專利名稱：鎖相環(huán)電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PPL(鎖相環(huán))電路及其控制方法，特別是涉及到一種能夠在所監(jiān)控的壓控振蕩電路(VCO)的振蕩狀態(tài)停振時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)的PPL電路。
最近，出現(xiàn)了用于一種時(shí)鐘步進(jìn)過程的非常精密的解決辦法，用它可以從通訊系統(tǒng)接收到的一個(gè)信號(hào)中恢復(fù)一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。為此目的，就需要一種能產(chǎn)生多相位時(shí)鐘的PPL(鎖相環(huán))電路。當(dāng)多相時(shí)鐘的相位數(shù)(2，4，8，16，...)等于2N時(shí)，則用于實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的電路就無需冗余電路。因此，可以容易地設(shè)計(jì)出該電路。
在這種情況下，系統(tǒng)中2N的相位時(shí)鐘通常設(shè)計(jì)成8相位時(shí)鐘。
以下將參照傳統(tǒng)的多相時(shí)鐘進(jìn)行描述。
(1)第一種常規(guī)參考文獻(xiàn)(日本專利特開平4-20016)第一種常規(guī)參考文獻(xiàn)公開了一種由環(huán)路振蕩器構(gòu)成的時(shí)鐘發(fā)生器，該環(huán)路振蕩器包括奇數(shù)級(jí)的延時(shí)電路，這些延時(shí)電路可以直接分別產(chǎn)生作為多相時(shí)鐘信號(hào)的輸出信號(hào)。
盡管經(jīng)常使用這種系統(tǒng)，但它卻不能產(chǎn)生2N個(gè)的相位的時(shí)鐘。
(2)第二個(gè)常規(guī)參考文獻(xiàn)(日本專利特開昭58-59653)第二種常規(guī)參考文獻(xiàn)公開了一種帶有四個(gè)鑒相器的時(shí)鐘發(fā)生器，這些鑒相器用于鑒別八相相位調(diào)節(jié)信號(hào)，該時(shí)鐘發(fā)生器通過把產(chǎn)生一個(gè)單相時(shí)鐘的壓控振蕩器的輸出信號(hào)加到鑒相器上來產(chǎn)生八相時(shí)鐘信號(hào)。
該系統(tǒng)可以產(chǎn)生2N個(gè)相位的時(shí)鐘(八相位時(shí)鐘)。然而，其運(yùn)行速度卻有限。因而，該系統(tǒng)不能產(chǎn)生高速時(shí)鐘。還有，在設(shè)計(jì)時(shí)很難使四個(gè)鑒相器的延時(shí)時(shí)間一致。
(3)第三種常規(guī)參考文獻(xiàn)(日本專利特開平8-340241)第三種常規(guī)參考文獻(xiàn)公開了一種多相振蕩器，其中多級(jí)緩沖器順次相連。通過這種結(jié)構(gòu)，末級(jí)輸出信號(hào)被反相，反饋輸入到第一級(jí)緩沖器中。這樣，每個(gè)緩沖器都由兩個(gè)反相器組成。
在這種系統(tǒng)中，第一級(jí)輸出時(shí)刻和末級(jí)輸出時(shí)刻之間的延時(shí)時(shí)間，肯定會(huì)比其它部分所需的時(shí)間要長(zhǎng)。
要解決這一問題，壓控振蕩器的環(huán)路振蕩器必須由偶數(shù)個(gè)器件構(gòu)成。在這方面，人們已經(jīng)試圖通過把延時(shí)電路作成差動(dòng)電路和連接偶數(shù)個(gè)延時(shí)電路來構(gòu)成環(huán)路振蕩器。
但是，當(dāng)環(huán)路振蕩器由偶數(shù)級(jí)構(gòu)成時(shí)，就帶來了以下問題。
也就是說，在使用具有偶數(shù)級(jí)的環(huán)路振蕩器的情況下，當(dāng)導(dǎo)入電源時(shí)，電源噪聲的影響會(huì)使振蕩停止。
在

圖1所示的偶數(shù)級(jí)的環(huán)路振蕩器中，偶數(shù)個(gè)差分放大器81至84順次聯(lián)結(jié)，第一級(jí)的輸入端和末級(jí)的輸出端連接成一個(gè)環(huán)路。通過這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)環(huán)路振蕩器正常工作時(shí)，差分放大器的所有輸出處于一種不平衡狀態(tài)。例如，當(dāng)803的輸出處于高電平時(shí)，804的輸出處于低電平。
在本電路中，當(dāng)差分放大器81的輸入801和802都處于高電平時(shí)，差分放大器81的輸出803和804就處于低電平，差分放大器82的輸出805和806就處于高電平，差分放大器83的輸出807和808處于低電平，差分放大器的一個(gè)輸出端就處于高電平以便返回到第一級(jí)。
然而，差分放大器81的輸入端801和802都輸入了同樣的高電平。因此，沒有出現(xiàn)正常的振蕩狀態(tài)，結(jié)果振蕩必然會(huì)停止。
最近，可拆卸器件增加。因此，當(dāng)電源接入時(shí)不產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)(上電復(fù)位信號(hào))的器件的數(shù)量也增加了。這里，請(qǐng)注意傳統(tǒng)器件具有復(fù)位信號(hào)。
因此，這種器件不能產(chǎn)生PPL電路的起始值。結(jié)果，就不能確定壓控振蕩器是否準(zhǔn)確振蕩了。要解決這一問題，已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù)，其中系統(tǒng)對(duì)PLL電路的輸出進(jìn)行監(jiān)控，并在振蕩停止時(shí)自動(dòng)恢復(fù)到正常的狀態(tài)。
例如，在日本專利特開平7-74625中描述了一種技術(shù)，其中的一個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控著PLL電路中壓控振蕩器的振蕩，當(dāng)振蕩器停振時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)恢復(fù)正常的振蕩狀態(tài)。
圖2所示的電路包括一個(gè)相位比較電路91、一個(gè)電壓產(chǎn)生電路92、一個(gè)壓控振蕩器93、和一個(gè)自恢復(fù)控制電路94。
通過這種結(jié)構(gòu)，相位比較電路91對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)901和振蕩信號(hào)904進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)相位差鑒別信號(hào)902。電壓產(chǎn)生電路92把相位差鑒別信號(hào)902轉(zhuǎn)變成一個(gè)電壓903。壓控振蕩器93產(chǎn)生一個(gè)正比于電壓903的頻率信號(hào)。自恢復(fù)控制電路94對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)901和振蕩信號(hào)904進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)相位比較電路91發(fā)出一個(gè)自恢復(fù)信號(hào)905。
在這種情況下，在壓控振蕩器93停振后的一個(gè)固定的時(shí)間內(nèi)，相位比較電路91根據(jù)自恢復(fù)控制電路94產(chǎn)生的自恢復(fù)信號(hào)905，向電壓產(chǎn)生電路92發(fā)出一個(gè)相位差鑒別信號(hào)902。通過這種方法，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到正常的振蕩狀態(tài)。
然而，這種常規(guī)技術(shù)具有以下缺陷。
第一，即使當(dāng)電壓產(chǎn)生電路的輸出電壓正常時(shí)，具有偶數(shù)級(jí)環(huán)路振蕩器的壓控振蕩器也可能會(huì)停振。但系統(tǒng)卻不能從這種狀態(tài)中自動(dòng)恢復(fù)。
原因如下。
當(dāng)來自電壓產(chǎn)生電路的電壓正常時(shí)，具有奇數(shù)級(jí)環(huán)路振蕩器的壓控振蕩器必然會(huì)正常振蕩。只有當(dāng)電壓值達(dá)到地電平GND或電源電平VDD時(shí)，振蕩才會(huì)停止。當(dāng)振蕩停止時(shí)，自恢復(fù)信號(hào)輸入到電壓產(chǎn)生電路，電壓產(chǎn)生電路的輸出電壓就達(dá)到了正常值。這樣，就實(shí)現(xiàn)了自恢復(fù)控制。
但是，在這種方法中，當(dāng)偶數(shù)級(jí)的環(huán)路振蕩器的振蕩停止時(shí)，而來自電壓產(chǎn)生電路的電壓又為正常時(shí)，振蕩就無法恢復(fù)了。
第二，當(dāng)PLL電路停振，而輸出電平處于低電平時(shí)，就可以自動(dòng)恢復(fù)振蕩。但是，當(dāng)輸出電平處于高電平時(shí)，振蕩就無法自動(dòng)恢復(fù)。這是由于自恢復(fù)控制是通過鑒別作為停振狀態(tài)的輸出低電平的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。
還有，可變的振蕩頻率與來自環(huán)路振蕩器中電壓產(chǎn)生電路的控制電壓成正比。然而，當(dāng)控制電壓達(dá)到電源電平VDD或地電平GND時(shí)，環(huán)路振蕩器就不能變成正常的振蕩狀態(tài)，振蕩就不可避免地要停止。
在圖3所示的差分放大器中，晶體管705的漏極與晶體管752的漏極相連。還有，晶體管751和753的漏極互相連接在一起。晶體管750和751的源極連接在電源線VDD上。晶體管752和753的源極連接在晶體管754的漏極上。晶體管754的源極連接在電線GND上。
還有，晶體管750的柵極與晶體管751柵極相連，形成來自外電路的控制輸入端701。晶體管754的柵極用作來自外電路的控制輸入端704。
晶體管752和753的柵極都用作輸入端，而晶體管752和753的漏極706和705都用作輸出端。
當(dāng)一個(gè)高電平加在輸入端702上，而一個(gè)低電平加在輸入端703上時(shí)，晶體管752進(jìn)入ON狀態(tài)，輸出端706為低電平，而晶體管753進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，輸出端705為高電平。
來自電壓產(chǎn)生電路92的電壓903加在晶體管750、751和754的輸入端701和704上，差分放大器的延時(shí)是根據(jù)電壓而變化的。利用這一特性，可以改變環(huán)路振蕩器的振蕩頻率。
但是，當(dāng)晶體管750、751和754的控制輸入端701和704的電壓達(dá)到電源電平VDD或地線電平GND時(shí)，晶體管750、751和754就都進(jìn)入“截止”狀態(tài)，也就沒有了電流。
因此，電路也就不能作為運(yùn)算放大器工作，結(jié)果振蕩必然會(huì)停止。
此外，在日本專利特開昭55-42443、特開昭63-185121、特開平5-122032、特開平8-79068、特開平8-307460和特開平9-326692中，也公開了相關(guān)的技術(shù)。
本發(fā)明的一個(gè)方面在于提出了一種PLL(鎖相環(huán))電路，它可以在振蕩停止時(shí)自動(dòng)恢復(fù)正常狀態(tài)。
本發(fā)明的另一方面就在于提出了一種可以產(chǎn)生多相時(shí)鐘的PLL電路。
根據(jù)本發(fā)明，PLL電路鑒別壓控振蕩器的停振，并根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)使壓控振蕩器自動(dòng)起振的振蕩控制信號(hào)，通過該控制信號(hào)使壓控振蕩器自動(dòng)恢復(fù)到正常的振蕩狀態(tài)。
通過這種結(jié)構(gòu)，壓控振蕩器是由多個(gè)差分放大器連成環(huán)狀而構(gòu)成的環(huán)形振蕩器。
另外，在差分放大器的各個(gè)輸入端分別帶有多個(gè)振蕩控制裝置，以便當(dāng)壓控振蕩器停振時(shí)，把環(huán)路振蕩器設(shè)置成可起振狀態(tài)。
在這種情況下，振蕩控制裝置由振蕩控制信號(hào)來控制。
在這種情況下，運(yùn)算放大器的數(shù)量是偶數(shù)。
另外，振蕩控制裝置把運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端置成高電平，而把另一個(gè)輸入端置成低電平。
在這里，振蕩控制裝置包括一個(gè)用于把差分放大器的一個(gè)輸入端置成高電平的第一振蕩控制裝置，和一個(gè)用于把差分放大器的另一個(gè)輸入端置成低電平的第二振蕩控制裝置。
具體說來，第一振蕩控制裝置由一個(gè)連接在差分放大器的一個(gè)輸入端和電源線之間的P溝道晶體管構(gòu)成。第二振蕩控制裝置包括一個(gè)連接在差分放大器的另一個(gè)輸入端和電線之間的N溝道晶體管。
另外，該電路還有第二和第三差分放大器。在這種情況下，構(gòu)成環(huán)路振蕩器的差分放大器的一個(gè)輸出端輸入到第二個(gè)差分放大器的一個(gè)同相輸入端；而差分放大器的另一個(gè)輸出端則輸入到第二差分放大器的一個(gè)反相輸入端。
還有，構(gòu)成環(huán)路振蕩器的差分放大器的一個(gè)輸出端輸入到第三個(gè)差分放大器的一個(gè)反相輸入端；而該差分放大器的另一個(gè)輸出端則輸入到第三個(gè)差分放大器的同相輸入端。這樣，可以產(chǎn)生多個(gè)頻率。環(huán)路振蕩器的每一個(gè)頻率都有一個(gè)特定的相位差。
此外，電路中還有一個(gè)檢測(cè)電路，用于監(jiān)測(cè)壓控振蕩器是否停振。監(jiān)測(cè)電路包括一個(gè)分頻器，一個(gè)第一數(shù)據(jù)鎖存裝置，一個(gè)第二數(shù)據(jù)鎖存裝置，一個(gè)異或門。
通過這種結(jié)構(gòu)，分頻器對(duì)壓控振蕩器的振蕩信號(hào)進(jìn)行分頻。
第一數(shù)據(jù)鎖存裝置鎖存了第一時(shí)間來自分頻器的第一輸出信號(hào)；而第二數(shù)據(jù)鎖存裝置則鎖存了第二時(shí)間來自分頻器的第二輸出信號(hào)，而第二時(shí)間是第一時(shí)間后經(jīng)過一段特定時(shí)間之后的時(shí)刻。異或門則鑒別第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)之間是否存在差別。
第一數(shù)據(jù)鎖存裝置和第二數(shù)據(jù)鎖存裝置都由振蕩控制信號(hào)來復(fù)位。
另外，電路中還帶有用于監(jiān)測(cè)壓控振蕩器是否停振的監(jiān)測(cè)電路。
監(jiān)測(cè)電路包括一個(gè)分頻器、多個(gè)移位寄存器和一個(gè)異或門。在這種結(jié)構(gòu)中，分頻器對(duì)壓控振蕩器的振蕩信號(hào)進(jìn)行分頻。這些移位寄存器把分頻后的信號(hào)順次移位。每個(gè)移位寄存器都是由振蕩控制信號(hào)來復(fù)位的。
更具體地說，環(huán)路振蕩器部分是由偶數(shù)級(jí)的差分放大器構(gòu)成。因此，可以用簡(jiǎn)單的電路產(chǎn)生2N的多相時(shí)鐘。
此外，振蕩監(jiān)控電路一直監(jiān)控著PLL電路的振蕩狀態(tài)，當(dāng)振蕩監(jiān)控電路測(cè)得振蕩停止時(shí)，就對(duì)壓控振蕩器發(fā)出復(fù)位信號(hào)，以便利用振蕩停止作為觸發(fā)重新起振。結(jié)果，當(dāng)PLL電路停振時(shí)，PLL電路可以自動(dòng)恢復(fù)。
另外，當(dāng)控制電壓達(dá)到電源電平VDD或地電平GND時(shí)，利用一個(gè)附加電路可以使環(huán)路振蕩器不停振。結(jié)果是，當(dāng)壓控振蕩器的控制電壓位于電源電平VDD和地電平GND之間時(shí)，就可以產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。
此外，當(dāng)振蕩停止時(shí)，壓控振蕩器的環(huán)路振蕩器直接復(fù)位到振蕩狀態(tài)。因此，當(dāng)PLL電路停振時(shí)，PLL電路能夠準(zhǔn)確地返回振蕩狀態(tài)。
圖1是一個(gè)相關(guān)的環(huán)路振蕩器的方框圖。
圖2是一個(gè)相關(guān)的PLL電路的方框圖。
圖3是一個(gè)構(gòu)成相關(guān)環(huán)路振蕩器各級(jí)的一個(gè)差分放大器的電路圖。
圖4是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的PLL電路的方框圖。
圖5是一個(gè)由偶數(shù)級(jí)構(gòu)成的環(huán)路振蕩器的方框圖，它可以產(chǎn)生八相位時(shí)鐘。
圖6是一個(gè)帶有復(fù)位電路的環(huán)路振蕩器的電路圖，復(fù)位電路可以把環(huán)路振蕩器復(fù)位到可起振狀態(tài)。
圖7是一個(gè)構(gòu)成一種環(huán)路振蕩器各級(jí)的一個(gè)差分放大器的電路圖。
圖8是一個(gè)振蕩監(jiān)測(cè)電路的電路圖。
圖9是一個(gè)振蕩控制電路的電路圖。
圖10是一個(gè)描述本發(fā)明工作過程的波形圖。
圖11是一個(gè)描述本發(fā)明工作過程的波形圖。
圖12是一個(gè)描述圖2所示環(huán)路振蕩器工作過程的波形圖。
圖13是一個(gè)描述圖5所示差分放大器的連接狀態(tài)的電路圖。
圖14是一個(gè)描述振蕩監(jiān)測(cè)電路的其它實(shí)施例的電路圖。
圖15是一個(gè)描述圖14所示電路的振蕩狀態(tài)的工作過程的波形圖，以及圖16是一個(gè)描述圖14所示電路的振蕩狀態(tài)的工作過程的波形圖。
以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行描述。
在圖4至圖5中，一種PLL(鎖相環(huán))電路監(jiān)測(cè)壓控振蕩器30是否停振，并根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)用來使壓控振蕩器自動(dòng)起振的振蕩控制信號(hào)107，利用信號(hào)107使壓控振蕩器30恢復(fù)到正常狀態(tài)。
壓控振蕩器30由一個(gè)環(huán)路振蕩器構(gòu)成，而環(huán)路振蕩器則由多個(gè)差分放大器32至35連接成環(huán)狀構(gòu)成，每個(gè)差分放大器32-35的每個(gè)輸入端都帶有振蕩控制裝置P1-P4和N1-N4。這樣，當(dāng)壓控振蕩器30停振時(shí)，振蕩控制裝置就使環(huán)路振蕩器進(jìn)入一種可振蕩狀態(tài)。在本例中，振蕩控制裝置P1-P4和N1-N4是由振蕩控制信號(hào)107來控制的。
在這種結(jié)構(gòu)中，差分放大器的數(shù)量是偶數(shù)。此外，當(dāng)差分放大器的一個(gè)輸入端被上拉到高電平時(shí)，其另一個(gè)輸入端則被下拉為低電平。
在圖5中，還帶有一個(gè)第二差分放大器411和一個(gè)第三差分放大器415。構(gòu)成環(huán)路振蕩器的一個(gè)差分放大器401的一個(gè)輸出端與第二差分放大器的同相輸入端(+)相連，而差分放大器401的另一個(gè)輸出端則與第二差分放大器的反相輸入端(-)相連。
另外，構(gòu)成環(huán)路振蕩器的一個(gè)差分放大器401的一個(gè)輸出端連接在第三差分放大器415的一個(gè)反相輸入端(-)上，而差分放大器401的另一個(gè)輸出端則與第三差分放大器415的同相輸入端(+)相連。
通過這種結(jié)構(gòu)，PLL電路中的環(huán)路振蕩器就可以產(chǎn)生多個(gè)具有所需相位差的頻率輸出491-498。
在圖8(圖14)中，用來監(jiān)測(cè)壓控振蕩器30是否停振的振蕩監(jiān)測(cè)電路50的組成包括一個(gè)分頻器51(402)，一個(gè)第一數(shù)據(jù)鎖存裝置52(404)，一個(gè)第二數(shù)據(jù)鎖存裝置53(405)，和一個(gè)異或門59(406)。在本例中，分頻器51(402)對(duì)來自壓控振蕩器的振蕩信號(hào)105進(jìn)行分頻。第一數(shù)據(jù)鎖存裝置52(404)在第一時(shí)間鎖存分頻器51(402)輸出的第一輸出信號(hào)502(454)。
第二數(shù)據(jù)鎖存裝置53(405)在第二時(shí)間鎖存分頻器51(402)輸出的第二輸出信號(hào)503((454)，第二時(shí)間是第一時(shí)間后的某一預(yù)定時(shí)間。異或門59(406)鑒別第一輸出信號(hào)502和第二輸出信號(hào)503之間是否存在差別。
通過這種結(jié)構(gòu)，利用PLL電路中的振蕩控制信號(hào)107可以將第一數(shù)據(jù)鎖存裝置52(404)和第二數(shù)據(jù)鎖存裝置53(405)復(fù)位。
另一個(gè)振蕩控制振蕩器50包括一個(gè)分頻器51、多個(gè)移位寄存器52-55、異或門56-58。在這種情況下，分頻器51對(duì)壓控振蕩器30輸出的振蕩信號(hào)105進(jìn)行分頻。移位寄存器52-55對(duì)經(jīng)過分頻器分頻51的信號(hào)進(jìn)行順次移位。
異或門56-58鑒別每個(gè)移位寄存器52-55的輸入和輸出之間是否存在差別。在這種情況下，移位寄存器52-55是由PLL電路中的振蕩控制信號(hào)107來復(fù)位的。
以下，將詳細(xì)描述本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。
參照?qǐng)D4，一個(gè)PLL電路包括一個(gè)PLL振蕩器1，一個(gè)分頻器40、一個(gè)相位比較電路10、一個(gè)電壓產(chǎn)生電路20和一個(gè)壓控振蕩器30、一個(gè)振蕩監(jiān)測(cè)電路50、以及一個(gè)振蕩控制電路60。
通過這種結(jié)構(gòu)，分頻器40對(duì)振蕩信號(hào)105進(jìn)行N分頻。相位比較電路10比較分頻后的信號(hào)104和基準(zhǔn)信號(hào)101之間的相位，并產(chǎn)生一個(gè)相位差信號(hào)102。電壓產(chǎn)生電路20把相位差信號(hào)102轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?。壓控振蕩?0與電壓103成比例地改變振蕩頻率。
另外，振蕩監(jiān)測(cè)電路50對(duì)PLL振蕩器1的振蕩信號(hào)105的振蕩狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并產(chǎn)生一個(gè)表示振蕩是否存在的監(jiān)測(cè)信號(hào)106。振蕩控制電路60根據(jù)監(jiān)測(cè)信號(hào)106，產(chǎn)生一個(gè)振蕩控制信號(hào)107來控制壓控振蕩器電路30。
以下，將詳細(xì)描述圖4所示的PLL振蕩器1中的壓控振蕩器30。
關(guān)于相位比較電路10，將省略對(duì)電壓產(chǎn)生電路20和分頻器40詳細(xì)結(jié)構(gòu)的描述，因?yàn)檫@些內(nèi)容的技術(shù)已經(jīng)為我們所熟知。
另外，一個(gè)環(huán)路振蕩器用作壓控振蕩器30的一個(gè)振蕩部分。除了振蕩部分之外，這種結(jié)構(gòu)的技術(shù)已經(jīng)為人們所熟知。因此，將省略具體結(jié)構(gòu)的描述。
在圖5所示的環(huán)振蕩器中，偶數(shù)個(gè)差分放大器401-404串聯(lián)連接。在這種情況下，第一級(jí)401的正輸入端與末級(jí)404的負(fù)輸出端404b相連，而第一級(jí)的負(fù)輸入端401b則與末級(jí)404的正輸入端404a相連。
因此，環(huán)路振蕩器具有一種環(huán)形結(jié)構(gòu)。通過這種結(jié)構(gòu)，振蕩頻率只取決于差分放大器401、402、403和404的延遲時(shí)間。
電壓比較器411對(duì)差分放大器401的正端輸出451和負(fù)端輸出452的電位進(jìn)行比較。通過比較，當(dāng)正相端451的電位較高時(shí)，電壓比較器411產(chǎn)生一個(gè)高電平給輸出端491。當(dāng)正相端的電位較低時(shí)，電壓比較器411就產(chǎn)生一個(gè)低電平。電壓比較器412-418都是以這種方式構(gòu)成的。
電壓比較器415的正相輸入端與差分放大器401的反相輸出端452相連，而電壓比較器415的反相輸入端則耦合到差分放大器401的正相輸出端451上。差分放大器402-404的輸出端與電壓比較器412、416、413、417、414和418相連，以便產(chǎn)生輸出491-498。
盡管到目前為止描述的都是由四級(jí)差分放大器構(gòu)成的環(huán)路振蕩器，環(huán)路振蕩器同樣可以由2×N(N＝1、2、3、...)個(gè)差分放大器構(gòu)成。
在圖6所示的環(huán)路振蕩器中，偶數(shù)個(gè)差分放大器32-35相串聯(lián)。通過這種結(jié)構(gòu)，第一級(jí)的同相輸入端連接在末級(jí)的反相輸出端上，而第一級(jí)的反相輸入端則連接在末級(jí)的正相輸出端上。這樣，環(huán)路振蕩器就具有一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)。在這種情況下，振蕩頻率取決于差分放大器的時(shí)間延遲。
每個(gè)P型場(chǎng)效應(yīng)管P1-P4和N型場(chǎng)效應(yīng)管N1-N4都用作控制器件，來控制振蕩器自動(dòng)恢復(fù)振蕩，并連接在差分放大器32-35的每個(gè)輸出端302-309。
在P型場(chǎng)效應(yīng)管P1中，漏極連接在差分放大器32的正輸出端302，而源極連接在電源線VDD上。
在N型場(chǎng)效應(yīng)管N1中，漏極連接在差分放大器32的負(fù)輸出端303上，而源極連接在地線GND上。晶體管P2-P4和N2-N4以同樣的方式連接在差分放大器33-35上。
每個(gè)晶體管N1-N4的柵極都獲得一個(gè)信號(hào)，這就是振蕩控制信號(hào)107，它通過一個(gè)非門31來自圖6所示的振蕩控制電路60。另一方面，晶體管P1-P4的每個(gè)柵極都受到振蕩控制信號(hào)107。
當(dāng)振蕩控制信號(hào)107變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，晶體管P1-P4和N1-N4都截止；而當(dāng)信號(hào)107變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，這些晶體管都導(dǎo)通。
盡管到目前為止描述的都是由四級(jí)差分放大器構(gòu)成的環(huán)路振蕩器，環(huán)路振蕩器同樣可以由2×N(N＝1，2，3...)個(gè)差分放大器構(gòu)成。
在圖7中，差分放大器包括一個(gè)由P型晶體管750、751和N型晶體管752、753構(gòu)成的差分放大器部分，一個(gè)與750并聯(lián)的P型晶體管755，一個(gè)與751并聯(lián)的P型晶體管756，和一個(gè)與N型晶體管754相連的N型晶體管757。
在差分放大器部分中，晶體管750的漏極與晶體管752的漏極相連，晶體管751的漏極與晶體管753的漏極相連，750、752的每個(gè)源極都與電源VDD相連。
另外，晶體管752、753的源極都與晶體管754的漏極相連，而754的漏極則與地線GND相連。晶體管750的柵極與晶體管751的柵極相連，就構(gòu)成了來自外部的控制輸入端701。晶體管754的柵極也作為來自外部的一個(gè)控制輸入端704。
差分放大器的輸入端用作晶體管752、753的柵極702、703，而輸出端則用作晶體管752、753的漏極706、705。
另外，晶體管755的柵極和晶體管756的柵極相連以構(gòu)成一個(gè)來自外部的控制輸入端707。而晶體管757的柵極則構(gòu)成一個(gè)來自外部的控制輸入端708。
圖8中所示的監(jiān)測(cè)電路50一直監(jiān)測(cè)著PLL振蕩器是否在振蕩，并產(chǎn)生監(jiān)測(cè)信號(hào)來表示振蕩狀態(tài)。
振蕩監(jiān)測(cè)電路50包括一個(gè)分頻器51、移位寄存器52-55、異或門56-58、以及一個(gè)或門59，如圖8所示。
通過這種結(jié)構(gòu)，分頻器51對(duì)振蕩信號(hào)105進(jìn)行M分頻，并把分頻后的信號(hào)501傳給移位寄存器52。當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)101從低電平變成高電平時(shí)，移位寄存器鎖存輸入信號(hào)501的電平，并產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)502。
每個(gè)移位寄存器53-55都以同樣的方式工作。也就是說，當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)101從低電平變成高電平時(shí)，移位寄存器53鎖存信號(hào)502的電平，并產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)503。
類似地，當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)101到來時(shí)，在移位寄存器55對(duì)信號(hào)504進(jìn)行移位而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)505的同時(shí)，移位寄存器54對(duì)信號(hào)503進(jìn)行移位并產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)504。
另外，振蕩控制信號(hào)107加在移位寄存器52的置位端SB上，和移位寄存器53-55的復(fù)位端RB上。在這種情況下，當(dāng)振蕩控制信號(hào)107處于低電平時(shí)，移位寄存器52的輸出變?yōu)楦唠娖?，而每個(gè)移位寄存器53-55的輸出就變?yōu)榈碗娖健?br> 當(dāng)振蕩控制信號(hào)107置為高電平時(shí)，每個(gè)移位寄存器52-55正常工作。當(dāng)信號(hào)502、503都等于高電平或低電平時(shí)，異或門56產(chǎn)生一個(gè)低電平輸出信號(hào)506。
異或門57接收信號(hào)503、504，異或門58接收信號(hào)504、505，兩者的工作方式相同。
當(dāng)信號(hào)506-508都等于低電平時(shí)，或門59產(chǎn)生一個(gè)低電平作為監(jiān)測(cè)信號(hào)106。這樣，當(dāng)輸出信號(hào)502-505都變成高電平或低電平時(shí)，則產(chǎn)生一個(gè)低電平的監(jiān)測(cè)信號(hào)106。
當(dāng)接收到振蕩停止信號(hào)時(shí)，圖9中所示的振蕩控制電路60就產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，以便壓控振蕩器30能夠恢復(fù)振蕩。在圖9中，振蕩控制電路60由一個(gè)D觸發(fā)器61構(gòu)成。當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)101從高電平變成低電平時(shí)，D觸發(fā)器產(chǎn)生并鎖存監(jiān)測(cè)信號(hào)106的電平，給出振蕩控制信號(hào)107。
以下參照?qǐng)D10，描述圖4所示電路的工作過程。
當(dāng)PLL振蕩器1正常工作時(shí)，振蕩監(jiān)測(cè)電路50產(chǎn)生表示振蕩狀態(tài)的監(jiān)測(cè)信號(hào)，并輸入到振蕩控制電路60中。在這種情況下，振蕩控制電路并不產(chǎn)生振蕩控制信號(hào)107。
當(dāng)PLL振蕩器停振時(shí)，振蕩監(jiān)測(cè)電路50就產(chǎn)生表示振蕩停止的低電平的監(jiān)測(cè)信號(hào)106，并輸入到振蕩控制電路60中。振蕩控制電路60根據(jù)監(jiān)測(cè)信號(hào)106產(chǎn)生振蕩控制信號(hào)107，加在壓控振蕩器30上，從而使壓控振蕩器30復(fù)位到振蕩狀態(tài)，并自動(dòng)恢復(fù)PLL電路1的振蕩狀態(tài)。
參照?qǐng)D10，振蕩控制電路50在時(shí)間T0-T1期間監(jiān)測(cè)PLL振蕩器1的振蕩信號(hào)105，由于PLL振蕩器1處于振蕩狀態(tài)，振蕩監(jiān)測(cè)電路50就輸出表示振蕩狀態(tài)的高電平的監(jiān)測(cè)信號(hào)106。另外，振蕩控制電路60輸出的振蕩控制信號(hào)107也變成高電平，壓控振蕩器30受到特別的控制。
在時(shí)刻T1，振蕩監(jiān)測(cè)電路50監(jiān)測(cè)到振蕩信號(hào)105停振的信號(hào)，振蕩監(jiān)測(cè)電路50的輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)就變成表示振蕩停止的低電平。
在基準(zhǔn)信號(hào)101的下降沿T2，監(jiān)測(cè)信號(hào)106變成低電平。因此，振蕩控制電路60輸出的振蕩控制信號(hào)變成低電平，從而使振蕩監(jiān)測(cè)電路50的移位寄存器復(fù)位，并且在基準(zhǔn)信號(hào)101的下降時(shí)刻T3使監(jiān)測(cè)信號(hào)106變成高電平。
在T2-T3期間，振蕩控制信號(hào)變成低電平。因此，壓控振蕩器30的環(huán)路振蕩器的每個(gè)差分放大器都復(fù)位成可振蕩狀態(tài)，并開始正常的振蕩。
參照?qǐng)D10，振蕩監(jiān)測(cè)電路50在時(shí)間T0-T1之間對(duì)PLL振蕩器1的振蕩信號(hào)105進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并使表示振蕩狀態(tài)的監(jiān)測(cè)信號(hào)106變成高電平。另外，振蕩監(jiān)測(cè)電路50使得振蕩控制電路60的輸出振蕩控制信號(hào)107變成高電平，此時(shí)，并不對(duì)壓控振蕩器30產(chǎn)生特別的控制作用。
在時(shí)刻T1，當(dāng)振蕩監(jiān)測(cè)電路50測(cè)得振蕩信號(hào)105停振時(shí)，振蕩監(jiān)測(cè)電路50就使監(jiān)測(cè)信號(hào)106變成低電平，從而表示振蕩停止。
監(jiān)測(cè)信號(hào)106在基準(zhǔn)信號(hào)101的下降時(shí)刻變?yōu)榈碗娖健＝Y(jié)果，振蕩控制電路60輸出的振蕩控制信號(hào)107變成低電平，從而使振蕩監(jiān)測(cè)電路50的移位寄存器復(fù)位，并且在基準(zhǔn)信號(hào)101的下降時(shí)刻T3使監(jiān)測(cè)信號(hào)106變成高電平。
在時(shí)間T2-T3期間，振蕩控制信號(hào)107變成低電平。因此，壓控電路30的環(huán)路振蕩器的每個(gè)差分放大器都復(fù)位成可振蕩狀態(tài)，并開始正常的振蕩。
以下參照?qǐng)D11，詳細(xì)描述圖6、圖8和圖9中所示的環(huán)路振蕩器部分的工作過程，以及振蕩監(jiān)測(cè)電路50和振蕩控制電路60。
在圖11中，輸入到振蕩監(jiān)測(cè)電路50的振蕩信號(hào)105，經(jīng)分頻器51(圖11中的分頻數(shù)為8)分頻，加在移位寄存器52上。每個(gè)移位寄存器52-55隨著基準(zhǔn)信號(hào)101上升沿的到來而同步運(yùn)行；在每個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)101的上升沿，輸入信號(hào)從移位寄存器52向移位寄存器55方向移位。
當(dāng)PLL電路1進(jìn)入振蕩狀態(tài)時(shí)，移位寄存器52-55的輸出502-505總是交替出現(xiàn)高電平和低電平，每個(gè)異或門56-58都產(chǎn)生高電平。因此，或門59輸出的監(jiān)測(cè)信號(hào)106總是處于高電平。因此，當(dāng)PLL電路1進(jìn)入振蕩狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測(cè)電路50總是產(chǎn)生高電平的監(jiān)測(cè)信號(hào)106。
由于監(jiān)測(cè)信號(hào)106處于高電平，振蕩控制電路60的D觸發(fā)器61也產(chǎn)生高電平的振蕩控制信號(hào)107。
振蕩控制信號(hào)107與振蕩監(jiān)測(cè)電路50的移位寄存器52-55的置位端和復(fù)位端相連。在這種情況下，由于振蕩控制信號(hào)107處于高電平，每個(gè)移位寄存器52-55都不進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，而正常工作。
在圖6所示的環(huán)路振蕩器中，每個(gè)P型晶體管P1-P4都接收高電平信號(hào)107，而每個(gè)N型晶體管N1-N4都被施加經(jīng)過反相器31的低電平信號(hào)301，這些晶體管都處于截止?fàn)顟B(tài)，并且不與該晶體管相連。因此，構(gòu)成了正常的環(huán)路振蕩器，從而實(shí)現(xiàn)振蕩。
當(dāng)振蕩信號(hào)105停止在低電平時(shí)，移位寄存器52-55的輸出順次變成低電平。在時(shí)刻T1，移位寄存器52-55的所有輸出信號(hào)502-505都進(jìn)入低電平，異或門56-58的所有輸出都進(jìn)入低電平，或門59輸出的監(jiān)測(cè)信號(hào)106進(jìn)入低電平。
振蕩控制電路60的D觸發(fā)器61受到低電平的監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)106，在基準(zhǔn)信號(hào)101的下降時(shí)刻T2使振蕩控制信號(hào)107變成低電平。
在振蕩監(jiān)測(cè)電路50的移位寄存器52-55中，移位寄存器52置位，其輸出變成高電平，移位寄存器53-55被復(fù)位，其輸出變成低電平，這是由于振蕩控制信號(hào)107變成了低電平。此外，異或門56變成高電平，或門59的監(jiān)測(cè)信號(hào)106也從低電平變成高電平。
在環(huán)路振蕩電路中，每個(gè)P型晶體管P1-P4都被施加低電平信號(hào)107，而每個(gè)N型晶體管N1-N4都被施加經(jīng)過非門31的高電平信號(hào)301，這些晶體管都進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。
在這種情況下，所有與P型晶體管相連的差分放大器的輸出端都變成電源電平VDD，而所有與N型晶體管相連的差分放大器的輸出端都變成地電平GND。
在振蕩控制電路60的D觸發(fā)器61中，在隨后的基準(zhǔn)信號(hào)下降T3時(shí)刻，監(jiān)測(cè)信號(hào)106進(jìn)入高電平。因此振蕩控制信號(hào)從低電平變成高電平。
在環(huán)路振蕩電路中，每個(gè)P型晶體管P1-P4被施加高電平的振蕩控制信號(hào)107，而每個(gè)N型晶體管N1-N4都被施加經(jīng)過非門31的低電平信號(hào)，這些晶體管都進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。
因此，差分放大器32-35的每個(gè)輸出電位302-309都從電源電平VDD或地電平GND向中間電平方向變化，因而進(jìn)入振蕩狀態(tài)。
盡管到目前為止描述的都是在低電平停振的情況，但即使振蕩停止在高電平時(shí)，振蕩監(jiān)測(cè)電路50測(cè)得振蕩停止，并把監(jiān)測(cè)信號(hào)106變成低電平，或把振蕩控制信號(hào)107變成低電平，也可以自動(dòng)恢復(fù)振蕩。
以下照?qǐng)D12，介紹圖5中所示的具有多相時(shí)鐘輸出的環(huán)路振蕩器。
在圖12中，環(huán)路振蕩器以振蕩頻率T0振蕩。在時(shí)間T1-T5期間，差分放大器401的正相輸出端451處于高電平，而反相輸出端452處于低電平。因此電壓比較器411的輸出491變成高電平，而電壓比較器415的輸出495變成低電平。在時(shí)間T5-T9期間，差分放大器401的輸出被反相。因此，電壓比較器411的輸出491變成低電平，而電壓比較器415的輸出495變成高電平。
接著，在時(shí)間T1，差分放大器401的正相輸出451從低電平變成高電平，而反相輸出452從高電平變成低電平。
因此，下一級(jí)差分放大器402的輸入改變了。這樣，在差分放大器402中，在經(jīng)過了差分放大器的延遲時(shí)間t(＝T2-T1)之后的時(shí)刻T2，正相輸出453從低電平變成高電平，反相輸出454從高電平變成低電平。
結(jié)果是，電壓比較器412的輸出492變成高電平，而電壓比較器416的輸出496變成低電平。
另外，在時(shí)刻T5，差分放大器401的正相輸出端451從高電平變成低電平，而反相輸出452從低電平變成高電平。
因此，下一級(jí)差分放大器402的輸出改變了。這樣，在差分放大器402中，在經(jīng)過了差分放大器的延遲時(shí)間t(＝T6-T5)之后的時(shí)刻T6，正相輸出453從高電平變成低電平，反相輸出454從低電平變成高電平。
結(jié)果，電壓比較器412的輸出492變成低電平，而電壓比較器416的輸出496變成高電平。
此后，同樣的過程不斷重復(fù)。這樣，在相同的T0時(shí)刻可以獲得經(jīng)過了差分放大器延時(shí)的具有環(huán)狀振蕩器振蕩頻率的電壓比較器411-418的輸出491-498的波形。
以下將詳細(xì)描述圖6中所示的環(huán)路振蕩器的工作過程。
在圖6所示的環(huán)路振蕩器中，當(dāng)振蕩控制信號(hào)107等于高電平時(shí)，每個(gè)P型晶體管P1-P4被施加信號(hào)107，而N型晶體管N1-N4被施加來自非門31的低電平信號(hào)301，這些晶體管都變成截止?fàn)顟B(tài)，并構(gòu)成偶數(shù)級(jí)的環(huán)路振蕩器。
當(dāng)差分放大器32的輸入端308等于高電平而輸入端309等于低電平時(shí)，輸出端302變成低電平而輸出端303變成高電平。經(jīng)過下一級(jí)，輸出端304、306變成低電平而輸出端305、307變成高電平。然后，最后一級(jí)運(yùn)放35的輸出端309變成高電平而輸出端308變成低電平。
正相輸入的第一級(jí)與反相輸出的末級(jí)相連，而反相輸入的第一級(jí)與正相輸出的末級(jí)相連。因此，差分放大器32的輸入電平被反相。這樣，輸出端302從低電平變成高電平，而輸出端303從高電平變成低電平。經(jīng)過下一級(jí)，輸出狀態(tài)再次反相，從而產(chǎn)生振蕩。在這種情況下，振蕩頻率取決于每一級(jí)差分放大器的延時(shí)。
當(dāng)振蕩控制信號(hào)107等于低電平時(shí)，每個(gè)P型晶體管P1-P4都受到信號(hào)107，而N型晶體管N1-N4都受到來自非門31的高電平信號(hào)301，這些晶體管都變成導(dǎo)通狀態(tài)。因此，所有與P型晶體管相連的差分放大器輸出端都變成電源電平VDD，而所有與N型晶體管相連的差分放大器輸出端都變成地電平GND。
也就是說，差分放大器32-35的輸出電平都變成不穩(wěn)定狀態(tài)，也就是可振蕩狀態(tài)。振蕩控制信號(hào)107從這種狀態(tài)變成高電平。這樣，所有的N1-N4和P1-P4都變成截止?fàn)顟B(tài)，差分放大器32-35的輸出端302-309都從電源電平VDD或地電平GND向中間電平變化，進(jìn)而進(jìn)入振蕩狀態(tài)。
盡管到目前為止所進(jìn)行的描述都是針對(duì)四級(jí)差分放大器構(gòu)成的環(huán)路振蕩器的工作過程，具有2×N(N＝1、2、3...)個(gè)差分放大器的偶數(shù)級(jí)差分放大器的工作方式都相同。
以下將詳細(xì)描述構(gòu)成圖7所示的環(huán)路振蕩器的差分放大器32-35的工作過程。
該電路是由晶體管750-754構(gòu)成的一般放大器電路。當(dāng)高電平加在輸入端702而低電平加在輸入端703上時(shí)，晶體管752變成導(dǎo)通狀態(tài)，輸出端706變成低電平。然后，晶體管753變成截止?fàn)顟B(tài)，輸出端705變成高電平。
來自電壓產(chǎn)生電路20的電壓103加在晶體管750、751、754的輸入端701、704上，差分放大器的延時(shí)根據(jù)電壓103而變化。利用這一點(diǎn)，可以改變環(huán)路振蕩器的振蕩頻率。
另外，電壓總是加在與這些晶體管相并聯(lián)的晶體管755-757的控制輸入端707、708上，以保證電流不會(huì)中斷。
當(dāng)控制輸入端701、704的電壓達(dá)到電源電平VDD或地線電平GND時(shí)，晶體管750、751、754就變成截止?fàn)顟B(tài)，也就沒用電流流過。但是電流總是沿755-757流過。因此，該電路可以作為運(yùn)放使用。
可以使用該差分放大器構(gòu)成環(huán)路振蕩器。當(dāng)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電壓在電源電平VDD和地電平GND之間時(shí)，壓控振蕩器處于可振蕩狀態(tài)。
以下將參照?qǐng)D14至圖16，介紹本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例。
參照?qǐng)D15，振蕩信號(hào)105經(jīng)過振蕩監(jiān)測(cè)電路50中的分頻器402進(jìn)行m分頻后，加到X位上行計(jì)數(shù)器403上，由403進(jìn)行上行計(jì)數(shù)。
上行計(jì)數(shù)器403的輸出以X位狀態(tài)加到X位觸發(fā)器404、405上?；鶞?zhǔn)信號(hào)101經(jīng)過分頻器407進(jìn)行n分頻，觸發(fā)器404工作在該分頻后的信號(hào)的上升沿，而405工作在下降沿。這樣，就產(chǎn)生并鎖存了計(jì)數(shù)器403的計(jì)數(shù)值(X位)。
當(dāng)PLL電路正常工作時(shí)，觸發(fā)器404、405的輸出信號(hào)456、455總是處于不同的狀態(tài)。在這種情況下，監(jiān)測(cè)信號(hào)為高電平，表示處于振蕩狀態(tài)。
這里，監(jiān)測(cè)信號(hào)106等于異或門406的輸出，而觸發(fā)器404的輸出信號(hào)456和觸發(fā)器405的輸出信號(hào)455則加在異或門406上。
另外，振蕩控制電路60輸出的振蕩控制信號(hào)107也變成高電平，此時(shí)壓控振蕩器30沒有受到特別調(diào)整。
接著，當(dāng)PLL振蕩器停振時(shí)，圖16中振蕩停止后的上行計(jì)數(shù)器403的輸入值變成一個(gè)恒定電平。因此，上行計(jì)數(shù)器就不在工作，其輸出狀態(tài)保持不變。
因此，觸發(fā)器404、405的輸出456、455就變成同樣的狀態(tài)(圖1 6中的DH)。然后，異或門406的輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)106變成表示停振狀態(tài)的低電平，當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)101下降時(shí)，振蕩控制電路60輸出的振蕩控制信號(hào)107變成低電平，從而使壓控振蕩器30復(fù)位到可振蕩狀態(tài)。
另外，振蕩控制信號(hào)107使觸發(fā)器404進(jìn)入置位狀態(tài)(高電平輸出)，觸發(fā)器405進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)(低電平輸出)，而異或門406輸出高電平。因此，當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)101再次下降時(shí)，振蕩控制信號(hào)107進(jìn)入高電平。
權(quán)利要求
1.一種PLL電路，它可以監(jiān)測(cè)到壓控振蕩器的停振，并根據(jù)監(jiān)測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)振蕩控制信號(hào)來使壓控振蕩器自動(dòng)起振，利用控制信號(hào)使壓控振蕩器自動(dòng)恢復(fù)到一種正常的振蕩狀態(tài)，其特征在于所述壓控振蕩器是由多個(gè)差分放大器連成環(huán)狀的環(huán)路振蕩器構(gòu)成；在所述差分放大器的各輸入端分別安裝著多個(gè)振蕩控制裝置，以便當(dāng)所述壓控振蕩器停振時(shí)，將環(huán)路振蕩器自動(dòng)置成可振蕩狀態(tài)；以及所述振蕩控制裝置由振蕩控制信號(hào)控制。
2.如權(quán)利要求1所述的PLL電路，其特征在于，差分放大器的數(shù)目為偶數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的PLL電路，其特征在于，所述振蕩控制裝置將所述差分放大器的一個(gè)輸入端上拉為高電平，而把該差分放大器的另一個(gè)輸入端下拉為低電平。
4.如權(quán)利要求3所述的PLL電路，其特征在于所述振蕩控制裝置包括一個(gè)第一振蕩控制裝置和一個(gè)第二振蕩控制裝置，其中的第一振蕩控制裝置將所述差分放大器的一個(gè)輸入端拉高為高電平，而第二振蕩控制裝置將該差分放大器的另一個(gè)輸入端下拉為低電平。
5.如權(quán)利要求4所述的PLL電路，其特征在于所述第一振蕩控制裝置包括一個(gè)連接在所述差分放大器的一個(gè)輸入端和電源線之間的一個(gè)p溝道晶體管；所述第二振蕩控制裝置包括一個(gè)連接在該差分放大器的另一個(gè)輸入端和地線之間的一個(gè)n溝道晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的PLL電路，其特征在于該電路具有第二和第三差分放大器；構(gòu)成所述環(huán)路振蕩器的所述差分放大器的一個(gè)輸出端輸出到所述第二差分放大器的同相輸入端，而所述差分放大器的另一個(gè)輸出端輸出到所述第二差分放大器的反相輸入端；構(gòu)成所述環(huán)路振蕩器的一個(gè)輸出端連接到所述第三差分放大器的反相輸入端，而所述差分放大器的另一個(gè)輸出端則連接到所述第三差分放大器的同相輸入端；這樣為所述環(huán)狀振蕩器產(chǎn)生多個(gè)頻率，每個(gè)頻率都具有特定的相位差。
7.如權(quán)利要求1所述的PLL電路，其特征在于該電路具有一個(gè)用來監(jiān)測(cè)壓控振蕩器停振的監(jiān)測(cè)電路；所述監(jiān)測(cè)電路包括一個(gè)可以對(duì)壓控振蕩器的振蕩信號(hào)進(jìn)行分頻的分頻器；一個(gè)用于鎖存壓控振蕩器在第一時(shí)間輸出的第一輸出信號(hào)的第一數(shù)據(jù)鎖存裝置；一個(gè)用于鎖存壓控振蕩器在第二時(shí)間輸出的第二輸出信號(hào)的第二數(shù)據(jù)鎖存裝置，其中第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后的一個(gè)特定時(shí)刻；一個(gè)用于鑒別第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)之間是否存在差別的異或門；以及每個(gè)第一數(shù)據(jù)鎖存裝置和第二數(shù)據(jù)鎖存裝置都可以利用振蕩控制信號(hào)復(fù)位。
8.如權(quán)利要求1所述的PLL電路，其中該電路具有一個(gè)用于監(jiān)測(cè)壓控振蕩器停振的一個(gè)監(jiān)測(cè)電路，該監(jiān)測(cè)電路包括一個(gè)用于分頻壓控振蕩器的輸出信號(hào)的分頻器；多個(gè)用于對(duì)分頻后的信號(hào)順次移位的移位寄存器；一個(gè)用于鑒別每個(gè)移位寄存器的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間是否存在差別的異或門；每個(gè)移位寄存器都由振蕩控制信號(hào)來復(fù)位。
9.一種具有壓控振蕩器的PLL電路，其中有多個(gè)構(gòu)成環(huán)形的差分放大器，它可以監(jiān)測(cè)差分放大器的停振，并利用監(jiān)測(cè)信號(hào)使差分放大器自動(dòng)地恢復(fù)到正常的振蕩狀態(tài)，其特征在于當(dāng)所述壓控振蕩器停振時(shí)，所述差分放大器的輸入端之間處于不平衡狀態(tài)，從而將所述環(huán)路振蕩器置位成可振蕩狀態(tài)；這樣，所述每個(gè)差分放大器都進(jìn)入不平衡狀態(tài)。
10.一種如權(quán)利要求9的PLL電路，其特征在于所述差分放大器的數(shù)量是偶數(shù)。
全文摘要
一種PLL電路,可以監(jiān)測(cè)壓控振蕩器的停振,并根據(jù)監(jiān)測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)振蕩控制信號(hào)來使壓控振蕩器自動(dòng)起振,利用所產(chǎn)生的振蕩控制信號(hào)使壓控振蕩器自動(dòng)地恢復(fù)到正常的振蕩狀態(tài)。壓控振蕩器是由多個(gè)連接成環(huán)狀的差分放大器構(gòu)成的環(huán)路振蕩器。差分放大器的各個(gè)輸入端分別接有多個(gè)振蕩控制裝置,以便可以在壓控振蕩器停振時(shí)把環(huán)路振蕩器置位成可振蕩狀態(tài)。振蕩控制裝置由振蕩控制信號(hào)控制。
文檔編號(hào)H03L7/08GK1248823SQ99111699
公開日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1999年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月24日
發(fā)明者荒木良治, 山口通正 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社