[发明专利]低功耗宽带压控振荡器

摘要

本发明公开一种低功耗宽带压控振荡器，包括第一负阻电路模块、第二负阻电路模块和四阶谐振腔，利用四阶谐振腔的双谐振频率特性，通过控制第一负阻电路模块或第二负阻电路模块补偿四阶谐振腔的能量损耗，使四阶谐振腔择一地谐振在高、低两个相邻频段并使两个频段有一定的重合来覆盖一个非常宽的频率范围。此外，第一负阻电路模块和第二负阻电路模块采用电流复用技术来降低功耗并改进相位噪声，使得所述压控振荡器电路在输出宽频率范围的同时能获得较低的功耗和相位噪声。

主权项

一种低功耗宽带压控振荡器，其特征是：包括第一、第二两个负阻电路模块和四阶谐振腔，其中：第一负阻电路模块包括PMOS管Mp1、NMOS管Mn1以及开关K1及K2，电源VDD串联开关K1后连接PMOS管Mp1的源极，NMOS管Mn1的源极串联开关K2后接地，NMOS管Mn1的栅极连接PMOS管Mp1的漏极作为输出端Q1，PMOS管Mp1的栅极连接NMOS管Mn1的漏极作为输出端Q2，外部控制信号Mode同时控制开关K1及K2的导通或断开；第二负阻电路模块包括PMOS管Mp2、NMOS管Mn2以及开关K3及K4，电源VDD串联开关K3后连接PMOS管Mp2的源极，NMOS管Mn2的源极串联开关K4后接地，NMOS管Mn2的栅极连接PMOS管Mp2的漏极作为输出端Q3，PMOS管Mp2的栅极连接NMOS管Mn2的漏极作为输出端Q4，外部控制信号Mode经反相器后同时控制开关K3及K4的导通或断开；四阶谐振腔包括电感L1及第一电容单元和电感L2及第二电容单元，电感L1与第一电容单元并联在第一负阻电路模块的输出端Q1与输出端Q2之间，电感L2与第二电容单元并联在第二负阻电路模块的输出端Q3与输出端Q4之间；其中：第一电容单元包括第一开关电容阵列和第一模拟调谐电容，第一开关电容阵列包括n条并列支路，每条支路包含两个电容和一个开关，开关串联接在两个电容之间，两个电容未连接开关的一端分别与第一负阻电路模块的输出端Q1和输出端Q2连接，n条并列支路中从第一条到第n条支路，电容值以第一条支路电容值为基数，按2的倍数增长，第一条支路中的两个电容均定义为Cb1、一个开关定义为SW0，由外部控制信号S0控制SW0导通和关断，直至第n条支路中的两个电容定义均为2n‑1Cb1、一个开关定义为SWn‑1，由外部控制信号Sn‑1控制SWn‑1导通和关断；第一模拟调谐电容包括两个可变电容Cv1，两个可变电容Cv1背靠背对接，对接端与模拟调谐电压Vctrl相连，两个可变电容Cv1未连接在一起的一端分别与第一负阻电路模块的输出端Q1和输出端Q2连接；第二电容单元包括第二开关电容阵列和第二模拟调谐电容，第二开关电容阵列包括与第一开关电容阵列对应的n条并列支路，每条支路包含两个电容和一个开关，开关串联接在两个电容之间，两个电容未连接开关的一端分别与第一负阻电路模块的输出端Q3和输出端Q4连接，n条并列支路中从第一条到第n条支路，电容值以第一条支路电容值为基数，按2的倍数增长，第一条支路中的两个电容均定义为Cb2、一个开关定义为SW0，由外部控制信号S0控制SW0导通和关断，直至第n条支路中的两个电容定义均为2n‑1Cb2、一个开关定义为SWn‑1，由外部控制信号Sn‑1控制SWn‑1导通和关断；第二模拟调谐电容包括两个可变电容Cv2，两个可变电容Cv2背靠背对接，对接端与模拟调谐电压Vctrl相连，两个可变电容Cv2未连接在一起的一端分别与第二负阻电路模块的输出端Q3和输出端Q4连接；第一开关电容阵列和第二开关电容阵列由同一组控制字S0～Sn‑1控制。