[发明专利]注入锁定分频器

说明书

技术领域

本发明有关于一种分频器，且特别是有关于一种注入锁定分频器。

背景技术

分频器(frequency divider)在锁相回路(phase locked loop，PLL)中，扮演着极为重要的角色，且在无线通讯系统中亦是关键电路。现今分频器的种类大致可分为三类，其一为电流型逻辑(current mode logic，CML)分频器，其二为注入式(injection)分频器，而最后为再生式(regenerative)分频器。

一般而言，电流模态逻辑分频器拥有不错的灵敏度与频宽，但其操作频率因受限于组件的特性截止频率(ft)而不高。再生式分频器的工作频率虽然比电流模态逻辑分频器高，但其直流功率消耗较大。注入式分频器同时拥有低功耗与操作频率高的特性，但其注入锁定范围较窄，在现今诉求高传输数据量及低电压低功耗的无线通讯系统当中应用有限。

发明内容

本发明提供一种注入锁定分频器，包括注入晶体管、振荡器、电流源，以及变压器。其中，注入晶体管用以接收一注入信号。振荡器用以对所述注入信号进行分频而产生一分频信号。电流源耦接振荡器，用以提供一电流给振荡器。变压器耦接于注入晶体管与振荡器之间，用以提升注入晶体管的等效转导。

在本发明的一实施例中，该变压器具有一一次侧线圈、一第一二次侧线圈与一第二二次侧线圈，且该注入晶体管的栅极通过该一次侧线圈接收该注入信号。

在本发明的一实施例中，该振荡器包括：一第一电感，其第一端通过该第一二次侧线圈而耦接至该注入晶体管的漏极，而其第二端则耦接该电流源以接收该电流；一第二电感，其第一端通过该第二二次侧线圈而耦接至该注入晶体管的源极，而其第二端则耦接该电流源以接收该电流，其中该第一电感与该第二电感的第一端用以传送该分频信号；一第一晶体管，其栅极耦接该第二电感的第一端，其漏极耦接该第一电感的第一端，而其源极则耦接至一接地电位；以及一第二晶体管，其栅极耦接该第一电感的第一端，其漏极耦接该第二电感的第一端，而其源极则耦接至该接地电位。

在本发明的一实施例中，该电流源包括：一第三晶体管，其栅极用以接收一偏压，其源极用以接收一操作电压，而其漏极则耦接该第一电感与该第二电感的第二端。

在本发明的一实施例中，该注入晶体管、该第一晶体管与该第二晶体管为N型晶体管，而该第三晶体管为P型晶体管。

在本发明的一实施例中，该一次侧线圈与该第一二次侧线圈间的耦合方式包括正耦合，且该正耦合表示该一次侧线圈与该第一二次侧线圈具有相同的极性。

在本发明的一实施例中，该一次侧线圈与该第二二次侧线圈间的耦合方式包括正耦合，且该正耦合表示该一次侧线圈与该第二二次侧线圈具有相同的极性。

在本发明的一实施例中，该注入信号的频率为该分频信号的频率的2倍。

本发明提供另一种注入锁定分频器，包括注入晶体管、振荡器、电流源，以及变压器。其中，注入晶体管用以接收一注入信号。振荡器用以对所述注入信号进行分频而产生一分频信号。电流源耦接振荡器，用以提供一电流给振荡器。变压器耦接于注入晶体管与振荡器之间，用以提升注入晶体管的等效转导。其中，变压器具有一次侧线圈、第一二次侧线圈与第二二次侧线圈，且注入晶体管的栅极会通过一次侧线圈接收所述注入信号，而振荡器分别通过第一二次侧线圈与第二二次侧线圈而耦接至注入晶体管的漏极与源极。另外，一次侧线圈与第一二次侧线圈间的耦合方式包括正耦合，而一次侧线圈与第二二次侧线圈间的耦合方式包括正耦合。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本发明所保护的范围。

附图说明

图1为本揭露一范例实施例的注入锁定分频器的电路方块示意图。

图2A至图2C分别为注入晶体管与变压器的一、二次侧线圈间的小信号模型的电路型态(circuit topology)示意图。

【主要组件符号说明】

100：注入锁定分频器

101：振荡器

103：电流源

105：变压器

M1～M4：晶体管

L1、L2、L_p、L_s：电感

W_p：一次侧线圈

W_s1、W_s2：二次侧线圈

S_inj：注入信号

S_f：分频信号

I：电流