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M_p1、NMOS管M_n1以及开关K₁及K₂，电源VDD串联开关K₁后连接PMOS管M_p1的源极，NMOS管M_n1的源极串联开关K₂后接地，NMOS管M_n1的栅极连接PMOS管M_p1的漏极作为输出端Q₁，PMOS管M_p1的栅极连接NMOS管M_n1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M_p2、NMOS管M_n2以及开关K₃及K₄，电源VDD串联开关K₃后连接PMOS管M_p2的源极，NMOS管M_n2的源极串联开关K₄后接地，NMOS管M_n2的栅极连接PMOS管M_p2的漏极作为输出端Q₃，PMOS管M_p2的栅极连接NMOS管M_n2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C_b1、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2^n‑1C_b1、一个开关定义为SW_n‑1，由外部控制信号S_n‑1控制SW_n‑1导通和关断；第一模拟调谐电容包括两个可变电容C_v1，两个可变电容C_v1背靠背对接，对接端与模拟调谐电压V_ctrl相连，两个可变电容C_v1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C_b2、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2^n‑1C_b2、一个开关定义为SW_n‑1，由外部控制信号S_n‑1控制SW_n‑1导通和关断；第二模拟调谐电容包括两个可变电容C_v2，两个可变电容C_v2背靠背对接，对接端与模拟调谐电压V_ctrl相连，两个可变电容C_v2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～S_n‑1控制。