[發明專利]交叉耦合振蕩器排列、集成電路以及電子設備

有效

• 申請號: 201510724051.3
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105577119B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 柏納得馬克坦博克
• 申請（專利權）人: 聯發科技(新加坡)私人有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發明實施例公開了交叉耦合振蕩器排列、集成電路及電子設備，其中，所述交叉耦合振蕩器排列包括第一振蕩器核心和與所述第一振蕩器核心大體上相同的第二振蕩器核心，所述第一振蕩器核心和所述第二振蕩器核心反相交叉耦合；以及所述第一振蕩器核心和所述第二振蕩器核心被串聯連接以致所述第一振蕩器核心由第一電壓和第二電壓之間的電源供電以及所述第二振蕩器核心由所述第二電壓和第三電壓之間的電源供電。本發明實施例可用來平衡振蕩器輸出的工作周期且可重復使用相同的電源電流。

本發明要求申請日為2014年10月29日，專利號為62/072,404的美國臨時申請的優先權，該美國臨時申請的全部內容均包含在本發明中。

【技術領域】

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種交叉耦合振蕩器排列、集成電路以及電子設備。

【背景技術】

在射頻(Radio Frequency，RF)開關領域，例如射頻絕緣硅片(Silicon-on-Insulator，SOI)開關，通常需要一個負偏壓(negative bias)來實現在大的射頻擺動下禁用(關閉)所述SOI開關。負偏壓的產生允許射頻開關設計者避免使用直流阻隔電容器(DCblocking capacitors)。通常使用一電荷泵電路(charge pump circuit)來產生這樣的負偏壓，這需要一個振蕩器(oscillator)來產生電荷泵時鐘信號。為避免無線應用的雜散信號(spurious signals)，與產生負偏壓的電荷泵電路所耦接的一振蕩器將需要特別地展現出低電流消耗，以及特別地需要設計成為具有最小可能的刺激電流(spur current)。

請參考圖1，示出一已知的交叉耦合張弛振蕩器(cross-coupled relaxationoscillator)100。交叉耦合為一個眾所周知的用于產生正交信號(quadrature signals)的振蕩架構。所述交叉耦合張弛振蕩器100包括被設置在一個反饋架構中的兩個交叉連接的一階(first-order)張弛振蕩器102，104。所述一階張弛振蕩器102，104包括一基本的且眾所周知的電阻-電容(resistor-capacitor，RC)106、108、110振蕩器設計，但是可同樣地使用一積分器(integrator)和一施密特觸發器(Schmitt-trigger)(存儲器元件)排列來形成(未圖示)。所述第一一階張弛振蕩器102的輸出被反相90°并被用來觸發所述第二一階張弛振蕩器104。

在此情形下，所述一階張弛振蕩器102，104之間的交叉耦合是由一比較器所提供，所述比較器感知所述第一一階張弛振蕩器102的積分器中的零交點(zero-crossing)并提供一電流信號給所述第二一階張弛振蕩器104。因此，所述第二一階張弛振蕩器104被迫在第一一階張弛振蕩器102的一半周期的中間切換。因此，當在V_DD和地之間擺動時，所述一階張弛振蕩器102，104之間的輸出彼此反相90°。請注意，所述一階張弛振蕩器102，104并聯(in parallel)排列，它們中每一個直接使用V_DD進行供電。

除了用于對電容器進行充電的電流外，上述的交叉耦合振蕩器設計遭受重大的靜態電流存在的事實。另外，工作周期(duty cycle)也依賴于所述一階張弛振蕩器102，104之間的通道金屬氧化半導體(N-channel metal oxide semiconductor，NMOS)閾值電壓匹配，所述閾值電壓匹配經常受大的制程變動(process variation)的影響。

因此，需要有一個振蕩器電路，例如一個有能力提供時鐘輸出給一個電荷泵來為一高功率射頻開關產生一負偏壓的交叉耦合振蕩器電路，特別的，一個可支持較低的電流消耗和/或更好的工作周期控制的振蕩器電路。

【發明內容】

本發明提供交叉耦合振蕩器排列、集成電路以及電子設備。