电路、无线通信单元及电流控制方法 |
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| 申请号 | CN201310098762.5 | 申请日 | 2013-03-26 | 公开(公告)号 | CN103368381A | 公开(公告)日 | 2013-10-23 |
| 申请人 | 联发科技(新加坡)私人有限公司; | 发明人 | 克里斯托弗·雅奎·比尔; 克里斯托·C·贝汉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 电路 ，包含一输出 节点 ；一第一 电流 源，通过至少一个第一 开关 耦接于至少该 输出节点 及校准节点，其中该第一开关交替耦接该第一电流源至该输出节点或该校准节点；一第二电流源，与该第一电流源极性相反并通过至少一个第二开关耦接于至少该输出节点及该校准节点，其中该第二开关交替耦接该第二电流源至该输出节点或该校准节点；以及一电流控制电路，具有耦接于该校准节点的调整电路，其中当来自该第一电流源或该第二电流源的电流未作为自该输出节点的输出时，该电流控制电路耦接该第一电流源及该第二电流源至该校准节点。本发明还提供一种无线通信单元及电流控制方法。本发明可消除电流间的不匹配造成的失真，从而改善合成器输出性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电路，其特征在于，包含： |
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| 说明书全文 | 电路、无线通信单元及电流控制方法【技术领域】 [0001] 本发明关于在电路（例如电荷泵电路（charge pump circuit））中控制电流的装置及方法，尤其关于一种用于锁相环频率合成器（phase locked loopfrequencysynthesiser）的控制电荷泵的电路及其方法。 【背景技术】 [0002] 本发明主要焦点及应用是用于频率产生电路（frequency generation circuits）（例如锁相环（Phase locked loop，PLL））的控制电路。锁相环频率合成器广泛应用于基于通信的频率产生器的多种形式中，从移动电话到家用收音机及电视机。相比本地振荡器频率产生电路其他形式的使用，锁相环频率合成器提供许多优势。例如，基于锁相环的频率产生电路提供高电平（high level）的稳定性和精确度，且易于被数字电路如微处理器控制。 [0003] 图1为包含相位侦测器（phase detector）110、回路滤波器（loop filter）120、压控振荡器（voltage controlled oscillator）130及分频器（divider）140的基本锁相环100的简化方框图。相位侦测器110比较输入信号105与分频器140输出的参考信号（fREF） 106，以产生与信号105及106之间的相位差成比例的误差信号（ferr）107。回路滤波器120提取误差信号107的低频成份（low frequencycontent），作为压控振荡器130的输入。压控振荡器130在其输出信号（fout）108中产生变化，该输出信号108与误差信号107成比例。 输出信号108中的变化通常被分频器140分频，产生参考信号106。通过将该参考信号106反馈回相位侦测器110，形成一个确保输入信号105具有与参考信号106相同相位的闭合环路系统（closed loop system）。 [0004] 通常，在图1的电路范例中，为了有效地过滤掉高频噪声，需要一回路滤波器，例如相位侦测器110的输出。约二十年前，锁相环从使用电压输出（voltage-output）相位侦测器转换到使用电流输出（current-output）相位侦测器。这样一来，实现作为回路滤波器的电容性阻抗（capacitive impedance）的整合就非常方便。在锁相环领域中，电流输出相位侦测器经常被当作逻辑输出（logic-output）相位侦测器和电荷泵。 [0005] 图2为基本电荷泵250的简化电路图。电荷泵250包含正供电轨（positivesupply rail）（VDD）255、负供电轨（negative supply rail）（VSS）280、电流源（current source）（IP）260、电流吸收器（current sink）（IN）275、第一开关（Pmos）265及第二开关（Nmos）270的。电流源（IP）260耦接于正供电轨（VDD）255与第一开关265之间。第一开关265耦接于第二开关270。电流吸收器（IN）275耦接于负供电轨（VSS）280与第二开关270之间。 在此例中IP=IN=IOUT。理想地，IP=IN，如此，对于零输入相位变化，在输出端281的IOUT中为零变化（zero change）且在电荷泵输出特性中无间断性。 [0006] 相位侦测器（未绘示）的输出提供“UP”门信号（gating signal）264及“DOWN”门信号269，分别打开第一开关265及第二开关270。当“UP”信号264为低（low）且“DOWN”信号269为低时，第一开关265被打开且第二开关270被关闭。这样便导致电流源（IP）260的电流从正供电轨255流至输出端281作为IOU（T在图1的电路中会被传递至回路滤波器）。当“UP”信号264为高（high）且“DOWN”信号269为高时，第一开关265被关闭且第二开关 270被打开。这样便导致电流从输出端281流出并流入负供电轨280，如图2所示。 [0007] 电荷泵电路（如图2所示）伴随的一个问题是，例如，当电荷泵中的开关被关闭时，会有少量漏电流流动，且“UP”及“DOWN”（充电及放电）电流可能不相等。通常，电荷泵应该提供从输入相位（input phase）到输出电荷（outputcharge）的线性转换（linear conversion）。然而，部分原因在于“UP”及“DOWN”相位（phase）中不相等的电流，会发生此相位/电荷特性的失真。这会引起合成器输出性能的恶化。 [0008] 因此对于这样一种电荷泵电路，有必要在“UP”及“DOWN”相位期间显示（exhibit）低漏电流（low leakage current）及平衡电流（balanced current），使相位/电荷特性的失真最小化。【发明内容】 [0009] 有鉴于此，本发明设法以单独的或任意组合的方式来缓解、减轻或消除一个或多个上述缺点，本发明提供电流控制电路，无线通信单元及其相关方法。 [0010] 根据本发明第一实施例，提出一种电路，包含一输出节点，一第一电流源，一第二电流源以及一电流控制电路。该输出节点用于输出一电流。该第一电流源通过至少一个第一开关耦接于该输出节点及一校准节点，其中该至少一个第一开关用于交替耦接该第一电流源至该输出节点或该校准节点。该第二电流源具有与该第一电流源相反的极性并通过至少一个第二开关耦接于该输出节点及该校准节点，其中该至少一个第二开关用于交替耦接该第二电流源至该输出节点或该校准节点。该电流控制电路包含耦接于该校准节点及该输出节点的一调整电路，用于判定一电流调整值，其中当来自该第一电流源及该第二电流源的一电流未作为自该输出节点的一输出时，该电流控制电路用于耦接该第一电流源及该第二电流源至该校准节点。 [0011] 依据本发明第二实施例，提出一种无线通信单元。该无线通信单元包含一输出节点，用于输出一电流；一第一电流源，通过至少一个第一开关耦接于该输出节点及一校准节点，其中该至少一个第一开关用于交替耦接该第一电流源至该输出节点或该校准节点；一第二电流源，与该第一电流源极性相反并通过至少一个第二开关耦接于该输出节点及该校准节点，其中该至少一个第二开关用于交替耦接该第二电流源至该输出节点或校准节点；以及一电流控制电路，包含耦接于该校准节点及该输出节点的一调整电路，其中当来自该第一电流源及该第二电流源的一电流未作为自该输出节点的一输出时，该电流控制电路用于耦接该第一电流源及该第二电流源至该校准节点。 [0012] 依据本发明第三实施例，提出一种在电路中用于电流控制的方法。该方法包含：通过至少一个第一开关交替耦接一第一电流源至一输出节点或一校准节点；通过至少一个第二开关交替耦接一第二电流源至一输出节点或一校准节点；通过该输出节点从该电路输出一源电流或一抽取电流；当来自该第一电流源或该第二电流源的一电流未作为自该输出节点的一输出时，耦接该第一电流源及该第二电流源至该校准节点；以及至少部分基于该校准节点判定一电流调整值。 [0013] 参考后续描述的具体例子来阐明本发明这些实施例。 [0015] 图1为一基本锁相环的简化方框图； [0016] 图2为一基本电荷泵的简化电路图； [0018] 图4为本发明电荷泵电路的实施例的示范性电路图； [0019] 图5为在三态操作期间电流流动的示范性电路图； [0020] 图6为相位频率侦测器的示范性控制信号的时序图； [0021] 图7为在“下拉泵”操作期间电流流动的示范性电路图； [0022] 图8为在“上拉泵”操作期间电流流动的示范性电路图； [0023] 图9为在“反间隙”操作期间电流流动的示范性电路图； [0024] 图10为本发明电荷泵电路的实施例的电路图。【具体实施方式】 [0025] 本发明的范例现参考如在电荷泵电路中使用的电流控制电路来描述，该电荷泵电路可形成频率合成器电路的一部分。然而，虽然本发明的范例现参考电荷泵电路来描述，但本领域的技术人员可领会到此处描述的发明构思可体现在电子装置的任意类型中，该电子装置包含例如平衡电流源的使用。特别地，本发明的范例可利用电流控制电路的停机时间（down-time）（例如，暂停的时期）来执行电流源调整，除此之外当在“锁定”模式时，例如电荷泵锁相环在5-10%该时间内可仅输出“UP”或“DOWN”电流，且本发明的范例可利用此停机时间用于电流源调整。 [0026] 此外，因为本发明列举的范例绝大部分可使用本领域的技术人员熟知的电子元件及电路来实现，为了本发明基本构思的理解及不混淆或转移发明教导，不会说明比下面列举的被认为是必要之处更大程度上的细节。 [0027] 本发明的范例描述了一种电路，包含一输出节点，用于输出电流；一第一电流源，可通过至少一个第一开关可操作性地耦接至该输出节点及一校准节点，其中，该至少一个第一开关用来将第一电流源交替耦接至该输出节点及校准节点。与第一电流源极性相反的第二电流源可通过至少一个第二开关可操作性地耦接至该输出节点及校准节点，其中，该至少一个第二开关用来将第二电流源交替耦接至该输出节点及校准节点。一种电流控制电路，包含一调整电路，耦接于校准节点，用来判定电流调整值，其中，当来自第一电流源或第二电流源的电流不作为输出节点的输出时，电流控制电路用来耦接第一电流源与第二电流源至校准节点。 [0028] 参考图3，其为适于支持本发明一实施例发明构思的电子设备300的部分简化方块图。在本发明的实施例中，电子设备300为无线通信单元，例如移动电话，包含天线302。同样地，通信单元300包含各种熟知的射频元件或电路306，耦接于天线302，此处不作进一步的描述。射频电路306包含频率产生电路322，该频率产生电路322在所述范例中包含锁相环及电荷泵，以下会作更多细节描述。通信单元300更包含信号处理逻辑308。信号处理逻辑308的输出被提供至合适的用户界面（user interface，UI）310，包含如显示器、键盘、麦克风、扬声器等。 [0029] 为了表述完整性，信号处理逻辑308耦接于储存运行工况（operating regime）的存储器元件（memory element）316，如随机存取存储器（RAM）（易失性）、（非易失性）只读存储器（ROM）、闪存器、或者这些或其他存储技术的任意结合。计时器（timer）318通常耦接于信号处理逻辑308，以在通信单元300内控制计时操作（timing operation）。 [0030] 现在参考图4，其为本发明电荷泵电路400的实施例电路图。电荷泵电路400包含电流源（IP）406，耦接于正供电轨（VDD）402及第一组开关元件408、410和412的端口“A”之间，第一组开关元件在此实施例中包含P沟道金属氧化物半导体（p-channel metal oxide semiconductor，PMOS）设备。第一组开关元件408、410和412的端口“B”耦接于第二组开关元件414、416和418的端口“A”，第二组开关元件在此实施例中包含N沟道金属氧化物半导体（N-channel metaloxide semiconductor，NMOS）设备。电荷泵电路400还包含电流控制电路，其可包含逻辑块432、第一及第二组开关元件408-418、侦测元件448、以及侦测元件448输出至可调电流吸收器420的调整回路等。 [0031] 开关元件414、416和418的端口“B”耦接于电流吸收器（IN）499。 [0032] 在一实施例中，按照所描述的，电流吸收器（IN）499包含处于平行位置的可调电流吸收器（INCTRL）420及固定电流吸收器（INFIXED）422。在一实施例中，固定电流吸收器（INFIXED）422部分可包含非零值。在本发明的范例中，已经发现，固定部分包含作为电流吸收器499的输出的总抽取电流的60-95%的范围的设计是较佳的。按照这种方式，固定部分及可调部分的使用可解决在“启动”时校准回路没有设置好的事实，此外还可减少噪声。在一实施例中，固定部分可为作为电流源499的输出的总抽取电流的75%，可调部分为25%。 [0033] 可以理解，在一些实施例中，电流源（IP）406及电流吸收器（IN）499可为数字可编程电流源。 [0034] 在此实施例中，电流吸收器499的总抽取电流（sink current）包含流过固定电流吸收器422（自固定参考偏置）的电流加上流过可调电流吸收器420的电流。可调电流吸收器420连同固定电流吸收器422一起耦接于负供电轨（VSS）404。开关元件408和414由第一控制信号424控制，在此例中第一控制信号424从逻辑块432产生。开关元件410、412、416和418分别由第二、第三、第四和第五控制信号426、425、430和428控制。 [0035] 输出节点434位于开关元件412与开关元件418之间。在此例中，输出节点434耦接于方块438的输入，方块438有关于滤波元件。在此实施例中，滤波元件438的输出耦接于压控振荡器440的输入。压控振荡器440的输出耦接于分频器442的输入。在一实施例中，分频器442可由Σ-Δ调制器控制用于基于小数N的合成器（未绘示）。分频器442的输出反馈回来并耦接于相位频率侦测器（PFD）444的输入。在此例中，相位频率侦测器444具有表示为REF（参考电压）和FB（反馈）的两个输入以及表示为“UP”（上升）和“DN”（下降）的两个控制输出。 [0036] 侦测元件448为调整电路，在此例中包含比较器逻辑及/或放大器，具有耦接于输出节点434的第一（例如反相）输入及耦接于位于开关元件408与开关元件414之间的校准节点464的第二（例如正相）输入。侦测元件448还包含耦接至可调电流吸收器420的控制回路，通过比较输出节点434及校准节点464的电压电平并输出进一步的电压或电流至可调电流吸收器420以控制流过其的电流。电流吸收器499可由侦测元件448(例如电压放大器)所驱动。侦测元件448的输出也耦接于电荷存储设备450的输入，在此例中电荷存储装置450为耦接于负供电轨（VSS）404的电容器。 [0037] 电压放大器452的正相输入耦接于开关元件412与开关元件418之间。电压放大器452的反相（反馈）输入耦接于开关元件410与开关元件416之间，以维持电压输出与输入相等。另一电荷存储设备454耦接于电压放大器452的输出与地端之间。在一实施例中，电压放大器452的电流源/电流吸收器需求由电容器节点发出或电容器节点吸收的平均电流来设置。 [0038] 在此实施例中，电荷泵电路400具有四种工作状态，即：三态（Tri-state）、上拉泵（pump-up）、下拉泵（pump-down）及反间隙（anti back-lash）。现将每一种工作状态参考后续附图来描述。 [0039] 现在参考图5，其为详细说明在三态操作期间电流流动的电路图500，连同图6一起描述，图6为相位频率侦测器544的示范性控制信号时序图600。在图6中，虚线610表示C=0，其中C为电荷泵所输出的电荷量，τ为导通时间，τn为NMOS被导通的时间，τp为PMOS被导通的时间，IN为NMOS的电流量，IP为PMOS的电流量，从而得到NMOS和PMOS各自贡献的输出的电荷量为Con=IN*τn和Cop=IP*τp。在此例中，控制信号时序图600包含参考信号（REF）602及反馈信号（FB）604，作为相位频率侦测器544的输入。控制信号时序图600更包含控制信号“DN”606及控制信号“UP”608，在此例中，被传输至逻辑块532。 [0040] 参考时间点（timing instant）612，相位频率侦测器（PFD）544接收参考信号602及反馈信号604，两者在时间点612都没有触发相位频率侦测器544。因此，控制信号606及608都为“低”。控制信号606及608被传输至逻辑块532，其中只有逻辑元件552被使能，逻辑元件552的两个输入都为反相输入。因此，控制信号524的“高”状态（由粗散列线表示）被传输至开关元件508及514。因而，在图5中，开关元件508及514被使能从而供应来自电流源（IP）506的电流（由虚线表示），使电流流经开关元件508并通过校准节点564流经开关元件514至负供电轨504。依据本发明实施例，侦测元件548比较输出节点534及校准节点564的电压电平并提供进一步的电压至可调电流源520。按照这种方式，应用到可调电流源520的该进一步的电压可动态地控制通过可调电流源520流至负供电轨504的电流。 [0041] 在此实施例中，电流源522为固定的（INFIXED）且流经可调电流源520的电流为可变的（INCTRL）。在此实施例中，电流源522为固定的，即为电流源599提供的总电流的75%。因此，以这种方式，可调电流源520可以上至总电流25%的大小来改变/控制通过其的电流，如此INCTRL（通过可调电流源520）=IP-INFIXED。因此，通过侦测元件548可以上至总电流25%的大小来动态地控制电流以使流过可调电流源520及固定电流源522的组合电流（例如非常精确地）相等于来自电流源（IP）506的电流。 [0042] 因此，在此实施例中，电流源599的总抽取电流（例如，包含流过固定电流源522的电流加上流过可调电流源520的电流）由25%调节电流部分（INCTRL）及75%固定电流部分（INFIXED）（自固定参考偏置）组成。具有固定的电流确保抽取电流（Nmos）一直为“非零”值且大于在启动（在反馈回路设置之前）时流动的源电流（Pmos）值的75%。有利地是，以这种方式，来自反馈回路的噪声成分（noise contribution）只应用于电流吸收器的一部分。同样，在此实施例中，反馈回路噪声可通过限制其带宽来减少。 [0043] 在一些实施例中，由于占主导地位的功率电压温度（power voltagetemperature，PVT）变化，抽取电流（Nmos）的调节部分可被选择以具备足够的范围来无效（null）电流源及电流吸收器之间的最大失配。 [0044] 如果INCTRL被设置得太小，为了补偿任意失配，可能会有不充足的控制范围。然而，若INCTRL被设置得太大，可能会引入太多来自侦测元件548的噪声。 [0045] 在另一些实施例中，可调电流源520可被设置为能够通过数值“X”来控制电流，其中X被设置为由电流源（IP）506提供的总电流的0%-100%之间的值，剩下的电流由固定电流吸收器（INFIXED）522提供。 [0046] 在一些实施例中，“X”的百分比值的选择可基于电流源及电流吸收器的可能的（likely）匹配品质（matching quality），例如一个差的可能的匹配可要求一个较大的“X”百分比值以补偿在电流源的电流范围内较大的变化，或者一个较好的可能的匹配可要求一个较小的“X”百分比值以补偿在电流源的电流范围内较小的变化。 [0047] 在一些实施例中，由固定电流吸收器522（INFIXED）提供的电流占电流吸收器599提供的总电流的百分比可被安排为比由可调电流吸收器520（INCTRL）控制的电流所占总电流的百分比大。有利的是，以这种方式，由于由可调电流吸收器520改变的回路控制电流（loop controlled current）可能比自固定百分比电流吸收器522产生的电流更嘈杂，因此可实现更好的噪声控制。 [0048] 在一实施例中，调节部分耦接于数字程序器（digital programmer），使得第一电流源（亦即电流吸收器599）的电流包含固定部分电流及数字程控的调节部分电流的总和。 [0049] 通过动态地控制流过可调电流源520的电流，使电流与来自电流源（IP）506的电流相匹配。因此，由于这些电流间的不匹配造成的失真可被消除（negate），从而带来改善的合成器输出性能。 [0050] 以这种方式，范例电荷泵电路改进了已知的拓扑结构以为源电流和抽取电流间的失配作动态补偿。有利的是，示范性电荷泵电路避免了已知电荷泵电路中提出的虚拟副本阶段（dummy replica stage）的任何使用以及与它们相关的元件失配。有利地是，如所描述的，示范性电荷泵电路在空闲的（idle）“输出三态”期间，针对实际运行的（real operating）源/抽取电流，也动态地进行操纵（steer）、比较及纠正。 [0051] 参考图7，其为详细说明在“下拉泵”操作期间电流流动的电路图700，连同图6一起描述，图6为相位频率侦测器744的示范性控制信号时序图600。参考图6的时间点614，相位频率侦测器744接收参考信号602及反馈信号604，请注意，在时间点614参考信号602还没有触发相位频率侦测器744且反馈信号604已经触发相位频率侦测器744。因此，控制信号606及608分别为“高”和“低”。控制信号606及608被传送至逻辑块732，其中逻辑元件754及755被使能。在此实施例中，逻辑元件754包含耦接于控制信号608的反相输入及耦接于控制信号606的正相输入。在此实施例中，逻辑元件755包含耦接于控制信号606的正相输入及一个一直为“高”的输入。 [0052] 在图7的范例中，控制信号726及728的高电平分别被传送至开关元件710及718，从而使它们可让电流通过。因此，来自电流源（IP）706的电流通过开关元件710流向电荷存储设备774。此外，从输出节点734流出及流过开关元件718的电流到达负供电轨704。由于在三态期间（如图6所示）可调电流源720已经被预先（previously）控制，流过可调电流源720的电流在大小上与前一“上拉泵”周期中流向输出节点734的电流相等。再者，电流吸收器799的总电流由经过固定电流吸收器（INFIXED）722的电流及由可调电流吸收器（INCTRL）720控制的电流提供。 [0053] 现在参考图8，其为详细说明在“上拉泵”操作期间电流流动的电路图800，连同图6一起描述，图6为相位频率侦测器844的示范性控制信号时序图600。参考图6的时间点 618，相位频率侦测器844接收参考信号602及反馈信号604，在时间点618参考信号602已经触发相位频率侦测器844且反馈信号604还没触发相位频率侦测器844。因此，控制信号606及608分别为“低”和“高”。控制信号606及608被传送至逻辑块832，其中逻辑元件853及856被使能。在此实施例中，逻辑元件853包含耦接于控制信号608的正相输入及一个一直为“高”的输入。 [0054] 在此实施例中，逻辑块856包含耦接于控制信号608的正相输入以及耦接于控制信号606的反相输入。在图8中，控制信号825及830的高电平分别被传送至开关元件812及816，从而使它们可让电流通过。因此，来自电流源（IP）806的电流通过开关元件812流至输出节点834。此外，来自电荷存储设备854的电流流经开关元件816到达负供电轨804。 [0055] 在此例中，侦测元件（例如电压放大器）852检测（sense）输出节点834的电压并设置电荷存储设备854上的电压与输出节点834的电压一致。再者，电流吸收器899的总电流由流经固定电流吸收器（INFIXED）822的电流及由可调电流吸收器（INCTRL）820控制的电流提供。 [0056] 现在参考图9，其为详细说明在“反间隙”操作期间电流流动的电路图900，连同图6一起描述，图6为相位频率侦测器944的示范性控制信号时序图600。参考图6的时间点 616，相位频率侦测器944刚刚收到参考信号602及反馈信号604的上升沿，因此控制信号 606及608都为“高”，并且被传送至逻辑块932，其中逻辑元件953及955被使能。在此实施例中，逻辑元件953包含耦接于控制信号608的正相输入及一个一直为“高”的输入，逻辑元件955包含耦接于控制信号606的正相输入及一个一直为“高”的输入。在图9中，控制信号925及928的高电平分别被传送至开关元件912及918，从而使它们可让电流通过。 因此，来自电流源（IP）906的电流绕过输出节点934通过开关元件912及918流向负供电轨904。再者，电流吸收器999的总电流由流经固定电流吸收器（INFIXED）922的电流及由可调电流吸收器（INCTRL）920控制的电流提供。 [0057] 现在参考图10，其为本发明电荷泵电路1000另一实施例。电荷泵电路1000包含平行放置的固定电流源（IPFIXED）1022与可调电流源（IPCTRL）1020，两者都耦接于正供电轨1002与第一组开关元件1008、1010及1012的端口“A”之间，在此实施例中第一组开关元件1008、1010及1012包含P沟道金属氧化物半导体设备。再者，电流源1099的总电流由流经固定电流源（IPFIXED）1022的电流及由可调电流源（IPCTRL）1020控制的电流提供。 [0058] 在此实施例中，可调电流源1020包含PMOS设备。第一组开关元件1008、1010及1012的端口“B”耦接于第二组开关元件1014、1016及1018的端口“A”，在此实施例中第二开关元件1014、1016及1018包含N沟道金属氧化物半导体设备。 [0059] 第二组开关元件1014、1016及1018的端口“B”耦接于电流吸收器（IN）1006。开关元件1008及1014由控制信号1024控制，在此例中，控制信号1024从逻辑块1032产生。开关元件1010、1012、1016及1018分别由第二、第三、第四及第五控制信号1026、1025、1030及1028控制。输出节点1034位于开关元件1012的端口“B”与开关元件1018的端口“A”之间。在此例中，输出节点1034耦接于方块1038的输入，在此实施例中方块1038为滤波元件。滤波元件1038的输出耦接于压控振荡器1040的输入。压控振荡器1040的输出耦接于分频器1042的输入。在一实施例中，分频器1042可由Σ-Δ调制器控制用于基于小数N的合成器（未绘示）。分频器1042的输出反馈回来并耦接于相位频率侦测器1044的输入。在此例中，相位频率侦测器1044具有表示为REF（参考电压）和FB（反馈）的两个输入以及表示为“UP”和“DN”的两个输出。可以理解，在一些实施例中，逻辑块1032可以是相位频率侦测器（PFD）1044的一部分，因此，相位频率侦测器1044在这种情况下可能多于两个输出。 [0060] 特别的，本发明实施例利用电流控制电路的停机时间（例如暂停的时期）使用校准节点1064来执行校准程序（calibration routine），例如当“UP”或“DOWN”电流的输出持续该时间的5-10%时，在所述电荷泵电路中进行的校准操作。 [0061] 在此实施例中，侦测元件1048包含比较器逻辑及/或放大器，具有耦接于输出节点1034的反相输入及耦接于位于开关元件1008端口“B”与开关元件1014端口“A”之间的校准节点1064的正相输入。侦测元件1048比较输出节点1034及校准节点1064的电压电平并输出进一步的电压或电流至可调电流源1020以控制流过其的电流。侦测元件1048的输出耦接于电荷存储设备1050的输入，在此例中电荷存储装置1050为电容器。电荷存储设备1050的输出耦接于正供电轨1002。 [0062] 电压放大器1052的正相输入耦接于开关元件1012的输出及开关元件1018的输入之间。电压放大器1052的反相输入耦接于开关元件1010的输出及开关元件1016的输入之间，以维持电压输出与输入相等。另一电荷存储设备1054耦接于电压放大器1052的输出与地端之间。 [0063] 在电荷泵电路1000的实施例中，电荷泵电路1000的四种工作状态可以图4的电荷泵电路400类似的方式来支持，即：三态、上拉泵、下拉泵及反间隙。由于范例中包含可变IN电流源，而不是仅固定IN电流源，这些工作状态的操作与上述讨论的大致相同。 [0064] 尽管在上述范例中，逻辑块432、532、732、832、932、1032已经如图所示说明，可以设想在其他范例中逻辑块或逻辑控制器432、532、732、832、932、1032可包含另外的逻辑门或元件。举例来说，并联的（multiple）逻辑门可以图中相同原理图来等同，例如一“与”门带有反相输入，该反相输入可被与“与”门串联的“或非”门替代。在另一实施例中，“或非”门可用来替代两个输入结合成一个单一输入的“与非”门。 [0065] 可以理解尽管范例以关于追踪固定电流源来描述，但是固定电流源可被动态地控制且本发明会追踪动态控制的电流源。 [0066] 尽管在上述范例中，逻辑块432、532、732、832、932、1032已经如图所示以五个“与”门来说明，对于单端工作（single-ended operation），可以设想在其他范例中逻辑块或逻辑控制器432、532、732、832、932、1032可包含另外数量的逻辑门或元件，例如使用十个“与”门用于微分运算（differential operation）。 [0067] 此外，尽管在上述范例中，逻辑块432、532、732、832、932、1032，已经如图所示以五个“与”门来说明，可以设想在其他范例中逻辑块或逻辑控制器432、532、732、832、932、1032可使用各种逻辑类型，如互补逻辑（例如，双传输门逻辑（double pass-transistor logic，DPL））来实现。举例来说，使用双传输门逻辑可提供一些优势，如为逻辑信号提供匹配的传播时间。 [0068] 因此，上述电荷泵电路可设置为任意小的、不相等的电流失配自动地且动态地进行纠正，例如“UP”及“DOWN”（充电及放电）电流。以这种方式，电荷泵电路的相位/电荷特性的失真以及此后合成器输出性能的任意随之发生的恶化可被减少。 [0069] 在说明书中，发明已经依据具体实施例来说明。然而，在不脱离本发明如前所述的权利要求的精神及范围下，各种修改及变化都是显而易见的。特别的，在本发明的领域可以理解，术语“电流吸收器”及“电流源”通常可交替使用。在权利要求中，术语“电流源”包含“电流源”或“电流吸收器”，如说明中所描述的，除非在权利要求中另有说明。 [0070] 此处描述的连接可为适合从/至各个节点、单元或设备（例如通过中间元件）传输信号的任意类型的连接。相应地，除非暗指或声明，否则连接可为直接连接或间接连接。连接可根据作为单一连接、多个连接、单向连接或双向连接来阐述或描述。然而，不同的实施例可改变连接的实施。举例来说，可使用分离的单向连接而不是双向连接，反之亦然。另外，多个连接可由连续地或以时分多工方式传输多重信号的单一连接来替代。同样地，携带多重信号的单一连接可分离出携带这些信号子集（subset）的各种不同的连接。因此，存在许多选择用于传输信号。 [0071] 尽管特定的导电类型（conductivity type）或电位（potential）的极性已经在实施例中说明，但是可以领会导电类型及电位极性可被调换。 [0072] 实现相同功能的组件的任意安排都是有效的，如此想要的功能得以实现。因此，此处实现特定功能的组合的任意两个元件可彼此相关，如此想要的功能得以实现，而不考虑体系结构或中间元件。同样地，这样相关的两个元件也可被看作是彼此“可连接”、或“可耦接”以实现想要的功能。 [0073] 此外，本领域技术人员会承认上述操作间的界限仅仅是说明性的。可以对多个操作组合成一个单一的操作，单个操作可以额外的操作来分配并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。此外，另外的实施方式可包含特定操作的多个实例，并且可在各种其他实施方式中改变操作的顺序。 [0074] 此外，范例可在单一集成电路或相同设备内实现。另外，范例可以实现为以合适的方式互联彼此的任意数量的单独的集成电路或单独的设备。然而，其他修改、变化和替代也是可能的。因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是作为限制。 [0075] 可以理解，为了清楚的目的，上述描述参照不同功能单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，很显然，不同功能单元或处理器之间的功能的任何适当的分配，例如关于电荷泵电路或开关元件，可被使用而不损害本发明。因此，特定功能单元的引用仅被视为提供所述功能的适当方式的引用，而非表明严格的逻辑或物理结构或组织。 [0076] 尽管本发明已经结合一些实施例来描述，但并不是想要限制到特定的形式。相反，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。此外，尽管一个特征可能结合特定实施例来描述，本领域技术人员应该认识到所述实施例的各种特征也可以依据本发明来合并。在权利要求中，术语“包含”不排除其他元件或步骤的存在。 [0077] 此外，尽管单独列举出来，多个方式、元件或方法步骤可由例如单一单元或处理器来实现。此外，尽管单独的特征可能被包括在不同的权利要求中，这些特征可方便地结合，且在不同的权利要求中的包含的特征并不意味着这些特征的组合不是可行的及/或有利的。同样，一个权利要求的范畴中包含的特征并不意味着这个范畴的限制，而是表明这些特征视情况而定同样适用于其他权利要求范畴。 [0078] 此外，权利要求中特征的顺序并不意味着这些特征必须以任何特定的顺序执行，并且，特别的，在一个方法权利要求中单独步骤的顺序并不意味着这些步骤必须以这个顺序来执行。相反，这些步骤可以任何适当的顺序执行。此外，单一的引用不能排除多个的情况。因此，引用的“一个”、“第一”、“第二”等等，不排除多个的情况。 [0079] 因此，已经有描述一种改进的电路，例如在电荷泵电路、无线通信单元中用于控制电流的电路和方法，如在电荷泵电路中，其中上述提到的现有技术的缺点大大减少。 |
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