[發(fā)明專利]一種壓控振蕩器及其輸出頻率控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310628829.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103634001A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍爽;陳嵐;陳巍巍;楊詩(shī)洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H03L7/099
• 分類號(hào): H03L7/099
• 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: 王寶筠

1.一種壓控振蕩器，其特征在于，包括：狀態(tài)檢測(cè)電路、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、振蕩電路，其中：

所述狀態(tài)檢測(cè)電路用于檢測(cè)壓控振蕩器的工藝角以及所述壓控振蕩器所在環(huán)境的溫度信息，并根據(jù)所述工藝角以及所述溫度信息生成校調(diào)信息，將所述校調(diào)信息編譯為數(shù)字校調(diào)信息；

所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器用于將所述數(shù)字校調(diào)信息轉(zhuǎn)換為模擬電壓；

所述振蕩電路用于將所述模擬電壓作為控制電壓，控制輸出頻率保持在額定頻率范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述狀態(tài)檢測(cè)電路包括：第一電流源、第二電流源、第一PMOS管、第一NMOS管、電壓-電流轉(zhuǎn)換器、電流比較器、鎖存器組、校調(diào)信息譯碼器，其中：

所述第一電流源和所述第二電流源的電流值相等；

所述第一電流源與所述第一PMOS管的源極相連，所述第一PMOS管的柵極與漏極連接接地端，所述第一PMOS管源極的電壓作為第一電壓；

所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述第一PMOS管的源極相連，用于將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為第一電流；

所述第二電流源與所述第一NMOS管的漏極相連，所述第一NMOS管的源極連接接地端，所述第一NMOS管漏極和柵極相連，所述第一NMOS管的漏極電流作為第二電流；

所述電流比較器的第一輸入端與所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，所述電流比較器的第二輸入端與所述第一NMOS管的柵極相連，用于將所述第一電流進(jìn)行比例鏡像，得到n個(gè)與所述第一電流成比例的第一鏡像電流，以及將所述第二電流進(jìn)行比例鏡像，得到的n個(gè)與所述第二電流成比例的第二鏡像電流，并將n個(gè)所述第一鏡像電流與n個(gè)所述第二鏡像電流中對(duì)應(yīng)的第二鏡像電流進(jìn)行比較，得到n個(gè)比較結(jié)果輸出至所述電流比較器的n個(gè)輸出端得到校調(diào)信息；

所述鎖存器組的n個(gè)輸入端與所述電流比較器的n個(gè)輸出端對(duì)應(yīng)相連，用于將所述校調(diào)信息進(jìn)行鎖存；

所述校調(diào)信息譯碼器輸入端與所述鎖存器組的輸出端相連，用于將所述校調(diào)信息編譯為數(shù)字校調(diào)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述數(shù)字校調(diào)信息為并行二進(jìn)制信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器包括：第二PMOS管、第二NMOS管，其中：

所述第二NMOS管的柵極是所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述第二NMOS管的源極連接接地端，所述第二NMOS管的漏極與所述第二PMOS管的柵極相連；

所述第二PMOS管的源極連接電源，所述第二PMOS管的柵極與所述第二PMOS管的漏極相連，且所述第二PMOS管的柵極是所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的輸出端。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電流比較器包括：n個(gè)PMOS管、n個(gè)NMOS管，n為大于2的整數(shù)，其中：

所述n個(gè)PMOS管的源極均連接電源，所述n個(gè)PMOS管的柵極相連作為電流比較器的第一輸入端，用于將接收到的所述第一電流進(jìn)行比例鏡像，得到n個(gè)與所述第一電流成比例的第一鏡像電流；

所述n個(gè)NMOS管的源極均連接接地端，所述n個(gè)NMOS管的柵極相連作為所述電流比較器的第二輸入端，用于將所述第一NMOS管中的第二電流進(jìn)行比例鏡像，得到的n個(gè)與所述第二電流成比例的第二鏡像電流；

所述n個(gè)PMOS管的漏極分別與所述n個(gè)NMOS管中對(duì)應(yīng)的NMOS管的漏極相連作為所述電流比較器的n個(gè)輸出端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述振蕩電路為3級(jí)環(huán)形壓控振蕩電路。

7.一種壓控振蕩器輸出頻率控制方法，應(yīng)用于壓控振蕩器，其特征在于，該方法包括步驟：

檢測(cè)壓控振蕩器的工藝角以及所述壓控振蕩器所在環(huán)境的溫度信息，根據(jù)所述工藝角以及所述溫度信息生成數(shù)字校調(diào)信息；

將所述數(shù)字校調(diào)信息轉(zhuǎn)換為模擬電壓；

依據(jù)所述模擬電壓調(diào)節(jié)所述壓控振蕩器的輸出頻率保持在額定頻率范圍。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓控振蕩器輸出頻率控制方法，其特征在于，所述步驟檢測(cè)壓控振蕩器的工藝角以及所述壓控振蕩器所在環(huán)境的溫度信息，根據(jù)所述工藝角以及所述溫度信息生成數(shù)字校調(diào)信息包括：

檢測(cè)壓控振蕩器的工藝角以及所述壓控振蕩器所在環(huán)境的溫度信息，根據(jù)所述工藝角以及所述溫度信息生成校調(diào)信息，并將所述校調(diào)信息編譯為數(shù)字校調(diào)信息。