一種應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公布了一種應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，包括CMOS傳輸門S1、S2、S3，單位增益放大器A1，VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路P1，以及主濾波電路P2；S1的右端分別與S2的左端、S3的右端相連，S1的左端與鎖相環(huán)中的模塊電荷泵的輸出電流ICP相連；S2的右端與節(jié)點(diǎn)A相連；S3的左端與節(jié)點(diǎn)VFD相連；A1的輸入與節(jié)點(diǎn)A相連，A1的輸出與P1的節(jié)點(diǎn)VFD相連；P2的左端與節(jié)點(diǎn)A相連，右端與輸出VOUT相連。其有益效果在于：本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)巧妙的切斷了環(huán)路濾波器的放電路徑，以此來達(dá)到穩(wěn)定環(huán)路電壓的目的，而不像傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)那樣，需要大的環(huán)路電容，因此提高了芯片的集成度，降低了成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路
本專利技術(shù)涉及一種鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，特別涉及一種應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路。
技術(shù)介紹
隨著無線通信領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，特別是手持設(shè)備的迅猛發(fā)展，射頻集成電路對(duì)低體積，高集成度，低功耗的要求越來越高。對(duì)于發(fā)射機(jī)而言，采用直接調(diào)制壓控振蕩器的結(jié)構(gòu)無疑是手持設(shè)備的首選，因?yàn)槠渚哂泄δ苣K數(shù)量少，功耗低的優(yōu)勢(shì)，但是直接發(fā)射機(jī)需要在鎖相環(huán)開環(huán)的情況下來發(fā)射數(shù)據(jù)，這就要求鎖相環(huán)環(huán)路濾波器能夠在鎖相環(huán)開環(huán)的時(shí)候?qū)h(huán)路電壓維持一段時(shí)間以滿足數(shù)據(jù)發(fā)射的要求。傳統(tǒng)的用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路如圖1所示，其是通過大電容來達(dá)到維持環(huán)路電壓的目的，在鎖相環(huán)鎖定階段開關(guān)關(guān)閉；當(dāng)鎖相環(huán)鎖定到需要的頻率后，開關(guān)打開，通過開關(guān)后的大電容來達(dá)到維持發(fā)射數(shù)據(jù)所需電壓的目的。但是這個(gè)電容通常需要幾十nF，這么大的電容無法在片上集成，只能使用片外電容，而這將大大降低芯片的集成度，并且同時(shí)會(huì)增加成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠適用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，以克服上述
技術(shù)介紹
中提到的不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn): 一種應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，包括CMOS傳輸門S1、S2、S3，單位增益放大器Al，VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路P1，以及主濾波電路P2 ;其中傳輸門SI的右端分別與傳輸門S2的左端、傳輸門S3的右端相連,傳輸門SI的左端與鎖相環(huán)中的模塊電荷泵的輸出電流ICP相連；傳輸門S2的右端與節(jié)點(diǎn)A相連；傳輸門S3的左端與節(jié)點(diǎn)VFD相連；單位增益放大器Al的輸入與節(jié)點(diǎn)A相連，單位增益放大器Al的輸出與VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路Pl的節(jié)點(diǎn)VFD相連；主濾波電路P2的左端與節(jié)點(diǎn)A相連，右端與輸出VOUT相連。所述傳輸門SI由一個(gè)NMOS晶體管M4和一個(gè)PMOS晶體管M3通過源漏互連的方式構(gòu)成，NMOS晶體管M4的襯底與地GND相連，NMOS晶體管M4的柵與SP相連，PMOS晶體管M3的襯底與電源VDD相連，PMOS晶體管M3的柵與SN相連。所述傳輸門S2由一個(gè)NMOS晶體管M6和一個(gè)PMOS晶體管M5通過源漏互連的方式構(gòu)成，NMOS晶體管M6的襯底與節(jié)點(diǎn)VL相連，，NMOS晶體管M6的柵與SP相連，PMOS晶體管M5的襯底與節(jié)點(diǎn)VH相連，PMOS晶體管M5的柵與SN相連。所述傳輸門S3由一個(gè)NMOS晶體管M8和一個(gè)PMOS晶體管M7通過源漏互連的方式構(gòu)成，NMOS晶體管M8的襯底與地GND相連，NMOS晶體管M8的柵與SP相連，PMOS晶體管M7的襯底與電源VDD相連，PMOS晶體管M7的柵與SN相連。所述VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路PI包括PMOS晶體管Ml、NMOS晶體管M2、電阻R4、R5 ;其中PMOS晶體管Ml的襯底與源及電源VDD相連，PMOS晶體管Ml的柵與VBIAS相連，PMOS晶體管Ml的漏與節(jié)點(diǎn)VH相連，更進(jìn)一步的，節(jié)點(diǎn)VH與節(jié)點(diǎn)VFD之間連接有電阻R4 ；NM0S晶體管M2的襯底與源及地GND相連，NMOS晶體管M2的柵與VBIAS相連，NMOS晶體管M2的漏與節(jié)點(diǎn)VL相連，更進(jìn)一步的，節(jié)點(diǎn)VL與節(jié)點(diǎn)VFD之間連接有電阻R5。所述主濾波電路P2包括電阻R1、R3，電容C1、C2、C3，以及單位增益放大器A2 ;其中電阻Rl的上端與節(jié)點(diǎn)A相連，電阻Rl的下端與電容Cl的上端相連，電容Cl的下端與地GND相連；節(jié)點(diǎn)A和地GND之間連接有電容C2 ;單位增益放大器A2的輸入與節(jié)點(diǎn)A相連，單位增益放大器A2的輸出與輸出VOUT之間連接有電阻R3 ;輸出VOUT與地GND之間連接有電容C3。本專利技術(shù)是利用開關(guān)來切換濾波器的工作模式，當(dāng)工作在鎖相環(huán)環(huán)路鎖定模式時(shí)，本專利技術(shù)的環(huán)路濾波器等效為一個(gè)無源三階濾波器；當(dāng)工作在環(huán)路電壓維持模式時(shí)，通過切斷本專利技術(shù)電路中A點(diǎn)的放電路徑來達(dá)到電壓維持的目的。與傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式不同，本專利技術(shù)是利用切斷放電路徑來維持環(huán)路電壓，而不是通過過大電容來延長(zhǎng)放電時(shí)間，所以不需要大的電容，因此可以片內(nèi)集成。本專利技術(shù)所述的應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路的有益效果在于:本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)巧妙的切斷了環(huán)路濾波器的放電路徑，以此來達(dá)到穩(wěn)定環(huán)路電壓的目的，而不像傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)那樣，需要大的環(huán)路電容，因此提高了芯片的集成度，降低了成本。【附圖說明】圖1是傳統(tǒng)的用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本專利技術(shù)應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本專利技術(shù)電路在鎖相環(huán)工作在正常鎖定狀態(tài)下的等效電路圖。【具體實(shí)施方式】如圖2所示，是本專利技術(shù)應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路結(jié)構(gòu)示意圖。本專利技術(shù)工作過程如下: 首先，鎖相環(huán)環(huán)路工作在正常鎖定狀態(tài)時(shí)，配置SP= “1”，SN= “0”，使得本專利技術(shù)環(huán)路濾波器工作在正常濾波狀態(tài)。這時(shí)傳輸門SI,傳輸門S2導(dǎo)通,傳輸門S3關(guān)閉,來自鎖相環(huán)中的電荷泵模塊的輸出電流ICP，通過傳輸門SI，傳輸門S2，到達(dá)A點(diǎn)，與電容Cl，電容C2，電阻Rl —起形成電壓，此電壓通過單位增益放大器A2后，到達(dá)電阻R3，經(jīng)過電阻R3和電容C3形成的低通濾波器濾波后形成輸出V0UT，由于此路徑中的單位增益放大器A2對(duì)傳輸?shù)脑鲆鏇]有影響，通過合理的電路設(shè)計(jì)單位增益放大器A2對(duì)傳輸?shù)南辔挥绊懸部梢院雎裕虼水?dāng)鎖相環(huán)工作在正常鎖定狀態(tài)時(shí)，本專利技術(shù)電路可以等效為圖3所示的無源三階濾波器。然后，當(dāng)發(fā)射機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，要求鎖相環(huán)工作在環(huán)路斷開狀態(tài)，并且要求環(huán)路濾波器上的電壓能夠維持住，這時(shí)，配置SP= “0”，SN= “1”，使得本專利技術(shù)環(huán)路濾波器工作在電壓維持狀態(tài)。此時(shí)，傳輸門SI，傳輸門S2關(guān)閉，傳輸門S3導(dǎo)通，此時(shí)輸出V0UT，節(jié)點(diǎn)VFD，節(jié)點(diǎn)A這三個(gè)點(diǎn)的電壓相等。本專利技術(shù)是利用切斷A點(diǎn)的放電路徑的方式來達(dá)到穩(wěn)定輸出VOUT電壓的目的。與節(jié)點(diǎn)A直接連接的有:傳輸門S2的右端，單位增益放大器Al的輸入，單位增益放大器A2的輸入，電阻Rl和電容C2。由于單位增益放大器Al和單位增益放大器A2的輸入為CMOS晶體管的柵，因此其沒有有效的放電路徑；電容C2上也沒有有效的放電路徑；由于電阻Rl下面連接的是電容Cl，因此電阻Rl也不能形成有效的放電路徑。所以，電壓的放電通路只有傳輸門S2的右端，而傳輸門S2右端的放電是通過其寄生二極管的放電電流來完成的，包括橫向的源漏之間的寄生二極管，縱向的源漏和襯底之間的二極管。本專利技術(shù)通過巧妙的設(shè)計(jì)使得傳輸門S2的源漏以及襯底的電壓相等來達(dá)到切斷放電電流的目的。如圖2中A點(diǎn)的電壓與VFD的電壓相等，而VH和VL的電壓又與VFD的電壓近似相等，(設(shè)計(jì)時(shí)流過PMOS晶體管Ml和NMOS晶體管M2的電流很小IOuA左右，而電阻R4、R5也只有100歐姆左右，所以VH和VL與VFD的電壓差只有ImV左右)，所以所有的放電路徑都被切斷，漏電可以忽略，節(jié)點(diǎn)A的電壓將被有效的維持，輸出VOUT點(diǎn)的電壓也即被有效維持。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，其特征在于：包括CMOS傳輸門S1、S2、S3，單位增益放大器A1，VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路P1，以及主濾波電路P2；其中傳輸門S1的右端分別與傳輸門S2的左端、傳輸門S3的右端相連，傳輸門S1的左端與鎖相環(huán)中的模塊電荷泵的輸出電流ICP相連；傳輸門S2的右端與節(jié)點(diǎn)A相連；傳輸門S3的左端與節(jié)點(diǎn)VFD相連；單位增益放大器A1的輸入與節(jié)點(diǎn)A相連，單位增益放大器A1的輸出與VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路P1的節(jié)點(diǎn)VFD相連；主濾波電路P2的左端與節(jié)點(diǎn)A相連，右端與輸出VOUT相連。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，其特征在于:包括CMOS傳輸門S1、S2、S3，單位增益放大器A1，VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路P1，以及主濾波電路P2 ;其中傳輸門SI的右端分別與傳輸門S2的左端、傳輸門S3的右端相連，傳輸門SI的左端與鎖相環(huán)中的模塊電荷泵的輸出電流ICP相連；傳輸門S2的右端與節(jié)點(diǎn)A相連；傳輸門S3的左端與節(jié)點(diǎn)VFD相連；單位增益放大器Al的輸入與節(jié)點(diǎn)A相連，單位增益放大器Al的輸出與VFD節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生電路Pl的節(jié)點(diǎn)VFD相連；主濾波電路P2的左端與節(jié)點(diǎn)A相連，右端與輸出VOUT相連。2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，其特征在于:所述傳輸門SI由一個(gè)NMOS晶體管M4和一個(gè)PMOS晶體管M3通過源漏互連的方式構(gòu)成，NMOS晶體管M4的襯底與地GND相連，NMOS晶體管M4的柵與SP相連，PMOS晶體管M3的襯底與電源VDD相連，PMOS晶體管M3的柵與SN相連。3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路，其特征在于:所述傳輸門S2由一個(gè)NMOS晶體管M6和一個(gè)PMOS晶體管M5通過源漏互連的方式構(gòu)成，NMOS晶體管M6的襯底與節(jié)點(diǎn)VL相連，，NMOS晶體管M6的柵與SP相連，PMOS晶體管M5的襯底與節(jié)點(diǎn)VH相連，PMOS晶體管M5的柵與SN相連。4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于直接發(fā)射機(jī)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器電路...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃磊，馬杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中科芯集成電路股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32