[發(fā)明專利]一種壓控振蕩器電路和鎖相環(huán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810060137.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108494397B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱樟明;姜灝;劉術(shù)彬;王靜宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H03L7/099
• 分類號(hào): H03L7/099;H03L7/18
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長(zhǎng)春

本發(fā)明涉及一種壓控振蕩器電路，包括諧振腔模塊和供電模塊，諧振腔模塊通過(guò)采用三組耦合電感結(jié)構(gòu)，增大了壓控振蕩器電路的調(diào)諧范圍和壓控振蕩器電路增益的線性度，減小了相位噪聲，不需要使用電容陣列，減小了寄生電容對(duì)振蕩頻率的影響；本發(fā)明還涉及一種鎖相環(huán)，該鎖相環(huán)包括壓控振蕩器電路和分頻器部分，分頻器部分為高速二分頻電路和預(yù)分頻器組合，既保證了分頻比的準(zhǔn)確，又降低了分頻器部分所需的功耗，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種壓控振蕩器電路和鎖相環(huán)。

背景技術(shù)

隨著高速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)帶寬的要求吸引了許多研究者的關(guān)注，壓控振蕩器(VCO)作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵部件，經(jīng)常被用在鎖相環(huán)中用來(lái)產(chǎn)生本振信號(hào)源，高性能的通信系統(tǒng)嚴(yán)格要求VCO有一個(gè)寬的調(diào)諧范圍，高的調(diào)諧線性度和低相位噪聲。由于其他決定環(huán)路帶寬的參數(shù)被固定了，VCO增益比較大的變化將會(huì)導(dǎo)致PLL環(huán)路帶寬的變化，惡化了相位噪聲和環(huán)路穩(wěn)定性，所以設(shè)計(jì)要求VCO有寬的調(diào)諧范圍和高的增益線性度。

傳統(tǒng)的壓控振蕩器包括一組變?nèi)莨芎碗姼校⑼ㄟ^(guò)電容陣列來(lái)增大振蕩器的調(diào)諧頻率，然而增加電容陣列會(huì)增大寄生電容，影響壓控振蕩器的頻率精度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種壓控振蕩器電路和鎖相環(huán)，具體的實(shí)施方式如下。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種壓控振蕩器電路，所述壓控振蕩器電路包括諧振腔模塊和供電模塊，其中，

所述供電模塊包括第一晶體管M1、第二晶體管M2、第三晶體管M3、第一電阻R1、第一電容C1和第一電感L1，所述第一晶體管M1的柵極和漏極分別電連接外部電流源I，且所述第一晶體管M1的柵極與所第二晶體管M2的柵極之間串接第一電阻R1，所述第三晶體管M3的柵極電連接至所述第一電阻R1與所述第二晶體管M2之間的連接節(jié)點(diǎn)，所述第一晶體管M1的源極、所述第二晶體管M2的源極和所述第三晶體管M3的源極和漏極均接地；所述第二晶體管M2的漏極電連接至所述第一電感L1的第一端，所述第一電容C1串接于所述第二晶體管M2的源極和漏極之間；

所述諧振腔模塊包括第四晶體管M4、第五晶體管M5、第六晶體管M6、第七晶體管M7、第二電容C2和諧振部分，其中，所述第四晶體管M4與所述第五晶體管M5交叉耦合，且所述第四晶體管M4和所述第五晶體管M5電連接至第一電源；所述第二電容C2串接于所述第一電源與接地之間；所述第六晶體管M6與所述第七晶體管M7交叉耦合，且所述第六晶體管M6和所述第七晶體管M7的源極均電連接至所述第一電感L1的第二端；

所述諧振部分電連接至所述第四晶體管M4的漏極和所述第五晶體管M5的漏極之間；

所述第四晶體管M4的漏極與所述第六晶體管M6的漏極串接形成的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成所述壓控振蕩器電路的正向輸出端Vout+；所述第五晶體管M5的漏極與所述第七晶體管M7的漏極串接形成的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成所述壓控振蕩器電路的負(fù)向輸出端Vout-。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述諧振部分包括第一諧振組、第二諧振組和第三諧振組，所述第一諧振組與所述第二諧振組、所述第三諧振組并聯(lián)，其中，

所述第一諧振組的第一變?nèi)莨蹸v1和第二變?nèi)莨蹸v2串接后與第二電感L2并聯(lián)，所述第二電感L2的中間抽頭電連接至第一控制電壓端V1；

所述第二諧振組的第三變?nèi)莨蹸v3和第四變?nèi)莨蹸v4串接后與第三電感L3并聯(lián)，所述第三電感L3的中間抽頭電連接至第二控制電壓端V2；

所述第三諧振組的第五變?nèi)莨蹸v5和第六變?nèi)莨蹸v6串接后與第四電感L4并聯(lián)，所述第四電感L4的中間抽頭電連接至第三控制電壓端V3；

所述第一變?nèi)莨蹸v1和第二變?nèi)莨蹸v2之間的連接節(jié)點(diǎn)、所述第三變?nèi)莨蹸v3和所述第四變?nèi)莨蹸v4之間的連接節(jié)點(diǎn)，所述第五變?nèi)莨蹸v5和所述第六變?nèi)莨蹸v6之間的連接節(jié)點(diǎn)均電連接至第四控制電壓端V4。