[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙模寬帶壓控振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110445201.9
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103187927A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仵婷;郭桂良;閻躍鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H03B5/32
• 分類(lèi)號(hào): H03B5/32
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙模寬帶壓控振蕩器。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的通信標(biāo)準(zhǔn)要求接收機(jī)能夠覆蓋更寬的頻率范圍，這無(wú)疑對(duì)壓控振蕩器的設(shè)計(jì)提出了更高的挑戰(zhàn)。調(diào)諧范圍、功耗、相位噪聲和調(diào)諧增益是接收機(jī)中壓控振蕩器的基本指標(biāo)。

對(duì)于寬帶壓控振蕩器來(lái)說(shuō)，一個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)就是調(diào)諧增益要低。一個(gè)理想的壓控振蕩器其輸出頻率ω_out和控制電壓V_TUNE的關(guān)系可以表示為：

ω_out＝ω₀+K_VCOV_TUNE?????????(1)

其中，ω₀為中心頻率，K_VCO為調(diào)諧增益。

控制電壓V_TUNE不可避免地會(huì)受到頻率綜合器前級(jí)噪聲的影響，因此為了降低壓控振蕩器的噪聲，調(diào)諧增益K_VCO不能太大，否則控制線(xiàn)上的噪聲會(huì)被放大到輸出端，影響接收到信號(hào)的質(zhì)量。

對(duì)于寬帶壓控振蕩器來(lái)說(shuō)，另一個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)是在寬的調(diào)諧范圍內(nèi)輸出擺幅要維持穩(wěn)定。

壓控振蕩器的諧振腔在振蕩時(shí)其等效的并聯(lián)電阻可以表示為：

RT(ωOut)=Q·ωOut·L=(ωOut·L)2rs---(2)]]>

從上式可以看出，該等效的并聯(lián)電阻與諧振頻率ω_Out的平方成正比。而該等效的并聯(lián)電阻R_T和尾電流I的乘積R_T·I決定了壓控振蕩器的輸出擺幅。

因此壓控振蕩器的輸出擺幅對(duì)諧振頻率有很強(qiáng)的依賴(lài)關(guān)系。而壓控振蕩器的振蕩幅度是設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要指標(biāo)，如果尾電流一定，輸出擺幅就會(huì)隨著諧振頻率的升高而增大。

在滿(mǎn)足起振條件的情況下，壓控振蕩器的輸出擺幅太大會(huì)進(jìn)入電壓限制區(qū)，不但會(huì)影響相位噪聲還會(huì)浪費(fèi)電流。因此需要對(duì)壓控振蕩器的尾電流進(jìn)行控制，當(dāng)諧振頻率升高時(shí)，使其尾電流適當(dāng)降低，保證輸出擺幅的穩(wěn)定，同時(shí)也降低功耗。

如果壓控振蕩器的基準(zhǔn)電流由內(nèi)部電路提供時(shí)，不可避免地會(huì)有MOS管的閃爍噪聲和熱噪聲；當(dāng)該基準(zhǔn)電流被尾電流源管放大時(shí)，噪聲電流也會(huì)被放大，從而惡化相位噪聲，從仿真可知尾電流噪聲對(duì)相位噪聲的惡化達(dá)到20dB以上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙模寬帶壓控振蕩器，其輸出擺幅穩(wěn)定，調(diào)諧增益低，調(diào)諧范圍較寬。

本發(fā)明提供一種雙模寬帶壓控振蕩器，包括：分別工作于高頻段和低頻段的兩個(gè)壓控振蕩器；每一個(gè)壓控振蕩器均包括：

連接在壓控振蕩器的兩個(gè)輸出端之間的電感；

兩個(gè)可變電容，每個(gè)可變電容的一端連接控制電壓，另一端由隔直電容和電阻連接在偏置電壓上；

交叉耦合的NMOS對(duì)和PMOS對(duì)組成的負(fù)阻電路；

一個(gè)由數(shù)字控制字控制的開(kāi)關(guān)可變電容陣列，用于控制每條調(diào)諧曲線(xiàn)的調(diào)諧范圍；

一個(gè)由數(shù)字控制字控制的開(kāi)關(guān)電容陣列，所述開(kāi)關(guān)電容陣列和開(kāi)關(guān)可變電容陣列中的電容的最大值共同決定了所述每條調(diào)諧曲線(xiàn)的起始點(diǎn)；