[发明专利]一种宽带混合调谐环形压控振荡器

摘要

本发明公开了一种宽带混合调谐环形压控振荡器，包含数控电流源电路(1)，环形压控振荡器核心电路(2)。其中环形压控振荡器核心电路(2)包括第一延时单元(3)、第二延时单元(4)、第三延时单元(5)、第四延时单元(6)，用于频率细调的变容管(cvar1、cvar2、cvar3、cvar4、cvar5、cvar6、cvar7、cvar8)和相位滤波电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8)。通过结合数控电流源电路(1)的频率粗调和环形压控振荡器核心电路(2)中变容管的频率细调，可以实现在获得宽调谐范围的同时降低环形压控振荡器的KVCO，以改善振荡器的相位噪声性能。另外，环形压控振荡器核心电路(2)中变容管的引入可以简化环形压控振荡器在锁相环电路中应用于环路滤波器的接口。

主权项

一种宽带混合调谐环形压控振荡器，其特征在于：该环形压控振荡器包括数控电流源电路(1)，通过其控制位改变充电电流的大小，实现振荡频率粗调；环形压控振荡器核心电路(2)，包括第一延时单元(3)、第二延时单元(4)、第三延时单元(5)、第四延时单元(6)，可以提供环形压控振荡器振荡所需的相移和增益条件；还有用于频率细调的第一变容管(cvar1)、第二变容管(cvar2)、第三变容管(cvar3)、第四变容管(cvar4)、第五变容管(cvar5)、第六变容管(cvar6)、第七变容管(cvar7)、第八变容管(cvar8)和第一相位滤波电阻(R1)、第二相位滤波电阻(R2)、第三相位滤波电阻(R3)、第四相位滤波电阻(R4)、第五相位滤波电阻(R5)、第六相位滤波电阻(R6)、第七相位滤波电阻(R7)、第八相位滤波电阻(R8)；其中控制电压连接环形压控振荡器核心电路(2)中第一变容管(cvar1)、第二变容管(cvar2)、第三变容管(cvar3)、第四变容管(cvar4)、第五变容管(cvar5)、第六变容管(cvar6)、第七变容管(cvar7)、第八变容管(cvar8)的调谐端，可实现频率连续调谐，另外，变容管的引入可以简化环形压控振荡器在锁相环电路中应用于环路滤波器的接口，第一延时单元(3)、第二延时单元(4)、第三延时单元(5)、第四延时单元(6)由第一CMOS反相器(X1)、第二CMOS反相器(X2)、第三CMOS反相器(X3)、第四CMOS反相器(X4)构成，其中第一CMOS反相器(X1)、第二CMOS反相器(X2)作为基本的差分延迟单元，其中的第一P型场效应管(PM1)、第二P型场效应管(PM2)的漏端与数控电流源(1)的输出相连接，第三CMOS反相器(X3)、第四CMOS反相器(X4)作为锁存器(7)连接在差分延迟单元的输出路径上，可以提高在输出节点状态转换速率，改善环形压控振荡器的相位噪声性能，第一延时单元(3)、第二延时单元(4)、第三延时单元(5)接成同相形式，第四延时单元(6)接成反相形式，即：第一延时单元(3)的正相输出端通过第三变容管(cvar3)的非调谐端与第二延时单元(4)的正相输入端相连接，反相输出端通过第四变容管(cvar4)的非调谐端与第二延时单元(4)的反相输入端相连接，与此同时，第一延时单元(3)的正相输入端通过第一相位滤波电阻(R1)与第二延时单元(4)的正相输入端相连接，反相输入端通过第二相位滤波电阻(R2)与第二延时单元(4)的反相输入端相连接；第二延时单元(4)的正相输出端通过第五变容管(cvar5)的非调谐端与第三延时单元(5)的正相输入端相连接，反相输出端通过第六变容管(cvar6)的非调谐端与第三延时单元(5)的反相输入端相连接，与此同时，第二延时单元(4)的正相输入端通过第三相位滤波电阻(R3)与第三延时单元(5)的正相输入端相连接，反相输入端通过第四相位滤波电阻(R4)与第三延时单元(5)的反相输入端相连接；第三延时单元(5)的正相输出通过第七变容管(cvar7)的非调谐端与第四延时单元(6)的正相输入端连接，反相输出端通过第八变容管(cvar8)的非调谐端与第四延时单元(6)反相输入端相连接，与此同时，第三延时单元(5)正相输入端通过第五相位滤波电阻(R5)与第四延时单元(6)的正相输入端相连接，反相输入端通过第六相位滤波电阻(R6)与第四延时单元(6)反相输入端相连接；第四延时单元(6)正相输出通过第二变容管(cvar2)的非调谐端与第一延时单元(3)的反相输入端相连接，反相输出端通过第一变容管(cvar1)的非调谐端与第一延时单元(3)的正相输入端相连接，与此同时，第四延时单元(6)正相输入端通过第七相位滤波电阻(R7)与第一延时单元(3)的反相输入端相连接，反相输入端通过第八相位滤波电阻(R8)与第一延时单元(3)的正相输入端相连接；第一相位滤波电阻(R1)、第二相位滤波电阻(R2)、第三相位滤波电阻(R3)、第四相位滤波电阻(R4)、第五相位滤波电阻(R5)、第六相位滤波电阻(R6)、第七相位滤波电阻(R7)、第八相位滤波电阻(R8)的引入降低了失配。