相位頻率檢測器以三態(tài)數(shù)字邏輯的形式輸出。電荷泵用于將定時邏輯電平轉(zhuǎn)換為模擬量，以控制鎖定的振蕩器。本文分析了典型的電荷泵電路，識別了其特點，并為設(shè)計工程師提供了方程和圖表。

　　鎖相環(huán)（PLL）結(jié)合了時序邏輯，相位頻率檢測器（PFD）近年來得到了廣泛的應(yīng)用。其流行的原因包括跟蹤范圍擴大、頻率輔助采集和低成本。大泵通常伴隨著PFD，如圖1所示。電荷泵的作用是將PFD的邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換成適合于控制壓控振蕩器（VCO）的模擬信號。

　　已經(jīng)對PFD本身有了很好的了解，但很少有關(guān)于充油泵操作的文章發(fā)表。因此，.PLL的包含電荷泵的設(shè)計通常作為傳統(tǒng)PLL的直觀擴展進行。這種方法掩蓋了電荷泵PLL的特殊優(yōu)點和特殊問題。

　　本文的目的是將電荷泵鎖相環(huán)的設(shè)計分析放在合理的基礎(chǔ)上，以便識別其特殊特性，并在必要時加以利用或避免。在第一節(jié)中，我們介紹了基本的電荷泵模型，并根據(jù)與輸入頻率（連續(xù)時間近似）相比的小誤差（線性化回路）和窄帶寬的假設(shè)，推導了環(huán)路傳遞函數(shù)。

　　第一節(jié)專門討論二階鎖相環(huán)，其中表明，即使使用無源環(huán)路濾波器，也可以實現(xiàn)I1型操作。這種行為與傳統(tǒng)PLL所獲得的相反，并且是與充油泵相關(guān)聯(lián)的一個特別的好處。

　　如果環(huán)路帶寬接近輸入頻率，則連續(xù)時間近似值無效。在這種情況下，必須識別回路的離散時間或采樣性質(zhì)。特別是，采樣引入了連續(xù)時間網(wǎng)絡(luò)中不存在的穩(wěn)定性問題，給出了二階回路的穩(wěn)定性極限。