[發(fā)明專利]寬帶溫度補償壓控振蕩器及溫度補償方法和電壓產(chǎn)生電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611131182.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106603012B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 吳炎輝;范麟;余晉川;萬天才;劉永光;徐驊;李明劍;張?zhí)?/a>;龔海波;艾斌斌;鄒維
• 申請（專利權）人: 重慶西南集成電路設計有限責任公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

本發(fā)明公開了寬帶溫度補償壓控振蕩器和壓控振蕩器溫度補償方法以及可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路；寬帶溫度補償壓控振蕩器電路，包括可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路和寬帶線性溫度調(diào)諧壓控振蕩器核；其特征在于：可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生隨溫度變化而斜率可調(diào)的溫度補償電壓；寬帶線性溫度調(diào)諧壓控振蕩器核包括調(diào)諧及溫度補償電路；該調(diào)諧及溫度補償電路包括四組調(diào)諧電路；每組調(diào)諧電路均包括控制電壓輸入端和偏置電壓輸入端；第一、第二組調(diào)諧電路的控制電壓輸入端同時接收調(diào)諧電壓，偏置電壓輸入端分別接收偏置電壓；第三、第四組變?nèi)荻O管電路的控制電壓輸入端同時接收可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路輸出的溫度補償電壓，偏置電壓輸入端分別接收偏置電壓。

技術領域

本發(fā)明涉及壓控振蕩器，具體涉及寬帶溫度補償壓控振蕩器及溫度補償方法和電壓產(chǎn)生電路。

背景技術

鎖相環(huán)作為頻率合成器和時鐘產(chǎn)生電路中的關鍵單元，廣泛應用于模擬、數(shù)字及射頻芯片中。壓控振蕩器作為鎖相環(huán)中的關鍵單元，直接決定了鎖相環(huán)的輸出頻率。

為了滿足射頻通信系統(tǒng)對本振信號低相位噪聲要求，鎖相環(huán)中壓控振蕩器的壓控增益會設計得比較小，同時考慮到輸出頻率的覆蓋，LC壓控振蕩器通常采用分段結構來實現(xiàn)。但當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，分段低壓控增益LC壓控振蕩器的振蕩頻率會發(fā)生較大變化。當一個VCO子段無法實現(xiàn)全溫范圍內(nèi)某一固定頻點的覆蓋時，具有自動頻率校正功能的鎖相環(huán)系統(tǒng)會自動跳到另一個可以覆蓋頻點的VCO子段。也就是說：在環(huán)境溫度發(fā)生變化時，鎖相環(huán)會有一個重新鎖定的過程，這一過程會影響到射頻收發(fā)機信號的接收，在一些通信系統(tǒng)中，不允許環(huán)境溫度變化時，鎖相環(huán)重新鎖定這一過程發(fā)生。在寬帶壓控振蕩器中，傳統(tǒng)的溫度補償方法見圖2，可以補償部分頻率范圍內(nèi)振蕩頻率隨溫度的變化，很難實現(xiàn)寬帶范圍的振蕩頻率溫度補償。本發(fā)明提出的一種寬帶溫度補償壓控振蕩器電路，解決了寬帶范圍的振蕩頻率溫度補償這一問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供寬帶溫度補償壓控振蕩器和壓控振蕩器溫度補償方法以及可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路，以實現(xiàn)寬帶壓控振蕩器的振蕩頻率溫度補償。

本發(fā)明為了解決上述技術問題，本發(fā)明的第一個技術方案是：

一種寬帶溫度補償壓控振蕩器電路，包括可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路和寬帶線性溫度調(diào)諧壓控振蕩器核；其特點是：

可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路：用于產(chǎn)生隨溫度變化而斜率可調(diào)的溫度補償電壓；

寬帶線性溫度調(diào)諧壓控振蕩器核包括調(diào)諧及溫度補償電路；該調(diào)諧及溫度補償電路包括四組調(diào)諧電路；每組調(diào)諧電路均包括控制電壓輸入端和偏置電壓輸入端；該寬帶線性溫度調(diào)諧壓控振蕩器核用于提供隨溫度變化而振蕩頻率變化很小的振蕩頻率源；

第一、第二組調(diào)諧電路的控制電壓輸入端同時接收調(diào)諧電壓，偏置電壓輸入端分別接收偏置電壓；第三、第四組調(diào)諧電路的控制電壓輸入端同時接收可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路輸出的溫度補償電壓，偏置電壓輸入端分別接收偏置電壓。

本發(fā)明采用可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路提供以常溫電壓為中心點且斜率可調(diào)的電壓源，可以很好的減小壓控振蕩器振蕩頻率隨溫度的變化值。可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生多個隨溫度變化而斜率不一樣的電壓。將可調(diào)斜率電壓產(chǎn)生電路輸出的電壓直接接在第三、第四組調(diào)諧電路的控制電壓輸入端。當溫度升高時，第三、第四組調(diào)諧電路產(chǎn)生的對應諧振電容容值減小，壓控振蕩器振蕩頻率升高；當溫度降低時，第三、第四組調(diào)諧電路產(chǎn)生的對應諧振電容容值增加，壓控振蕩器振蕩頻率降低。這樣就減小了壓控振蕩器振蕩頻率隨溫度的變化值。在傳統(tǒng)寬帶壓控振蕩器中，VCO子段不同，對應的振蕩頻率隨溫度變化值也會不一樣。本發(fā)明可采用可調(diào)斜率的正溫電壓來補償不同VCO子段下振蕩頻率隨溫度的變化值，實現(xiàn)寬頻帶范圍振蕩頻率的溫度補償。而且本發(fā)明壓控增益也可以設計得較低，具有低壓控增益特點。

本發(fā)明的寬帶線性溫度調(diào)諧壓控振蕩器核，采用兩個不同的偏置電壓來給調(diào)諧電路提供偏置，可以適當?shù)木€性化振蕩頻率隨溫度變化的曲線。