[发明专利]一种改善相位噪声的电荷泵锁相环电路

权利要求书

1.一种改善相位噪声的电荷泵锁相环电路，其特征是：

所述电荷泵锁相环包括鉴频鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、压控振荡器(VCO)、分频器(N)和环路滤波器(LPF)；在所述电荷泵锁相环中设置由鉴频器(FD)构成的鉴频器支路，所述鉴频器支路并联连接在鉴频鉴相器(PFD)的信号输入端与所述电荷泵(CP)的信号输出端之间；所述鉴频鉴相器(PFD)的信号输出端与电荷泵(CP)的信号输入端相连接；

所述鉴频器支路(FD)将两路输入信号的频率差经转换获得电流脉冲信号，所述电流脉冲信号接入环路滤波器(LPF)，使得在所述电荷泵锁相环的环路传递函数中增加一个零点；以此改变电路各组件的相位噪声传递函数，使输出相位噪声变小，输出信号抖动更小；

所述电流脉冲信号与电荷泵(CP)的输出电流共同经过环路滤波器(LPF)转换为控制电压，由所述控制电压控制压控振荡器(VCO)的输出信号f_out的输出频率，所述压控振荡器(VCO)的输出信号f_out的输出频率即为锁相环输出信号频率；

所述输出信号f_out通过分频器(N)产生低频反馈信号f_div；所述两路输入信号分别是锁相环输入信号f_ref和所述低频反馈信号f_div；由所述鉴频鉴相器(PFD)将所述锁相环输入信号f_ref和所述低频反馈信号f_div转换为与所述两路输入信号相位差相关的脉冲信号，利用所述脉冲信号控制电荷泵(CP)产生电流。

2.根据权利要求1所述的改善相位噪声的电荷泵锁相环电路，其特征是：

所述鉴频器支路(FD)是利用数字逻辑电路(1)将所述两路输入信号的频率差转换为脉冲信号宽度差，所述脉冲信号宽度差是通过电压产生电路(2)转换为电压差，所述电压差通过亚采样电荷泵(SSCP)与脉冲产生器(Pulser)转换为所述电流脉冲信号。

3.根据权利要求2所述的改善相位噪声的电荷泵锁相环电路，其特征是：

所述数字逻辑电路(1)是利用延时器和与非门提取输入信号的周期产生脉冲信号，所述脉冲信号通过开关控制电流源的通断，开关导通期间电流在电容上积累电荷产生电压信号，所述电压信号在保持一段时长后由另一路控制信号通过开关控制电容导出电荷将电压信号置0；

所述亚采样电荷泵(SSCP)与脉冲控制电路(Pulser)在电压信号保持期间，利用脉冲控制电路产生的脉冲信号PUL使电荷泵中上电流源和下电流源导通，输出与输入信号频率差相关的电流脉冲信号。