[发明专利]锁相环

摘要

本发明公开了一种锁相环，其压控振荡器采用差分环形结构，在压控振荡器的振荡环外设置有一个控制电压产生电路，控制电压产生电路复制一个压控振荡器的差分延迟子单元就能实现，控制电压产生电路能够实现闭环反馈并输出两个稳定的正负控制电压给压控振荡器，从而能实现压控振荡器的稳定振荡，能提高锁相环输出频率的稳定性，以及能改善锁相环的抗噪声能力并提高锁相环的性能。

主权项

一种锁相环，包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器和压控振荡器，其特征在于：所述压控振荡器为一个由多级差分延迟子单元串联而成的环形结构，各级差分延迟子单元的结构相同且都包括：差分增益电路，由两个对称的第一放大器耦接形成，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述第一输入端和所述第二输入端的信号互为反相，所述第一输出端和所述第二输出端的信号互为反相；第一电流源电路，耦接于所述差分增益电路；对称的第一负载和第二负载，第一负载和第一输出端耦接，第二负载和第二输出端耦接；所述第一电流源电路通过第一控制电压控制其电流大小，所述第一负载和所述第二负载都通过第二控制电压控制其电流大小；所述第一控制电压和所述第二控制电压为互相反相；锁相环还包括一控制电压产生电路，用于产生所述第一控制电压和所述第二控制电压，该控制电压产生电路包括：第一镜像电路，包括第一NMOS管、第一PMOS管和第一电阻，所述第一PMOS管的漏极和栅极都和所述第一NMOS管的漏极相连，所述第一NMOS管的源极通过所述第一电阻接地或负电源，所述第一PMOS管的源极连接正电源；所述第一NMOS管的栅极接所述电荷泵输出的控制电压，所述第一NMOS管的漏极输出所述第一控制电压；第二镜像电路，包括第二NMOS管、第二PMOS管，所述第二NMOS管的漏极和栅极都和所述第二PMOS管的漏极相连，所述第二NMOS管的源极接地或负电源，所述第二PMOS管的源极连接正电源；所述第二PMOS管的栅极接所述第一NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的漏极输出所述第二控制电压；运算放大器，其反相输入端连接所述第二NMOS管的漏极；单端延迟子单元，由所述差分延迟子单元的一半组成，所述单端延迟子单元包括：单端增益电路，由所述差分增益电路的两个第一放大器中的一个组成；第二电流源电路，由所述差分增益电路的第一电流源电路组成，所述第二电流源电路耦接于所述单端增益电路；所述第二电流源电路通过所述第一控制电压控制其电流大小；第三负载，由所述差分增益电路的第一负载和第二负载中的任一个组成，所述第三负载耦接于所述单端增益电路的输出端；所述运算放大器的同相输入端连接所述单端增益电路的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述第三负载的控制端并控制所述第三负载的电流大小，所述运算放大器和所述单端延迟子单元形成一闭环控制使所述第一控制电压和所述第二控制电压稳定。