[发明专利]通过谐波电平降低来提高占空比的无源混频器

说明书

一种信号生成电路包括配置为生成具有幅度的差分振荡器信号的压控振荡器。无源混频器具有耦合到压控振荡器以接收振荡器信号的第一差分输入。无源混频器也包括第二差分输入。滤波器电路被耦合在压控振荡器与无源混频器的第二差分输入之间。滤波器电路被配置为根据差分振荡器信号的幅度对差分振荡器信号进行滤波以由此生成滤波的差分振荡器信号并且向无源混频器的第二差分输入提供滤波的差分振荡器信号。

技术领域

本公开内容主要地涉及高频信号生成电路，并且更具体地涉及利用无源混频器电路生成高频本地振荡器信号的高频信号生成电路。

背景技术

多数电子设备包括用于在设备内的部件之间以及与外部设备和网络通信的各种有线和无线通信接口。典型的膝上型计算机例如包括一个或者多个通用串行总线(USB)通信端口以及用于与膝上型计算机的视频卡、存储设备和其它部件的外设连接接口(PCI)快速(PCIe)通信端口。这些USB和PCIe通信协议的当前版本在操作中利用甚高频吉赫兹(GHz)时钟信号。用于生成所需时钟信号的常见方式利用压控振荡器(VCO)结合用于倍增来自VCO的信号的频率以生成所需GHz时钟信号的频率倍增电路。例如对于在16Gb/s操作的PCIe4.0标准而言，可以利用单独8GHz VCO或者与用来生成8GHz时钟信号的频率倍增电路组合的4GHz VCO。

为了在1MHz降低功率消耗并且改善相位噪声以及增加用于时钟信号的调谐范围，一般地认为4GHz至6GHz VCO是用于生成时钟信号以覆盖所有标准的良好选择。在由VCO生成的信号的幅度具有相对高的幅度时，如在一些应用中要求的那样，由VCO生成的信号上的谐波可以具有充分量值以增加由频率倍增电路生成的时钟信号的占空比误差引起的确定性抖动。抖动是从周期性信号的真实周期的偏离，而确定性抖动是并非随机、但是可预测和可再现的抖动。确定性抖动与由这样的占空比误差引起的杂散功率的电平成比例并且必须在这些通信标准中的指定的栅极限电平以下。需要用于生成确定性抖动在指定的栅极限电平以下的高频时钟信号的改进方式。

发明内容

根据本公开内容的一个实施例，一种信号生成电路包括配置为生成具有幅度的差分振荡器信号的压控振荡器。无源混频器具有耦合到压控振荡器以接收振荡器信号的第一差分输入。无源混频器也包括第二差分输入。滤波器电路被耦合在压控振荡器与无源混频器的第二差分输入之间。滤波器电路被配置为根据差分振荡器信号的幅度对差分振荡器信号进行滤波，以由此生成滤波的差分振荡器信号并且向无源混频器的第二差分输入提供滤波的差分振荡器信号。无源混频器可以是由金属氧化物半导体(MOS)晶体管或者双极晶体管形成的Gilbert单元混频器并且也可以是具有不同技术的无源混频器。

附图说明

图1是根据本公开内容的一个实施例的包括滤波器电路装置的高频信号生成电路的示意图，该滤波器电路装置用于减少无源混频器频率倍增电路的栅极输入上的谐波的电平。

图2是图1的无源混频器频率倍增电路的一个实施例的更具体视图。

图3是示出针对图1的滤波器电路装置中的栅极选择信号的不同值的情形在图1和图2的无源混频器频率倍增电路的增益的图形。

图4是示出针对图1的滤波器电路装置中的栅极选择信号的不同值的情形在图2的无源混频器频率倍增电路的栅极输入上的奇次谐波减少的图形。

图5是示出根据由图1的压控振荡器生成的振荡器信号的幅度在图2的无源混频器频率倍增电路的输出生成的偶次谐波的图形。

图6是示出偶次谐波对由图2的无源混频器频率倍增电路生成的输出信号的占空比的影响的图形。

图7是根据本公开内容的另一实施例的包括图1的高频信号生成电路的电子设备的功能框图。

具体实施方式