一種寬帶壓控振蕩器及頻率合成器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種寬帶壓控振蕩器及頻率合成器。該寬帶壓控振蕩器包括：電流源模塊(1)、諧振模塊(2)和峰值檢測(cè)模塊(3)；所述電流源模塊(1)連接至所述諧振模塊(2)，用于為所述諧振模塊(2)提供可調(diào)電流源；所述諧振模塊(2)用于產(chǎn)生諧振并輸出諧振頻率；峰值檢測(cè)模塊(3)分別連接至所述諧振模塊(2)和所述電流源模塊(1)，用于檢測(cè)所述諧振模塊(2)的峰值電壓并反饋至所述電流源模塊(1)以調(diào)節(jié)所述電流源模塊(1)的輸出電流，進(jìn)而調(diào)整所述諧振模塊(2)的峰值電壓。該寬帶壓控振蕩器輸出頻帶寬且噪聲小，使用該寬帶壓控振蕩器的頻率合成器輸出頻帶寬、面積小且功耗低。
【專利說(shuō)明】
一種寬帶壓控振蕩器及頻率合成器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及頻率合成器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種寬帶壓控振蕩器及頻率合成器。
【背景技術(shù)】
[0002]在無(wú)線通信領(lǐng)域，為了滿足用戶日益增長(zhǎng)的語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)瀏覽等通信需求，需要設(shè)計(jì)出一款能兼容多種協(xié)議的芯片。目前，市面上雖然出現(xiàn)了一些支持多協(xié)議的通信芯片，但那些都只是簡(jiǎn)單地將符合各通信協(xié)議的射頻芯片堆疊在一個(gè)PCB(印制電路板)上面，屬于簡(jiǎn)單的板級(jí)集成，具有面積大、成本高的缺陷。
[0003]在通信系統(tǒng)中，一個(gè)很重要的模塊就是頻率合成器(FS)。為了使一塊芯片能兼容多種協(xié)議，就需要一個(gè)寬帶頻率合成器。在現(xiàn)有技術(shù)中，主要通過(guò)以下三種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶頻率合成器。
[0004]方式一:在頻率合成器中使用多個(gè)鎖相環(huán)(PLL)，每個(gè)鎖相環(huán)覆蓋一定頻率范圍。這一技術(shù)方案的缺陷就是面積和功耗大，每增加一個(gè)鎖相環(huán)，面積和功耗就將增加一倍。
[0005]方式二:在頻率合成器中使用多個(gè)壓控振蕩器(VCO)，每個(gè)壓控振蕩器覆蓋一定頻率范圍。這一技術(shù)方案的缺陷是面積和功耗大，而且需要對(duì)多個(gè)壓控振蕩器進(jìn)行隔離，否則耦合效應(yīng)非常嚴(yán)重。
[0006]方式三:在頻率合成器中同時(shí)使用壓控振蕩器和混頻器。這一技術(shù)方案的缺陷是頻譜的雜散和諧波非常大，嚴(yán)重惡化輸出的頻譜的純度。另外，由于使用混頻器，需要再使用至少一個(gè)電感，這樣就大大增加了面積。
[0007]因此，現(xiàn)有技術(shù)中的寬帶頻率合成器存在面積大、功耗高的技術(shù)缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中寬帶頻率合成器面積大、功耗高的缺陷，本發(fā)明提供一種可顯著減少頻率合成器的面積和功耗的寬帶壓控振蕩器及面積小、功耗低的寬帶頻率合成器。
[0009]本發(fā)明就上述技術(shù)問(wèn)題而提出的技術(shù)方案如下:
[0010]一方面，提供了一種寬帶壓控振蕩器，包括:電流源模塊、諧振模塊和峰值檢測(cè)模塊；
[0011 ]所述電流源模塊連接至所述諧振模塊，用于為所述諧振模塊提供可調(diào)電流源;所述諧振模塊，用于產(chǎn)生諧振并輸出諧振頻率;峰值檢測(cè)模塊，分別連接至所述諧振模塊和所述電流源模塊，用于檢測(cè)所述諧振模塊的峰值電壓并反饋至所述電流源模塊以調(diào)節(jié)所述電流源模塊的輸出電流，進(jìn)而調(diào)整所述諧振模塊的峰值電壓。
[0012]優(yōu)選地，所述峰值檢測(cè)模塊包括第一 PMOS管和第二 PMOS管；所述第一 PMOS管的柵極連接至所述第二 PMOS管的漏極，形成第一檢測(cè)端;所述第一 PMOS管的漏極連接至所述第二PMOS管的柵極，形成第二檢測(cè)端;所述第一檢測(cè)端和所述第二檢測(cè)端分別連接至所述諧振模塊的兩端;所述第一 PMOS管和所述第二 PMOS管的源極分別連接至所述電流源模塊的兩端。
[0013]優(yōu)選地，所述諧振模塊包括:負(fù)阻電路，電容單元和與所述電容單元并聯(lián)連接的電感;所述第一檢測(cè)端和所述第二檢測(cè)端分別連接至所述電感的兩端。
[0014]優(yōu)選地，所述電感的形狀為具有一縫隙的圓形，所述縫隙的寬度為所述電感的兩端的距離。
[0015]優(yōu)選地，所述電感包括兩個(gè)并聯(lián)的線圈，所述兩個(gè)并聯(lián)的線圈的形狀均為具有一縫隙的圓形。
[0016]優(yōu)選地，所述電容單元包括開(kāi)關(guān)電容陣列和模擬調(diào)諧電容，所述開(kāi)關(guān)電容陣列與所述模擬調(diào)諧電容并聯(lián)；
[0017]所述開(kāi)關(guān)電容陣列包括η條并列支路，每條支路包括兩個(gè)電容和一個(gè)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在兩個(gè)電容之間，兩個(gè)電容未連接開(kāi)關(guān)的一端分別連接至所述第一檢測(cè)端和所述第二檢測(cè)端;所述模擬調(diào)諧電容包括兩個(gè)可變電容，所述兩個(gè)可變電容背靠背對(duì)接，對(duì)接端連接至外部調(diào)諧電壓。
[0018]優(yōu)選地，所述電流源模塊包括電源、模擬電流源和開(kāi)關(guān)電流源陣列，所述模擬電流源和開(kāi)關(guān)電流源陣列并聯(lián)；
[0019]所述模擬電流源包括第三PMOS管和第四PMOS管；所述電源分別連接至所述第三PMOS管的源極，第四PMOS管的源極和開(kāi)關(guān)電流源陣列的一端;所述第三PMOS管的漏極，第四PMOS管的漏極和所述開(kāi)關(guān)電流源陣列的另一端相連接，進(jìn)而連接至所述諧振模塊;所述第三PMOS管的柵極連接至所述第一 PMOS管的源極，所述第四PMOS管的柵極連接至所述第二PMOS管的源極；
[0020]所述開(kāi)關(guān)電流源陣列包括η條并列支路，每條支路包括一個(gè)直流源和一個(gè)開(kāi)關(guān)，直流源與開(kāi)關(guān)串聯(lián);每條支路的一端連接至所述電源，另一端連接至所述第三PMOS管的漏極和第四PMOS管的漏極，進(jìn)而連接至所述諧振模塊。
[0021]優(yōu)選地，所述η條并列支路中，從第一條到第η條支路，直流源的電流值以第一條支路的電流源的電流值為基數(shù)，按2的倍數(shù)增長(zhǎng)，直至第η條支路的電流源的電流值為第一支路的電流源的電流值的2η—1倍。
[0022]優(yōu)選地，所述負(fù)阻電路包括第五PMOS管，第六PMOS管，第一 NMOS管和第二 NMOS管；
[0023]所述第五PMOS管的源極連接至所述第三PMOS管的漏極;所述第五PMOS管的柵極分別連接至所述第六PMOS管的漏極、所述第一 NMOS管的柵極和所述第二 NMOS管的漏極，形成所述諧振模塊的第一輸出端;第五PMOS管的漏極分別連接至所述第六PMOS管的柵極、第一NMOS管的漏極和所述第二 NMOS管的柵極，形成所述諧振模塊的第二輸出端；
[0024]所述第一檢測(cè)端與所述第一輸出端相連，所述第二檢測(cè)端與所述第二輸出端相連;所述電容單元和所述電感并聯(lián)在所述第一輸出端和第二輸出端之間；
[0025]所述第一NMOS管的源極和所述第二 NMOS管的源極接地。
[0026]另一方面，還提供了一種寬帶頻率合成器，包括:鑒頻鑒相器、電荷栗、濾波器、小數(shù)分頻器和上述寬帶壓控振蕩器。
[0027]實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果:通過(guò)峰值檢測(cè)模塊檢測(cè)諧振模塊的峰值電壓并反饋至電流源模塊，使得峰值檢測(cè)模塊與電流源模塊形成負(fù)反饋，可有效調(diào)整諧振模塊的幅值，進(jìn)而降低相位噪聲。這樣，在確保諧振模塊輸出寬頻的同時(shí)，可有效降低壓控振蕩器的噪聲。再者，通過(guò)將諧振模塊的電感的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成圓形，使得電感的介質(zhì)損耗最小，進(jìn)一步降低了相位噪聲，保證了諧振模塊的寬頻帶輸出。另外，電流源模塊還包括開(kāi)關(guān)電流源陣列，可通過(guò)外部控制信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電流源陣列的開(kāi)啟與關(guān)閉，使得電流源的電流隨著頻率的變化而變化，這樣就可避免壓控振蕩器工作在電壓受限區(qū)，有效控制壓控振蕩器的功耗和相位噪聲。使用該寬帶壓控振蕩器的寬帶頻率合成器，只需要使用一個(gè)壓控振蕩器，具有輸出頻帶寬、面積小、功耗低且噪聲小的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0028]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1是本發(fā)明提供的寬帶壓控振蕩器結(jié)構(gòu)方框圖；
[0030]圖2是本發(fā)明提供的寬帶壓控振蕩器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是圖2中所示的電容單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032I圖4是圖2中所示的電感結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是圖2所示的電感的測(cè)試結(jié)果圖；
[0034]圖6是圖2中所示的開(kāi)關(guān)電流陣列結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7是本發(fā)明提供的頻率合成器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]實(shí)施例一寬帶壓控振蕩器
[0038]本實(shí)施例提供了一種寬帶壓控振蕩器，參見(jiàn)圖1?6，該寬帶壓控振蕩器包括:電流源模塊1、諧振模塊2和峰值檢測(cè)模塊3。
[0039]電流源模塊I，連接至諧振模塊2，用于為所述諧振模塊2提供可調(diào)電流源。諧振模塊2，用于產(chǎn)生諧振并輸出諧振頻率。峰值檢測(cè)模塊3，分別連接至諧振模塊2和電流源模塊I，用于檢測(cè)諧振模塊2的峰值電壓并反饋至電流源模塊I以調(diào)節(jié)所述電流源模塊I的輸出電流，進(jìn)而調(diào)整所述諧振模塊2的峰值電壓。
[0040]在本實(shí)施例中，寬帶壓控振蕩器的工作原理如下:
[0041]諧振模塊2為RLC或LC振蕩電路，用于產(chǎn)生振蕩頻率。電流源模塊I用于為諧振模塊2提供電流源。峰值檢測(cè)模塊3與電流源模塊I構(gòu)成負(fù)反饋回路，當(dāng)峰值檢測(cè)模塊3檢測(cè)到諧振模塊2的峰值電壓偏大或偏小時(shí)，將檢測(cè)結(jié)果反饋到電流源模塊I，進(jìn)而相應(yīng)地減小或增大電流源模塊I的電流值，從而達(dá)到調(diào)節(jié)諧振模塊2的峰值電壓的目的。因此，寬帶壓控振蕩器的相位噪聲可得到有效調(diào)整。
[0042]進(jìn)一步地，如圖2所示，峰值檢測(cè)模塊3包括第一 PMOS管PMl和第二 PMOS管PM2。第一PMOS管PMl的柵極連接至第二 PMOS管PM2的漏極，形成第一檢測(cè)端Dl。第一 PMOS管PMl的漏極連接至第二 PMOS管PM2的柵極，形成第二檢測(cè)端D2。第一檢測(cè)端Dl和第二檢測(cè)端D2分別連接至諧振模塊2的兩端。第一 PMOS管PMl和第二 PMOS管PM2的源極分別連接至電流源模塊I的兩端。應(yīng)理解，本實(shí)施例雖然只給出了峰值檢測(cè)模塊3的一個(gè)具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)施例的教導(dǎo)下，還可以變換出很多其他的實(shí)施例來(lái)，比如將PMOS管改成匪OS管并相應(yīng)改變連接方式。
[0043]應(yīng)理解，在本發(fā)明中，“第一”、“第二”和“第三”等等術(shù)語(yǔ)只是為了將相同的器件的名稱區(qū)別開(kāi)來(lái)，并不是用來(lái)表示元器件的先后順序，更不是用來(lái)限制本發(fā)明。
[0044]進(jìn)一步地，如圖1、2和6所示，電流源模塊I包括電源VDD、模擬電流源和開(kāi)關(guān)電流源陣列11。模擬電流源和開(kāi)關(guān)電流源陣列11并聯(lián)。
[0045]具體地，模擬電流源包括第三PMOS管PM3和第四PMOS管PM4。電源Vdd分別連接至第三PMOS管PM3的源極，第四PMOS管PM4的源極以及開(kāi)關(guān)電流源陣列11的一端，從而為它們提供工作電壓。第三PMOS管PM3的漏極，第四PMOS管PM4的漏極和開(kāi)關(guān)電流源陣列11的另一端相連接，進(jìn)而連接至諧振模塊2，從而為諧振模塊2提供工作電流。第三PMOS管PM3的柵極連接至第一 PMOS管PMl的源極，第四PMOS管PM4的柵極連接至第二 PMOS管PM2的源極，從而接收來(lái)自峰值檢測(cè)模塊3的反饋信號(hào)。
[0046]峰值檢測(cè)模塊3與電流源I的反饋回路工作原理為:第一和第二 PMOS管PMl和PM2強(qiáng)檢測(cè)到的峰值電壓輸出到第三和第四PMOS管PM3和PM4的柵極，當(dāng)峰值電壓偏大時(shí)，第三和第四PMOS管PM3和PM4的柵源電壓(Vcs)減小，輸出電流降低，進(jìn)而使諧振模塊3的輸出擺幅減小。當(dāng)峰值電壓偏小時(shí)，第三和第四PMOS管PM3和PM4的柵源電壓(Vgs)增大，輸出電流升高，進(jìn)而使諧振模塊2的輸出擺幅增大。
[0047]具體地，如圖6所示，開(kāi)關(guān)電流源陣列11包括η條并列支路，每條支路包括一個(gè)直流源和一個(gè)開(kāi)關(guān)，直流源與開(kāi)關(guān)串聯(lián)。每條支路的一端連接至電源Vdd，另一端連接至第三PMOS管PM3的漏極和第四PMOS管PM4的漏極，進(jìn)而連接至諧振模塊2。可通過(guò)外部控制信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電流源陣列的開(kāi)啟與關(guān)閉，使得電流源的電流隨著頻率的變化而變化，這樣就可避免壓控振蕩器工作在電壓受限區(qū)，有效控制壓控振蕩器的功耗和相位噪聲。如果不設(shè)置開(kāi)關(guān)電流源陣列，那么電流源的電流將不會(huì)隨著頻率的變化而變化。在整個(gè)頻率范圍內(nèi)，幅度變化很大，那么電路就可能工作在電壓受限區(qū)。電壓受限區(qū)的相位噪聲性能是隨著擺幅增大而變差的。同時(shí)，電壓受限區(qū)還會(huì)消耗一些不必要的功耗，加大整體電路的功耗。
[0048]在開(kāi)關(guān)電流源陣列11的η條并列支路中，從第一條到第η條支路，直流源的電流值以第一條支路的電流源的電流值I1為基數(shù)，按2的倍數(shù)增長(zhǎng)，直至第η條支路的電流源的電流值In為第一支路的電流源的電流值!!的〗11—1倍。如圖5所示，本實(shí)施例采用了一個(gè)由5位二進(jìn)制開(kāi)關(guān)控制的電流源陣列。第一至第五個(gè)直流源的電流分別為1、21、41、8I和161。
[0049]進(jìn)一步地，如圖2所示，諧振模塊2包括負(fù)阻電路21、電容單元22和與電容單元22并聯(lián)連接的電感LI。第一檢測(cè)端Dl和第二檢測(cè)端D2分別連接至電感LI的兩端。
[0050]進(jìn)一步地，如圖4所示，電感LI的形狀為具有一縫隙231的圓形，縫隙231的寬度為電感LI的兩端的距離。該電感LI的結(jié)構(gòu)是經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的，從而進(jìn)一確保壓控振蕩器的相位噪聲很低。圓形結(jié)構(gòu)相比于其他形狀，如方形、六邊形、八邊形，具有最小的介質(zhì)損耗。另夕卜，該電感LI包括兩個(gè)并聯(lián)的同心圓線圈232和233，這兩個(gè)并聯(lián)的線圈的形狀均為具有一縫隙231的圓形。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，不但可以保持圓形電感的低介質(zhì)損耗，而且可以以更小的面積獲得更大的電感值。因此，在本實(shí)施例的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要，改變同心圓線圈的數(shù)量，從而最大程度地提高單位面積的電感量。此形狀的電感具有非常好的性能，如圖5所示，質(zhì)量因子在頻率到達(dá)2.8GHz時(shí)達(dá)到峰值24.4。而且當(dāng)頻率在2.5?5GHz頻段時(shí)，質(zhì)量因子保持在20.7?24.4之間。如此高質(zhì)量因子的電感非常有利于壓控振蕩器在輸出寬頻帶的同時(shí)獲得低的相位噪聲。
[0051]進(jìn)一步地，如圖3所示，電容單元22包括開(kāi)關(guān)電容陣列221和模擬調(diào)諧電容222。開(kāi)關(guān)電容陣列221與模擬調(diào)諧電容222并聯(lián)。
[0052]具體地，如圖2和3所示，開(kāi)關(guān)電容陣列221包括η條并列支路，每條支路包括兩個(gè)電容和一個(gè)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在兩個(gè)電容之間，兩個(gè)電容未連接開(kāi)關(guān)的一端分別連接至第一檢測(cè)端Dl和第二檢測(cè)端D2。
[0053]模擬調(diào)諧電容222包括兩個(gè)可變電容Cv，兩個(gè)可變電容Cv背靠背對(duì)接，對(duì)接端連接至外部調(diào)諧電壓Vctr。
[0054]進(jìn)一步地，如圖2所示，負(fù)阻電路模塊21包括:第五PMOS管PM5，第六PMOS管PM6，第一 NMOS 管 NMl 和第二 NMOS 管 NM2。
[0055]具體地，第五PMOS管PM5的源極連接至第三PMOS管PM3的漏極。第五PMOS管PM5的柵極分別連接至第六PMOS管PM6的漏極、第一 NMOS管匪I的柵極和第二 NMOS管的漏極，形成諧振模塊2的第一輸出端Tl。第五PMOS管PM5的漏極分別連接至第六PMOS管PM6的柵極、第一NMOS管匪I的漏極和第二 NMOS管匪2的柵極，形成諧振模塊2的第二輸出端T2。
[0056]第一檢測(cè)端Dl與第一輸出端Tl相連，第二檢測(cè)端D2與第二輸出端T2相連。電容單元22和電感LI并聯(lián)在第一輸出端Tl和第二輸出端T2之間。第一匪OS管匪I的源極和第二NMOS管NM2的源極接地。
[0057]在本實(shí)施例中，第一和第二NMOS管匪I和匪2與第五和第六PMOS管PM5和PM5構(gòu)成了負(fù)阻對(duì)，保證了振蕩電路的起振。
[0058]實(shí)施例二寬帶頻率合成器
[0059]本實(shí)施例提供了一種相寬帶頻率合成器，如圖7所示，該寬帶頻率合成器包括:鑒頻鑒相器100、電荷栗200、濾波器300、小數(shù)分頻器400以及上述實(shí)施例一中的寬帶壓控振蕩器500 ο鑒頻鑒相器100、電荷栗200、濾波器300、寬帶壓控振蕩器500和小數(shù)分頻器400依次連接形成一個(gè)環(huán)路。
[0060]具體地，如圖7所示，XIN用于提供參考時(shí)鐘信號(hào)，該參考時(shí)鐘信號(hào)可來(lái)自晶振，也可以來(lái)自外部時(shí)鐘，這樣有利于參考時(shí)鐘信號(hào)的便利化和靈活化。環(huán)路工作時(shí)，鑒頻鑒相器100比較輸入的參考時(shí)鐘信號(hào)和小數(shù)分頻器400反饋的分頻信號(hào)的頻率和相位，同時(shí)鑒頻鑒相器100輸出控制信號(hào)控制電荷栗200的輸出電流。如果參考時(shí)鐘信號(hào)超前小數(shù)分頻器400反饋的分頻信號(hào)，那么電荷栗200給濾波器300充電，反之則放電。濾波器300對(duì)輸出電流進(jìn)行濾波后得到一個(gè)直流控制電壓Vctr，來(lái)調(diào)整寬帶壓控振蕩器500的振蕩頻率，以調(diào)整寬帶壓控振蕩器500輸入至鑒頻鑒相器100的信號(hào)的頻率和相位，從而使小數(shù)分頻器400反饋的分頻信號(hào)和參考時(shí)鐘信號(hào)同頻同相。
[0061]本實(shí)施例提供的頻率合成器，只需要使用一個(gè)壓控振蕩器，只有一個(gè)環(huán)路，且無(wú)需使用混頻器，就可以獲得非常寬的頻帶輸出。因此，相比于現(xiàn)有技術(shù)中使用多個(gè)壓控振蕩器或者多個(gè)環(huán)路的頻率合成器，本發(fā)明中的寬帶頻率合成器具有輸出頻帶寬、面積小、功耗低且噪聲小的特點(diǎn)。相比于現(xiàn)有技術(shù)中使用混頻器的頻率合成器，本發(fā)明中的寬帶頻率合成器具有雜散低、面積小的特點(diǎn)。
[0062]進(jìn)一步地，如圖7所示，寬帶頻率合成器還可包括整數(shù)分頻器600。整數(shù)分頻器600對(duì)寬帶壓控振蕩器500輸出的頻率進(jìn)行N分頻，N的取值可為2、4、8、16、32、64和128中的任何一個(gè)。通過(guò)整數(shù)分頻器600可以將寬帶壓控振蕩器600的寬頻帶輸出變換成其他需要的頻帶。
[0063]進(jìn)一步地，寬帶頻率合成器還可包括輸出級(jí)700，用于將分頻器600的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成I相和Q相輸出。
[0064]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種寬帶壓控振蕩器，其特征在于，包括:電流源模塊(I)、諧振模塊(2)和峰值檢測(cè)豐旲塊(3)； 所述電流源模塊(I)連接至所述諧振模塊(2)，用于為所述諧振模塊(2)提供可調(diào)電流源； 所述諧振模塊(2)用于產(chǎn)生諧振并輸出諧振頻率； 峰值檢測(cè)模塊(3)分別連接至所述諧振模塊(2)和所述電流源模塊(I)，用于檢測(cè)所述諧振模塊(2)的峰值電壓并反饋至所述電流源模塊(I)以調(diào)節(jié)所述電流源模塊(I)的輸出電流，進(jìn)而調(diào)整所述諧振模塊(2)的峰值電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述峰值檢測(cè)模塊(3)包括第一PMOS管(PMl)和第二 PMOS管(PM2);所述第一 PMOS管(PMl)的柵極連接至所述第二 PMOS管(PM2)的漏極，形成第一檢測(cè)端(Dl);所述第一 PMOS管(PMl)的漏極連接至所述第二 PMOS管(PM2)的柵極，形成第二檢測(cè)端(D2);所述第一檢測(cè)端(Dl)和所述第二檢測(cè)端(D2)分別連接至所述諧振模塊(2)的兩端;所述第一 PMOS管(PMl)和所述第二 PMOS管(PM2)的源極分別連接至所述電流源模塊(I)的兩端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述諧振模塊(2)包括:負(fù)阻電路(21)，電容單元(22)和與所述電容單元(22)并聯(lián)連接的電感(LI);所述第一檢測(cè)端(Dl)和所述第二檢測(cè)端(D2)分別連接至所述電感(LI)的兩端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述電感(LI)的形狀為具有一縫隙(231)的圓形，所述縫隙的寬度為所述電感(LI)的兩端的距離。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述電感(LI)包括兩個(gè)并聯(lián)的線圈(232，233)，所述兩個(gè)并聯(lián)的線圈(232，233)的形狀均為具有一縫隙(231)的圓形。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述電容單元(22)包括開(kāi)關(guān)電容陣列(221)和模擬調(diào)諧電容(222)，所述開(kāi)關(guān)電容陣列(221)與所述模擬調(diào)諧電容(222)并聯(lián)； 所述開(kāi)關(guān)電容陣列(221)包括η條并列支路，每條支路包括兩個(gè)電容和一個(gè)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在兩個(gè)電容之間，兩個(gè)電容未連接開(kāi)關(guān)的一端分別連接至所述第一檢測(cè)端(Dl)和所述第二檢測(cè)端(D2); 所述模擬調(diào)諧電容(222)包括兩個(gè)可變電容(Cv)，所述兩個(gè)可變電容(Cv)背靠背對(duì)接，對(duì)接端連接至外部調(diào)諧電壓(Vctr)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述電流源模塊(I)包括電源(VDD)、模擬電流源和開(kāi)關(guān)電流源陣列(11)，所述模擬電流源和開(kāi)關(guān)電流源陣列(11)并聯(lián)； 所述模擬電流源包括第三PMOS管(PM3)和第四PMOS管(PM4);所述電源(Vdd )分別連接至所述第三PMOS管(PM3)的源極，第四PMOS管(PM4)的源極和開(kāi)關(guān)電流源陣列(11)的一端;所述第三PMOS管(PM3)的漏極，第四PMOS管(PM4)的漏極和所述開(kāi)關(guān)電流源陣列(11)的另一端相連接，進(jìn)而連接至所述諧振模塊(2);所述第三PMOS管(PM3)的柵極連接至所述第一PMOS管(PMl)的源極，所述第四PMOS管(PM4)的柵極連接至所述第二 PMOS管(PM2)的源極； 所述開(kāi)關(guān)電流源陣列(11)包括η條并列支路，每條支路包括一個(gè)直流源和一個(gè)開(kāi)關(guān)，直流源與開(kāi)關(guān)串聯(lián)；每條支路的一端連接至所述電源(Vdd)，另一端連接至所述第三PMOS管(ΡΜ3)的漏極和第四PMOS管(ΡΜ4)的漏極，進(jìn)而連接至所述諧振模塊(2)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述η條并列支路中，從第一條到第η條支路，直流源的電流值以第一條支路的電流源的電流值(11)為基數(shù)，按2的倍數(shù)增長(zhǎng)，直至第η條支路的電流源的電流值(In)為第一支路的電流源的電流值(I1)的2η—1倍。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的寬帶壓控振蕩器，其特征在于，所述負(fù)阻電路(21)包括第五PMOS管(ΡΜ5)，第六PMOS管(ΡΜ6)，第一NMOS管(NMl)和第二NMOS管(ΝΜ2)； 所述第五PMOS管(ΡΜ5)的源極連接至所述第三PMOS管(ΡΜ3)的漏極；所述第五PMOS管(ΡΜ5)的柵極分別連接至所述第六PMOS管(ΡΜ6)的漏極、所述第一NMOS管(Wl)的柵極和所述第二 NMOS管的漏極，形成所述諧振模塊(2)的第一輸出端(Tl);第五PMOS管(ΡΜ5)的漏極分別連接至所述第六PMOS管(ΡΜ6)的柵極、第一 NMOS管(匪I)的漏極和所述第二匪OS管(ΝΜ2)的柵極，形成所述諧振模塊(2)的第二輸出端(T2); 所述第一檢測(cè)端(Dl)與所述第一輸出端(Tl)相連，所述第二檢測(cè)端(D2)與所述第二輸出端(Τ2)相連;所述電容單元(22)和所述電感(LI)并聯(lián)在所述第一輸出端(Tl)和第二輸出端(Τ2)之間； 所述第一 NMOS管(NMl)的源極和所述第二 NMOS管(ΝΜ2)的源極接地。10.—種寬帶頻率合成器，包括鑒頻鑒相器、電荷栗、濾波器和小數(shù)分頻器，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的壓控振蕩器。
【文檔編號(hào)】H03L7/099GK105897263SQ201610185895
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】張科峰, 胡昂
【申請(qǐng)人】武漢芯泰科技有限公司