[发明专利]振幅检测控制电路和数控晶体振荡器系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种振幅检测控制电路和数控晶体振荡器系统。

背景技术

数字控制晶体振荡器(DCXO)电路在现代无线通信芯片系统中得到广泛应用。通常由以下几部分组成：提供振荡所需负阻的振荡放大器，保证起振的振幅检测与控制电路，有的设计还会加上温度补偿电路来修正温度变化带来的振荡频率的漂移。其中，振荡幅度检测和控制电路用来保证起振和/或快速的启动。

振荡幅度检测和控制电路有数字和模拟两种常见的实现途径。数字实现方式中，通常会要求有额外的时钟输入，而因为时钟域上的延迟无法做到实时的控制，因此会影响电路的可靠性。模拟实现方式中，可提供对振幅的实时控制也不需要有额外的时钟输入，但其使用的检测门限会随工艺、电源电压和温度(PVT)的变化而发生变化，从而影响电路的可靠性。另外的振幅检测和控制电路还会引入额外的相噪和负载问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种振幅检测控制电路和数控晶体振荡器系统，其中振幅检测控制电路能够对振荡放大器的震荡幅度进行稳定检测，并根据检测结果补偿数字控制晶体振荡器的震荡幅度，使之恒定，有效的提高了数字控制晶体振荡器电路的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种数控晶体振荡器的振幅检测控制电路，其特征在于，所述振幅检测控制电路包括：峰值检测电路、控制电路和补偿输出电路；

所述峰值检测电路包括：

正向峰值检测单元，用于对振荡器的正向峰值电压进行检测，得到第一检测电压；

反向峰值检测单元，用于对振荡器的反向峰值电压进行检测，得到第二检测电压；

补偿单元，与所述正向峰值检测单元相连接，用于对所述第一检测电压进行补偿，得到第三检测电压，所述补偿用以在第一检测电压中抵消反向峰值检测单元中引入的第二检测电压与反向峰值电压之间的电压差；

所述控制电路用于对所述第三检测电压和第二检测电压进行处理，产生控制电压；

所述补偿输出电路根据所述控制电压生成控制电流，用于补偿所述数控晶体振荡器的震荡幅度。

优选的，述正向峰值检测单元具体包括：第一N型金属-氧化物-半导体NMOS晶体管M1、直流偏置电路和第一电容C1；

其中，所述直流偏置电路具体包括：第一电流源、偏置反馈电路、和电流镜；

所述第一电流源用于向所述电流镜提供恒定的第一电流I1；

所述偏置反馈电路用于向所述电流镜提供工作电压；

所述第一NMOS晶体管的栅极接入振荡放大器输出信号；

所述第一电容C1的两端分别连接所述第一NMOS晶体管M1的源极和地；

所述电流镜具体包括第二NMOS晶体管M6和第三NMOS晶体管M5，所述第二NMOS晶体管M6和第三NMOS晶体管M5共栅共源连接，所述第二NMOS晶体管M6为所述电流镜的输入端，与所述第一电流源串联连接，所述第一NMOS晶体管M1与所述第三NMOS晶体管M5串联连接，为所述电流镜的输出端；其中，所述偏置反馈电路为第二NMOS晶体管M6和第三NMOS晶体管M5共栅端提供导通电压，所述偏置反馈电路为第二NMOS晶体管M6和第三NMOS晶体管M5按第一比例匹配，以使所述流过第三NMOS晶体管M6和第一NMOS晶体管M5的第二电流与所述第一电流具有第一比例关系；

所述第一NMOS晶体管M1的源极为正向峰值检测单元的输出端，输出第一检测电压。

进一步优选的，所述偏置反馈电路具体包括：第一运算放大器和第四NMOS晶体管M7；

所述第一运算放大器的正向输入端接入参考电路电压，反向输入端接入第四NMOS晶体管M7的源极的输出电压，输出端连接第四NMOS晶体管M7的栅极，通过所述第一运算放大器的增益控制所述第四NMOS晶体管持续导通，以使所述第一电流源的电流I1经所述第四NMOS晶体管M7后输入所述第二NMOS晶体管M6的漏极。

优选的，所述补偿单元具体包括：第一PMOS晶体管M2和第二电流源I_0a；所述反相峰值检测单元具体包括：第二PMOS晶体管M3、第三电流源I_0b和第二电容C2；