專利名稱：低功耗鎖相環(huán)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線收發(fā)電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低功耗鎖相環(huán)電路。
背景技術(shù)：
自鎖相的概念被提出以來，在電子和通訊領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。鎖相環(huán)(Phase Locked Loop, PLL)電路廣泛應(yīng)用于時(shí)鐘生成電路和通信電子線路的頻率綜合。參見圖1，現(xiàn)有技術(shù)的鎖相環(huán)電路(用于通信電子線路的頻率綜合)包括鑒頻鑒 相器11、電荷泵12、環(huán)路濾波器13、壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator, VC0) 14 以及分頻器15 ；所述鑒頻鑒相器11用于檢測(cè)外部參考信號(hào)CLKref (即時(shí)鐘信號(hào))和內(nèi)部 反饋信號(hào)CLKfb之間的相位差并輸出正比于該相位差的電壓信號(hào)，所述鑒頻鑒相器11輸出 的電壓信號(hào)為一個(gè)上升脈沖信號(hào)UP或下降脈沖信號(hào)DN ；所述電荷泵12用于放大鑒頻鑒相 器11輸出的電壓信號(hào)；所述環(huán)路濾波器13具有低通濾波特性，該環(huán)路濾波器13用于濾除 所述鑒頻鑒相器11輸出的電壓信號(hào)中的高頻分量，起到濾波平滑作用，以保證環(huán)路穩(wěn)定以 及改善環(huán)路跟蹤性能和噪聲特性；所述壓控振蕩器14根據(jù)傳輸過來的電壓信號(hào)(即控制電 壓)改變其輸出信號(hào)CLKvc0的頻率和相位；所述分頻器15用于對(duì)所述壓控振蕩器14的輸 出信號(hào)CLKvc0進(jìn)行分頻(例如N分頻)，并輸出內(nèi)部反饋信號(hào)CLKfb，由此，整個(gè)鎖相環(huán)頻 率綜合器就形成了反饋，最終所述壓控振蕩器14的輸出信號(hào)CLKvc0鎖定在外部參考信號(hào) CLKref的相位和N倍頻率上，而所述壓控振蕩器14的輸出信號(hào)CLKvc0即為鎖相環(huán)頻率綜 合器的輸出信號(hào)。隨著集成電路的發(fā)展，系統(tǒng)級(jí)芯片(System on Chip, S0C)已經(jīng)成為主流，這就要 求鎖相環(huán)電路必須與數(shù)字電路集成在同一塊芯片上，另外，手持終端設(shè)備還要求鎖相環(huán)電 路功耗盡可能低。當(dāng)外部存在一些干擾信號(hào)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的鎖相環(huán)電路很有可能會(huì)因受到某一個(gè)低 頻信號(hào)或者是某一個(gè)脈沖信號(hào)的影響而啟動(dòng)開始工作再停止，這會(huì)使得鎖相環(huán)電路有相當(dāng) 一部分功耗浪費(fèi)在這種無效的工作啟動(dòng)狀態(tài)上。為了減少功耗，數(shù)字電路通常設(shè)置成“空閑”和“工作”兩種狀態(tài)，因此，與數(shù)字電 路集成在同一塊芯片上的鎖相環(huán)電路也需要能滿足此要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低功耗鎖相環(huán)電路，設(shè)有“空閑”和“工作”兩種狀態(tài)， 能降低鎖相環(huán)電路的功耗。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種低功耗鎖相環(huán)電路，包括鑒頻鑒相器、電荷 泵、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、分頻器信號(hào)檢測(cè)電路和動(dòng)態(tài)開關(guān)，所述鑒頻鑒相器與所述電 荷泵連接，所述電荷泵通過所述動(dòng)態(tài)開關(guān)與所述環(huán)路濾波器連接，所述環(huán)路濾波器與所述 壓控振蕩器連接，所述分頻器的輸入端與壓控振蕩器的輸出端連接，所述分頻器的輸出端 與所述鑒頻鑒相器的一輸入端連接，所述鑒頻鑒相器的另一輸入端連接外部參考信息，所述信號(hào)檢測(cè)電路通過檢測(cè)外部參考信息控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)所述電荷泵與環(huán)路 濾波器之間通路的接通與斷開。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述動(dòng)態(tài)開關(guān)為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的源極與所述電荷泵的輸出端連接， 所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的漏極與所述環(huán)路濾波器的輸入端連接，所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的柵極與所述信號(hào)檢 測(cè)電路的輸出端連接，該信號(hào)檢測(cè)電路的輸入端連接外部參考信息。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述信號(hào)檢測(cè)電路判斷外部參考信息的頻率是否 大于等于特定值，如果是，所述信號(hào)檢測(cè)電路控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)所述鑒頻鑒相器 與環(huán)路濾波器之間通路的接通，如果否，所述信號(hào)檢測(cè)電路控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)斷開，實(shí)現(xiàn)所 述鑒頻鑒相器與環(huán)路濾波器之間通路的斷開。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述信號(hào)檢測(cè)電路輸出1位數(shù)字電平信號(hào)。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述信號(hào)檢測(cè)電路包括電流鏡、第一反相器、第二 反相器、第三反相器、第一電容、第二電容、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、以及或非門邏輯電路；所述電流 鏡的輸入端連接外部參考信號(hào)；所述電流鏡的第一輸出端與所述或非門邏輯電路的第一 輸入端連接；外部參考信號(hào)通過所述第一反相器與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接；所述電 流鏡的第二輸出端與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極連接后接入所述或非門邏輯電路的第二輸 入端連接；所述第一電容的一端與外部電壓連接，所述第一電容的另一端與所述電流鏡的 輸出端連接；所述第二電容的一端與外部電壓連接，所述第二電容的另一端與所述場(chǎng)效應(yīng) 晶體管的漏極連接；所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極接地；所述第二反相器與第三反相器依次連 接，該第二反相器的輸入端與所述或非門邏輯電路的輸出端連接，該第三反相器的輸出端 形成所述信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述第一電容的電容值等于所述第二電容的電容值。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述電流鏡包括第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管、第二 P型場(chǎng)效 應(yīng)管、第三P型場(chǎng)效應(yīng)管、第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管、第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管、以及電阻；所述第一 P型 場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極以及第三P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，所述第一 P 型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和第三P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極分別與外部電壓 連接；所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與其源極連接；所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接所 述電阻后與所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接；所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與其漏極連 接，所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地；所述第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第二 N型場(chǎng) 效應(yīng)管的漏極連接，該第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極形成該電流鏡的第一輸出端，所述第二 N型 場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地；所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極為該電流鏡的輸入端，該第二 N型場(chǎng)效 應(yīng)管的柵極與外部參考信號(hào)連接；所述第三P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極形成該電流鏡的第二輸出 端，所述第三P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極連接。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，或非門邏輯電路包括第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第五 P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、以及第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管；所述第四P型場(chǎng) 效應(yīng)晶體管的柵極與所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接，形成該或非門邏輯電路的第 一輸入端；所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極與所述第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接，形 成該或非門邏輯電路的第二輸入端；所述第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極與外部電壓連接，所述第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極與所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極連接；所述第五P 型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極、所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極及所述第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管 的漏極連接，形成該或非門邏輯電路的輸出端；所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極及所述 第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極均接地。上述低功耗鎖相環(huán)電路，其中，所述第二反相器由第六P型場(chǎng)效應(yīng)管和第五N型場(chǎng) 效應(yīng)管組成；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，形成該反 相器的輸入端；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，形成該 反相器的輸出端；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與外部電壓連接，所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管的 源極接地。本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路增加一個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路和一個(gè)動(dòng)態(tài)開關(guān)，該動(dòng)態(tài)開關(guān)接 在鑒頻鑒相器與環(huán)路濾波器之間，該信號(hào)檢測(cè)電路通過檢測(cè)外部參考信息控制動(dòng)態(tài)開關(guān)的 通斷，實(shí)現(xiàn)鑒頻鑒相器與環(huán)路濾波器之間的接通與斷開，使鎖相環(huán)電路具有“工作”和“空 閑”兩種狀態(tài)，因此，本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路只有在有時(shí)鐘信號(hào)輸入的情況下才開始工 作，從而大大提高了鎖相環(huán)電路的工作效率，降低了鎖相環(huán)電路的功耗。


本發(fā)明的低功耗鎖相環(huán)電路由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的鎖相環(huán)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的低功耗鎖相環(huán)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中信號(hào)檢測(cè)電路一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合圖2 圖3對(duì)本發(fā)明的低功耗鎖相環(huán)電路作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖2，本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路包括鑒頻鑒相器21、電荷泵22、環(huán)路濾波器 23、壓控振蕩器24、分頻器25、信號(hào)檢測(cè)電路26和動(dòng)態(tài)開關(guān)27 ；所述鑒頻鑒相器21的一個(gè)輸入端接收外部參考信號(hào)CLKref(即時(shí)鐘信號(hào))，所述 鑒頻鑒相器21的另一個(gè)輸入端接收所述分頻器25輸出的內(nèi)部反饋信號(hào)CLKfb，所述鑒頻鑒 相器21用于檢測(cè)外部參考信號(hào)CLKref和內(nèi)部反饋信號(hào)CLKfb之間的相位差，并輸出正比于 該相位差的電壓信號(hào)；所述電荷泵22的輸入端與所述鑒頻鑒相器21的輸出端連接，所述電荷泵22用于 放大所述鑒頻鑒相器21輸出的電壓信號(hào)，并輸出控制電壓信號(hào)，所述鑒頻鑒相器21輸出的 電壓信號(hào)為一個(gè)上升脈沖信號(hào)UP或下降脈沖信號(hào)DN ；所述動(dòng)態(tài)開關(guān)27為場(chǎng)效應(yīng)晶體管；所述電荷泵22的輸出端與所述動(dòng)態(tài)開關(guān)27的源極連接，所述環(huán)路濾波器23的輸 入端與所述動(dòng)態(tài)開關(guān)27的漏極連接，所述動(dòng)態(tài)開關(guān)27用于控制所述電荷泵22輸出的控制 電壓信號(hào)是否傳輸至所述環(huán)路濾波器；所述信號(hào)檢測(cè)電路26的輸入端接收外部參考信號(hào)CLKref (即時(shí)鐘信號(hào))，所述信 號(hào)檢測(cè)電路26的輸出端與所述動(dòng)態(tài)開關(guān)27的柵極連接，所述信號(hào)檢測(cè)電路26通過檢測(cè)外 部參考信號(hào)CLKref的頻率控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)27的通斷，實(shí)現(xiàn)所述電荷泵22與所述環(huán)路濾波器23之間的接通與斷開；所述信號(hào)檢測(cè)電路26輸出1位數(shù)字電平信號(hào)，該1位數(shù)字電平信號(hào)輸出至所述動(dòng) 態(tài)開關(guān)27以控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)27的通斷；所述環(huán)路濾波器23具有低通濾波特性，該環(huán)路濾波器23用于濾除所述電荷泵22 輸出的控制電壓信號(hào)中的高頻分量，起到濾波平滑作用，以保證環(huán)路穩(wěn)定以及改善環(huán)路跟 蹤性能和噪聲特性；所述壓控振蕩器24的輸入端與所述環(huán)路濾波器23的輸出端連接，所述壓控振蕩 器24根據(jù)所述環(huán)路濾波器23輸出的信號(hào)輸出相應(yīng)頻率和相位的信號(hào)CLKvc0 (該壓控振蕩 器24輸出的信號(hào)CLKvc0鎖定在外部參考信號(hào)CLKref的相位和N倍頻率上)，所述壓控振 蕩器24輸出的信號(hào)CLKvc0為本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路的輸出信號(hào)；所述分頻器25的輸入端與所述壓控振蕩器24的輸出端連接，所述分頻器25的輸 出端與所述鑒頻鑒相器21的一個(gè)輸入端連接，所述分頻器25用于對(duì)所述壓控振蕩器14輸 出的信號(hào)CLKvc0進(jìn)行分頻以輸出內(nèi)部反饋信號(hào)CLKfb，該內(nèi)部反饋信號(hào)CLKfb發(fā)送至所述 鑒頻鑒相器21 ；所述分頻器25例如采用N分頻器。本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路的工作原理是所述信號(hào)檢測(cè)電路26判斷其輸入端是 否有一個(gè)頻率大于等于Fw。rt的外部參考信號(hào)CLKref (即時(shí)鐘信號(hào))輸入，如果有，所述信號(hào) 檢測(cè)電路26輸出的1位數(shù)字電平信號(hào)為“ 1 ”，如果沒有，所述信號(hào)檢測(cè)電路26輸出的1位 數(shù)字電平信號(hào)為“0” ；當(dāng)所述信號(hào)檢測(cè)電路26輸出的1位數(shù)字電平信號(hào)為“1”時(shí)，所述動(dòng) 態(tài)開關(guān)27導(dǎo)通，所述電荷泵22與所述環(huán)路濾波器23接通，本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路處于 正?！肮ぷ鳌睜顟B(tài)；當(dāng)所述信號(hào)檢測(cè)電路26輸出的1位數(shù)字電平信號(hào)為“0”時(shí)，所述動(dòng)態(tài)開 關(guān)27斷開，所述電荷泵22與所述環(huán)路濾波器23斷開，本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路處于停止 工作，處于“空閑”狀態(tài)。本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路增加一個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路，該信號(hào)檢測(cè)電路用于判斷外部 參考信號(hào)CLKref的頻率是否大于等于特定頻率Fw。rt，如果是，該信號(hào)檢測(cè)電路控制動(dòng)態(tài)開 關(guān)導(dǎo)通，使本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路處于工作狀態(tài)，如果否，則該信號(hào)檢測(cè)電路控制動(dòng)態(tài)開 關(guān)斷開，使本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路處于處于空閑狀態(tài)，因此，本發(fā)明低功耗鎖相環(huán)電路只 有在有時(shí)鐘信號(hào)輸入的情況下才開始工作，從而大大提高了鎖相環(huán)電路的工作效率，降低 了鎖相環(huán)電路的功耗。圖3所示為信號(hào)檢測(cè)電路的一較佳實(shí)施例，本實(shí)施例中，信號(hào)檢測(cè)電路包括一電 流鏡261、第一反相器262、第二反相器263、第三反相器264、第一電容Cl、第二電容C2、一 場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6、以及一或非門邏輯電路265 ；所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6為N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管；所述電流鏡261包括第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管M3、第三P型場(chǎng)效 應(yīng)管M5、第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管M2、第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管M4、以及電阻Rl ；所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極以及第三P型場(chǎng) 效應(yīng)管M5的柵極連接，所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極和 第三P型場(chǎng)效應(yīng)管M5的漏極分別與外部電壓Vcc連接； 所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極與其源極連接；
所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管Ml的源極連接所述電阻Rl后與所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管M2 的漏極連接；所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極與其漏極連接，該第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管M2等效為 一個(gè)二極管，所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極接地；所述第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極與所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管M4的漏極連接，所述 第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管M4的漏極形成所述電流鏡261的第一輸出端，所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管M4 的源極接地；所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管M4的柵極形成所述電流鏡261的輸入端，該第二 N型場(chǎng)效 應(yīng)管M4的柵極與外部參考信號(hào)CLKref連接；所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管M4的柵極連接所述第一反相器262的輸入端，該第一反相 器262的輸出端與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6的柵極連接；所述第三P型場(chǎng)效應(yīng)管M5的源極形成所述電流鏡261的第二輸出端，所述場(chǎng)效應(yīng) 晶體管M6的漏極與所述第三P型場(chǎng)效應(yīng)管M5的源極連接，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6的源極接 地；所述第一電容Cl的電容值等于所述第二電容C2的電容值，所述第一電容Cl的一 端與外部電壓Vcc連接，所述第一電容Cl的另一端與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6的漏極連接，所 述第二電容C2的一端與外部電壓Vcc連接，所述第一電容C12的另一端與所述第二 N型場(chǎng) 效應(yīng)管M4的漏極連接；所述或非門邏輯電路265包括第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M7、第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管 M8、第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9以及第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管MlO ；所述第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M7的柵極與所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9的柵極連 接，形成該或非門邏輯電路265的第一輸入端，該輸入端與所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管M4的漏 極連接；所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M8的柵極與所述第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管MlO的柵極連 接，形成該或非門邏輯電路265的第二輸入端，該輸入端與所述場(chǎng)效應(yīng)管M6的漏極連接；所述第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M7的漏極與外部電壓Vcc連接，所述第四P型場(chǎng)效應(yīng) 晶體管M7的源極與所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M8的漏極連接；所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M8的源極、所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9的漏極及 所述第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管MlO的漏極連接，形成該或非門邏輯電路265的輸出端；所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9的源極及所述第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管MlO的源極 均接地；所述第二反相器263由第六P型場(chǎng)效應(yīng)管Mll和第五N型場(chǎng)效應(yīng)管M12組成；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管Mll的柵極與所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管M12的柵極連接，形 成所述第二反相器263的輸入端，該輸入端與所述或非門邏輯電路265的輸出端連接；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管Mll的源極與所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管M12的漏極連接，形 成所述第二反相器263的輸出端，該輸出端與所述第三反相器264的輸入端連接；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管Mll的漏極與外部電壓Vcc連接，所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管 Ml2的源極接地；所述第三反相器264的輸出端即為該信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端，該信號(hào)檢測(cè)電路輸出信號(hào) Detect_out ；所述電流鏡261使所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管M3、第三P型場(chǎng) 效應(yīng)管M5的漏極電流、以及流經(jīng)所述第一電容Cl和第一電容C2的電流均恒定在Iref ；所述第二反相器263用于消除信號(hào)毛刺，對(duì)所述或非門邏輯電路265的輸出信號(hào) 進(jìn)行整形；本實(shí)施例的信號(hào)檢測(cè)電路的輸出信號(hào)為1位數(shù)字電平信號(hào)。本實(shí)施例的信號(hào)檢測(cè)電路的工作原理是令所述第一電容Cl的電容值和第二電 容C2的電容值均為Crrf，所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9的閾值電壓和第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體 管MlO的閾值電壓均為Vteef，當(dāng)外部參考信號(hào)CLKref的頻率F等于0 (此時(shí)沒有時(shí)鐘信號(hào)) 或者F < Fwork = Iref/CrefVtref時(shí)，所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9和第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MlO總有一個(gè)導(dǎo)通使所述或非門邏輯電路265的輸出信號(hào)為“0”電平，即所述第三反相器 264的輸出信號(hào)為“0”電平；當(dāng)外部參考信號(hào)CLKref的頻率F彡Fwork = Iref/CrefVtref時(shí)，所 述或非門邏輯電路265的兩個(gè)輸入端不能再充電超過閾值電壓Vtaf，從而使所述或非門邏 輯電路265的輸出信號(hào)為“1”電平，即所述第三反相器264的輸出信號(hào)為“1”電平；本實(shí)施例中，Iref= 1 μ A，Cref = 500fF, Vtref = IV，故，F(xiàn)w。rk = 2MHz。當(dāng)沒有時(shí)鐘 信號(hào)輸入或者外部參考信號(hào)CLKref的頻率F小于2MHz時(shí)，本實(shí)施例的信號(hào)檢測(cè)電路輸出 “0”電平信號(hào)，動(dòng)態(tài)開關(guān)斷開，電荷泵與環(huán)路濾波器之間的通路斷開，低功耗鎖相環(huán)電路停 止工作，處于“空閑”狀態(tài)；當(dāng)外部參考信號(hào)CLKref的頻率F大于等于2MHz時(shí)，本實(shí)施例的 信號(hào)檢測(cè)電路輸出“1”電平信號(hào)，動(dòng)態(tài)開關(guān)導(dǎo)通，電荷泵與環(huán)路濾波器之間的通路接通，低 功耗鎖相環(huán)電路工作，處于“工作”狀態(tài)；通過改變電流鏡(即改變I,ef)、第一電容Cl和第二電容C2的電容C,ef、以及第三 N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9和第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管MlO的閾值電壓Vtaf可實(shí)現(xiàn)不同的特定頻
work °顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種低功耗鎖相環(huán)電路，包括鑒頻鑒相器、電荷泵、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器，所述鑒頻鑒相器與所述電荷泵連接，所述環(huán)路濾波器與所述壓控振蕩器連接，所述分頻器的輸入端與壓控振蕩器的輸出端連接，所述分頻器的輸出端與所述鑒頻鑒相器的一輸入端連接，所述鑒頻鑒相器的另一輸入端連接外部參考信息，其特征在于，還包括信號(hào)檢測(cè)電路和動(dòng)態(tài)開關(guān)；所述電荷泵通過所述動(dòng)態(tài)開關(guān)與所述環(huán)路濾波器連接；所述信號(hào)檢測(cè)電路通過檢測(cè)外部參考信息控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)所述電荷泵與環(huán)路濾波器之間通路的接通與斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)開關(guān)為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
3.如權(quán)利要求2所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的源極與所述 電荷泵的輸出端連接，所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的漏極與所述環(huán)路濾波器的輸入端連接，所述動(dòng)態(tài)開 關(guān)的柵極與所述信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端連接，該信號(hào)檢測(cè)電路的輸入端連接外部參考信 肩、ο
4.如權(quán)利要求1或3所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)電路判斷外 部參考信息的頻率是否大于等于特定值，如果是，所述信號(hào)檢測(cè)電路控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)導(dǎo) 通，實(shí)現(xiàn)所述鑒頻鑒相器與環(huán)路濾波器之間通路的接通，如果否，所述信號(hào)檢測(cè)電路控制所 述動(dòng)態(tài)開關(guān)斷開，實(shí)現(xiàn)所述鑒頻鑒相器與環(huán)路濾波器之間通路的斷開。
5.如權(quán)利要求4所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)電路輸出1位數(shù) 字電平信號(hào)。
6.如權(quán)利要求4所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)電路包括電流 鏡、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第一電容、第二電容、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、以及或非門 邏輯電路；所述電流鏡的輸入端連接外部參考信號(hào)；所述電流鏡的第一輸出端與所述或非門邏輯電路的第一輸入端連接；外部參考信號(hào)通過所述第一反相器與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接；所述電流鏡的第二輸出端與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極連接后接入所述或非門邏輯電 路的第二輸入端連接；所述第一電容的一端與外部電壓連接，所述第一電容的另一端與所述電流鏡的輸出端 連接；所述第二電容的一端與外部電壓連接，所述第二電容的另一端與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的 漏極連接；所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極接地；所述第二反相器與第三反相器依次連接，該第二反相器的輸入端與所述或非門邏輯電 路的輸出端連接，該第三反相器的輸出端形成所述信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端。
7.如權(quán)利要求6所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述第一電容的電容值等于 所述第二電容的電容值。
8.如權(quán)利要求6所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述電流鏡包括第一P型場(chǎng)效 應(yīng)管、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管、第三P型場(chǎng)效應(yīng)管、第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管、第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管、以及電阻；所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極以及第三P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵 極連接，所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和第三P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏 極分別與外部電壓連接；所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與其源極連接；所述第一 P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接所述電阻后與所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接； 所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與其漏極連接，所述第一 N型場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地； 所述第二 P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，該第二 N型場(chǎng)效 應(yīng)管的漏極形成該電流鏡的第一輸出端，所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地；所述第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極為該電流鏡的輸入端，該第二 N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與外 部參考信號(hào)連接；所述第三P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極形成該電流鏡的第二輸出端。
9.如權(quán)利要求6所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，或非門邏輯電路包括第四P型 場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、以及第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體 管；所述第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極與所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接，形成該 或非門邏輯電路的第一輸入端；所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極與所述第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接，形成該 或非門邏輯電路的第二輸入端；所述第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極與外部電壓連接，所述第四P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源 極與所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極連接；所述第五P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極、所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極及所述第四N 型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極連接，形成該或非門邏輯電路的輸出端；所述第三N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極及所述第四N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極均接地。
10.如權(quán)利要求6所述的低功耗鎖相環(huán)電路，其特征在于，所述第二反相器由第六P型 場(chǎng)效應(yīng)管和第五N型場(chǎng)效應(yīng)管組成；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，形成該反相器的 輸入端；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，形成該反相器的 輸出端；所述第六P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與外部電壓連接，所述第五N型場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地。
全文摘要
本發(fā)明的低功耗鎖相環(huán)電路包括鑒頻鑒相器、環(huán)路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器、信號(hào)檢測(cè)電路和動(dòng)態(tài)開關(guān)，所述鑒頻鑒相器與所述電荷泵連接，所述電荷泵通過所述動(dòng)態(tài)開關(guān)與所述環(huán)路濾波器連接，所述環(huán)路濾波器與所述壓控振蕩器連接，所述分頻器的輸入端與壓控振蕩器的輸出端連接，所述分頻器的輸出端與所述鑒頻鑒相器的一輸入端連接，所述鑒頻鑒相器的另一輸入端連接外部參考信息，所述信號(hào)檢測(cè)電路通過檢測(cè)外部參考信息控制所述動(dòng)態(tài)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)所述鑒頻鑒相器與環(huán)路濾波器之間通路的接通與斷開。本發(fā)明的低功耗鎖相環(huán)電路提高了鎖相環(huán)電路的工作效率，降低了鎖相環(huán)電路的功耗。
文檔編號(hào)H03L7/08GK101888244SQ20101022935
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者任錚, 周偉, 唐逸, 曹永峰, 胡少堅(jiān) 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司