[發明專利]用于數字控制的振蕩器的頻率調諧和步控制的方法和設備

有效

• 申請號: 201310678169.8
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103944515B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: R.阿爾梅德;D.阮
• 申請（專利權）人: 英特爾IP公司
• 主分類號: H03B5/18
• 分類號: H03B5/18;H03L7/099
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 徐予紅,湯春龍

技術領域

本公開一般涉及電子電路，并且更具體地說，涉及用于數字控制的振蕩器的可變電容器。

背景技術

數字控制的振蕩器（“DCO”）在各種集成電路應用中使用。DCO的關鍵性能參數是其振蕩輸出信號的頻率。一些集成電路應用可要求振蕩器頻率可調整。在一些應用中，DCO的振蕩頻率可基于電感器-電容器共振器（“LC-共振器”）的共振頻率。在此類應用中，可通過改變LC-共振器中的電容來調整DCO的振蕩頻率。然而，頻率的調諧分辨率可受可變電容器的最小步長限制。另外，用于可變電容器的單個固定步長可導致在不同DCO頻率范圍的不同頻率調諧步長。

發明內容

根據本公開的一些實施例，可變葉電容器（variable leaf capacitor，可變箔電容器）可包括具有耦合到第一差分節點的第一端子和耦合到第一共模節點的第二端子的第一交流耦合電容器、具有耦合到第二差分節點的第一端子和耦合到第二共模節點的第二端子的第二交流耦合電容器及具有偏置端子、耦合到第一共模節點的第一共模端子和耦合到第二共模節點的第二共模端子的變抗器，其中，變抗器的電容是基于從變抗器的第一共模端子到變抗器的偏置端子的電壓并且基于從變抗器的第二共模端子到變抗器的偏置端子的電壓。

本發明的目的和優點將借助于至少權利要求中特別指出的特征、元素和組合而實現和獲得。

要理解的是，如聲明的一樣，前面的一般描述和下面的詳細描述均只是示范和說明性，并不是限制本發明。

附圖說明

通過參考結合附圖進行的以下描述，可獲得所述實施例及其優點的更完整和詳盡的理解，附圖中類似的標號指示類似的特征，并且其中：

圖1示出根據本公開的某些實施例的示例DCO的示意圖；

圖2示出根據本公開的某些實施例的示例可變葉電容器的示意圖；

圖3示出根據本公開的某些實施例的示例DAC控制可變葉電容器的示意圖；

圖4示出根據本公開的某些實施例的曲線圖，該曲線圖顯示在多個共模電壓的示例可變葉電容器的示例電容電壓偏置曲線；以及

圖5示出根據本公開的某些實施例，用于調諧DCO的示例方法的流程圖。

具體實施方式

圖1示出根據本公開的某些實施例的數字控制的振蕩器（“DCO”）100的一示例實施例的示意圖。DCO 100可包括差分振蕩輸出端OUTN和OUTP、增益級110、電感器108、電容器120、電容器130、一個或多個可變葉電容器140及數模轉換器（“DAC”）控制可變葉電容器150。在一些實施例中，DCO也可包括電壓偏置160、共模偏置170、電阻器171和172和/或DAC 180。

增益級110可配置成跨DCO 100的OUTN和OUTP輸出端應用增益到共振振蕩器信號。在一些實施例中，增益級110可包括p型金屬氧化物半導體場應效晶體管（“PMOS”）112，該晶體管112可具有耦合到OUTP的柵極、耦合到OUTN的漏極和耦合到高側電源的源極。增益級110也可包括PMOS 111，PMOS 111可具有耦合到OUTN的柵極、耦合到OUTP的漏極和耦合到高側電源的源極。類似地，增益級110可包括n型金屬氧化物半導體場效應晶體管（“NMOS”）114，該晶體管114可具有耦合到OUTP的柵極、耦合到OUTN的漏極和耦合到接地的源極。增益級110也可包括NMOS 113，該NMOS 113可具有耦合到OUTN的柵極、耦合到OUTP的漏極和耦合到接地的源極。雖然圖1示出包括NMOS和PMOS器件的特定集的增益級110的一實施例，但增益級110可以任何適合的方式配置有任何適合數量的任何適合類型的器件，例如包括NMOS、PMOS、雙極結型晶體管（“BJT”）、金屬半導體場效應晶體管（“MESFET”）和/或異質結雙極晶體管（“HBT”）器件。

電感器108可具有耦合到OUTN的第一端子和耦合到OUTP的第二端子。在一些實施例中，電感器108可以是差分電感器，并且也可以包括共模節點（未明確示出）。類似地，電容器120、電容器130、可變葉電容器140和DAC控制可變葉電容器150中的每個可具有耦合到OUTN的第一端子和耦合到OUTP的第二端子。DCO 100的振蕩頻率可取決于電感器108的共振頻率和在OUTN與OUTP之間應用的總電容。例如，DCO 100的振蕩頻率(“f_o”)可如等式1所述：