專利名稱：差動電荷泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種差動電荷泵，特別用在包含鎖相環(huán)的調(diào)諧系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生電流，包括第一輸入端和反向的第二輸入端，特別用于從相位比較器中接收差動信號；第一電流源裝置，用于根據(jù)輸入到所述第一輸入端的信號產(chǎn)生第一電流；第二電流源裝置，用于根據(jù)輸入到所述第二輸入端的信號產(chǎn)生反向的第二電流；和第一輸出端和第二輸出端，分別用于輸出所述第一和第二電流。
差動電荷泵被用于例如調(diào)諧系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括具有大調(diào)諧范圍的鎖相環(huán)(PLL)(“Sonet”/“SDH”應(yīng)用)，其中優(yōu)選的應(yīng)用是數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)(DCR)功能。然而，這樣的差動電荷泵可以被用在任何類型的調(diào)諧系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)主要與線性相位檢測器相關(guān)，從而使得上述實(shí)施方式不會影響這種差動電荷泵應(yīng)用的普遍性。
在PLL環(huán)境中，相位檢測器(PD)差動地驅(qū)動差動電荷泵的輸入。它可以是線性類型或者開關(guān)類型，因?yàn)樵撾姾杀帽仨氁跃€性模式工作。當(dāng)使用開關(guān)式相位檢測器時，輸入脈沖是方波信號并且被差動電荷泵線性放大。
EP0718978A1公開了一種差動電荷泵，它包含一個低通濾波網(wǎng)絡(luò)；兩個相同的電流產(chǎn)生器，用于以一種基本上連續(xù)的方式在低通濾波器的兩個重要節(jié)點(diǎn)上注入相同的電流；和分別連接到所述節(jié)點(diǎn)的兩對相同的被開關(guān)控制的電流產(chǎn)生器，每一對都能夠牽引電流。形成所述兩對中每一對的兩個產(chǎn)生器分別被一對控制信號中的一個和所述一對控制信號中的另一個反向信號控制。所有的四個被開關(guān)控制的產(chǎn)生器可以是同一類型。用于在低通濾波器的兩個節(jié)點(diǎn)上連續(xù)注入相同的電流的兩個電流產(chǎn)生器通過公共反饋環(huán)來控制。該低通濾波器網(wǎng)絡(luò)通過開關(guān)控制的電流產(chǎn)生器來充電和放電。
從US6111470A得知帶有電荷泵噪音消除的PLL電路，其中PLL電路的開關(guān)時間可以通過提高電流帶寬而得以減小。在PLL電路中通常使用電荷泵來驅(qū)動壓控振蕩器(VCO)。帶寬的增加加強(qiáng)了由電荷泵所產(chǎn)生的噪音。為了減少這樣的電荷泵噪音，斷續(xù)器穩(wěn)定器電路將噪音調(diào)制到相當(dāng)高的頻率，從而使得低通濾波器把該已調(diào)制的噪音濾除。
US5485125公開了一個相位鎖定頻率可變的振蕩器設(shè)備，它包括壓控振蕩器(VCO)，該壓控振蕩器(VCO)是由電荷泵電路中的電容器的充電和放電產(chǎn)生的控制信號控制的。該電荷泵電路包括電流源，這些電流源由來自于檢測VCO輸出相位的相位檢測器的上或者下命令信號來驅(qū)動。當(dāng)該命令信號同時都是活動時，邏輯門電路通過延遲設(shè)備提供重置脈沖給相位檢測器，該延遲設(shè)備適應(yīng)電流源中電流的上升時間。該延遲設(shè)備包括形成一個開關(guān)對的晶體管，且晶體管中的一個形成電流源。在被該邏輯門電路開啟之后，重置信號是在當(dāng)這樣的晶體管電流達(dá)到其正常電流的選定分?jǐn)?shù)時產(chǎn)生的。
進(jìn)一步地，以如上所述的相同方式包含電荷泵的PLL電路在US5534823A、US5943382和US5113152A中公開。
正如上面已經(jīng)提到的，差動電荷泵可以優(yōu)選用于速度起重要的作用的高速調(diào)諧系統(tǒng)，因?yàn)椴顒訉?shí)現(xiàn)允許大的漂移。
然而，存在一個問題，即會出現(xiàn)共模噪音以及來自于基板和電源的噪音。
本發(fā)明的一個目的是提供一種差動電荷泵，它對共模噪音以及來自于基板和電源的噪音是健壯的。
為了達(dá)到上述和其它目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種差動電荷泵，特別用于包含鎖相環(huán)的調(diào)諧系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生電流，包括-第一輸入端和反向的第二輸入端，特別用于接收來自相位比較器的差動信號，-第一電流源裝置，用于根據(jù)輸入到所述第一輸入端的信號產(chǎn)生第一電流，-第二電流源裝置，用于根據(jù)輸入到所述第二輸入端的信號產(chǎn)生反向的第二電流，-第一輸出端和第二輸出端，分別用于輸出所述的第一和第二電流，其特征在于，-第一可控共模電流源裝置，用于另外將共模電流饋送到所述第二輸出端，-第二可控共模電流源裝置，用于另外將共模電流饋送到所述第二輸出端，和-共?？刂蒲b置，用于控制所述第一和第二共模電流源裝置，以便使所述共模電流基本上分別等于由所述第一和第二電流源裝置產(chǎn)生的電流。
具有根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的差動電荷泵對于共模噪音以及來自于基板和電源的噪音是健壯的，其中，因?yàn)镮/f噪音的減小，所述共模電路有低噪音特性。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的差動電荷泵可以被有利地用于突發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用，因?yàn)榭梢垣@得偏移補(bǔ)償。當(dāng)實(shí)現(xiàn)在PLL設(shè)備中的情況下，本發(fā)明允許輸出端的漂移加倍，這樣有減小VCO的恒定增益的效果，該增益幫助減小PLL的的殘留相位噪音。
本發(fā)明其它的有利實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中被定義。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，共模控制裝置控制所述第一和第二可控共模電流源裝置處于以下狀態(tài)，即在所述第一和第二輸出端的共模電壓基本上是所述電源電壓一半。該實(shí)施例包含一個用于允許在輸出端漂移加倍的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。
對于上面的優(yōu)選實(shí)施例，這樣是有利的提供第一共模電壓檢測裝置，用于檢測在所述第一和第二輸出端的輸出共模電壓，其中，從所述第一共模電壓檢測裝置輸出且表示輸出端共模電壓的信號被輸入到所述共?？刂蒲b置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施例，所述共?？刂蒲b置控制所述第一和第二可控共模電流源裝置處于以下狀態(tài)，即所述第一和第二輸出端的共模電壓基本上等于所述第一和第二輸入端的共模電壓。這種狀態(tài)非常有利于實(shí)現(xiàn)一個狀態(tài)以便使由所述第一和第二可控共模電流源裝置產(chǎn)生的共模電流分別等于由所述第一和第二電流源裝置產(chǎn)生的電流。
對于上面剛剛提到的實(shí)施例，除了上述的第一共模電壓檢測裝置之外，還提供第二共模電壓檢測裝置是有利的，該第二共模電壓檢測裝置用于檢測在所述第一和第二輸入端的輸入共模電壓，其中，從所述第二共模電壓檢測裝置輸出且表示輸入端共模電壓的信號也被輸入到所述共?？刂蒲b置中。
上面剛剛提到的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括差動電流放大器裝置，該放大器至少包括第一晶體管，它的基極被連接到通向所述第一輸入端的路徑，它的發(fā)射極-集電極路徑定義了通向所述第一輸出端的路徑；和第二晶體管，它的基極被連接到通向所述第二輸入端的路徑，它的發(fā)射極-集電極路徑定義了通向所述第二輸出端的路徑，其中，所述共?？刂蒲b置控制所述第一和第二可控共模電流源裝置以便使所述共模電流基本上分別等于流過所述第一和第二晶體管的發(fā)射極-集電極路徑的電流。進(jìn)一步或者可選地，在所述第一和第二晶體管的發(fā)射極或者集電極的共模電壓基本上等于所述第一和第二晶體管基極的共模電壓。
另一個優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，分別將所述第一和第二可控共模電流源裝置耦合到所述第一和第二輸出端的動態(tài)元件匹配裝置，用于使由所述第一和第二共模電流源產(chǎn)生的共模電流基本上相互相等，所述動態(tài)元件匹配裝置包含連接到所述第一可控共模電流源裝置的第一輸入端、連接到所述第二可控共模電流源裝置的第二輸入端、連接到通向第一輸出端的路徑的第一輸出端和連接到第二輸出端的路徑的第二輸出端。提供這樣一個動態(tài)元件匹配裝置以非常方便的方式幫助了最小化1/f噪音和偏移。該實(shí)施例的另一個優(yōu)點(diǎn)是動態(tài)元件匹配裝置不是在信號路徑中提供的，因此它不影響信號。
此外，還可以提供一個輸出濾波器裝置，其中所述電流被分別積分。
當(dāng)組合上述剛剛提到的兩個實(shí)施例時，可以提供第一串接(cascode)晶體管，它的基極被施加一個偏壓，它的發(fā)射極-基極路徑將所述動態(tài)元件匹配裝置的第一輸出端耦合到所述第一輸出端；和第二串接晶體管，它的基極被施加一個偏壓，它的發(fā)射極-基極路徑將所述動態(tài)元件匹配裝置的第二輸出端耦合到所述第二輸出端，所述第一和第二串接晶體管將所述輸出濾波器裝置與所述動態(tài)元件匹配裝置隔離開。使用這種串接晶體管便于具有額外衰減的寄生信號的本地(尤其是低通)濾波，該額外衰減是由輸出濾波器裝置造成的。
通常，施加到所述第一串接晶體管基極的所述偏壓等于施加到所述第二串接晶體管基極的所述偏壓。優(yōu)選地，所述第一和第二串接晶體管是MOS晶體管，尤其是PMOS晶體管。
為了提供帶有寄生現(xiàn)象的高阻抗和低負(fù)載，可以提供輸出緩沖器裝置，優(yōu)選地，該輸出緩沖器裝置被耦合在所述輸出濾波器裝置和所述輸出端之間。
通過隨后結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例并參考附圖的描述，本發(fā)明的上述和其它目的和特征將變得清楚明白。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的差動電荷泵的原理電路圖；圖2是更加詳細(xì)地顯示共模環(huán)路的圖1的差動電荷泵的電路圖；圖3是包含電荷泵的時鐘恢復(fù)電路的優(yōu)選實(shí)施例；圖4是用于包含圖3中的時鐘恢復(fù)電路的光纖信道的接收機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例；和圖5是包含電荷泵的數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)單元的另一個優(yōu)選實(shí)施例。
圖1示出了差動電荷泵優(yōu)選實(shí)施例的原理電路圖。晶體管Q13、Q11、Q9和Q1定義了第一電流放大器和電平轉(zhuǎn)移電路，而晶體管Q14、Q12、Q10和Q2定義了第二電流放大器和電平轉(zhuǎn)移電路。晶體管Q13和Q14的基極被加偏壓到恒定電壓VBIAS2，該電壓大約是電源電壓的一半。將晶體管Q13的發(fā)射極連接到第一電流源I0(1+x)的第一節(jié)點(diǎn)定義第一輸入端IN+，將晶體管Q14的發(fā)射極連接到第二電流源I0(1-x)的第二節(jié)點(diǎn)定義反向的第二輸入端IN-。
Q13、Q11、Q9、Q1和Q14、Q12、Q10、Q2分別以跨導(dǎo)線性環(huán)路連接。假設(shè)事實(shí)上Q13和Q14被加偏壓到相同的基極電壓，所述的基極電壓是提到的偏壓VBIAS2，那么Q13、Q11、Q9、Q1的基極-發(fā)射極電壓和Q14、Q12、Q10、Q2的基極-發(fā)射極電壓分別有下面的關(guān)系VBE13+VBE9＝VBE11+VBE1(1)VBE14+VBE10＝VBE12+VBE2(2)另外，分別通過Q13、Q11、Q9、Q1的集電極和Q14、Q12、Q10、Q2集電極的電流有下面的關(guān)系IC13×IC9＝IC11×IC1(3)IC14×IC10＝IC12×IC2(4)因?yàn)镼11和Q9的電流是相等的，所以，Q1的電流是輸入電流的復(fù)制品，該輸入電流可以根據(jù)發(fā)射極大小縮放；并且因?yàn)镼12和Q10的電流是相等的，所以，Q2的電流是反向的第二輸入電流的復(fù)制品，該輸入電流可以根據(jù)發(fā)射極大小縮放。因此，輸入差動電流Io(1+x)和Io(1-x)在Q1和Q2的集電極分別以由Q1和Q2確定的因子k來進(jìn)行復(fù)制和縮放。
PMOS晶體管M5、M6擔(dān)當(dāng)串接晶體管，該晶體管用于提高將輸出環(huán)路濾波器2與動態(tài)元件匹配電路4隔離開的電路的增益。該輸出環(huán)路濾波器2被提供用于寄生信號的本地濾波，該寄生信號是由動態(tài)元件匹配電路4中的開關(guān)效應(yīng)產(chǎn)生的。
進(jìn)一步提供一個共模電路6，用于使在由第一輸出端OUT+和反向的第二輸出端OUT-組成的差動輸出端的共模電壓大約保持為電源電壓VCC的一半。該共模電路6測量在該差動輸出端的共模電壓并調(diào)整PMOS晶體管M5、M6中的netto電流直到PMOS晶體管M5、M6中的DC電流等于Q1和Q2的集電極電流kIo。
輸出環(huán)濾波器2被差動地應(yīng)用在第一輸出端OUT+和反向的第二輸出端OUT-，并且優(yōu)選地，它被提供作為低通濾波器，用于在將差動輸出信號施加到例如VCO的調(diào)諧端口之前過濾該差動輸出信號。
圖2是更詳細(xì)地示出了圖1的共模電路實(shí)現(xiàn)的差動電荷泵的電路圖。在Q11和Q12的發(fā)射極上，電壓分別大概是VBIAS2-VBE11和VBIAS2-VBE12的共模電壓分別被MOS晶體管M3和M4讀出。MOS晶體管M1、M3、M2和M4的電阻將被調(diào)整直到晶體管Q3、Q5、Q7、Q8、Q6和Q4(包含在圖1的共模電路6中)基極的共模電壓是恒定的并幾乎等于Q11和Q12發(fā)射極的共模電壓為止。
MOS晶體管M9和M8讀出在第一輸出端OUT+和反向的第二輸出端OUT-的共模電壓并分別向晶體管Q5和Q6提供相等的電流。
進(jìn)一步提供的是分別與Q3和Q4的發(fā)射極相耦合的偏壓電流源10和12，它用于產(chǎn)生偏壓電流IBIAS1。此外，第一和第二共模電流源14和16(參照圖2的頂端)被提供用來產(chǎn)生并附加地向差動輸出OUT+/OUT-饋送共模偏壓電流IBIAS2。選擇偏壓電流IBIAS1和IBIAS2以便該輸出共模電壓在穩(wěn)定狀態(tài)時大約是電源電壓VCC的一半，也就是VCC/2。
當(dāng)差動輸出端OUT+/OUT-的共模電壓偏離于其期望電壓(VCC/2)時，該變動被MOS晶體管M8和M9放大，并且差從偏壓電流IBIAS2中減去。在PMOS晶體管M5和M6中的netto電流對校正其偏移的共模電壓有調(diào)節(jié)的作用。
通過選擇電壓VBIAS2以便Q11和Q12發(fā)射極的共模電壓是電源電壓VCC的一半，也就是VCC/2，輸出晶體管Q1和Q2具有為零的集電極電壓，因此，厄列效應(yīng)(Early effect)因?yàn)樗鼈冇邢薜妮敵鲭娮瓒蛔钚』?br> 動態(tài)元件匹配電路4有減少流過M5和M6的netto電流的I/f噪音，同時減小它的偏移的作用。當(dāng)在動態(tài)元件匹配電路4中信號的轉(zhuǎn)置以一個遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)路濾波器2的上限頻率的頻率發(fā)生時，來自于該動態(tài)元件匹配電路4的寄生信號被環(huán)路濾波器2過濾掉。
如果在差動電荷泵的差動輸出端的任何偏移電壓在PLL配置中起到靜態(tài)誤差的作用，那么，它的效果是VCO頻率中的漂移。當(dāng)脈沖串類型的信號被施加到PLL的相位檢測器時，兩個脈沖串之間的不活動性轉(zhuǎn)化為VCO的頻率漂移。因此PLL必須再一次開始花費(fèi)額外時間的頻率獲得過程。動態(tài)元件匹配電路的作用在這種環(huán)境下非常明顯是有益的。較小的I/f噪音也意味著在PLL輸出端較小的殘留相位噪音。
該差動實(shí)現(xiàn)對共模噪音和來自于基板和電源的噪音是健壯的。它允許輸出端漂移加倍，有減小VCO的增益常數(shù)的作用，這又幫助減少PLL的殘留相位噪音。
光纖通信的出現(xiàn)帶來了完全集成的光接收機(jī)，在該光接收機(jī)中，為了應(yīng)對較高的集成密度和現(xiàn)有封裝有限的熱能力，低功率就成為必要的。在接收機(jī)端，為了恢復(fù)時鐘信息和重新定時輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)單元(DCR)，通?；赑LL，是需要的。
圖3示出了包含壓控振蕩器22的時鐘恢復(fù)電路20的優(yōu)選實(shí)施例。該壓控振蕩器22是鎖頻環(huán)的一部分，該鎖頻環(huán)進(jìn)一步包括控制信號產(chǎn)生器24。該壓控振蕩器22有一個耦合到所述控制信號產(chǎn)生器24的粗調(diào)端22a。所述控制信號產(chǎn)生器24從參考信號產(chǎn)生器26例如晶體中接收參考信號Sref。該壓控振蕩器22也形成鎖相環(huán)的一部分，該鎖相環(huán)包含用于產(chǎn)生相位差動信號Sd的相位檢測器28，該相位差動信號Sd指示輸入信號Sin和反饋信號Sb之間的相位差。該反饋信號Sb由分頻器從壓控振蕩器22的輸出信號中獲得。進(jìn)一步地，圖3的時鐘恢復(fù)電路20包含電荷泵40，該電荷泵在它的輸入端從相位檢測器28中接收輸出信號并將它的輸出連接到一個低通濾波器42，該低通濾波器的輸出端耦合到壓控振蕩器22的精調(diào)諧端22b。
圖4示出了用于光纖信道52的接收機(jī)50的優(yōu)選實(shí)施例。該接收機(jī)50包含用于從耦合到光纖信道52的傳感器54中接收輸入信號Sin的輸入端56。圖4的接收機(jī)50進(jìn)一步包括圖3的時鐘恢復(fù)電路20，該時鐘恢復(fù)電路耦合到所述輸入端56，用于接收作為參考信號的輸入信號Sin。數(shù)據(jù)恢復(fù)電路58耦合到時鐘恢復(fù)電路20和輸入端56，并且包括響應(yīng)于輸入信號Sin產(chǎn)生數(shù)字輸出信號Sout的輸出端60。
圖5示出了包含鎖頻環(huán)和鎖相環(huán)的數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)單元的另一個優(yōu)選實(shí)施例。圖5的數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)單元包含匹配的壓控振蕩器，其中，一個壓控振蕩器是頻率環(huán)中的一部分而另一個壓控振蕩器是鎖相環(huán)的一部分。此外，圖5的數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)電路包含兩個電荷泵，其中一個電荷泵CP1被包含在鎖頻環(huán)中，另一個電荷泵CP2被包含在鎖相環(huán)中。此外，圖5的數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)單元包含低通濾波器，其中一個低通濾波器LPF2被包含在鎖頻環(huán)中，另一個低通濾波器LPF2被包含在鎖相環(huán)中。
這里需要注意的是，圖3的時鐘恢復(fù)電路的低通濾波器42和圖5中的數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)單元的低通濾波器LPF1和LPF2是低通濾波器，這已經(jīng)在上面相對于圖1和圖2所述的電荷泵的實(shí)現(xiàn)中示出了。
權(quán)利要求
1.一種差動電荷泵，特別用在包含鎖相環(huán)的調(diào)諧系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生電流，包括-第一輸入端(IN+)和反向的第二輸入端(IN-)，特別用于接收來自相位比較器的差動信號，-第一電流源裝置(Q1)，用于根據(jù)輸入到所述第一輸入端(IN+)的信號產(chǎn)生第一電流(kIo)，-第二電流源裝置(Q2)，用于根據(jù)輸入到所述第二輸入端(IN-)的信號產(chǎn)生反向的第二電流(kIo)，-第一輸出端(OUT+)和第二輸出端(OUT-)，分別用于輸出所述的第一和第二電流，其特征在于，-第一可控共模電流源裝置(14)，用于另外將共模電流(IBIAS2)饋送到所述第一輸出端(OUT+)，-第二可控共模電流源裝置(16)，用于另外將共模電流(IBIAS2)饋送到所述第二輸出端(OUT-)，和-共?？刂蒲b置(6)，用于控制所述第一和第二共模電流源裝置(14，16)，以便使所述共模電流(IBIAS2)基本上分別等于由所述第一和第二電流源裝置(Q1，Q2)產(chǎn)生的電流(kIo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動電荷泵，包括用于提供電源電壓(VCC)的電源電壓裝置，其特征在于，所述共?？刂蒲b置(6)控制所述第一和第二可控共模電流源裝置(14，16)處于以下狀態(tài)，即在所述第一和第二輸出端(OUT+，OUT-)的共模電壓基本上是所述電源電壓(VCC)的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電荷泵，其特征在于第一共模電壓檢測裝置(M8，M9)，用于檢測在所述第一和第二輸出端(OUT+，OUT-)的輸出共模電壓，其中，從所述第一共模電壓檢測裝置(M8，M9)輸出且表示在所述輸出端(OUT+，OUT-)的共模電壓的信號被輸入到所述共?？刂蒲b置(16)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求至少之一所述的差動電荷泵，其特征在于，所述共?？刂蒲b置(6)控制所述第一和第二可控共模電流源裝置(14，16)處于以下狀態(tài)，即所述第一和第二輸出端(OUT+，OUT-)的共模電壓基本上等于所述第一和第二輸入端(IN+，IN-)的共模電壓(VBIAS2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的差動電荷泵，其特征在于，第二共模電壓檢測裝置(M3，M4)，用于檢測所述第一和第二輸入端(IN+，IN-)的輸入共模電壓，其中，從所述第二共模電壓檢測裝置(M3，M4)輸出且表示所述輸入端(IN+，IN-)的共模電壓的信號被輸入到所述共模控制裝置(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的差動電荷泵，進(jìn)一步包括差動電流放大器裝置，它至少包括-第一晶體管(Q1)，它的基極被連接到通向所述第一輸入端(IN+)的路徑，它的發(fā)射極-集電極路徑定義了通向所述第一輸出端(OUT+)的路徑，和-第二晶體管(Q2)，它的基極被連接到通向所述第二輸入端(IN-)的路徑，它的發(fā)射極-集電極路徑定義了通向所述第二輸出端(OUT+)的路徑，其特征在于，所述共?？刂蒲b置(6)控制所述第一和第二可控共模電流源裝置(14，16)以便使所述共模電流基本上分別等于流過所述第一和第二晶體管(Q1，Q2)的發(fā)射極-集電極路徑的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中至少任何一個所述的差動電荷泵，進(jìn)一步包括差動電流放大器裝置，該裝置包括至少-第一晶體管(Q1)，它的基極被連接到通向所述第一輸入端(IN+)的路徑，它的發(fā)射極-集電極路徑定義了通向所述第一輸出端(OUT+)的路徑，和-第二晶體管(Q2)，它的基極被連接到通向所述第二輸入端(IN-)的路徑，它的發(fā)射極-集電極路徑定義了通向所述第二輸出端(OUT-)的路徑，其特征在于，在所述第一和第二晶體管(Q1，Q2)的發(fā)射極或者集電極的所述共模電壓基本上等于在所述第一和第二晶體管(Q1，Q2)的基電極的共模電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7至少任何一個所述的差動電荷泵，其特征在于，分別將所述第一和第二可控共模電流源裝置(14，16)耦合到所述第一和第二輸出端(OUT+，OUT-)的動態(tài)元件匹配裝置(4)，用于使由所述第一和第二共模電流源裝置(14，16)產(chǎn)生的共模電流(IBIAS2)基本上相互相等，所述動態(tài)元件匹配裝置(4)包含連接到所述第一可制共模電流源裝置(14)的第一輸入端、連接到所述第二可控共模電流源裝置(16)的第二輸入端、連接到通向所述第一輸出端(OUT+)的路徑的第一輸出端和連接到所述第二輸出端(OUT-)的路徑的第二輸出端。
9.根據(jù)前述的至少任何一個權(quán)利要求所述的差動電荷泵，其特征在于，輸出濾波器裝置(2)，其中所述電流被分別積分。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9所述的差動電荷泵，其特征在于，-第一串接晶體管(M6)，它的基極被施加偏壓(VBIAS1)，它的發(fā)射極-集電極路徑將所述動態(tài)匹配裝置(4)的第一輸出端耦合到所述第一輸出端(OUT+)，和-第二串接晶體管(M5)，它的基極被施加偏壓(VBIAS1)，它的發(fā)射極-集電極路徑將所述動態(tài)匹配裝置(4)的第二輸出端耦合到所述第二輸出端(OUT-)，-所述第一和第二串接晶體管(M6，M5)將所述輸出濾波器裝置(2)與所述動態(tài)匹配裝置(4)隔離開。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的差動電荷泵，其特征在于，施加到所述第一串接晶體管(M6)的基極的所述偏壓(VBIAS1)等于施加到所述第二串接晶體管(M5)的基極的所述偏壓(VBIAS1)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或者11所述的差動電荷泵，其特征在于，所述第一和第二串接晶體管(M6，M5)是MOS晶體管，尤其是PMOS晶體管。
13.根據(jù)前面所述至少任一權(quán)利要求所述的差分電荷泵，其特征在于，輸出緩存器裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的差動電荷泵裝置，其特征在于，所述輸出緩沖器裝置被耦合在所述輸出濾波器裝置和所述輸出端之間。
15.包含根據(jù)前面所述權(quán)利要求至少任何一個的差動電荷泵的時鐘恢復(fù)電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的時鐘恢復(fù)電路，包含可控振蕩器裝置，它既是鎖頻環(huán)的一部分也是鎖相環(huán)的一部分。
17.用于光纖信道(52)所述的接收機(jī)(50)，包括-一個用于從傳感器(54)接收輸入信號(Sin)的輸入端(56)，所述傳感器被耦合到光纖信道(52)上，-根據(jù)權(quán)利要求15或者16的時鐘恢復(fù)電路(20)被耦合到用于接收作為參考信號的所述輸入信號(Sin)的所述輸入端(56)，-耦合到所述時鐘恢復(fù)電路(20)、輸入端(56)的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(58)，用于響應(yīng)于所述輸入信號(Sin)和所述時鐘恢復(fù)電路(20)的輸出信號(CL)產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(Sout)，和用于提供數(shù)字輸出信號(Sout)的所述輸出端(60)。
全文摘要
本發(fā)明涉及到差動電荷泵，特別用在包含鎖相環(huán)的調(diào)諧系統(tǒng)中，用于產(chǎn)生電流，包括第一輸入端(IN+)和反向的第二輸入端(IN－)，特別用于接收來自相位比較器的差動信號；第一電流源裝置(Q1)，用于根據(jù)輸入到所述第一輸入端(IN+)的信號產(chǎn)生第一電流(kIo)；第二電流源裝置(Q2)，用于根據(jù)輸入到所述第二輸入端(IN－)的信號產(chǎn)生反向的第二電流(kIo)；以及第一輸出端(OUT+)和第二輸出端(OUT－)，分別用于輸出所述的第一和第二電流。此外，差動電荷泵包括第一可控共模電流源裝置(14)，用于另外將共模電流饋送到所述第一輸出端(OUT+)；第二可控共模電流源裝置(16)，用于另外將共模電流(IBIAS2)饋送到所述第二輸出端(OUT－)；和共?？刂蒲b置(6)，用于控制所述第一和第二共模電流源裝置(14，16)，以便使所述共模電流基本上分別等于由所述第一和第二電流源裝置(Q1，Q2)產(chǎn)生的電流(kIo)。
文檔編號H03L7/093GK1541452SQ02815890
公開日2004年10月27日 申請日期2002年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月16日
發(fā)明者M·A·T·桑杜萊努, M A T 桑杜萊努 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司