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相位頻率檢測器以三態數字邏輯的形式輸出。電荷泵用于將定時邏輯電平轉換為模擬量，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，并為設計工程師提供了方程和圖表。
鎖相環（PLL）結合了時序邏輯，相位頻率檢測器（PFD）近年來得到了廣泛的應用。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的邏輯狀態轉換成適合于控制壓控振蕩器（VCO）的模擬信號。
已經對PFD本身有了很好的了解，但很少有關于充油泵操作的文章發表。因此，.PLL的包含電荷泵的設計通常作為傳統PLL的直觀擴展進行。這種方法掩蓋了電荷泵PLL的特殊優點和特殊問題。
本文的目的是將電荷泵鎖相環的設計分析放在合理的基礎上，以便識別其特殊特性，并在必要時加以利用或避免。在第一節中，我們介紹了基本的電荷泵模型，并根據與輸入頻率（連續時間近似）相比的小誤差（線性化回路）和窄帶寬的假設，推導了環路傳遞函數。
第一節專門討論二階鎖相環，其中表明，即使使用無源環路濾波器，也可以實現I1型操作。這種行為與傳統PLL所獲得的相反，并且是與充油泵相關聯的一個特別的好處。
如果環路帶寬接近輸入頻率，則連續時間近似值無效。在這種情況下，必須識別回路的離散時間或采樣性質。特別是，采樣引入了連續時間網絡中不存在的穩定性問題，給出了二階回路的穩定性極限。
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