[發明專利]用于雙核心VCO的系統和方法

有效

• 申請號: 201810208407.1
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108631730B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: V·伊薩科夫;F·帕多萬
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03B5/12
• 分類號: H03B5/12;H03B5/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;崔卿虎

本文公開了用于雙核心VCO的系統和方法。根據一個實施例，一種操作壓控振蕩器(VCO)的方法包括在第一VCO核心中生成第一振蕩信號以及在第二VCO核心中生成第二振蕩信號，使得第一振蕩信號和第二振蕩信號具有相同的頻率和固定的相位偏移。VCO包括第一VCO核心和第二VCO核心，并且每個VCO核心包括晶體管對。VCO還包括變壓器，變壓器具有耦合在第一VCO核心的晶體管對的控制節點之間的第一繞組和耦合在第二VCO核心的晶體管對的控制節點之間的第二繞組。

技術領域

本發明一般地涉及電子設備，并且在特定實施例中涉及用于雙核心VCO的系統和方法。

背景技術

由于諸如硅鍺(SiGe)和精細幾何互補金屬氧化物半導體(CMOS)工藝等低成本半導體技術的快速發展，在毫米波頻率范圍內的應用在過去幾年引起了人們的極大興趣。高速雙極型和金屬氧化物半導體(MOS)晶體管的可用性已經導致對于用于60GHz、77GHz和80GHz以及100GHz以上的毫米波應用的集成電路的需求的增加。這樣的應用包括例如汽車雷達和多吉比特通信系統。

在一些雷達系統中，雷達與目標之間的距離通過以下方式來確定：發射調頻信號，接收調頻信號的反射以及基于調頻信號的發射和接收之間的時間延遲和/或頻率差來確定距離。雷達系統的分辨率、精度和靈敏度部分地取決于雷達頻率發生電路的相位噪聲性能和頻率靈敏度，雷達的頻率發生電路通常包括RF振蕩器和控制RF振蕩器的頻率的電路。

然而，隨著RF系統的工作頻率不斷提高，在這種高頻率下生成信號成為一個重大挑戰。在高頻處工作的振蕩器可能會遭受由包括VCO的器件中的1/f和熱噪聲引起的較差的相位噪聲性能。

發明內容

根據一個實施例，一種操作壓控振蕩器(VCO)的方法包括在第一VCO核心中生成第一振蕩信號以及在第二VCO核心中生成第二振蕩信號，使得第一振蕩信號和第二振蕩信號具有相同的頻率和固定的相位偏移。VCO包括第一VCO核心和第二VCO核心，并且每個VCO核心包括晶體管對。VCO還包括變壓器，變壓器具有耦合在第一VCO核心的晶體管對的控制節點之間的第一繞組和耦合在第二VCO核心的晶體管對的控制節點之間的第二繞組。

附圖說明

為了更完整地理解本發明及其優點，現在參考結合附圖進行的以下描述，在附圖中：

圖1A和圖1B示出了示例汽車雷達系統的操作；

圖1C示出了傳統的Colpitts VCO的示意圖；

圖1D示出了VCO信號幅度與偏置電流的曲線圖；

圖2A示出了實施例的雙核心Colpitts VCO的示意圖；

圖2B示出了實施例的對稱變壓器的平面圖；

圖2C、圖2D和圖2E示出了圖2B的實施例的對稱變壓器的電特性曲線圖；

圖2F示出了變容二極管電路；

圖3A、圖3B和圖3C示出了另外的實施例的雙核心Colpitts VCO的示意圖；

圖4A和圖4B示出了實施例的雙核心Clapp VCO的示意圖；

圖5A和圖5B示出了實施例的雙核心交叉耦合的VCO的示意圖；

圖6A和圖6B示出了示出實施例的雙核心Colpitts VCO的性能的曲線圖；以及

圖7示出了利用實施例的雙核心VCO的實施例的雷達系統。

除非另有說明，否則不同附圖中的相應的數字和符號通常指代相應的部分。附圖被繪制以清楚地示出優選實施例的相關方面，并且不一定按比例繪制。為了更清楚地說明某些實施例，指示相同結構、材料或工藝步驟的變化的字母可以跟隨圖號。

具體實施方式