[发明专利]锁相环电路及通信芯片

说明书

一种锁相环电路及通信芯片，属于集成电路领域，调制电路根据调制电压和分频控制信号输出第一反馈电流和第二反馈电流；鉴频鉴相器检测输入时钟信号和第一时钟信号之间的相位差，并生成第一控制信号；电荷泵根据第一控制信号和第二反馈电流进行充放电，以输出第一控制电压；主环路滤波器根据第一反馈电流调节主环路滤波器中的可调电阻，以对第一控制电压进行调制并生成调制电压；压控振荡器输出频率与调制电压成正比的输出时钟信号；反馈分频器根据分频控制信号对输出时钟信号进行预设分频比的分频以输出第一时钟信号；预设分频比除以所述第二反馈电流的商的平方根为第一系数，可调电阻的阻值与第一系数的比值为常数；提高了锁相环的环路稳定性。

技术领域

本申请属于集成电路领域，尤其涉及一种锁相环电路及通信芯片。

背景技术

锁相环由于频率调节灵活以及可实现频率合成等优点，已成为现代集成电路中不可或缺的一部分。虽然锁相环电路结构基本相同，但由于应用场合的不同，对锁相环性能参数的要求也不同，例如，输入输出频率范围、分频范围、输出信号抖动、相位噪声、功耗和面积等。需要为每一个应用专门设计不同的时钟产生电路。如果一个锁相环能涵盖多个系统的应用范围，这样就不需要为每个系统设计不同的时钟产生电路，可以极大的减少设计时间和成本。

例如，现有的传统二阶锁相环电路，如图1所示。当输入时钟信号的频率变化时，传统锁相环需要额外的带隙基准电路和电流偏置电路，其环路稳定性受到输入参考频率和分频比等因素的影响，它的环路带宽受限，环路稳定性差会出现阻尼因子过阻尼或是欠阻尼的情况。

故传统的锁相环无法动态调整锁相环各个模块的工作状态，以达到在全程工作范围内输出高性能的频率信号，从而导致在宽频率输出时，环路稳定性差、阻尼因子随输入参考频率变化，且受工艺、电压和温度条件的影响。

发明内容

本申请的目的在于提供一种锁相环电路及通信芯片，旨在解决传统的锁相环电路存在的在宽频率输出时，环路稳定性差、阻尼因子随输入参考频率变化且受工艺、电压和温度条件的影响的问题。

本申请实施例的提供了一种锁相环电路，包括主环路电路、调制电路以及主环路滤波器；

所述调制电路配置为根据调制电压和接收到的分频控制信号输出第一反馈电流和第二反馈电流；

所述主环路滤波器，与所述调制电路连接，配置为对第一控制电压进行滤波，并根据所述第一反馈电流调节所述主环路滤波器中的可调电阻，以对所述第一控制电压进行调制并生成所述调制电压；

所述主环路电路包括：

鉴频鉴相器，配置为当接收输入时钟信号时，检测所述输入时钟信号和第一时钟信号之间的相位差，并根据所述相位差生成所述第一控制信号；

电荷泵，与所述调制电路、所述鉴频鉴相器和所述主环路滤波器连接，配置为根据所述第一控制信号和所述第二反馈电流进行充放电，以输出所述第一控制电压；

压控振荡器，与所述调制电路、所述电荷泵以及所述主环路滤波器连接，配置为输出频率与所述调制电压的电压模拟量成正比的输出时钟信号；

反馈分频器，与所述压控振荡器和所述主环路鉴相器连接，配置为根据所述分频控制信号对所述输出时钟信号进行预设分频比的分频以输出所述第一时钟信号；所述分频控制信号与所述预设分频比相关联。

其中，所述预设分频比除以所述第二反馈电流的商的平方根为第一系数，所述可调电阻的阻值与所述第一系数的比值为常数。

在其中一个实施例中，所述调制电路包括：

电压电流转换组件，与所述电荷泵和所述主环路滤波器连接，配置为将所述调制电压转换为第一电流；

第一电流镜组件，与所述电压电流转换组件和所述主环路滤波器连接，配置为根据所述分频控制信号对第一电流进行转换以输出所述第一反馈电流；