[發明專利]差分晶體振蕩器電路

在審

• 申請號: 201580038394.2
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN106664058A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: Y·拉亞維;A·卡沃西恩;A·科哈利利;M·B·瓦希德法爾;A·科米加尼
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03B5/06
• 分類號: H03B5/06;H03B5/36
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,張寧

技術領域

本發明涉及晶體振蕩器電路，并且更具體地涉及差分晶體振蕩器。

背景技術

晶體振蕩器(XO)電路是RF系統的關鍵部件，并且用于在收發器中產生參考頻率。對于這些收發器而言，對于不同于收發器所調諧的頻率的響應(雜散響應)是挑戰性問題之一。XO諧波可以容易地通過多個路徑耦合至其他RF電路，并且出現在接收器和發射器輸出端處。與單端結構相比，差分XO電路是期望的，這是因為針對串擾和雜散響應的更好免疫性。然而，在XO電路中缺乏低阻抗DC路徑使得電路鎖定而不是振蕩。常規的差分XO電路設計已經使用了晶體管的已修改交叉耦合配對的負跨導(-gm)作為有源器件，并且已經添加了高通濾波以避免在低頻鎖定。

發明內容

本發明提供在差分振蕩器電路的輸出端子處產生振蕩頻率。

在一個實施例中，公開了一種差分晶體振蕩器電路。電路包括：第一輸出端子和第二輸出端子；交叉耦合的振蕩單元，包括交叉耦合至第一輸出端子和第二輸出端子的第一和第二晶體管；第一和第二金屬-氧化物半導體場-效應晶體管(MOSFET)二極管，每個MOSFET二極管包括連接在柵極和漏極端子之間的電阻器，其中第一MOSFET二極管耦合至第一晶體管以向第一晶體管提供在低頻的低阻抗負載和在高頻的高阻抗負載，其中第二MOSFET二極管耦合至第二晶體管以向第二晶體管提供在低頻的低阻抗負載和在高頻的高阻抗負載；以及耦合在第一輸出端子和第二輸出端子之間以建立振蕩頻率的參考諧振器。

在另一實施例中，公開了一種用于在差分振蕩器電路的輸出端子處產生振蕩頻率的方法。方法包括：使用耦合在輸出端子之間的晶體管和參考諧振器的交叉耦合配對產生振蕩頻率；以及使用耦合至晶體管的交叉耦合配對的MOSFET二極管生成在低頻的低阻抗負載和在高頻的高阻抗負載，其中MOSFET二極管中的每一個包括連接在柵極和漏極端子之間的電阻器。

在又一實施例中，公開了一種用于在差分振蕩器電路的輸出端子處產生振蕩頻率的設備。設備包括：用于通過驅動在輸出端子之間耦合的參考諧振器而產生振蕩頻率的裝置；以及用于生成在低頻的低阻抗負載和在高頻的高阻抗負載的裝置，其中用于生成的裝置耦合至用于產生的裝置。

本發明的其他特征和優點可以從本說明書變得明顯，說明書借由示例的方式示出了本發明的特征方面。

附圖說明

可以部分地通過研習所附其他附圖而發現本發明的關于其結構和操作的細節，其中相同的參考數字涉及相同的部件，以及其中：

圖1是常規差分XO電路的示意圖；

圖2A是根據本發明一個實施例的在芯片上配置的差分XO電路和諧振器的功能方框圖；

圖2B示出了配置作為在反饋回路中具有電阻器(R)的PMOS二極管的負載；

圖2C是MOSFET二極管的I_D-V_GS特性曲線；

圖2D是配置作為NMOS晶體管的交叉耦合配對的主振蕩裝置；

圖3是根據本發明一個實施例的配置具有兩個分支的差分XO電纜的示意圖；

圖4是根據本發明另一實施例的差分XO電路的示意圖；

圖5是根據本發明又一實施例的差分XO電路的示意圖；以及

圖6是示出了根據本發明一個實施例的用于在差分振蕩器電路的輸出端子處產生振蕩頻率的方法的功能流程圖。

具體實施方式

如上所述，常規的差分XO電路設計已經使用了晶體管的已修改交叉耦合配對的負跨導(-gm)作為有源器件，并且已經添加了高通濾波以避免在低頻鎖定。例如，圖1是常規的差分XO電路100的示意圖。在圖1中，使用場效應晶體管(FET)120、122的交叉耦合配對以及諧振器110實現差分振蕩。電源電壓(V_DD)通過電阻器140、142耦合至交叉耦合的FET 120、122的漏極端子。添加兩個AC耦合電容器130、132以提供高通濾波，并且因此提供接近零的DC增益。然而，該配置在某些條件下仍然將引起鎖定而不是提供振蕩。