專利名稱：：信號(hào)產(chǎn)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是與信號(hào)產(chǎn)生電路有關(guān)，尤指一種應(yīng)用厚柵極氧化層金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件來實(shí)現(xiàn)濾波電路中的電容元件以改善操作于低電壓時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重漏電流的鎖相回路電路。
背景技術(shù)：
：近幾年來，隨著半導(dǎo)體制程的發(fā)展以及可攜式電子產(chǎn)品的普及化，使用低電壓設(shè)計(jì)以降低功率且在電路中使用較小尺寸的晶體管元件來降低成本，已成為各種電路設(shè)計(jì)技術(shù)中的基本需求。隨著半導(dǎo)體制程由點(diǎn)一八制程、點(diǎn)一二制程一路演進(jìn)至六十五奈米(65nanometer),半導(dǎo)體元件的柵極氧化層(gateoxide)厚度也隨之降低，此外，為了滿足電路系統(tǒng)的高速需求且同時(shí)兼容于低供應(yīng)電壓系統(tǒng)，這些電子電路系統(tǒng)多操作于低電壓且以全數(shù)字制程為主，此先進(jìn)制程具有可降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。一般而言，在電子電路系統(tǒng)中通常具有鎖相回路(PhaseLockedLoop,PLL)電路來產(chǎn)生頻率信號(hào)鎖相回路電路通過反饋機(jī)制來同步參考信號(hào)及反饋信號(hào)之間的瞬間相位來達(dá)成輸出穩(wěn)定頻率信號(hào)的目的，亦即，當(dāng)兩頻率信號(hào)于一時(shí)間區(qū)間內(nèi)達(dá)到固定相位關(guān)系的狀態(tài)時(shí)，即為相位鎖定。整體而言，鎖相回路電路的操作原理即是把檢測(cè)電路所測(cè)得的相位領(lǐng)先/落后結(jié)果，經(jīng)由濾波電路轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)或電流信號(hào)來控制可控制振蕩器所輸出的振蕩信號(hào)的頻率，以達(dá)到調(diào)整相位的目的。請(qǐng)參閱圖1，圖1所示即為已知鎖相回路電路100的功能方塊示意圖。已知鎖相回3各電路100—般包含有檢測(cè)電路(例如相位/頻率檢測(cè)器)110、電荷泵120、濾波電路(例如回路濾波器)130、可控制振蕩器(例如壓控振蕩器)140以及除頻器150。檢測(cè)電路110檢測(cè)參考信號(hào)CLK,d.與反饋信號(hào)(其是由除頻器150對(duì)可控制振蕩器140所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)CLK川,進(jìn)行除頻所產(chǎn)生的除頻后振蕩信號(hào)CLKdJ兩者間的相位關(guān)系來產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)(拉升信號(hào)UP或下降信號(hào)DN),之后，電荷泵120與濾波電路130便會(huì)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)(拉升信號(hào)UP或下降信號(hào)DN)來產(chǎn)生控制信號(hào)VCTR至可控制振蕩器140，接著，可控制振蕩器140便依據(jù)控制信號(hào)VCTR來提升或降低振蕩信號(hào)CLKvc。的頻率。由于鎖相回路電路為業(yè)界已知的元件，故詳細(xì)操作原理于此不另贅述。為滿足先進(jìn)制程的需求，鎖相回路電路中的回路濾波器中的電容元件通常采用金屬氧化層電容(MOScapacitor)來加以實(shí)現(xiàn)，然而在利用先進(jìn)制程所形成的金屬氧化層電容時(shí)，其金屬氧化層電容的柵極氧化層厚度較薄，因此往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的漏電流，使得鎖相回路電路的輸出頻率產(chǎn)生嚴(yán)重的抖動(dòng)(jitter)或甚至使鎖相回路無法鎖定。請(qǐng)參閱圖2,圖2為圖1所示的可控制振蕩器140所接收的控制信號(hào)VCTR的波形圖。在先進(jìn)的半導(dǎo)體制程中，使用標(biāo)準(zhǔn)制程實(shí)現(xiàn)的薄柵極氧化層電容在正常操作下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的漏電流，故造成檢測(cè)電路110于檢測(cè)參考信號(hào)CLK^與反饋信號(hào)CLK(liv的相位關(guān)系的兩次操作的時(shí)間間隔中(例如參考信號(hào)CLK^的一個(gè)周期T^的時(shí)間)，濾波電路130所輸出的控制信號(hào)VCTR會(huì)因?yàn)槁╇娏鞯木壒识a(chǎn)生變動(dòng)，因而影響鎖相回路電路100所輸出的振蕩信號(hào)CLKvc()。除此之外，已知電荷泵(如電荷泵120)操作在低供應(yīng)電壓之下，其線性度的表現(xiàn)并不理想，同時(shí)可控制振蕩器(例如壓控振蕩器)其亦可能由于有限的電壓范圍而使得輸入電壓范圍越來越狹隘。對(duì)于可控制振蕩器而言，在所需要的振蕩頻率范圍不變的前提下，倘若減少輸入電壓范圍將使得可控制振蕩器的增益(gain)需隨之增加。也就是說，不論是電荷泵的線性度不佳(以及動(dòng)態(tài)范圍狹隘)，抑或可控制振蕩器其本身過大的增益值，皆會(huì)導(dǎo)致鎖相回路電路所產(chǎn)生的輸出頻率的抖動(dòng)特性不佳，因此如何提升鎖相回路電路的輸出頻率的抖動(dòng)特性便成為集成電路設(shè)計(jì)者的一項(xiàng)重要課題。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的之一即在于提供一種信號(hào)產(chǎn)生電路(例如鎖相回路電路)，此信號(hào)產(chǎn)生電路利用厚柵極氧化層的金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件(例如金屬氧化層電容)作為濾波電路中的電容元件，來改善先進(jìn)制程中濾波電路(亦即回路濾波器)的漏電流的問題，此外，此信號(hào)產(chǎn)生電路還使用了電平轉(zhuǎn)換器來讓濾波電路運(yùn)作于較高的操作電壓之下，而電荷泵及可控制振蕩器(壓控振蕩器)分別搭配電平轉(zhuǎn)換器來與具有不同操作電壓的回路濾波器兼容，以達(dá)到解決上述已知鎖相回路電路的問題并提升鎖相回路電路的輸出信號(hào)的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其是揭露一種信號(hào)產(chǎn)生電路。此信號(hào)產(chǎn)生電路包含有檢測(cè)電路、電荷泵、第一電平轉(zhuǎn)換器、濾波電路、第二電平轉(zhuǎn)換器以及可控制振蕩器。該檢測(cè)電路用以根據(jù)參考信號(hào)以及振蕩信號(hào)以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)；該電荷泵，是根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)用以產(chǎn)生第一輸出信號(hào)；而第一電平轉(zhuǎn)換器，其耦接至該電荷泵，是用以調(diào)整該第一輸出信號(hào)電平以產(chǎn)生第二輸出信號(hào)；該濾波電路，耦接至該第一電平轉(zhuǎn)換器，用以依據(jù)該第二輸出信號(hào)以產(chǎn)生第一濾波后控制信號(hào)；而該第二電平轉(zhuǎn)換器，其耦接至該濾波電路，用以調(diào)整該第一濾波后控制信號(hào)電平以產(chǎn)生第二濾波后控制信號(hào)；至于該可控制振蕩器，是耦接至該第二電平轉(zhuǎn)換器，用以根據(jù)該第二濾波后控制信號(hào)以產(chǎn)生該振蕩信號(hào)。依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，其揭露一種信號(hào)產(chǎn)生電路。該信號(hào)產(chǎn)生電路包含有檢測(cè)電路、電荷泵、濾波電路以及可控制振蕩器。該檢測(cè)電路是用以根據(jù)參考信號(hào)以及振蕩信號(hào)以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。該電荷泵，耦接于該檢測(cè)電波電路耦接至該電荷泵，是用以依據(jù)該輸出信號(hào)以產(chǎn)生濾波后控制信號(hào)。該可控制振蕩器，是耦接至該濾波電路，用以根據(jù)該濾波后控制信號(hào)以產(chǎn)生該振蕩信號(hào)。其中該檢測(cè)電路、該電荷泵以及該可控制振蕩器包含有多個(gè)第一晶體管元件以及多個(gè)第二晶體管元件，該濾波電路包含有至少一該第二晶體管元件，其中每一該第二晶體管元件的柵極氧化層厚度是大于每一該第一晶體管元件的柵極氧化層厚度。圖1為已知鎖相回路電路的功能方塊示意圖。圖2為圖1所示的可控制振蕩器所接收的控制信號(hào)的波形圖。圖3為本發(fā)明鎖相回路電路的一實(shí)施例的功能方塊示意圖。圖4為圖3所示的濾波電路所輸出的第一濾波后控制信號(hào)的波形圖。圖5為圖3所示的電荷泵、第一電平轉(zhuǎn)換器以及濾波電路的電路示意圖。圖6為圖3所示的電荷泵相較于圖1所示的已知電荷泵的特性曲線圖。圖7為圖3所示的濾波電路、第二電平轉(zhuǎn)換器以及可控制振蕩器的電路示意圖。圖8為圖3所示的可控制振蕩器相較于圖1所示的已知可控制振蕩器的特性曲線圖.。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>具體實(shí)施例方式在本專利說明書及上述的申請(qǐng)專利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同一個(gè)元件。本說明書及上述的申請(qǐng)專利范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及上述的請(qǐng)求項(xiàng)當(dāng)中所提及的「包含」為開放式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。以外，「耦接」一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。本發(fā)明是提供一種信號(hào)產(chǎn)生電路，其應(yīng)用厚柵極氧化層的金屬氧化層電路元件來抑制信號(hào)產(chǎn)生電路中濾波電路的嚴(yán)重漏電流的現(xiàn)象，以提升信號(hào)產(chǎn)生電路的性能并降低頻率抖動(dòng)。請(qǐng)注意到，在后續(xù)通篇說明內(nèi)容之中，信號(hào)產(chǎn)生電路與鎖相回路電路為可彼此互換的用語，亦即，以下是以鎖相回路電路來作為本發(fā)明信號(hào)產(chǎn)生電路的一實(shí)施例以說明本發(fā)明的技術(shù)特征。在接下來的敘述中，是揭露本發(fā)明的一實(shí)施例，通過將濾波電路(例如回路濾波器)操作在供應(yīng)電壓較高的第二電源域(例如3.3伏特)，而第一電平轉(zhuǎn)換器以及第二電平轉(zhuǎn)換器是用以橋接濾波電路與其前后端的操作在供應(yīng)電壓較低的第一電源域中(例如1.2伏特或1.8伏特或1.0伏特等等)的其余電路器以及第二電平轉(zhuǎn)換器的輔助，提供了升壓/降壓的運(yùn)作功能，可使操作于不同電源域的電路元件均可正常運(yùn)作并同時(shí)改善已知技術(shù)中的漏電流問題。請(qǐng)參閱圖3,圖3所示為本發(fā)明鎖相回路電路300的一實(shí)施例的功能方塊示意圖。鎖相回路電路300包含有檢測(cè)電路310、電荷泵320、第一電平轉(zhuǎn)換器330、濾波電路340、第二電平轉(zhuǎn)換器350、可控制振蕩器360以及除頻器370,其中，檢測(cè)電路310是使用相位/頻率檢測(cè)器(phase/frequencydetector,PFD)來加以實(shí)施；而濾波電路340則為回路濾波器(loopfilter),且該回路濾波器具有低通濾波特性，以濾除第二輸出信號(hào)1。2中的高頻成分，其中第二輸出信號(hào)1。2是由電荷泵320所產(chǎn)生的第一輸出信號(hào)L經(jīng)第一電平轉(zhuǎn)換器330調(diào)整而產(chǎn)生；而可控制振蕩器360是采用壓控振蕩器(voltagecontrolledoscillator,VC0)來加以實(shí)施，以根據(jù)輸入的濾波后控制信號(hào)(其為電壓信號(hào)VJ輸出振蕩信號(hào)CLKVC0,此振蕩信號(hào)CLL。。的頻率是受濾波后控制信號(hào)Vw的電壓大小所控制。在接下來的敘述中，所引用的功能電路皆可利用現(xiàn)有技術(shù)的替換形成另并不為本發(fā)明的限制條件。此外，除頻器370為選擇性的元件，亦即在其它實(shí)施例中，可依據(jù)電路應(yīng)用的所需來省略除頻器370的設(shè)置，而在接下來的說明中，使用具有除頻器370的鎖相回路電路300僅作為范例說明之用。再者，在不違反本發(fā)明精神之下，對(duì)圖3所示的電路架構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷囊嗍强尚械?，這些設(shè)計(jì)變化均屬本發(fā)明的范疇。檢測(cè)電路310用來檢測(cè)參考信號(hào)(其為頻率信號(hào))CLKw的相位以及反饋振蕩信號(hào)(在本實(shí)施例中為除頻器370所輸出的除頻后振蕩信號(hào)CLK(li、,)的相位來產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)S^。舉例來說，當(dāng)參考信號(hào)CLK,。,的相位超前除頻振蕩信號(hào)CLKdiv時(shí)，檢測(cè)信號(hào)S^為拉升信號(hào)UP,另一方面，當(dāng)參考信號(hào)CLKw的相位落后除頻后振蕩信號(hào)CLKdiv時(shí)，檢測(cè)信號(hào)S&。為下降信號(hào)DN。電荷泵320是根據(jù)輸入的檢測(cè)信號(hào)S齡的狀態(tài)(為拉升信號(hào)UP或下降信號(hào)DN)來執(zhí)行充電運(yùn)作或放電運(yùn)作來調(diào)整第一輸出信號(hào)1,、,，換句話說，當(dāng)電荷泵320接收到拉升信號(hào)UP時(shí)，電荷泵320即供給充電電流給濾波電路330以等效地提升濾波電路330目前所輸出的電壓電平，反之，當(dāng)電荷泵320接收到下降信號(hào)DN時(shí)，電荷泵320則由濾波電路330汲取放電電流以等效地降低濾波電路330目前所輸出的電壓電平。簡而言之，電荷泵320與濾波電路330系用以提供可控制振蕩器360所需的電壓控制信號(hào)。本實(shí)施例中，第一輸出信號(hào)1。,被傳送至第一電平轉(zhuǎn)換器330,接著，第一電平轉(zhuǎn)換器330調(diào)整第一輸出信號(hào)L的電壓電平而產(chǎn)生第二輸出信號(hào)1。"而此第二輸出信號(hào)1。2的電壓電平是高于第一輸出信號(hào)L)原本的電壓電平。如同前述的揭露，本發(fā)明的電路架構(gòu)利用了升壓以及降壓的動(dòng)作，是為了配合使用厚柵極氧化層的金屬氧化物半導(dǎo)體電容，而解決先進(jìn)制程中信號(hào)產(chǎn)生電路(例如鎖相回路電路)中漏電流的現(xiàn)象，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，亦可將第一電平轉(zhuǎn)換器330以及第二電平轉(zhuǎn)換器350置于鎖相回路電路中的其它位置。也就是說，將第一電平轉(zhuǎn)換器330以及第二電平轉(zhuǎn)換器350置于濾波電路340的兩側(cè)僅為說明范例之用，并不為本發(fā)明的限制條件之一。而這些設(shè)計(jì)變化皆落于本發(fā)明的范疇之中。而在圖3所示的實(shí)施例中，濾波電路(回路濾波器)340的輸入信號(hào)因此可提供濾波電路340中厚柵極氧化層的金屬氧化層電容操作所需的較高電壓電平，改善了已知技術(shù)中漏電流的現(xiàn)象。濾波電路340即對(duì)第二輸出信號(hào)102進(jìn)行濾波，本實(shí)施例中，濾波電路340用來將第二輸出信號(hào)1。2中所具有的高頻成分濾除掉并輸出電壓信號(hào)(第一濾波后控制信號(hào)Vw)，換句話說，濾波電路340為低通濾波器，而相仿地，第二電平轉(zhuǎn)換器350,其是耦接至濾波電路340,用來將第一濾波后控制信號(hào)Vw的電壓電平降低以產(chǎn)生第二濾波后控制信號(hào)Vw以作為可控制振蕩器350的控制信號(hào)。換句話說，第二電平轉(zhuǎn)換器350用以將經(jīng)由具有厚柵極金屬氧化層電容的濾波電路340濾波后的高電壓電平信號(hào)Vw轉(zhuǎn)換成低電壓電平信號(hào)Vw。至于可控制振蕩器(壓控振蕩器)360,其耦接至第二電平轉(zhuǎn)換器350，用以根據(jù)已調(diào)整至較低電壓電平的第二濾波后控制信號(hào)V(f2來產(chǎn)生振蕩信號(hào)CLKVC1,。此外，除頻器370是耦接至可控制振蕩器360以及檢測(cè)電路310,用以將頻率較高的振蕩信號(hào)CUU;。除頻后產(chǎn)生頻率較低的除頻后振蕩信號(hào)ClXn、,傳送至檢測(cè)電路310,以用作與參考信號(hào)CLKref比對(duì)所需的反饋信號(hào)。請(qǐng)注意，本實(shí)施例中，鎖相回路電路300的主要元件中，檢測(cè)電路310、電荷泵320,可控制振蕩器360以及除頻器370是搡作于第一電源域380，而濾波電路340則是操作于第二電源域390,因此，鎖相回路電路300大體上仍運(yùn)作在先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制程慣用的低電壓電源域(亦即第一電源域380)。請(qǐng)注意到，在本實(shí)施例中，使用第一電源域380以及第二電源域390僅用以描述信號(hào)產(chǎn)生電路300中各個(gè)電路架構(gòu)的供應(yīng)電壓的不同，其實(shí)際供應(yīng)電壓大小并非本發(fā)明的限制條件之一。任何在將先進(jìn)制程的鎖相回路電路中回路濾波器內(nèi)的電容元件以厚柵極氧化層晶體管來加以取代的電路架構(gòu)(亦即電荷泵、檢測(cè)電路、除頻器以及可控制振蕩器中大致上是使用薄柵極氧化層晶體管)以改善整體電路中漏電流現(xiàn)象的架構(gòu)皆符合本發(fā)明的精神，并落于本發(fā)明的范疇之中。如上所述，回路濾波器內(nèi)的電容元件是以厚柵極氧化層晶體管來加以實(shí)作，故相較于采用薄柵極氧化層晶體管來實(shí)現(xiàn)金屬氧化層電容的已知回路濾波器，本發(fā)明回路濾波器便可改善已知漏電流問題，因此，本發(fā)明鎖相回路電路(信號(hào)產(chǎn)生電路300)的輸出頻率抖動(dòng)特性相較于已知技術(shù)即有顯著的改善。請(qǐng)一并參閱圖2與圖4，圖4為圖3所示的濾波電路340所輸出的第一濾波后控制信號(hào)Vw的波形圖。明顯地，第一濾波后控制信號(hào)Vw受漏電流影響的程度較為輕微，故本發(fā)明鎖相回路電路300的輸出頻率的抖動(dòng)特性較佳，亦即相較于已知技術(shù)，本發(fā)明鎖相回路電路30Q的輸出頻率質(zhì)量是大為提升。請(qǐng)參閱圖5，圖5所示為圖3所示的電荷泵320、第一電平轉(zhuǎn)換器330以及濾波電路340的電路示意圖。如圖5所示，電荷泵320包含有分別根據(jù)拉升信號(hào)UP與下降信號(hào)DN來加以運(yùn)作的第一電路結(jié)構(gòu)(亦即第一電荷泵元件)及第二電路結(jié)構(gòu)(亦即第二電荷泵元件)，其中第一電路結(jié)構(gòu)包含有一電流源321-1、兩個(gè)薄柵極氧化層的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件322-1、322-2、一開關(guān)元件SW1以及一個(gè)厚柵極氧化層的N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件323-1,而第二電路結(jié)構(gòu)則包含有一電流源321-2、兩個(gè)薄柵極氧化層的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件322-3、322-4、一開關(guān)元件SW2以及一個(gè)厚柵極氧化層的N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件323-2。此外，第一電平轉(zhuǎn)換器330包含有兩個(gè)厚柵極氧化層的N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件333-1、333-2以及兩厚柵極氧化層的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件334-1、334-2,而濾波電路340則應(yīng)用二階電容電阻濾波器架構(gòu)，包含有兩厚柵極氧化層的金屬氧化層電容342-、342-2以及一阻抗元件346，相較于已知回路濾波器，濾波電路340的電容元件采用厚柵極氧化層的P型金屬氧化物半導(dǎo)體元件來加以實(shí)作。請(qǐng)注意，采用二階電容電阻濾波器來當(dāng)作回路濾波器僅用來作為范例說明之用，而非是本發(fā)明的限制條件之一，也就是說，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中亦可采用其它濾波器架構(gòu)，而只要是采用厚柵極氧化層晶體管元件來實(shí)作濾波電路中的電容元件均符合本發(fā)明的精神。如圖所示，P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件322-1與322-2構(gòu)成第一電流鏡，N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件323-1與333-1構(gòu)成第二電流鏡，P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件334-1與334-2構(gòu)成第三電流鏡，N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件333-2與323-2構(gòu)成第四電流鏡，以及P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件322-3與322-4構(gòu)成第五電流鏡。當(dāng)檢測(cè)電路310輸出拉升信號(hào)UP時(shí)，開關(guān)元件.SW1會(huì)導(dǎo)通而開關(guān)元件SW2則不導(dǎo)通，因此，電流源321-1所提供的電流II先經(jīng)由第一電流鏡而產(chǎn)生第一輸出信號(hào)I。,，接著，第一輸出信號(hào)1。,再經(jīng)由第二、第三電流鏡而產(chǎn)生充電電流1，來提升濾波電路340所產(chǎn)生的第一輸出信號(hào)Vw的電壓電平，換言之，當(dāng)檢測(cè)電路310輸出拉升信號(hào)UP時(shí)，電流泵320是啟動(dòng)充電運(yùn)作，亦即第二輸出信號(hào)1。2此時(shí)的電壓電平會(huì)因?yàn)殡娙莩潆姷木壒识仙?。另一方面，?dāng)檢測(cè)電路31Q輸出下降信號(hào)DN時(shí)，開關(guān)元件SW2會(huì)導(dǎo)通而開關(guān)元件SW1則不導(dǎo)通，因此，電流源321-2所提供的電流12經(jīng)由第五電流鏡而產(chǎn)生第一輸出信號(hào)L，接著，第一輸出信號(hào)1。,再經(jīng)由第四電流鏡而產(chǎn)生放電電流1^來調(diào)降濾波電路340所產(chǎn)生的第一輸出信號(hào)Vw的電壓電平，換言之，當(dāng)檢測(cè)電路310輸出拉升信號(hào)UP時(shí)，電荷泵320是啟動(dòng)放電運(yùn)作，亦即，第二輸出信號(hào)12此時(shí)的電壓電平會(huì)因?yàn)殡娙莘烹姷木壒识档?。由于電荷?20中的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件322-2、322-3與N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件323-1、323-2操作于電壓范圍Q~VL(如1.8伏特)之間，而第一電平轉(zhuǎn)換器330中的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件334-1、334-2與N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件333-1、333-2則是操作于電壓范圍0VH(如3.3伏特)之間，故通過電流鏡架構(gòu)與電流-電壓轉(zhuǎn)換，第一電平轉(zhuǎn)換器330便可將較低的輸入電平轉(zhuǎn)換成較高的輸出電平。請(qǐng)參閱圖6,圖6為圖3所示的電荷泵320相較于圖1所示的已知電荷泵120的特性曲線圖。于圖6中，橫軸代表時(shí)間，而縱軸則代表回路濾波器(亦即濾波電路340、130)所輸出的電壓，此外，特性曲線CV1是代表本發(fā)明電荷泵320的特性，而另一特性曲線CV2則代表已知電荷泵120的特性。如圖所示，參考信號(hào)CLKw于時(shí)間點(diǎn)Tl產(chǎn)生上升緣(risingedge),而除頻后振蕩信號(hào)CLK(nv(亦即反饋信號(hào))則于時(shí)間點(diǎn)Tl之后的時(shí)間點(diǎn)丁2產(chǎn)生上升緣，故于時(shí)間點(diǎn)Tl時(shí)，檢測(cè)電路310、110便判斷除頻后振蕩信號(hào)CUU,(反饋信號(hào))的相位落后參考信號(hào)CLKw的相位，因此輸出拉升信號(hào)UP而造成回路濾波器(亦即濾波電路340、130)的輸出電壓隨之上升，直到除頻后振蕩信號(hào)CL1U、,(亦即反饋信號(hào))于時(shí)間點(diǎn)T2產(chǎn)生上升緣為止。對(duì)于采用先進(jìn)半導(dǎo)體制程的已知鎖相回路電路100來說，濾波電路130系單純地操作于電壓范圍0~VL中，然而，對(duì)于本發(fā)明鎖相回路電路300來說，濾波電路340則是操作于第二電源域390(電壓范圍0~VH),如圖6所示。由于第一電平轉(zhuǎn)換器330的緣故，電荷泵320不僅可與濾波電路兼容，且電菏泵320的輸出動(dòng)態(tài)范圍以及線性區(qū)間相較于已知電荷泵120皆較為增加，而較大的輸出動(dòng)態(tài)范圍以及線性區(qū)間可改善整體信號(hào)產(chǎn)生電路300于低電壓工作下的特性。請(qǐng)參閱圖7,圖7所示圖3所示的濾波電路340、第二電平轉(zhuǎn)換器350以及可控制振蕩器360的電路示意圖。濾波電路340的電路架構(gòu)如前所述，而第二電平轉(zhuǎn)換器350包含有兩厚柵極氧化層的N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管353-1、353-2、一厚柵極氧化層的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管354以及一薄柵極氧化層的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管352構(gòu)成。此外，N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管353-1與353-2是構(gòu)成一電流鏡，且P型金屬氣化物半導(dǎo)體晶體管元件354與N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件353-1操作于電壓范圍0-VH之間，而P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件352與N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管元件353-2則是操作于電壓范圍0VL之間。因此，第二電平轉(zhuǎn)換器350可將第一濾波后控制信號(hào)Vw的電壓電平(介于0~VH之間)轉(zhuǎn)換成具有較低電壓電平的第二濾波后控制信號(hào)U介于0~VL之間)，也就是說，第二濾波后控制信號(hào)Vw的電壓電平較第一濾波后控制信號(hào)Vw低，以供給操作在第一電源域380(其供應(yīng)電壓為VL)的可控制振蕩器360恰當(dāng)?shù)目刂齐妷??？煽刂普袷幤?60中電路元件皆使用薄柵極氧化層晶體管，并操作于第一電源域380(其供應(yīng)電壓為VL),而第二電平轉(zhuǎn)換器350除了與可控制振蕩器360相連接的晶體管(P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管352)為薄柵極氧化層晶體管，其余元件(N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管353-1、353-2與P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管354)皆使用厚柵極氧化層晶體管來實(shí)施之。請(qǐng)參閱圖8，圖8為圖3所示的可控制振蕩器360相較于圖1所示的已知可控制振蕩器160的特性曲線圖。于圖8中，橫軸與縱軸分別代表壓控振蕩器(亦即可控制振蕩器360、160)所接收的控制電壓與所產(chǎn)生的輸出頻率的振蕩頻率，此外，特性曲線CV3是代表本發(fā)明可控制振蕩器360的增益特性，而另一特性曲線CV4則代表已知可控制振蕩器160的增益特性。如圖8所示，由于第二電平轉(zhuǎn)換器350的緣故，可控制振蕩器360不僅可與濾波電路340兼容，且可控制振蕩器360的特性曲線CV3相較于已知可控制振蕩器160的特性曲線CV4而言是較為平緩，所謂振蕩器增益即意指可控制振蕩器輸入信號(hào)(例如控制電壓)與可控制振蕩器輸出信號(hào)(例如輸出頻率)間的對(duì)應(yīng)比例關(guān)系，換言之，在本實(shí)施例中，可控制振蕩器360的振蕩器增益較小，因此可鈍化信號(hào)擾動(dòng)對(duì)輸出頻率的影響而降低鎖相回路電路(信號(hào)產(chǎn)生電路300)的抖動(dòng)，進(jìn)而改善整體鎖相回路電路于低電壓工作下的特性，亦即，具有較低增益值的壓控振蕩器360可使鎖相回路電路擁有較佳的輸出頻率質(zhì)量。請(qǐng)注意到，圖5及圖7所示的電路架構(gòu)僅作為發(fā)明說明之用，亦即，在不違背本發(fā)明的精神的前提下，采用其它的電路架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)第一電平轉(zhuǎn)換器330、濾波電路340與第二電平轉(zhuǎn)換器350亦是可行的。簡而言之，本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種可防制漏電流的電路架構(gòu)，以改善輸出頻率的抖動(dòng)特性，相較于設(shè)計(jì)補(bǔ)償電路來用補(bǔ)償電流對(duì)濾波電路產(chǎn)生的嚴(yán)重漏電流加以補(bǔ)償?shù)囊阎夹g(shù)，本發(fā)明所提供的信號(hào)產(chǎn)生電路(鎖相回路電路)不僅架構(gòu)較為簡易實(shí)現(xiàn)、使用較少面積且與低電壓先進(jìn)制程亦具有良電荷泵與可控制振蕩器的特性，例如通過提升電荷泵的動(dòng)態(tài)范圍及降低可控制振蕩器的增益來有效地提升輸出頻率的質(zhì)量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。權(quán)利要求1.一種信號(hào)產(chǎn)生電路，包含有檢測(cè)電路，用以根據(jù)參考信號(hào)以及振蕩信號(hào)以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)；電荷泵，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)用以產(chǎn)生第一輸出信號(hào)；第一電平轉(zhuǎn)換器，耦接至該電荷泵，用以調(diào)整該第一輸出信號(hào)電平以產(chǎn)生第二輸出信號(hào)；濾波電路，耦接至該第一電平轉(zhuǎn)換器，用以依據(jù)該第二輸出信號(hào)以產(chǎn)生第一濾波后控制信號(hào)；第二電平轉(zhuǎn)換器，耦接至該濾波電路，用以調(diào)整該第一濾波后控制信號(hào)電平以產(chǎn)生第二濾波后控制信號(hào)；以及可控制振蕩器，耦接至該第二電平轉(zhuǎn)換器，用以根據(jù)該第二濾波后控制信號(hào)以產(chǎn)生該振蕩信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其還包含有除頻器，耦接至該可控制振蕩器以及該檢測(cè)電路，用以除頻該振蕩信號(hào)以產(chǎn)生除頻后振蕩信號(hào)；其中該檢測(cè)電路是以根據(jù)該參考信號(hào)以及該除頻后振蕩信號(hào)以產(chǎn)生該檢測(cè)信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其中該檢測(cè)電路、該電荷泵以及該可控制振蕩器包含有多個(gè)第一晶體管元件以及多個(gè)第二晶體管元件，該濾波電路包含有至少一該第二晶體管元件，以及每一該第二晶體管元件的柵極氧化層厚度是大于每一該第一晶體管元件的柵極氧化層厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其中該檢測(cè)電路、該電荷泵以及該可控制振蕩器是操作于第一電源域，以及該濾波電路是操作于異于該第一電源域的第二電源域。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其中該第一電源域的供應(yīng)電壓是低于該第二電源域的供應(yīng)電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其中該第一電平轉(zhuǎn)換器包含有多個(gè)該第二晶體管元件，該電荷泵包含有第一電荷泵元件，用以根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)來執(zhí)行充電運(yùn)作以決定該第一輸出信號(hào)來對(duì)該濾波電路充電，其中該第一電荷泵元件包含有第一電流源；多個(gè)該第一晶體管元件；開關(guān)元件，依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)以將該第一電流源耦接于該第一電荷泵元件之中一該第一晶體管元件；以及該第二晶體管元件，耦接于該第一電荷泵元件之中另一該第一晶體管元件與該第一電平轉(zhuǎn)換器中一該第二晶體管元件；以及第二電荷泵元件，用以依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)來執(zhí)行放電運(yùn)作以決定該第一輸出信號(hào)而對(duì)濾波電路放電，其中該第二電荷泵元件包含有第二電流源；—多個(gè)該第二^"、管元件；開關(guān)元件，依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)以將該電流源耦接于該第二電荷泵元件之中一該第一晶體管元件；以及該第二晶體管元件，耦接于該第二電荷泵元件之中另一該第一晶體管元件與該第二電平轉(zhuǎn)換器中一該第二晶體管元件。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其中該檢測(cè)電路、該電荷泵以及該可控制振蕩器是操作于第一電源域，以及該濾波電路是操作于異于該第一電源域的第二電源域。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其中該第一電源域的供應(yīng)電壓是低于該第二電源域的供應(yīng)電壓。9.一種信號(hào)產(chǎn)生電路，包含有檢測(cè)電路，用以根據(jù)參考信號(hào)以及振蕩信號(hào)以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)；電荷泵，耦接于該檢測(cè)電路，用以依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)來執(zhí)行充電運(yùn)作或放電運(yùn)作以產(chǎn)生輸出信號(hào)；濾波電路，耦接至該電荷泵，用以依據(jù)該輸出信號(hào)以產(chǎn)生濾波后控制信可控制振蕩器，耦接至該濾波電路，用以根據(jù)該濾波后控制信號(hào)以產(chǎn)生該振蕩信號(hào)；其中該檢測(cè)電路、該電荷泵以及該可控制振蕩器包含有多個(gè)第一晶體管元件以及多個(gè)第二晶體管元件，該濾波電路包含有至少一該第二晶體管元件，其中每一該第二晶體管元件的柵極氧化層厚度是大于每一該第一晶體管元件的柵極氧化層厚度。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號(hào)產(chǎn)生電路，其還包含有除頻器，耦接至該可控制振蕩器以及該檢測(cè)電路，用以除頻該振蕩信號(hào)以產(chǎn)生除頻后振蕩信號(hào)。全文摘要一種信號(hào)產(chǎn)生電路包含有檢測(cè)電路，用以根據(jù)參考信號(hào)以及振蕩信號(hào)以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)；電荷泵，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)用以產(chǎn)生第一輸出信號(hào)；第一電平轉(zhuǎn)換器，其耦接至該電荷泵，用以調(diào)整該第一輸出信號(hào)電平以產(chǎn)生第二輸出信號(hào)；濾波電路，耦接至該第一電平轉(zhuǎn)換器，用以依據(jù)該第二輸出信號(hào)以產(chǎn)生第一濾波后控制信號(hào)；第二電平轉(zhuǎn)換器，耦接至該濾波電路，用以調(diào)整該第一濾波后控制信號(hào)電平以產(chǎn)生第二濾波后控制信號(hào)；以及可控制振蕩器，耦接至該第二電平轉(zhuǎn)換器，用以根據(jù)該第二濾波后控制信號(hào)以產(chǎn)生該振蕩信號(hào)。文檔編號(hào)H03L7/099GK101567687SQ20081009121公開日2009年10月28日申請(qǐng)日期2008年4月21日優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日發(fā)明者宋厚寬,林國凱申請(qǐng)人:揚(yáng)智科技股份有限公司