一种频段可编程LC_DCO电路结构

摘要

本发明公开了一种频段可编程LC_DCO电路结构，所述LC_DCO电路包括交叉耦合无尾电流源互补可编程负阻模块、可编程电感模块和开关电容阵列。首先，通过可编程开关选择不同感值的电感与固有电容构成谐振腔；然后，调制负阻电路的左右两条支路电流大小产生起振所需的负阻，实现LC_DCO振荡。最后，通过控制两种不同的开关电容阵列接入谐振腔的有效容值大小，实现工作频率范围和调谐精度的调制。本发明电路具有输出频段可编程，调谐精度可调等特性，同时具有实现面积小，集成度高，设计灵活性强的优势。

主权项

一种频段可编程LC_DCO电路结构，其特征在于它包括第一PMOS管（MP1）、第二PMOS管（MP2）、第一NMOS管（MN1）、第二NMOS管（MN2）、第三个NMOS管（MN5）、第四个NMOS管（MN6）、左侧第一电流源（IBIAS）、右侧第一电流源（IBIAS）、第一对NMOS管（MN3_1/MN4_1）、第二对NMOS管（MN3_2/MN4_2）、第n对NMOS管（MN3_n/MN4_n）、左侧第一开关（sw_1）、左侧第二开关（sw_2）、左侧第n开关（sw_n）、右侧第一开关（sw_1）、右侧第二开关（sw_2）、右侧第n开关（sw_n）、第一电感（L1）、第二电感（L2）、第N电感（LN）、中间第一开关（s_1）、中间第二开关（s_2）、中间第N开关（s_n）、左边一级门阵列电容、左边二级门阵列电容、右边一级门阵列电容、右边二阶门阵列电容，其中第一PMOS管（MP1）的栅极和第一NMOS管（MN1）的栅极互连接到第一输出节点（OUTBAR），第一PMOS管（MP1）的漏极和第一NMOS管（MN1）的漏极互连接到第二输出节点（OUT），第一PMOS管（MP1）的源极接电源（VCC），第一NMOS管（MN1）的源极接地线，第二PMOS管（MP2）的栅极和第二NMOS管（MN2）的栅极互连接到第二输出节点（OUT），第二PMOS管（MP2）的漏极和第二NMOS管（MN2）的漏极互连接到第一输出节点（OUTBAR），第二PMOS管（MP2）的源极接电源（VCC），第二NMOS管（MN2）的源极接到地线，第一PMOS管（MP1），第二PMOS管（MP2），第一NMOS管（MN1）和第二NMOS管（MN2）形成互补型交叉耦合无尾电流源的负阻结构，左侧第一电流源（IBIAS）的负端连接第三个NMOS管（MN5）漏极，左侧第一电流源（IBIAS）的正端连接电源（VCC），第三个NMOS管（MN5）的漏极和栅极短接，第三个NMOS管（MN5）源极接地，左侧第一开关（sw_1）的一端连接第一对NMOS管中第一NMOS管（MN3_1）的漏极，左侧第一开关（sw_1）的另一端连接第二输出节点（OUT），第一对NMOS管中第一NMOS管（MN3_1）的栅极连接第三个NMOS管（MN5）的栅极，第一对NMOS管中第一NMOS管（MN3_1）的源极连接地，左侧第二开关（sw_2）的一端连接第二对NMOS管中第一NMOS管（MN3_2）的漏极，左侧第二开关（sw_2）的另一端连接第二输出节点（OUT），第二对NMOS管中第一NMOS管（MN3_2）的栅极连接第三个NMOS管（MN5）的栅极，第二对NMOS管中第一NMOS管（MN3_2）的源极连接地，左侧第n开关（sw_n）的一端连接第n对NMOS管中第一NMOS管（MN3_n）的漏极，左侧第n开关（sw_n）的另一端连接第二输出节点（OUT），第n对NMOS管中第一NMOS管（MN3_n）的栅极连接第三个NMOS管（MN5）的栅极，第n对NMOS管中第一NMOS管（MN3_n）的源极连接地，第三个NMOS管（MN5），左侧第一电流源（IBIAS），左侧第一开关（sw_1），左侧第二开关（sw_2），左侧第n开关（sw_n），第一对NMOS管中第一NMOS管（MN3_1），第二对NMOS管中第一NMOS管（MN3_2），第n对NMOS管中第一NMOS管（MN3_n）联合形成左侧可编程电流镜结构，右侧第一电流源（IBIAS）的负端连接第四个NMOS管（MN6）漏极，右侧第一电流源（IBIAS）的正端连接电源（VCC），第四个NMOS管（MN6）的漏极和栅极短接，第四个NMOS管（MN6）源极接地，右侧第一开关（sw_1）的一端连接第一对NMOS管中第二NMOS管（MN4_1）的漏极，右侧第一开关（sw_1）的另一端连接第一输出节点（OUTBAR），第一对NMOS管中第二NMOS管（MN4_1）的栅极连接第四个NMOS管（MN6）的栅极，第一对NMOS管中第二NMOS管（MN4_1）的源极连接地，右侧第二开关（sw_2）的一端连接第二对NMOS管中第二NMOS管（MN4_2）的漏极，右侧第二开关（sw_2）的另一端连接第一输出节点（OUTBAR），第二对NMOS管中第二NMOS管（MN4_2）的栅极连接第四个NMOS管（MN6）的栅极，第二对NMOS管中第二NMOS管（MN4_2）的源极连接地，右侧第n开关（sw_n）的一端连接第n对NMOS管中第二NMOS管（MN4_n）的漏极，右侧第n开关（sw_n）的另一端连接第一输出节点（OUTBAR），第n对NMOS管中第二NMOS管（MN4_n）的栅极连接第四个NMOS管（MN6）的栅极，第n对NMOS管中第二NMOS管（MN4_n）的源极连接地，第四个NMOS管（MN6），右侧第一电流源（IBIAS），右侧第一开关（sw_1），右侧第二开关（sw_2），右侧第n开关（sw_n），第一对NMOS管中第二NMOS管（MN4_1），第二对NMOS管中第二NMOS管（MN4_2），第n对NMOS管中第二NMOS管（MN4_n）联合形成右侧可编程电流镜结构，互补型交叉耦合无尾电流源的负阻结构，左侧可编程电流镜结构和右侧可编程电流镜结构形成可编程负阻的电路结构，第一电感（L1）一端连接第二输出节点（OUT），另一端连接中间第一开关（s_1），中间第一开关（s_1）的另一端连接第一输出节点（OUTBAR），第二电感（L2）一端连接第二输出节点（OUT），另一端连接中间第二开关（s_2），中间第二开关（s_2）另一端连接第一输出节点（OUTBAR），第N电感（LN）一端连接第二输出节点（OUT），另一端连接中间第N开关（s_n），中间第N开关（s_n的）另一端连接第一输出节点（OUTBAR），第一电感（L1），第二电感（L2），第N电感（LN），中间第一开关（s_1），中间第二开关（s_2），中间第N开关（s_n）联合形成可编程电感结构，左边一级门阵列电容一端连接第二输出节点（OUT），左边一级门阵列电容另外一端连接地，左边二级门阵列电容一端连接第二输出节点（OUT），左边二级门阵列电容另外一端连接地，右边一级门阵列电容一端连接第一输出节点（OUTBAR），右边一级门阵列电容另外一端连接地，右边二级门阵列电容一端连接第一输出节点（OUTBAR），左边二级门阵列电容另外一端连接地，左边一级门阵列电容，右边一级门阵列电容联合形成细调电容，左边二级门阵列电容，右边二级门阵列电容联合形成粗调电容，可编程负阻的电路结构、可编程电感结构、细调门阵列电容以及粗调门阵列电容组合形成精度高、范围广的高性能可编程LC_DCO。