[发明专利]一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器及实现方法

权利要求书

1.一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，包括：

电压转换模块，用于将输入频率控制电压(VC)转换为电流镜栅极所需栅极电压(Vo)；

电流镜像模块，用于根据所述栅极电压(Vo)通过电流镜像产生并分段控制环形振荡器所需的电流；

环形振荡器，用于在所述在电流镜像模块输出的电流的控制下产生振荡。

2.如权利要求1所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述电压转换模块包括一个由运算放大器构成的电压转换器，所述运算放大器的同相输入端连接所述电流镜像模块，反相输入端连接所述输入频率控制电压(VC)，输出端输出栅极电压(Vo)至所述电流镜像模块。

3.如权利要求2所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述电流镜像模块的主路电流由VC/R0获得，其中R0为电流设定电阻，通过电流镜像为不同比例的n路电流用来分段控制，不同的电流得出不同的频率，从而达到频率分段的目的。

4.如权利要求3所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述电流镜像模块包括第一至第四PMOS管(PM0～PM3)、电流设定电阻(R0)、第一至第三可控选择开关(S1～S3)，电源VDD连接至所述第一至第四PMOS管(PM0～PM3)的源极，第一PMOS管(PM0)的漏极连接所述电流设定电阻(R0)的一端和所述运算放大器的同相输入端，所述电流设定电阻(R0)的另一端接地GND，所述运算放大器输出的栅极电压Vo连接至所述第一至第四PMOS管(PM0～PM3)的栅极；所述第二至第四PMOS管(PM1～PM3)的漏极分别连接至所述第一至第三可控选择开关(S1～S3)的一端，所述第一至第三可控选择开关(S1～S3)的另一端相连连接所述环形振荡器的频率控制输入端。

5.如权利要求4所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述环形振荡器由包含n级完全相同的由反相器与锁存器组成的延时单元首尾相连构成。

6.如权利要求5所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：每级延时单元由两个反相器及两个锁存反相器构成。

7.如权利要求6所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述环形振荡器由3级完全相同的延时单元首尾相连构成，每级延时单元由第一反相器(InvAj)、第二反相器(InvBj)、第一锁存反相器(LatAj)、第二锁存反相器(LatBj)组成，所述第一至第三可控选择开关(S1～S3)的另一端相连组成振荡控制电压(Vm)节点连接至3级延时单元的第一锁存反相器LatAj、第二锁存反相器LatBj、第一反相器(InvAj)、第二反相器(InvBj)的频率控制输入端，第一级延时单元的第一反相器(InvA0)的输出端连接第一级延时单元的的第一锁存反相器(LatA0)的输出端、第二锁存反相器(LatB0)的输入端和第二级延时单元的第一反相器(InvA1)的输入端(A1)，第二级延时单元的第一反相器(InvA1)的输出端连接第二级延时单元的的第一锁存反相器(LatA1)的输出端、第二锁存反相器(LatB1)的输入端和第三级延时单元的第一反相器(InvA2)的输入端(A2)，第三级延时单元的第一反相器(InvA2)的输出端连接第三级延时单元的第一锁存反相器(LatA2)的输出端、第二锁存反相器(LatB2)的输入端和第一级延时单元的第一反相器(InvA0)的输入端(A0)，第一级延时单元的第二反相器(InvB0)的输出端连接其第二锁存反相器(LatB0)的输出端、第一反相锁存反相器(LatA0)的输入端和第二级延时单元的第二反相器(InvB1)的输入端(B1)，第二级延时单元的第二反相器(InvB1)的输出端连接其第二锁存反相器(LatB1)的输出端、第一锁存反相器(LatA1)的输入端和第三级延时单元的第二反相器(InvB2)的输入端(B2)，所述第三级延时单元的第二反相器(InvB2)的输出端连接其第二锁存反相器(LatB2)的输出端、第一锁存反相器(LatA2)的输入端和所述第一级延时单元的第二反相器(InvB0)的输入端(B0)。