[發明專利]一種低功率高性能的VCO電路

有效

• 申請號: 201710252543.6
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106961277B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 居水榮;石徑;王天赦
• 申請（專利權）人: 江蘇信息職業技術學院
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 無錫萬里知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32263
• 代理人: 王傳林

1.一種低功率高性能的VCO電路，其特征在于，包括帶隙基準電路、低壓差線性穩壓電路LDO、電流轉換器電路和環形振蕩器電路，所述帶隙基準電路、低壓差線性穩壓電路、電流轉換器電路和環形振蕩器電路從左至右依次連接，所述帶隙基準電路用于提供不隨溫度和電源電壓變化的基準電壓，所述低壓差線性穩壓電路LDO用于將帶隙基準電壓加倍并使輸出電壓保持不變，所述電流轉換器電路包括三層轉換裝置，所述電流轉換器電路第一層轉換裝置將所述低壓差線性穩壓電路LDO輸出電壓轉換成控制電流I1，所述電流轉換器電路第二層轉換裝置將恒定電壓控制電流I1轉換到電源電壓控制電流I2，所述電流轉換器電路第三層轉換裝置將電流I2轉換成控制VCO頻率的第一抑制電壓VBP和第二抑制電壓VBN，所述環形振蕩器電路由五級振蕩器并聯組成，所述第一抑制電壓VBP和第二抑制電壓VBN控制環形振蕩器電路產生振蕩信號；所述帶隙基準電路包括八個場效應管，所述八個場效應管包括四個N型場效應管和四個P型場效應管；所述帶隙基準電路中，P11管的源極接電源，柵極接地；P11管的漏極接N11管的漏極和柵極；N11管的源極接第一電阻R11一端，第一電阻R11另一端接地；P12管的源極接電源，柵極接P12管的漏極和P13管的柵極以及N13管的漏極；N12管的漏極接N13管的漏極，柵極接P11管的漏極和N11管的柵極，源極接N13管的源極和第二電阻R12的一端，第二電阻R12另一端接T11管的發射極；N13管的柵極接N14管的柵極；T11管的基極接地，集電極接地；P13管的源極接電源，柵極接P14管的柵極，漏極接N14管的漏極和柵極；N14管的源極接T12管的發射極；T12管的基極和集電極都接地；P14管的源極接電源，柵極接Vbias帶隙基準電壓，漏極接Vref帶隙參考電壓和第三電阻R13的一端，第三電阻R13另一端接T13管的發射極；T13管的基極和集電極都接地。

2.根據權利要求1所述的一種低功率高性能的VCO電路，其特征在于，所述低壓差線性穩壓電路LDO包括九個場效應管，所述九個場效應管包括五個N型場效應管和四個P型場效應管；所述低壓差線性穩壓電路LDO中，P21管的源極接電源，柵極接Vbias帶隙基準電壓，漏極接N21管的漏極和柵極；N21管的漏極接N24管的柵極，源極接地；P22管的源極接電源，柵極接P23管的柵極和P22管的漏極，漏極接N22管的漏極；N22管的柵極接地，源極接N23管的源極和N24管的漏極；N24管的源極接地；P23管的源極接電源，漏極接N23管的漏極和P24管的柵極；N23管的柵極接Vref帶隙參考電壓；第一電容C21的一端接P23管的漏極和P24管的柵極，另一端接輸出電壓Vldo；第二電容C22的一端接輸出電壓Vldo，另一端接地；P24管的源極接電源，漏極接輸出電壓Vldo；第四電阻R21的一端接輸出電壓Vldo，另一端接地和第五電阻R22一端，第五電阻R22的另一端也接地；N25管的柵極接輸出電壓Vldo，源極和漏極連接同時接地。

3.根據權利要求1所述的一種低功率高性能的VCO電路，其特征在于，所述電流轉換器電路包括十個場效應管，所述十個場效應管包括五個N型場效應管和五個P型場效應管；所述電流轉換器電路中，P30管的源極接輸出電壓Vldo，P30管的柵極接P31管的柵極和P30管的漏極，N30管的漏極接P30管的漏極，N30管的柵極接VCO控制電壓VT，N30管的源極接第六電阻I_R的一端，第六電阻I_R的另一端接地；P31管的源極接輸出電壓Vldo，N31管的漏極接P31管的漏極，N31管的柵極接N32管的柵極以及N31管的漏極，N31管的源極接地；P32管的源極接電源，P32管的柵極接P33管的柵極和P32管的漏極，N32管的漏極接P32管的漏極，N32管的源極接地；P33管的源極接電源，N33管的漏極接P33管的漏極，N33管的柵極接N33管的漏極和N34管的柵極，N33管的源極接地；P34管的源極接電源和第三電容C32一端，P34管的柵極接第三電容C32另一端的第一抑制電壓VBP和P34管的漏極，N34管的漏極接P34管的漏極，N34管的柵極接第四電容C33一端的第二抑制電壓VBN，第四電容C33另一端接地，N34管的源極接地。

4.根據權利要求1所述的一種低功率高性能的VCO電路，其特征在于，所述環形振蕩器電路共由五級振蕩器并聯組成，包括二十四個場效應管，所述二十四個場效應管包括十二個N型場效應管和十二個P型場效應管；所述環形振蕩器電路中，P402管的源極接電源，P402管的柵極接第一抑制電壓VBP，P402管的漏極接P401管的源極，P401管的柵極接N401管的柵極和N411管的柵極，P401管的漏極接N401管的漏極和第五電容CL一端，第五電容CL另一端接地，N401管的源極接N402管的漏極，N402管的柵極接第二抑制電壓VBN，N402管的源極接地；P404管的源極接電源，P404管的柵極接第一抑制電壓VBP，P404管的漏極接P403管的源極，P403管的柵極接N403管的柵極和P401管的漏極，P403管的漏極接N403管的漏極，N403管的源極接N404管的漏極，N404管的柵極接第二抑制電壓VBN，N404管的源極接地；P406管的源極接電源，P406管的柵極接第一抑制電壓VBP，P406管的漏極接P405管的源極，P405管的柵極接N405管的柵極和P403管的漏極，P405管的漏極接N405管的漏極，N405管的源極接N406管的漏極，N406管的柵極接第二抑制電壓VBN，N406管的源極接地；P408管的源極接電源，P408管的柵極接第一抑制電壓VBP，P408管的漏極接P407管的源極，P407管的柵極接N407管的柵極和P405管的漏極，P407管的漏極接N407管的漏極，N407管的源極接N408管的漏極，N408管的柵極接第二抑制電壓VBN，N408管的源極接地；P410管的源極接電源，P410管的柵極接第一抑制電壓VBP，P410管的漏極接P409管的源極，P409管的柵極接N409管的柵極和P407管的漏極，P409管的漏極接N409管的漏極，N409管的源極接N410管的漏極，N410管的柵極接第二抑制電壓VBN，N410管的源極接地；P411管的源極接電源，P411管的柵極接N411管的柵極和P409管的漏極，P411管的漏極接N411管的漏極，N411管的源極接地；P412管的源極接電源，P412管的柵極接N412管的柵極和P411管的漏極，P412管的漏極接N412管的漏極和振蕩信號，N412管的源極接地。