[发明专利]一种环路滤波器及锁相环电路

说明书

本发明公开一种环路滤波器及锁相环电路，环路滤波器的第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管的G端均连接至环路滤波器的使能输入端，第一NMOS管的S端和D端共同接地，第二NMOS管的S端接地，其D端连接环路滤波器的输入端，第三NMOS管的S端接地，第三NMOS管的D端和第四NMOS管、第五NMOS管的G端均连接第一多晶硅电阻的下拉端，第四NMOS管、第五NMOS管的S端和D端均接地，第一多晶硅电阻的另一端连接至环路滤波器的输入端，第六NMOS管和第七NMOS管的G端连接至环路滤波器的输入端，第六NMOS管、第七NMOS管的S端和D端均接地。本发明通过多个MOS管组合使用，达到无源低通滤波的效果，且可以减少输出抖动和相位噪声，提高系统稳定性。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种环路滤波器及锁相环电路。

背景技术

环路滤波器是线性的低通滤波器，用来滤除输出电压中的高频分量和噪声。环路滤波器的设计对于整个锁相环的运行至关重要，它不只是滤除高频分量，更重要的是它会影响环路的重要参数，如相位噪声、环路稳定性及锁定时间等，虽然环路滤波器的实际电路通常非常简单，但是它对锁相环的整个性能有重大影响。目前主要有无源低通滤波器和有源低通滤波器，有源滤波器虽然占用版图面积小，但是有源器件会带来较大的噪声。无源低通滤波器中常见的有一阶低通滤波器，但其在原点处引入极点，导致系统不稳定，因此常串联一个电阻，引入零点提高稳定性；但这样的RC串联滤波器也存在缺点，当电荷泵对低通滤波器进行充放电时，充放电开始和结束的瞬间控制电压会产生一个较大的跳变，导致这一时刻系统的输出频率会有较大的抖动，会在系统中产生严重的相位噪声；为解决RC串联一阶低通滤波器的电压跳变问题，常并联一个小电容C2，构成二阶低通滤波器，然而二阶滤波器又会导致系统稳定些变差。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种环路滤波器及锁相环电路，以解决现有技术中的环路滤波器噪声大、稳定性差的问题。

根据本发明的一方面，提供一种环路滤波器，包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第一多晶硅电阻，所述第一NMOS管、所述第二NMOS管和所述第三NMOS管的G端均连接至所述环路滤波器的使能输入端，所述第一NMOS管的S端和D端共同接地，所述第二NMOS管的S端接地，其D端连接所述环路滤波器的输入端，所述第三NMOS管的S端接地，所述第三NMOS管的D端和所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的G端均连接所述第一多晶硅电阻的下拉端，所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的S端和D端均接地，所述第一多晶硅电阻的另一端连接至所述环路滤波器的输入端，所述第六NMOS管和所述第七NMOS管的G端连接至所述环路滤波器的输入端，所述第六NMOS管、所述第七NMOS管的S端和D端均接地。

进一步的，还包括第二多晶硅电阻，所述第二多晶硅电阻并联在所述环路滤波器的输入端上。

与上述环路滤波器相匹配，本发明再一方面提供一种锁相环电路，包括顺次串联的鉴相器、环路滤波器、压控振荡器，其中，所述鉴相器的输出端连接所述环路滤波器的输入端，所述压控振荡器的输入端连接所述环路滤波器的输出端，所述鉴相器的输入端为所述锁相环电路的输入端，所述环路滤波器包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第一多晶硅电阻，所述第一NMOS管、所述第二NMOS管和所述第三NMOS管的G端均连接至所述环路滤波器的使能输入端，所述第一NMOS管的S端和D端共同接地，所述第二NMOS管的S端接地，其D端连接所述环路滤波器的输入端，所述第三NMOS管的S端接地，所述第三NMOS管的D端和所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的G端均连接所述第一多晶硅电阻的下拉端，所述第四NMOS管、所述第五NMOS管的S端和D端均接地，所述第一多晶硅电阻的另一端连接至所述环路滤波器的输入端，所述第六NMOS管和所述第七NMOS管的G端连接至所述环路滤波器的输入端，所述第六NMOS管、所述第七NMOS管的S端和D端均接地。