[发明专利]模拟变容二极管

说明书

技术领域

本发明一般说来涉及模拟变容二极管。

背景技术

变容二极管是其电容量随加到该器件的控制电压而变的电子器件。变容二极管一般用来在振荡器中控制它的振荡频率。

作为更具体的示例，所述振荡器可以是锁相环(PLL)的压控振荡器(VCO)。VCO一般产生用于PLL的振荡输出信号，而PLL控制VCO的振荡频率以便把所述输出信号锁定在基准信号上。关于这一点，PLL一般调节提供给反馈回路中的VCO的变容二极管的频率控制信号以便实现所述锁定。频率控制信号随基准信号和PLL的输出信号之间的相位差而改变。因此，通过利用频率控制信号控制变容二极管的电容量，PLL精细地调谐VCO的振荡频率以便实现所述锁定。

发明内容

在本发明的实施例中，振荡器包括用以接收控制信号以便控制振荡器的频率的多个变容二极管单元。每一个变容二极管单元包括开关，所述开关包括用以接收控制信号的第一端子以及第二端子，使得所述开关响应第一和第二端子之间的电压而操作以控制变容二极管单元的电容量。振荡器包括用以向每一个第二端子提供不同偏压的电路和耦合到变容二极管单元的放大器，以便产生振荡信号。

在本发明的另一个实施例中，锁相环包括鉴相器和振荡器。鉴相器产生频率控制信号，而振荡器响应频率控制信号而产生振荡信号。振荡器包括用以共同确定(establish)振荡信号的频率的多个变容二极管单元。每一个变容二极管单元包括开关，所述开关包括用以接收频率控制信号的第一端子以及第二端子，使得所述开关响应第一和第二端子之间的电压而操作以控制变容二极管单元的电容量。所述第二端子接收不同的偏压。

在本发明的另一个实施例中，无线电装置包括混频器和本机振荡器。混频器接收由本机振荡器产生的本机振荡信号。本机振荡器电路包括用以共同确定本机振荡频率的多个变容二极管单元。每一个变容二极管单元包括开关，所述开关包括用以接收频率控制信号的第一端子以及第二端子，使得所述开关响应第一和第二端子之间的电压差而操作以控制变容二极管单元的电容量。所述第二端子接收不同的偏压。

在本发明的又一个实施例中，一种方法包括提供多个变容二极管单元并响应所述多个变容二极管单元的电容量而控制振荡器的频率。对于每一个变容二极管单元，响应所述变容二极管单元的用以接收控制信号的第一端子与所述变容二极管单元的第二端子之间的电压而确定所述变容二极管单元的电容量。所述方法包括向变容二极管单元的第二端子提供不同偏压。

从以下的附图、描述和权利要求书将明白本发明的优点和其他特征。

附图说明

图1是按照本发明实施例的锁相环的示意图。

图2是图1的按照本发明实施例的锁相环的压控振荡器的可变电容器示意图。

图3是图2的按照本发明实施例的单端变容二极管单元的示意图。

图4是图解说明按照本发明实施例的变容二极管单元的电容量与向所述变容二极管单元提供的电压的关系的转换函数。

图5A图解说明按照本发明实施例的变容二极管电容量与控制电压的关系曲线的偏移。

图5B是图解说明按照本发明实施例的图1的可变电容器的电容量与控制电压的关系曲线的转换函数。

图6是按照本发明实施例的图2的可变电容器的更详细的示意图。

图7是按照本发明实施例的描述补偿体积效应的技术的流程图。

图8是按照本发明另一个实施例的差动变容二极管单元的示意图。

图9是利用按照本发明另一个实施例的图1的差动变容二极管单元的可变电容器的示意图。

图10图解说明按照本发明实施例的增量电容量对增量偏压的比率与可变电容器的控制电压的关系曲线。

图11是描述按照本发明实施例的扩展可变电容器的频率增益的可控范围的技术的流程图。  

图12是按照本发明实施例的无线系统的示意图。

具体实施方式

参考图1，按照本发明的实施例，各模拟变容二极管单元电耦合在一起形成可变电容器30。如下面描述的，可以利用模拟频率控制信号(在图1中称为″Vc″)在与传统电容装置相比的较大的信号范围内以线性方式控制可变电容器30的电容量。虽然图1把可变电容器30描绘成锁相环(PLL)10的压控振荡器(VCO)24的一部分，但是，应该明白，按照本发明的许多可能的实施例，不同于PLL的其它电路和系统以及包括PLL的系统也可以使用基于变容二极管的可变电容器30。