電荷泵電路與具有其的鎖相回路電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種電荷泵電路與具有其的鎖相回路電路，特別是有關(guān)于一種快速達(dá)到鎖相時間的電荷泵電路與具有該電荷泵電路的鎖相回路電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電荷泵(charge pump)電路是在許多電路中廣泛使用的一種元件,特別是應(yīng)用在鎖相回路(phase lock loop)電路。請參考圖1，圖1是公知的電荷栗電路的意圖。如圖1所示，公知的電荷泵電路10包含一上電流源A1、一下電流源A2、一上開關(guān)UP、以及一下開關(guān)DOWN。上電流源A1的一端電連接一電源電壓VDD。上電流源A1的另一端則依序串接上開關(guān)UP、下開關(guān)DOWN、與下電流源A2的一端，且下電流源A2的另一端接地。而上開關(guān)UP與下開關(guān)DOWN之間設(shè)置有控制端C0N。透過上述元件之間的連結(jié)關(guān)系，將形成公知的電荷泵電路10，以根據(jù)上開關(guān)UP與下開關(guān)DOWN的導(dǎo)通與截止來調(diào)整控制端C0N的電壓Val，并輸出控制端C0N的電壓Val。
[0003]上開關(guān)UP受控于一上控制信號CS1，且下開關(guān)DOWN受控于一下控制信號CS2。因此，當(dāng)控制端C0N的電壓Val要上升(即對控制端C0N充電)時，上控制信號CS1例如為高電壓且下控制信號CS2例如為低電壓。此時，上開關(guān)UP被導(dǎo)通且下開關(guān)DOWN被截止。電流源A1的第一電流II將流經(jīng)上開關(guān)UP以傳送至控制端C0N，使得控制端C0N的電壓Val上升；而當(dāng)控制端C0N的電壓Val要下降(即對控制端C0N放電)時，上控制信號CS1例如為低電壓且下控制信號CS2例如為高電壓。此時，上開關(guān)UP被截止且下開關(guān)DOWN被導(dǎo)通。電流源A2的第二電流12將流經(jīng)下開關(guān)DOWN以導(dǎo)接至地，使得控制端C0N的電壓Val下降。據(jù)此，電荷泵電路10將可透過第一電流II與第二電流12來穩(wěn)定控制端C0N的電壓Val ο
[0004]由圖1可知，電荷泵電路10從開始運作到穩(wěn)定控制端C0N的電壓Val的過程中，控制端C0N的電壓Val會根據(jù)第一電流II與第二電流12從電源電壓VDD而逐漸下降至穩(wěn)定電壓。然而，由電源電壓VDD至穩(wěn)定電壓通常需要花費很多的時間。若能加快電荷泵電路10從開始運作到穩(wěn)定控制端C0N的電壓Val的時間，將可大幅提升鎖相回路電路的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種電荷泵電路。電荷泵電路包括一上電流源、一下電流源、一主開關(guān)組、一輔助開關(guān)組、一主分壓電路、與一輔助分壓電路。上電流源為用以提供一第一電流。下電流源為用以提供一第二電流。主開關(guān)組的一端串接上電流源，且其另一端串接下電流源。主開關(guān)組具有一控制端。主開關(guān)組根據(jù)一上升信號控制第一電流由上電流源流至控制端，且根據(jù)一下降信號控制第二電流由控制端流至下電流源，并輸出控制端的電壓。輔助開關(guān)組的一端電連接主開關(guān)組的上述端點，且其另一端電連接主開關(guān)組的另一端。輔助開關(guān)組具有一輔助端。輔助開關(guān)組根據(jù)反向的上升信號控制第一電流由上電流源流至輔助端，且根據(jù)反向的下降信號控制第二電流由輔助端流至下電流源。主分壓電路為耦接主開關(guān)組，以于啟動電荷泵電路時，產(chǎn)生一分壓至控制端。以及主分壓電路于啟動電荷泵電路一預(yù)定時間后，停止產(chǎn)生上述分壓至控制端。而輔助分壓電路則耦接輔助開關(guān)組，并產(chǎn)生上述分壓至輔助端。
[0006]本發(fā)明實施例提供一種鎖相回路電路。鎖相回路電路包括一電荷泵電路、一相位頻率檢測器、一回路濾波器、一電壓控制振蕩器、與一除頻器。電荷泵電路包括一上電流源、一下電流源、一主開關(guān)組、一輔助開關(guān)組、一主分壓電路、與一輔助分壓電路。上電流源為用以提供一第一電流。下電流源為用以提供一第二電流。主開關(guān)組的一端串接上電流源，且其另一端串接下電流源。主開關(guān)組具有一控制端。主開關(guān)組根據(jù)一上升信號控制第一電流由上電流源流至控制端，且根據(jù)一下降信號控制第二電流由控制端流至下電流源，并輸出控制端的電壓。輔助開關(guān)組的一端電連接主開關(guān)組的上述端點，且其另一端電連接主開關(guān)組的另一端。輔助開關(guān)組具有一輔助端。輔助開關(guān)組根據(jù)反向的上升信號控制第一電流由上電流源流至輔助端，且根據(jù)反向的下降信號控制第二電流由輔助端流至下電流源。主分壓電路為耦接主開關(guān)組，以于啟動電荷泵電路時，產(chǎn)生一分壓至控制端。以及主分壓電路于啟動電荷泵電路一預(yù)定時間后，停止產(chǎn)生上述分壓至控制端。而輔助分壓電路則耦接輔助開關(guān)組，并產(chǎn)生上述分壓至輔助端。相位頻率檢測器為耦接電荷泵電路，并接收一預(yù)定頻率信號與一除頻信號，以據(jù)此控制第一電流與第二電流流至控制端與輔助端?；芈窞V波器為耦接電荷泵電路，并接收控制端的電壓，以對控制端的電壓濾波而轉(zhuǎn)換成一控制電壓。而電壓控制振蕩器為耦接回路濾波器，并接收控制電壓以據(jù)此產(chǎn)生一輸出信號，其中輸出信號的頻率受到控制電壓所控制。而除頻器則耦接于電壓控制振蕩器與相位頻率檢測器之間，且接收輸出信號，并對輸出信號進行除頻而產(chǎn)生除頻信號。
[0007]綜合以上所述，本發(fā)明實施例所提供的電荷泵電路與具有其的鎖相回路電路，其為啟動電荷泵電路一預(yù)定時間內(nèi)時，透過主分壓電路與輔助分壓電路產(chǎn)生分壓，使得電荷泵電路在開始運作時，主開關(guān)組的控制端的電壓為分壓電壓，接著控制端的電壓會根據(jù)第一電流與第二電流從分壓電壓逐漸下降至穩(wěn)定電壓。據(jù)此，可減少電荷泵電路在開始運作到穩(wěn)定控制端的電壓的時間，進而可提升鎖相回路電路的工作效率。
[0008]為使能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。
【附圖說明】
[0009]圖1是公知的電荷泵電路的示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明一實施例的電荷泵電路的示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明一實施例的控制端的電壓與時間的關(guān)系圖。
[0012]圖4是本發(fā)明一實施例的鎖相回路電路的示意圖。
[0013]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0014]40:鎖相回路電路
[0015]10、100、400:電荷泵電路
[0016]110:主開關(guān)組
[0017]120:輔助開關(guān)組
[0018]130:主分壓電路
[0019]132:分壓元件
[0020]134、136:開關(guān)
[0021]140:輔助分壓電路
[0022]310,320:波形
[0023]410 ?.相位頻率檢測器
[0024]420:回路濾波器
[0025]430:電壓控制振蕩器
[0026]440:除頻器
[0027]A、C0N:控制端
[0028]A1:上電流源
[0029]A2:下電流源
[0030]B:輔助端
[0031]C1:第一電容
[0032]C2:第二電容
[0033]C3:第三電容
[0034]C4:第四電容
[0035]CU:上升信號
[0036]CUB:反向的上升信號
[0037]CD:下降信號
[0038]⑶B:反向的下降信號
[0039]CS1:上控制信號
[0040]CS2:下控制信號
[0041]Da:分壓端
[0042]Db:輔助分壓端
[0043]DOWN:下開關(guān)
[0044]I1:第一電流
[0045]12:第二電流
[0046]Va、Val:電壓
[0047]Vc:控制電壓
[0048]PWD:起始信號
[0049]SW1:第一開關(guān)
[0050]SW2:第二開關(guān)
[0051]SW3:第三開關(guān)
[0052]SW4:第四開關(guān)
[0053]So:輸出信號
[0054]Sref:預(yù)定頻率信號
[0055]Sd:除頻信號
[0056]T1