一種音頻晶片低噪聲pll裝置製造方法
2024-01-22 06:24:15 1
一種音頻晶片低噪聲pll裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種音頻晶片低噪聲PLL裝置，包括鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器，所述鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器依次相連。由於所述環路濾波採用了無源濾波器，減小了有源器件的噪聲；在分頻器後連接一個低噪聲鎖存器，消除了從分頻器來的噪聲；採用差分結構具有了頻率高、頻帶寬、集成度大、功耗低、價格低廉的優點。
【專利說明】一種音頻晶片低噪聲PLL裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種音頻晶片低噪聲PLL裝置。
【背景技術】
[0002]由於鎖相環路(PLL)在電子技術各領域的廣泛應用，使它成為電子設備中常用的一種基本部件，為便於調整、降低成本和提高可靠性，使它在各種電子設備中更好地發揮作用，迫切希望它能集成化、數位化、小型化和通用化。國外自六十年代末第一個鎖相環集成產品問世已經來，十幾年間發展極為迅速，產品種類繁多，工藝日新月異。目前除某些特殊用途的鎖相環路外，幾乎全部集成化了，已經生產出數百個品種。國內雖然起步較晚，但在鎖相環集成電路生產上也取得了可喜的進展。鎖相技術雖然已經提出100年，但該技術不僅沒有被棄用，反而在電子系統中應用更廣泛，同時對性能的要求也越來越高。
[0003]隨著人們對系統要求的提高，相應噪聲問題變的越來越突出。為了改善系統的性能，需要想方設法去減少相位噪聲，而對於PLL，更趨向於設計帶有片上壓控振蕩器(VC0)的單片集成電路。雖然已有許多成功的應用，但是，由於熱噪聲引起的抖動和相位噪聲問題卻也直接影響到它的應用。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種頻率高、頻帶寬、集成度大、功耗低、價格低廉和噪聲小的音頻晶片低噪聲PLL裝置。
[0005]為解決上述問題，本實用新型採用如下技術方案:一種音頻晶片低噪聲PLL裝置，包括鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器，所述鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器依次相連，所述鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器和低噪聲鎖存器依次相連。
[0006]作為優選，所述分頻器為差分結構，所述環路濾波器為無源濾波器，所述低噪聲鎖存器為差分設計的鎖存器，所述壓控振蕩器設置有片上電感，所述片上電感設置為變容二極體。
[0007]作為優選，所述電荷泵設置有上拉泵、下拉泵和大擺幅電流鏡，所述鑑頻鑑相器為數字鑑相器。
[0008]本實用新型音頻晶片低噪聲PLL裝置的有益效果是:由於所述環路濾波採用了無源濾波器，減小了有源器件的噪聲；在分頻器後連接一個低噪聲鎖存器，消除了從分頻器來的噪聲；採用差分結構具有了頻率高、頻帶寬、集成度大、功耗低、價格低廉的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型音頻晶片低噪聲PLL裝置的原理框圖。
【具體實施方式】[0010]參閱圖1所示，一種音頻晶片低噪聲PLL裝置，包括鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器，所述鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器依次相連，所述鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器和低噪聲鎖存器依次相連。
[0011]所述分頻器為差分結構，所述環路濾波器為無源濾波器，所述低噪聲鎖存器為差分設計的鎖存器，所述壓控振蕩器設置有片上電感，所述片上電感設置為變容二極體，所述電荷泵設置有上拉泵、下拉泵和大擺幅電流鏡，所述鑑頻鑑相器為數字鑑相器。
[0012]參考信號進入鑑頻鑑相器，通過鎖相環處理後的輸出信號。鑑頻鑑相器把輸出信號和參考信號進行比較，產生對應於兩信號的相位差和誤差電壓。環路濾波器設置於鑑頻鑑相器之後，它的作用是濾出除誤差電壓中的高頻成分和噪聲，以保證環路所要求的性能，提高系統的穩定性。電荷泵設置於環路濾波器之後，主要功能是把取自鑑頻鑑相器的數位訊號轉換為一個模擬信號，即把相位誤差信號轉換成控制電壓。電荷泵在PLL中起著非常重要的作用，當鑑頻鑑相器能給出高精度相位誤差時，電荷泵對整個環路的性能取決定性作用，只有電荷泵更好的反映相位誤差，環路才能更好的工作。當PLL鎖定在某個頻率時，電荷泵的輸出必須保持在一個常數值，所以在設計時，採用一個穩定步長的電壓很重要。壓控振蕩器設置於電荷泵之後，電荷泵轉換的模擬信號去控制壓控振蕩器的頻率，使壓控振蕩器的頻率向參考信號的頻率靠近，也就是使兩者頻率之差越來越小，直至消除頻差而鎖定，鎖定後兩信號之間的相位差表現為一固定的穩態值。壓控振蕩器的噪聲與放大器的噪聲差別主要在於壓控振蕩器中的有源器件的過激勵引起信號的混合。分頻器設置於壓控振蕩器之後，本設計採用的差分結構的分頻器，能很好的抑制噪聲，而且由於壓控振蕩器輸出就是差分信號，使分頻器能直接得到差分時鐘。低噪聲鎖存器設置於分頻器之後，可以濾除分頻器產生的噪聲。它的輸入是分頻器的輸出，而且由壓控振蕩器提高信號來控制。分頻器的輸出在差分時鐘來之前就準備好，以便濾除分頻器噪聲。
[0013]相對於其他的頻率合成器，PLL更易於集成，而且能得到高性能。由於壓控振蕩器的噪聲能在環路內得到一定的抑制，其他噪聲相對變得重要。而本設置為了減小有源器件的噪聲，環路濾波器採用了無源濾波器。為了提高電路的抗幹擾能力，本設計更多的採用差分結構。
[0014]本實用新型音頻晶片低噪聲PLL裝置的有益效果是:由於所述環路濾波採用了無源濾波器，減小了有源器件的噪聲；在分頻器後連接一個低噪聲鎖存器，消除了從分頻器來的噪聲；採用差分結構具有了頻率高、頻帶寬、集成度大、功耗低、價格低廉的優點。
[0015]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種音頻晶片低噪聲PLL裝置，其特徵在於:包括鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器，所述鑑頻鑑相器、環路濾波器、電荷泵、壓控振蕩器、分頻器和低噪聲鎖存器依次相連。
2.根據權利要求1所述的一種音頻晶片低噪聲PLL裝置，其特徵在於:所述分頻器為差分結構，所述環路濾波器為無源濾波器，所述低噪聲鎖存器為差分設計的鎖存器，所述壓控振蕩器設置有片上電感，所述片上電感設置為變容二極體。
3.根據權利要求1所述的一種音頻晶片低噪聲PLL裝置，其特徵在於:所述電荷泵設置有上拉泵、下拉泵和大擺幅電流鏡，所述鑑頻鑑相器為數字鑑相器。
【文檔編號】H03L7/099GK203504530SQ201320378067
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2013年6月27日
【發明者】蘇少爽, 梁小江, 周永東 申請人:深圳市創成微電子有限公司