[發明專利]多相重新調準電壓控制振蕩器和具有該振蕩器的鎖相回路

無效

• 申請號: 200680006716.6
• 申請日: 2006-02-02
• 公開（公告）號: CN101133548A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 雷吉斯·魯巴迪亞;薩米·阿杰拉姆
• 申請（專利權）人: 愛特梅爾公司
• 主分類號: H03B5/24
• 分類號: H03B5/24;H03L7/087;H03L7/099
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方;劉國偉

1.一種多相重新調準電壓控制振蕩器(VCO)電路，其包括：

多個反相級，其串聯耦合在一起而成為環，所述環中的這些反相級的每一者經配置以向所述環中的下一級提供振蕩電壓信號，其中所述級之間的相對相位延遲根據所述環中級的數目而自動調節其本身，所述環中的每一反相級響應控制電壓輸入以便提供對通過所述環中每一反相級的傳播時間延遲的長期調節，且因此將所述環的振蕩頻率建立到目標頻率；以及

輸出級，其耦合到所述反相級中的一者的輸出，所述輸出級經配置以提供VCO時鐘輸出；

其中所述環中的反相級的每一者進一步經耦合以并行接收重新調準電流脈沖，這些反相級響應所述重新調準電流脈沖以有效地立即對從每一級輸出的所述振蕩電壓信號的相位進行移位，藉此在所述級之間的相對相位重新調節之后實現所述VCO時鐘輸出的總體相位重新調準。

2.根據權利要求1所述的VCO電路，其進一步包括：

相位檢測器電路，其經耦合以接收穩定的參考時鐘信號并將所述參考時鐘信號與所述VCO時鐘輸出進行比較，所述相位檢測器電路根據所述比較的結果來提供向上/向下控制信號；以及

電荷泵電路，其經耦合以從所述相位檢測器電路接收所述向上/向下控制信號，并操作以產生所述重新調準電流脈沖。

3.根據權利要求2所述的VCO電路，其中所述重新調準電流脈沖具有與所述控制電壓成比例的峰值振幅，視所述VCO時鐘輸出滯后還是領先于所述參考時鐘信號而定而具有正號或負號，且具有對應于所述參考時鐘信號與所述VCO時鐘輸出之間的相對相差的脈沖寬度，藉此為每一重新調準電流脈沖獲得大體上恒定的重新調準因數。

4.根據權利要求1所述的VCO電路，其中所述反相級的每一者包括級聯NMOS反相器。

5.根據權利要求4所述的VCO電路，其中電壓-電流轉換器接收所述控制電壓，并將與所述控制電壓成比例的鏡像偏置電流i₀供應到所述級聯NMOS反相器的每一者。

6.根據權利要求5所述的VCO電路，其中重新調準電流復制分支電路經耦合以接收所述重新調準電流脈沖并將其副本并行提供到所述級聯NMOS反相器的每一者內的電流復制晶體管，使得所述經復制的重新調準電流脈沖疊加在所述鏡像偏置電流i₀上。

7.根據權利要求5所述的VCO電路，其中所述電壓-電流轉換器包括：

第一電阻器、第一NMOS晶體管和第二PMOS晶體管，其串聯耦合在電源線之間，其中所述第一NMOS晶體管的柵極接收所述控制電壓輸入以傳導第一偏置電流，且其中所述第二PMOS晶體管的柵極-漏極連接建立第一鏡像控制電壓；以及

第三PMOS晶體管和第四NMOS晶體管，其串聯耦合在所述電源線之間，其中所述第三PMOS晶體管的柵極經耦合以接收所述第一鏡像控制電壓來傳導第二偏置電流，且其中所述第四NMOS晶體管的柵極-漏極連接建立第二鏡像控制電壓；其中每一反相器級具有PMOS晶體管，所述PMOS晶體管與所述第二PMOS晶體管匹配并在其柵極處接收所述第一鏡像控制電壓來傳導所述第一偏置電流的鏡像，且其中每一反相器級還具有NMOS晶體管，所述NMOS晶體管與所述第四NMOS晶體管匹配并在其柵極處接收所述第二鏡像控制電壓來傳導所述第二偏置電流的鏡像，藉此每一反相器級響應所述控制電壓輸入。