[實用新型]低相噪低功耗寬帶壓控振蕩器電路

有效

• 申請號: 201220154107.8
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN202565236U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 周明珠;孫玲玲
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H03K3/012
• 分類號: H03K3/012;H03K3/013
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?低相噪低功耗寬帶壓控振蕩器電路，包括一個負阻振蕩結構和兩個緩沖結構，負阻振蕩結構包括負阻結構和諧振網絡，其特征在于：

第二PMOS管(MP2)、第三PMOS管(MP3)、第二NMOS管(MN2)和第三NMOS管(MN3)構成負阻結構，其中第二PMOS管(MP2)的柵極、第三PMOS管(MP3)的漏極與第二NMOS管(MN2)的柵極、第三NMOS管(MN3)的漏極連接，作為同相輸出端(CKP)，第三PMOS管(MP3)的柵極、第二PMOS管(MP2)的漏極與第三NMOS管(MN3)的柵極、第二NMOS管(MN2)的漏極連接，作為反相輸出端(CKN)；

諧振電感(L)、開關電容陣列(SCA)、第一可變電容(Cvar1)、第二可變電容(Cvar2)、第一固定電容(C3)、第二固定電容(C4)構成諧振網絡，其中第一可變電容(Cvar1)的正極、第一固定電容(C3)的一端、諧振電感(L)的一端、開關電容陣列(SCA)的一端接反相輸出端(CKN)，第二可變電容(Cvar2)的正極、第二固定電容(C4)的一端、諧振電感(L)的另一端、開關電容陣列(SCA)的另一端接同相輸出端(CKP)，第一固定電容(C3)的另一端與第二固定電容(C4)的另一端連接，第一可變電容(Cvar1)的負極與第二可變電容(Cvar2)的負極連接，作為振蕩器電路的控制電壓輸入端(Vctrl)；

第一濾波電容(C1)和第一濾波電感(L1)并聯作為電源噪聲濾波器，并聯后的一端接電源VDD，并聯后的另一端與第二PMOS管(MP2)的源極、第三PMOS管(MP3)的源極連接；第二濾波電容(C2)和第二濾波電感(L2)并聯作為襯底噪聲濾波器，并聯后的一端接地，并聯后的另一端與第二NMOS管(MN2)的源極、第三NPMOS管(MN3)的源極連接；

第一PMOS管(MP1)和第一NMOS管(MN1)構成一個緩沖結構，第一PMOS管(MP1)的柵極和第一NMOS管(MN1)的柵極接反相輸出端(CKN)，第一PMOS管(MP1)的漏極與第一NMOS管(MN1)的漏極連接，作為振蕩器電路的反相時鐘輸出端(CLKN)；第四PMOS管(MP4)和第四NMOS管(MN4)構成另一個緩沖結構，第四PMOS管(MP4)的柵極和第四NMOS管(MN4)的柵極接同相輸出端(CKP)，第四PMOS管(MP4)的漏極與第四NMOS管(MN4)的漏極連接，作為振蕩器電路的同相時鐘輸出端(CLKP)；第一PMOS管(MP1)的源極和第四PMOS管(MP4)的源極接電源VDD，第一NMOS管(MN1)的源極和第四NMOS管(MN4)的源極接地；

所述的開關電容陣列(SCA)包括十五個開關電容單元，每個開關電容單元的結構相同，包括兩個MOM電容、兩個反相器和一個NMOS管，第一MOM電容(Cs1)的一端、第一反相器(Inv1)的輸出端接NMOS管(MNs)的漏極，第二MOM電容(Cs2)的一端、第二反相器(Inv2)的輸出端接NMOS管(MNs)的源極，NMOS管(MNs)的柵極與第一反相器(Inv1)的輸入端和第二反相器(Inv2)的輸入端連接，作為該開關電容單元的選通輸入端；所有開關電容單元的第一MOM電容(Cs1)的另一端連接，作為開關電容陣列(SCA)的一端，所有開關電容單元的第二MOM電容(Cs2)的另一端連接，作為開關電容陣列(SCA)的另一端；

十五個開關電容單元中的一個開關電容單元的選通輸入端獨立設置，作為振蕩器電路的一級頻帶控制選擇端(D1)；兩個開關電容單元的選通輸入端連接，作為振蕩器電路的二級頻帶控制選擇端(D2)；四個開關電容單元的選通輸入端連接，作為振蕩器電路的三級頻帶控制選擇端(D3)；八個開關電容單元的選通輸入端連接，作為振蕩器電路的四級頻帶控制選擇端(D4)；

開關電容單元中的MOM電容采用三維叉指電容，包括多層水平設置的平面叉指電容，所述的平面叉指電容為設置在硅襯底上的一對平面呈梳齒狀的金屬膜，每個金屬膜包括平行的梳齒條(C-2)和連接條(C-1)，連接條(C-1)將多個梳齒條(C-2)并接，兩片金屬膜呈叉指狀設置，相鄰兩層的平面叉指電容的兩片金屬膜位置互換，并通過設置在連接條處的金屬化通孔(C-3)連通，在豎直方向上形成立面叉指電容。