[发明专利]一种高频低功耗低抖动压控振荡器

说明书

本申请涉及一种压控振荡器，包括电感；可变电容，与电感并联；偏置模块；以及负阻对，与电感并联，配置为接收偏置输出信号，提供压控振荡器的输出信号；负阻对包括第一晶体管，第一极耦合到所述可变电容的第一端和所述压控振荡器的第一输出端，第二极接地，其控制极耦合到偏置模块的第一输出端；第二晶体管，第一极耦合到可变电容的第二端以及压控振荡器的第二输出端，控制极耦合到第一晶体管的第一极以及偏置模块的第二输出端，第二极接地；第一电容，其耦合在第一晶体管的控制极和第二晶体管的第一极之间；第二电容，其耦合在第二晶体管的控制极和第一晶体管的第一极之间；其中第一晶体管的第二极和第二晶体管的第二极之间耦合有电容性支路。

技术领域

本申请涉及一种压控振荡器，特别地涉及一种高频低功耗低抖动压控振荡器。

背景技术

压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator，简称VCO)指的是输出频率和输入控制电压有对应关系的振荡电路，常常用于收发机中产生本地参考时钟。随着现今有线串行通信的频率越来越高，高频低功耗低抖动的压控振荡器设计变得越发关键。

使用负阻对的LC谐振型压控振荡器最为常见，但是受限于负阻对压控振荡器架构，这种压控振荡器输出的信号抖动较大。现有设计采取增加功耗的方式降低抖动。为了避免功耗增加，也有方法通过改变负阻对压控振荡器的冲激敏感函数(impulse sensitivityfunction)来降低输出信号的抖动问题。冲激敏感函数是指用来表征电路中各个元件产生的噪声能对VCO输出的抖动产生影响的能力的指标，冲激敏感函数越小，各个元件产生的噪声对VCO电路输出的影响越小。

现今通信设备要求设备在温度变化较大的应用场景下仍能正常工作，那么就要求本地参考时钟的频率温度漂移足够小。目前通常采用牺牲压控振荡器在典型温度条件下的性能来保证在温度变化较大时输出信号的漂移足够小。

压控振荡器的开关电容阵列的Q值是引起温度漂移的一个重要原因。VCO中开关电容阵列Q值的变化是由于开关电容阵列的导通电阻随温度变化引起。为了降低开关电容阵列导通电阻带来的影响，普遍的做法是增加开关的尺寸，但是这样会引入更大的寄生电容，降低VCO的工作频率和影响输出信号的抖动性能。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种压控振荡器，包括电感，配置为接收电源电压；可变电容，与所述电感并联；偏置模块，输入端配置为接收偏置输入信号，产生偏置输出信号；以及负阻对，与所述电感和所述可变电容并联，配置为接受所述偏置输出信号，提供所述压控振荡器的输出信号；其中所述负阻对包括第一晶体管，其第一极耦合到所述可变电容的第一端和所述压控振荡器的第一输出端，其第二极接地，其控制极耦合到所述偏置模块的第一输出端；第二晶体管，其第一极耦合到所述可变电容的第二端以及所述压控振荡器的第二输出端，其控制极耦合到所述第一晶体管的第一极以及所述偏置模块的第二输出端，其第二极接地；第一电容，其耦合在所述第一晶体管的控制极和所述第二晶体管的第一极之间；第二电容，其耦合在所述第二晶体管的控制极和所述第一晶体管的第一极之间；其中所述第一晶体管的第二极和所述第二晶体管的第二极之间耦合有电容性支路。

特别的，所述第一晶体管的第二极通过第一电阻接地，和/或，所述第二晶体管的第二极通过第二电阻接地。

特别的，所述电容性支路包括第三电容。

特别的，在所述压控振荡器工作频率范围内所述第三电容的阻抗小于第一电阻或第二电阻的阻值。

特别的，所述电容性支路包括彼此串联的第四电容和第五电容。

特别的，所述负阻对还包括一端耦合在所述第四电容和第五电容之间，另一端配置为接收地电平的第三电阻。

特别的，在所述压控振荡器工作频率范围内所述第四电容和第五电容的等效阻抗小于所述第一电阻或第二电阻的阻值。

特别的，所述电容性支路包括彼此并联的第六电容和第七电容。