專利名稱：Pll頻率合成器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及PLL頻率合成器。
背景技術：
在通信量增大的手機系統(tǒng)中采用頻率利用效率較高的GSM等的 TDMA方式。在該TDMA方式中，多個數(shù)據(jù)通過保護頻帶按照時序排列, 各個數(shù)據(jù)分別被分配了不同的頻率。因此，要求手機基站使用的PLL頻 率合成器在保護時間期間內(nèi)快速切換頻率。專利文獻1記載了這種PLL 頻率合成器。
專利文獻1記載的PLL頻率合成器具有切換環(huán)路濾波器的環(huán)路頻帶 寬度的切換開關，在切換頻率時臨時增大環(huán)路頻帶寬度，快速切換頻率。 并且，該PLL頻率合成器在切換頻率后縮小環(huán)路頻帶寬度，降低寄生噪 聲。
專利文獻1:日本特開2004—140688號公報
可是，為了實現(xiàn)小型化和快速化，優(yōu)選把PLL頻率合成器作為集成 電路形成在一個半導體基板上。但是，在半導體基板上形成切換開關比 較容易，但在半導體基板上形成環(huán)路濾波器中的電容元件需要較大的安 裝面積，所以在半導體基板上形成環(huán)路濾波器比較困難。
因此，在PLL頻率合成器中，構成環(huán)路濾波器的電容元件、第l電 阻元件和第2電阻元件被設置在半導體外部。為此，電容元件和第2電 阻元件順序地串聯(lián)連接在電荷泵的輸出端子和半導體外部的接地電位之 間。另一方面，電容元件與第2電阻元件之間的中間節(jié)點順序通過第1 電阻元件和形成于半導體基板上的切換開關，與半導體內(nèi)部的接地電位 連接。
一般，半導體內(nèi)部的接地電位由于布線金屬和接合線等的電阻成分、半導體基板(基片)的影響等，與半導體外部的接地電位不同。因此，
在以往的PLL頻率合成器中，在對切換開關的接通/斷開進行切換時，由 于半導體外部的接地電位和半導體內(nèi)部的接地電位的電位差，導致環(huán)路
濾波器的輸出電壓即電壓控制振蕩器的控制電壓變動。結果，導致輸出 信號的頻率變動。
這樣，在以往的PLL頻率合成器中，在增大環(huán)路濾波器的頻帶寬度 并快速導入所期望的頻率后，在切換為頻帶寬度狹小的環(huán)路濾波器時， 導致輸出信號的頻率偏移。由于是在環(huán)路頻帶寬度狹小的狀態(tài)下從該偏 移的頻率導入所期望的頻率，所以很難縮短鎖定為所期望的頻率的時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種PLL頻率合成器，通過降低環(huán)路濾波 器的頻帶寬度切換時的頻率變動，能夠快速進行頻率切換。
本發(fā)明的PLL頻率合成器具有(1)電壓控制振蕩器；(2)對電壓 控制振蕩器的輸出進行分頻的分頻器；(3)輸入分頻器的輸出信號和基 準信號的相位比較器；(4)根據(jù)相位比較器的輸出信號生成充放電電流 的電荷泵；(5)環(huán)路濾波器，其連接在電荷泵的輸出端子和電壓控制振 蕩器的控制端子之間，將半導體基板上的基準電位作為接地電位；以及 (6)切換開關，其形成于半導體基板上，用于對是否要連接環(huán)路濾波器 的中間節(jié)點和半導體基板上的基準電位的情況進行切換，以便切換環(huán)路 濾波器的時間常數(shù)。
根據(jù)該PLL頻率合成器，環(huán)路濾波器把半導體基板上的基準電位(例 如半導體基板上的接地電位)作為接地電位，切換開關對是否要連接環(huán) 路濾波器的中間節(jié)點和半導體基板上的基準電位的情況切換，因此無論 切換開關是斷開還是接通，環(huán)路濾波器的接地電位都是半導體基板上的 基準電位。因此，在對切換開關的接通和斷開進行切換時，能夠降低控 制信號的電壓變動，能夠降低輸出信號的頻率變動。因此，根據(jù)該PLL 頻率合成器，能夠降低在導入頻率后增大環(huán)路濾波器的時間常數(shù)時的頻 率變動，能夠快速進行頻率切換。優(yōu)選所述環(huán)路濾波器具有第1電阻元件、以及順序地串聯(lián)連接在電 荷泵的輸出端子和半導體基板上的基準電位布線之間的電容元件和第2 電阻元件，第1電阻元件與所述切換開關串聯(lián)連接，第1電阻元件與切
換開關的串聯(lián)電路串聯(lián)連接在電容元件和第2電阻元件之間的中間節(jié)點 與半導體基板上的基準電位布線之間。
并且，優(yōu)選所述環(huán)路濾波器具有順序地串聯(lián)連接在電荷泵的輸出端 子和半導體基板上的基準電位布線之間的電容元件、第1電阻元件和第2 電阻元件，所述切換開關串聯(lián)連接在第1電阻元件和第2電阻元件之間 的中間節(jié)點與半導體基板上的基準電位布線之間。
優(yōu)選所述PLL頻率合成器還具有匹配開關，該匹配開關形成于半導 體基板上，并串聯(lián)連接在第2電阻元件和半導體基板上的基準電位布線 之間，匹配開關的阻抗與切換開關的阻抗大致相同。
根據(jù)這種結構，由于切換開關中的電壓下降量與匹配開關中的電壓 下降量大致相同，所以在對切換開關的接通和斷開進行切換時，能夠進 一步降低控制信號的電壓變動。結果，能夠進一步降低輸出信號的頻率 變動。
優(yōu)選所述切換開關和所述匹配開關是晶體管，匹配開關的晶體管尺 寸與切換開關的晶體管尺寸相同。
根據(jù)這種結構，能夠容易使匹配開關的阻抗與切換開關的阻抗大致 相同。
優(yōu)選所述PLL頻率合成器還具有匹配阻抗元件，該匹配阻抗元件形 成于半導體基板上，并串聯(lián)連接在第2電阻元件和半導體基板上的基準 電位布線之間，匹配阻抗元件的阻抗與切換開關的阻抗大致相同。
根據(jù)這種結構，由于切換開關中的電壓下降量與匹配阻抗元件中的 電壓下降量大致相同，所以在對切換開關的接通和斷開進行切換時，能 夠進一步降低控制信號的電壓變動。結果，能夠進一步降低輸出信號的 頻率變動。
根據(jù)本發(fā)明，通過降低環(huán)路濾波器的頻帶寬度切換時的頻率變動， 能夠獲得可以快速進行頻率切換的PLL頻率合成器。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的PLL頻率合成器的電路圖。 圖2是表示圖1中的環(huán)路濾波器和切換開關的電路圖。 圖3是表示頻率切換時的輸出信號的頻率變化的圖。 圖4是表示輸出信號的頻譜的圖。
圖5是表示以往的PLL頻率合成器中的環(huán)路濾波器和切換部的電路圖。
圖6是表示頻率切換時和頻率切換后的輸出信號的頻率轉(zhuǎn)換的圖。 圖7是表示第1實施方式的環(huán)路濾波器和切換部的仿真電路的電路圖。
圖8是表示以往的環(huán)路濾波器60X和切換部80X的仿真電路的電路圖。
圖9是表示在第1實施方式和以往的環(huán)路濾波器和切換部中，在對 切換開關進行切換時的各部分信號電壓的圖。
圖10是表示第2實施方式的環(huán)路濾波器和切換開關的電路圖。
標號說明
1、 1APLL頻率合成器；2半導體基板；IO基準振蕩器；30分頻器；
40相位比較器；50電荷泵；60、 60A環(huán)路濾波器；61、 62電容元件；63 第1電阻元件；64第2電阻元件；70電壓控制振蕩器；80、 80A切換部； 81切換開關；82匹配開關；82A匹配阻抗元件；90控制電路；A中間節(jié) 點；GND1半導體外部的接地電位(基準電位)；GND2半導體基板上的 接地電位(基準電位)。
具體實施例方式
以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。另外，在各個附 圖中對相同或相當?shù)牟糠謽俗⑾嗤臉颂枴?[第1實施方式]
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的PLL頻率合成器的電路圖。圖1所示的PLL頻率合成器1具有基準振蕩器10、分頻器30、相位比 較器40、電荷泵50、環(huán)路濾波器60、電壓控制振蕩器(VCO: Voltage Controlled Oscillator) 70、切換部80和控制電路90。另外，在本實施 方式中，分頻器30、相位比較器40、電荷泵50、切換部80和控制電 路90作為集成電路形成在一個半導體基板2上，基準振蕩器10、環(huán)路 濾波器60和VCO70設置在半導體基板2外部。例如，半導體基板2 適用Si基板、GaAs基板和InP基板等。
基準振蕩器10例如是石英振蕩器，生成使頻率高精度穩(wěn)定的基準信 號Cref?；鶞收袷幤?0向相位比較器40的一個輸入端子輸出該基準信 號Cref 。
分頻器30生成把來自VCO70的輸出信號Cout分頻為1/N (N為 2以上的整數(shù))的分頻信號Cd。分頻器30向相位比較器40的另一個輸 入端子輸出該分頻信號Cd。另外，通過變更該分頻器30的分頻比1/N， 能夠變更輸出信號Cout的頻率。
相位比較器40生成與來自基準振蕩器10的基準信號Cref和來自分 頻器30的分頻信號Cd的相位差對應的比較信號Sup、 Sdown。例如，在 分頻信號Cd的頻率比基準信號Cref的頻率低時，即分頻信號Cd的相位 比基準信號Cref的相位滯后時，相位比較器40生成具有與基準信號Cref 和分頻信號Cd的相位差對應的脈寬的比較信號Sup。另一方面，在分頻 信號Cd的頻率比基準信號Cref的頻率高時，即，分頻信號Cd的相位比 基準信號Cref的相位提前時，相位比較器40生成具有與基準信號Cref 和分頻信號Cd的相位差對應的脈寬的比較信號Sdown。相位比較器40 向電荷泵50輸出這些比較信號Sup、 Sdown。
電荷泵5 0根據(jù)來自相位比較器40的這些比較信號Sup、 Sdown，生 成充放電電流Si。例如，電荷泵50在接收到比較信號Sup時，向環(huán)路濾 波器60中的電容元件提供具有與比較信號Sup的脈寬對應的脈寬的充電 電流Si，在接收到比較信號Sdown時，從環(huán)路濾波器60中的電容元件接 收具有與比較信號Sdown的脈寬對應的脈寬的放電電流Si。
環(huán)路濾波器60生成具有與來自電荷泵50的充放電電流Si對應的電壓值的控制信號Sc。關于環(huán)路濾波器60的具體情況將在后面敘述。環(huán)路 濾波器60向VCO70的控制端子輸出該控制信號Sc。
VCO70生成具有與來自環(huán)路濾波器60的控制信號Sc的電壓值對應 的頻率的輸出信號Coiit。
切換部80根據(jù)來自控制電路90的切換信號Stl，切換環(huán)路濾波器 60的時間常數(shù)。關于切換部80的具體情況將在后面敘述。
控制電路90在切換輸出信號Cout的頻率時，生成減小環(huán)路濾波器 60的時間常數(shù)的切換信號Stl，在輸出信號Cout的頻率被導入為所期望 的頻率后，生成增大環(huán)路濾波器60的時間常數(shù)的切換信號SU。換言之， 控制電路90控制切換部80，使得在切換輸出信號Cout的頻率時增大環(huán) 路濾波器60的環(huán)路頻帶寬度，在輸出信號Cout的頻率被導入為所期望 的頻率后，減小環(huán)路濾波器60的環(huán)路頻帶寬度。
下面，具體說明環(huán)路濾波器60和切換部80。圖2是表示環(huán)路濾波 器60和切換部80的電路圖。
環(huán)路濾波器60具有電容元件61、 62、第1電阻元件63和第2電 阻元件64。電容元件61連接在電荷泵50的輸出端子和VCO70的控制 端子與半導體外部的接地電位(基準電位)GND1之間。電容元件62 和第2電阻元件64順序地串聯(lián)連接在電荷泵50的輸出端子和VCO70 的控制端子與切換部80之間。第1電阻元件63連接在電容元件62和 第2電阻元件64之間的中間節(jié)點A與切換部80之間。
切換部80如圖2所示具有切換開關81和匹配開關82。切換開關 81連接在第1電阻元件63的與連接節(jié)點A的端子不同的端子和半導體 基板上的接地電位(基準電位)GND2布線之間，根據(jù)來自控制電路 90的切換信號Stl的電壓值切換接通和斷開。具體地講，切換開關81 在切換輸出信號Cout的頻率時接通，在切換輸出信號Coiit的頻率后(被 導入所期望的頻率后)斷開。
在此，半導體基板上的接地電位GND2指形成于半導體基板2上 的集成電路的接地電位，例如在半導體基板2中形成電路的表面?zhèn)鹊慕?地電位。另一方面，半導體外部的接地電位GND1指形成于半導體基板2外部的電路和半導體基板2的接地電位，例如半導體基板2的背面 側(cè)的接地電位。
匹配開關82連接在第2電阻元件64的與連接節(jié)點A的端子不同 的端子和半導體基板上的接地電位GND2布線之間，根據(jù)來自控制電 路90的切換信號St2的電壓值始終接通。在本實施方式中，切換開關 81和匹配開關82都是晶體管，匹配開關82的晶體管尺寸與切換開關 81的晶體管尺寸大致相同。即，匹配幵關82的阻抗與切換開關81的 阻抗大致相同。
另外，所說晶體管尺寸在電場效應晶體管中指柵極寬度與柵極長度 之比，在雙極晶體管中指發(fā)射極斷面積、即與最大發(fā)射極電流(最大集 電極電流+最大基極電流)對應的值。
下面，說明第1實施方式的PLL頻率合成器的動作。以下說明把輸 出信號Cout的頻率fl切換為頻率f2的情況。
首先，分頻器30的分頻比1/N被變更，分頻信號Cd的頻率被變更。 然后，由相位比較器40生成比較信號Sup、 Sdown,該比較信號Sup、-Sdown具有與基準信號Cref和分頻信號Cd的頻率差即相位差對應的脈 寬，由電荷泵50對環(huán)路濾波器60中的電容元件61 、 62進行充電或放電。 由此，控制信號Sc的電壓值被變更，由VCO70變更輸出信號Cout的頻 率。這樣，通過分頻器30、相位比較器40、電荷泵50、環(huán)路濾波器60 和VCO70的反饋循環(huán)處理，控制為使比較信號Sup、 Sdown的脈寬變小， 輸出信號Coiit的頻率從fl切換為f2。
可是，在分頻器30的分頻比1/N被變更時，根據(jù)來自控制電路90 的切換信號Stl，切換幵關81被從斷開切換為接通。由此，環(huán)路濾波器 60的時間常數(shù)變小，換言之，環(huán)路濾波器60的環(huán)路頻帶寬度變大，所以 能夠快速把輸出信號Cout的頻率從fl導入為f2。
圖3是表示頻率切換時的輸出信號的頻率變化的圖。在圖3中示出 了當切換開關81接通時、即環(huán)路濾波器60的時間常數(shù)比較小時的輸出 信號Cout的頻率導入特性101，和當切換開關81斷開時、即環(huán)路濾波器 60的時間常數(shù)比較大時的輸出信號Cout的頻率導入特性102。如圖3所示，通過把切換開關81設為接通，能夠快速導入輸出信號Cout的頻率。
然后，在把輸出信號Cout的頻率導入為f2后，根據(jù)來自控制電路 90的切換信號Stl，切換開關81被從接通切換為斷開。由此，環(huán)路濾波 器60的時間常數(shù)變大，換言之，環(huán)路濾波器60的環(huán)路頻帶寬度變大， 所以能夠降低寄生。
圖4是表示輸出信號的頻譜的圖。在圖4中示出了當切換幵關81斷 開時、即環(huán)路濾波器60的環(huán)路頻帶寬度比較小時的輸出信號Cout的頻 譜103，和當切換開關81接通時、即環(huán)路濾波器60的環(huán)路頻帶寬度比較 大時的輸出信號Coiit的頻譜104。如圖4所示可知，通過把切換開關81 設為斷開，能夠降低輸出信號Cout的寄生。
在此，為了明確第1實施方式的PLL頻率合成器1的特征，與以往 的PLL頻率合成器的一個示例進行對比說明。
以往的PLL頻率合成器與第1實施方式不同，其構成為具有取代PLL 頻率合成器1中的環(huán)路濾波器60、切換部80的環(huán)路濾波器60X、切換部 駆c
圖5是表示以往的PLL頻率合成器中的環(huán)路濾波器60X和切換部 80X的電路圖。環(huán)路濾波器60X與第1實施方式的不同之處是，在環(huán)路 濾波器60中，電容元件62和第2電阻元件64被順序地串聯(lián)連接在電荷 泵50的輸出端子和VCO70的控制端子與半導體外部的接地電位GND1 之間。并且，切換部80X與第1實施方式的不同之處是，在切換部80中 不具有匹配開關82。
一般，半導體基板上的接地電位GND2由于布線金屬和接合線等的 電阻成分、半導體基板(基片)的影響等，與半導體外部的接地電位GND1 不同。因此，在把半導體基板上的接地電位GND2與半導體基板外部的 接地電位GND1的電位差設為AV、把電阻元件63、 64的電阻值分別設 為R63、 R64時，在以往的PLL頻率合成器中，環(huán)路濾波器60X的中間 節(jié)點A的電位在切換開關81斷開時大致為0V，而在切換開關81接通時 與AVxR64/ (R64+R63)不同。因此，在把切換開關81從接通切換為斷 開時，導致控制信號Sc的電壓變動，并導致輸出信號Cout的頻率變動。圖6是表示頻率切換時和頻率切換后的輸出信號的頻率轉(zhuǎn)換的圖。 在圖6中示出了第1實施方式的PLL頻率合成器1的輸出信號Cout的頻 率轉(zhuǎn)換105、和以往的PLL頻率合成器的輸出信號Cout的頻率轉(zhuǎn)換106。 如圖6所示可知，在以往的PLL頻率合成器中，在把輸出信號Cout的頻 率從fl導入f2后，當在時刻T把切換開關81從接通切換為斷開時，由 于半導體基板上的接地電位GND2與半導體外部的接地電位GND1的電 位差AV，導致輸出信號Cout的頻率偏離于f2。
在時刻T以后，由于環(huán)路濾波器60X的時間常數(shù)較大，所以把偏離 的頻率導入f2需要時間，很難快速地把輸出信號Cout的頻率穩(wěn)定為f2。
但是，在第1實施方式的PLL頻率合成器1中，電容元件62和第2 電阻元件64被順序地串聯(lián)連接在電荷泵50的輸出端子和VCO70的控制 端子與半導體基板上的接地電位GND2布線之間，所以無論在切換開關 81接通時還是斷開時，環(huán)路濾波器60的接地電位都是半導體基板上的接 地電位GND2的電位，中間節(jié)點A的電位大致保持為AV。結果，在切換 切換開關81的接通和斷開時，控制信號Sc的電壓變動降低，如圖6中 的頻率轉(zhuǎn)換105所示，輸出信號Cout的頻率變動減少。
下面，說明在具有第1實施方式的環(huán)路濾波器60和切換部80的結 構、以及具有以往的環(huán)路濾波器60X和切換部80X的結構中，對切換開 關81進行切換時的控制信號Sc的電壓、中間節(jié)點A的電壓的仿真結果。
圖7表示第1實施方式的環(huán)路濾波器60和切換部80的仿真電路， 圖8表示以往的環(huán)路濾波器60X和切換部80X的仿真電路。并且，圖9 是表示在第1實施方式和以往的環(huán)路濾波器和切換部中，在對切換開關 進行切換時的各部分信號電壓的圖。另外，圖9 (a)、 (b)分別表示第l 實施方式的環(huán)路濾波器60和切換部80中的控制信號Sc的電壓、中間節(jié) 點A的電壓Va，圖9 (c)、 (d)分別表示以往的環(huán)路濾波器60X和切換 部80X中的控制信號Sc的電壓、中間節(jié)點A的電壓Va。
如圖7所示，在第1實施方式的環(huán)路濾波器60和切換部80的仿真 電路中，切換部80具有用于使切換開關81和匹配開關82動作的基準電 流源111和電流鏡電路112、 113、 114、 115。具體地講，來自基準電流源111的基準電流通過電流鏡電路112提 供給切換開關81，根據(jù)切換開關81的接通/斷開，該基準電流通過電流 鏡電路113提供給電容元件62和第1電阻元件63。同樣，來自基準電流 源111的基準電流通過電流鏡電路114提供給匹配開關82，該基準電流 通過電流鏡電路115始終提供給電容元件62和第2電阻元件64。
并且，如圖8所示，在以往的環(huán)路濾波器60X和切換部80X的仿真 電路中，切換部80X具有用于使切換開關81動作的基準電流源111和電 流鏡電路112、 113。具體地講，來自基準電流源lll的基準電流通過電 流鏡電路112提供給切換開關81，根據(jù)切換開關81的接通/斷開，該基 準電流通過電流鏡電路113提供給電容元件62和第1電阻元件63。
圖9表示在圖7和圖8所示的仿真電路中，在把第1電阻元件63的 電阻值R63設為820Q、把第2電阻元件64的電阻值R64設為3kQ、把 VCO70的控制端子的初始電壓設為IV、把半導體基板上的接地電位 GND2與半導體外部的接地電位GND1的電位差AV設為5mV時的仿真 結果。
如圖9所示，在以往的環(huán)路濾波器60X和切換部80X中，在把切換 開關81從接通切換為斷開時，由于半導體基板上的接地電位GND2與半 導體外部的接地電位GND1的電位差AV-5mV，導致環(huán)路濾波器60X的 中間節(jié)點A的電壓Va從3.901mV (切換時)變?yōu)?.145mV (從切換時起 4ps后)，變化了約3.756mV (圖9 (d))，結果，導致控制信號Sc的電 壓從l.OOOOOOV (切換時)變?yōu)?.996817V (從切換時起4ps后)，變化 了約3.183mV (圖9 (c))。
在此，在當控制信號Sc的電壓變化IV時、輸出信號Cout的頻率變 化45MHz的VOC70中，在控制信號Sc的電壓變化約3.183mV時，導 致輸出信號Cout的頻率變化約143.235kHz。例如，在信道間頻率差為 200kHz的TDMA方式中，輸出信號Cout的頻率變化約143.235kHz將成 為問題。
另一方面，在第1實施方式的環(huán)路濾波器60和切換部80中，在把 切換開關81從接通切換為斷開時，環(huán)路濾波器60的接地電位不變，依舊是半導體基板上的基準電位GND2，所以環(huán)路濾波器60的中間節(jié)點A 的電壓Va從5.000mV (切換時)變?yōu)?.997mV (從切換時起4ps后)， 只變化了約0.003mV (圖9 (b))。結果，得知控制信號Sc的電壓從 l.OOOOOOV (切換時)變?yōu)?.999998V (從切換時起4|is后)，只變化了約 0.002mV (圖9 (a))。因此，輸出信號Coiit的頻率變動被降低為約 O細kHz。
這樣，根據(jù)第1實施方式的PLL頻率合成器1，無論切換開關81是 斷幵還是接通，環(huán)路濾波器60的接地電位都是半導體基板上的接地電位 GND2。因此，在對切換開關81的接通和斷開進行切換時，能夠降低控 制信號Sc的電壓變動，能夠降低輸出信號Cout的頻率變動。因此，能 夠快速進行頻率切換，同時在恒定狀態(tài)下降低寄生等的噪聲。
并且，根據(jù)第1實施方式的PLL頻率合成器1，匹配開關82的阻抗 與切換開關81的阻抗大致相同，所以切換開關81的電壓下降量與匹配 開關82的電壓下降量大致相同。因此，在對切換開關81的接通和斷開 進行切換時，能夠進一步降低環(huán)路濾波器60中的中間節(jié)點A和控制信號 Sc的電壓變動，能夠進一步降低輸出信號Coiit的頻率變動。
下面，說明本發(fā)明的第2實施方式的PLL頻率合成器1A。如圖1 所示，PLL頻率合成器1A與第1實施方式不同，其構成為在PLL頻率 合成器1中具有取代環(huán)路濾波器60、切換部80的環(huán)路濾波器60A、切換 部80A。 PLL頻率合成器1A的其他結構與PLL頻率合成器1相同。
圖10是表示第2實施方式的環(huán)路濾波器和切換開關的電路圖。環(huán)路 濾波器60A與第1實施方式不同之處為，在環(huán)路濾波器60中，電容元件 62、第1電阻元件63、第2電阻元件64被順序地串聯(lián)連接在電荷泵50 的輸出端子和VCO70的控制端子與切換部80之間，電容元件62和第2 電阻元件64之間的中間節(jié)點A直接連接切換部80。環(huán)路濾波器60A的 其他結構與環(huán)路濾波器60相同。
切換部80A與第1實施方式不同，其構成為具有取代切換部80中的 匹配開關82的匹配阻抗元件82A。切換部80A的其他結構與切換部80相同。
匹配阻抗元件82A的阻抗與切換開關81的阻抗大致相同。匹配阻抗 元件82A可以適用電阻元件、電容元件、電感器、它們的合成電路、以 及具有它們的功能的布線金屬等。
這樣，在第2實施方式的PLL頻率合成器1A中，也能夠獲得與第 1實施方式的PLL頻率合成器1相同的優(yōu)點。
另外，本發(fā)明不限于上述的實施方式，能夠進行各種變形。
在本實施方式中具有匹配開關82或匹配阻抗元件82A，但在不具有 匹配開關82和匹配阻抗元件82A，而直接通過布線將第2電阻元件64 和半導體基板上的接地電位GND2布線連接的結構中，也能夠獲得降低 起因于接地電位的電位差的變動的效果。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
通過降低環(huán)路濾波器的頻帶寬度切換時的頻率變動，能夠適用于快 速進行頻率切換的用途。
權利要求
1.一種PLL頻率合成器，其具有電壓控制振蕩器；對所述電壓控制振蕩器的輸出進行分頻的分頻器；輸入所述分頻器的輸出信號和基準信號的相位比較器；根據(jù)所述相位比較器的輸出信號生成充放電電流的電荷泵；環(huán)路濾波器，其連接在所述電荷泵的輸出端子和所述電壓控制振蕩器的控制端子之間，將半導體基板上的基準電位作為接地電位；和切換開關，其形成于半導體基板上，用于對是否要連接所述環(huán)路濾波器的中間節(jié)點和所述半導體基板上的基準電位的情況進行切換，以便切換所述環(huán)路濾波器的時間常數(shù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的PLL頻率合成器，其中， 所述環(huán)路濾波器具有第1電阻元件、以及順序地串聯(lián)連接在所述電荷泵的輸出端子和所述半導體基板上的基準電位布線之間的電容元件和 第2電阻元件，所述第1電阻元件與所述切換開關串聯(lián)連接，所述第1電阻元件與所述切換開關的串聯(lián)電路，串聯(lián)連接在所述電 容元件和所述第2電阻元件之間的所述中間節(jié)點與所述半導體基板上的 基準電位布線之間。
3. 根據(jù)權利要求1所述的PLL頻率合成器，其中， 所述環(huán)路濾波器具有順序地串聯(lián)連接在所述電荷泵的輸出端子和所述半導體基板上的基準電位布線之間的電容元件、第1電阻元件和第2 電阻元件，所述切換幵關串聯(lián)連接在所述第1電阻元件和所述第2電阻元件之 間的所述中間節(jié)點與所述半導體基板上的基準電位布線之間。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的PLL頻率合成器，其中，所述PLL頻率合成器還具有匹配開關，該匹配開關形成于所述半導 體基板上，并串聯(lián)連接在所述第2電阻元件和所述半導體基板上的基準電位布線之間，所述匹配開關的阻抗與所述切換開關的阻抗大致相同。
5. 根據(jù)權利要求4所述的PLL頻率合成器，其中， 所述切換開關和所述匹配開關是晶體管，所述匹配開關的晶體管尺寸與所述切換開關的晶體管尺寸相同。
6. 根據(jù)權利要求2或3所述的PLL頻率合成器，其中，所述PLL頻率合成器還具有匹配阻抗元件，該匹配阻抗元件形成于 所述半導體基板上，并串聯(lián)連接在所述第2電阻元件和所述半導體基板 上的基準電位布線之間，所述匹配阻抗元件的阻抗與所述切換開關的阻抗大致相同。
全文摘要
本發(fā)明的一個實施方式的PLL頻率合成器(1)具有分頻器(30)、相位比較器(40)、電荷泵(50)、環(huán)路濾波器(60)、電壓控制振蕩器(70)和切換開關(切換部(80)的內(nèi)部)。環(huán)路濾波器(60)把半導體基板上的基準電位作為接地電位，切換開關形成于半導體基板(2)上，對是否要連接環(huán)路濾波器(60)的中間節(jié)點和半導體基板(2)上的基準電位的情況進行切換，以便切換環(huán)路濾波器(60)的時間常數(shù)。
文檔編號H03L7/107GK101622788SQ20088000677
公開日2010年1月6日 申請日期2008年2月8日 優(yōu)先權日2007年3月7日
發(fā)明者千葉裕, 大塚茂樹, 菅野孝之, 谷津田千一郎 申請人:哉英電子股份有限公司