪声源互不相关，不属于共模噪声，输出电流噪声与单端结构相比无法得到抑制；另外，由于版图布局布线不能完全匹配，且生产过程中会引入额外的mismatch，差分输出的电流可能由这些工艺偏差引入固定的直流失配，增大参考杂散。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种用于频率综合器的电流源交替互换的电荷泵电路，具有更好的噪声抑制能力，且可减小引入的参考杂散。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于频率综合器的电流源交替互换的电荷泵电路，电荷泵包括第一电流源、第二电流源、第一电流沉、第二电流沉、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一数据选择器、第二数据选择器、第三数据选择器和第四数据选择器；所述第一电流源、第二电流源与第一数据选择器的输入端连接，所述第一数据选择器输出端与第一开关连接；所述第一电流沉、第二电流沉与第三数据选择器连接，所述第三数据选择器与第三开关连接；所述第一开关与第三开关串联，并在两者连接处作为电荷泵的输出端；所述第一电流源、第二电流源与第二数据选择器的输入端连接，所述第二数据选择器输出端与第二开关连接；所述第一电流沉、第二电流沉与第四数据选择器连接，所述第四数据选择器与第四开关连接；所述第二开关与第四开关串联，并在两者连接处作为电荷泵输出端；所述第一数据选择器、第二数据选择器、第三数据选择器和第四数据选择器都由第一MOS管、第二MOS管组成，所述第一MOS管、第二MOS管的G极的控制信号互为反相信号。

进一步的，所述第一MOS管、第二MOS管采用PMOS管组成选择器结构，所述第一MOS管的S极、第二MOS管的S极作为数据选择器的两个输入端，所述第一MOS管的D极、第二MOS管的D极连接，并作为数据选择器的输出端。