[發明專利]一種振蕩器的集成電路

有效

• 申請號: 201880078141.1
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN111434030B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 胡詣哲;黃壽;提拉碩特·斯里布萊隆;羅伯特·博格丹·斯塔謝夫斯基;周盛華
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H03B5/12
• 分類號: H03B5/12;H03B5/04
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本申請實施例提供一種振蕩器的集成電路，涉及電子技術領域，用于降低振蕩器的集成電路的相位噪聲。該集成電路包括變壓器、交叉耦合單元和尾電感單元；其中，變壓器包括互相纏繞的第一線圈和第二線圈，第一線圈和第二線圈的電壓端均耦合至電源端(VDD)，第一線圈包括一對第一輸出端，第二線圈包括一對第二輸出端，交叉耦合單元包括第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管和第二MOS管的柵極分別與一對第二輸出端相接，第一MOS管和第二MOS管的漏極分別與一對第一輸出端相接，第一MOS管和第二MOS管的源極均通過尾電感單元耦合至地端(VSS)，其中，尾電感單元自交叉耦合單元越過變壓器，朝向電壓端所處的一側延伸。

技術領域

本申請實施例涉及電子技術領域，尤其涉及一種振蕩器的集成電路。

背景技術

振蕩器作為電子系統的重要單元之一，其應用范圍非常廣泛。通常振蕩器的相位噪聲(phase noise，PN)包括閃爍相位噪聲(flicker PN)和熱相位噪聲(thermal PN)。閃爍相位噪聲和熱相位噪聲是衡量振蕩器性能的主要參數，具有低相位噪聲的振蕩器一直是被長期研究的課題。

現有技術中，如圖1所示，提供一種采用尾諧振腔技術的B類(class-B)振蕩器的集成電路，該B類振蕩器包括：由電感LO和電容CO組成的主諧振腔，由MOS管M1和M2組成的交叉耦合對，由尾電感L_tail和MOS管寄生電容(圖1中以C_M1和C_M2表示)組成的尾諧振腔，以及由多個并聯的電容組成的位于振蕩器的電源VDD和地VSS之間的去耦合電容陣列。上述B類振蕩器只要將尾諧振調諧到兩倍的振蕩器的自由振蕩頻率，則該振蕩器的閃爍相位噪聲和熱相位噪聲都會大幅度降低。

上述振蕩器最佳的相噪點僅僅發生在尾部諧振腔的諧振頻率是自由諧振頻率的兩倍，自由諧振頻率稍微的變化將很快惡化相位噪聲。另外，上述振蕩器常采用的是單圈電感LO，但是其實際共模回路中包含了去耦合電容陣列，去耦合電容陣列中存在較大的寄生電感且共模電流方向難以確定，這些會導致振蕩器的相位噪聲嚴重惡化。

發明內容

本申請實施例提供一種振蕩器的集成電路，能夠達到低相位噪聲的要求。

第一方面，提供一種振蕩器的集成電路，該集成電路包括變壓器、交叉耦合單元和尾電感單元；其中，變壓器包括互相纏繞的第一線圈和第二線圈，第一線圈和第二線圈的電壓端均耦合至電源端(VDD)，第一線圈包括一對第一輸出端，第二線圈包括一對第二輸出端，交叉耦合單元包括第一金屬氧化物半導體MOS管和第二MOS管，第一MOS管和第二MOS管的柵極分別與一對第二輸出端相接，第一MOS管和第二MOS管的漏極分別與一對第一輸出端相接，第一MOS管和第二MOS管的源極均通過尾電感單元耦合至地端(VSS)，其中，尾電感單元自交叉耦合單元越過所述變壓器，朝向所述電壓端所處的一側延伸。上述技術方案中，由于尾電感單元與VSS相耦合，而電壓端與VDD相耦合，尾電感單元從所述交叉耦合單元向所述電壓端延伸，這相當于在布線中拉近了振蕩器電路的VDD端和VSS端之間的距離，從而減小所述VDD與所述VSS間的去耦合電容的寄生電感，避免因為寄生電感的不確定性，而導致該集成電路的閃爍相位噪聲上調的問題，進而使該集成電路具有較低的相位噪聲。在可能的實現方式中，所述集成電路設置在多層布線層上，其中，所述變壓器的第一線圈和第二線圈，可以設置在一個或多個布線層上，為了拉近所述振蕩器電路的VDD端和VSS端的距離，尾電感單元需要通過其他布線層穿過所述第一線圈和第二線圈的投影，這就是所謂的“越過所述變壓器”。而為了減小所述振蕩器的寄生電感，所述尾電感單元的與地端耦合的一端自然越靠近所述VDD端越好，因此，所述“朝向所述電壓端所處的一側延伸”僅僅是說明了尾電感單元的延伸方向，而尾電感單元的延伸距離不應止于所述電壓端的位置。