[发明专利]电压控制振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压控制振荡器(voltage control oscillator)。

背景技术

电压控制振荡器是根据一控制电压调整所产生的一振荡信号的一振荡频率。

在传统电压控制振荡器中，低电压电平的控制电压通常无法使之产生振荡信号。图1图解其中一种状况，其中以横轴为上述控制电压(标号为VCNT)、并以纵轴为上述振荡频率(标号fout)。如图所示，控制电压VCNT对振荡频率fout的影响存在一不作用区间102。当控制电压VCNT的电位落入该不作用区域102时，振荡频率fout没有回应，振荡器不作用。

发明内容

本发明公开一种电压控制振荡器，其中包括一控制信号调整器以及环型连结的多个延迟单元。该控制信号调整器接收一第一控制信号以产生一第二控制信号，并于该第一控制信号小于一晶体管临界电位时升压转换该第一控制信号以产生该第二控制信号。环形连结的这些延迟单元则在该第一以及该第二控制信号的控制下产生一振荡信号。

上述延迟单元各自包括：第一组以及第二组电流控制晶体管。第一组电流控制晶体管各自以一控制端接收该第一控制信号。第二组电流控制晶体管，各自以一控制端接收该第二控制信号。上述第一组以及第二组电流控制晶体管用于一同决定该振荡信号的一振荡频率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。

附图说明

图1图解传统电压控制振荡器的作用，其中以横轴表示一控制信号VCNT且以纵轴表示传统电压控制振荡器所产生的振荡信号的振荡频率fout；

图2以一方块图图解根据本发明的实施方式所实现的一电压控制振荡器；

图3图解图2所述控制信号调整器202的一种实施方式；

图4图解图2的延迟单元(2041、2042与2043)的一种实施方式；以及

图5图解根据本发明一种实施方式所实现的一电压控制振荡器的作用，其中以横轴表示第一控制信号VCNT1且以纵轴表示振荡频率fout。

【主要元件符号说明】

102～不作用区间；

200～电压控制振荡器；202～控制信号调整器；

204_1...204_3～延迟单元；

300～控制信号调整器；302～电流-电压转换单元；

304～偏压电路；

400～延迟单元；      402～差动输入输出电路；

C～电容；              D～漏极

fout～振荡频率；       G～栅极；

Mn1...Mn4～第一...第四N沟道晶体管；

Mp1...Mp6～第一...第六P沟道晶体管；

n1～电流源I的输出端；

I～电流源；

R1、R2～电阻；       S～源极；

Vb～偏压电位；       VCNT～控制信号；

VCNT1、VCNT2～第一、第二控制信号；

VDD～电源电位；

Vpi1...Vpi3、Vpik～第一差动输入端；

Vpo1...Vpo3、Vpok～第一差动输出端；

Vni1...Vni3、Vnik～第二差动输入端；

Vno1...Vno3、Vnok～第二差动输出端；以及

Vout～振荡信号。

具体实施方式

图2以一方块图图解根据本发明一种实施方式所实现的一电压控制振荡器200。电压控制振荡器200包括一控制信号调整器202以及环型连结的多个延迟单元204_1...204_3。

控制信号调整器202接收一第一控制信号VCNT1以产生一第二控制信号VCNT2，并于该第一控制信号VCNT1小于启动晶体管动作所需的一晶体管临界电位(transistor threshold voltage)时升压转换该第一控制信号VCNT1以产生该第二控制信号VCNT2。

这些延迟单元204_1...204_3在该第一以及该第二控制信号VCNT1以及VCNT2的控制下产生一振荡信号Vout。本发明在延迟单元204_1...204_3中有特殊设计，使各个延迟单元除了受第一控制信号VCNT1影响外，更受第二控制信号VCNT2影响而动作。以每一个延迟单元为例，其中包括两组电流控制晶体管。第一组电流控制晶体管各自具有一控制端接收该第一控制信号VCNT1，第二组电流控制晶体管各自具有一控制端接收该第二控制信号VCNT2，且第一组以及第二组电流控制晶体管会一同影响振荡信号Vout的一振荡频率。