一种线性调谐的环形振荡器

摘要

本发明提供一种线性调谐的环形振荡器，所述的环形振荡器是用于在时间域量化的模数转换(ADC)电路，其中的环形振荡器负责把电压域(Voltage)的信号转化到频率域(Frequency)，但由于这个电压到频率（V-F）的转换的非线性限制了ADC的信噪比(SNR)，所述的环形振荡器采用运放形成负反馈使得环振的充电电流跟输入的调谐电压成线性关系，同时改变环振延迟单元的PMOS跟NMOS的尺寸比值，使得环振的振荡频率只跟充电电流成线性关系。本发明通过上述两种方法使得环振的V-F曲线线性化，减小谐波失真，提高了ADC的信噪比。

主权项

一种线性调谐的环形振荡器，其特征在于，包括调谐电压到基准调谐电流的线性转换电路（8）和电流调谐的环形振荡器（9），其中：所述的调谐电压到调谐电流的线性转换电路（8）包括：差分输入单端输出的运算放大器（1），单级共源放大管（4），基准电阻（5），米勒补偿电容（3），米勒补偿电阻（2）和PMOS电流镜管（6），在基准电阻（5）上产生的电压反馈到运算放大器（1）的负端，跟运算放大器（1）正端输入的调谐电压Vtune的差值被运算放大器（1）放大，再经过单级共源放大管（4）的放大成一个电流，此电流在基准电阻（5）上产生电压的增量，最终使得基准电阻（5）上的电压跟随输入调谐电压Vtune的变化，也即基准电阻（5）上的电流与输入调谐电压成线性关系；米勒补偿的电容（3）和米勒补偿电阻（2）是用来补偿负反馈回路的，使反馈回路的主极点和次主极点分开，增加环路的相位裕度，同时米勒补偿电容（3）和米勒补偿电阻（2）的串联形成了一个零点，恰当的零点的频率能抵消极点的影响，增加环路的稳定性；PMOS电流镜管（6）因为与基准电阻（5）串联在唯一一个支路上，所以其电流也与调谐电压成线性关系；所述的电流调谐的环形振荡器（9）包括十五级的延迟单位，每级的环形振荡器提供一定度数的交流相移，整个环振环路提供180度的交流相移，加上本身180度的反向直流相移，最终使得在提供180度交流相移的频率点处形成稳定的振荡。