[发明专利]一种宽频率调谐范围LC-VCO

权利要求书

1.一种宽频率调谐范围LC-VCO，其特征在于，它为基于等效谐振电容器构成的LC-VCO电路模块，包括负阻放大器(11)，电感器(12)，可变电容器(13)，以及等效谐振电容器(14)；负阻放大器(11)，电感器(12)，可变电容器(13)以及等效谐振电容器(14)均为并联连接，LC-VCO电路模块输出端为VP和VN；其中

所述可变电容器(13)为电容量随控制电压V_ctrl变化的电容C_V；所述等效谐振电容器(14)为电容量由开关组与偏置电压控制的E-Varactor等效可变电容C_E；可变电容器(13)与等效谐振电容器(14)构成总的等效电容C_Z；

所述开关组包括k1～kn以及ka和kb；所述偏置电压包括两个固定电压VB1、VB2和一个控制电压Vctrl；

所述电感器L(12)，总的等效电容C_Z和负阻放大器-G(11)构成的并联效谐回路，用于决定LC-VCO电路模块的输出频率和品质因数，总的等效电容是通过控制电压、开关与偏置电压改变，用于改变VCO电路的输出频率和实现宽频率调谐。

2.根据权利1所述的宽频率调谐范围LC-VCO，其特征在于，所述等效谐振电容器E-Varactor的组成包括：一个偏置电压由开关控制的AMOS可变电容器对C_var(21)和一个开关控制的固定电容器组(22)C_G；其中

所述开关控制的固定电容器组(22)包括n对固定电容器C1～Cn和n对控制开关K1～Kn，以及n个外部的控制信号k1～kn；n对控制开关与n个外部的控制信号为一一对应的控制连接，每对固定电容器为串联连接，每对固定电容器的一端通过一个控制开关连接输出端VP，另一端都通过一个控制开关连接输出端VN；通过外部的控制信号控制开关的通或断，控制固定电容器对的接入或断开，用于调整开关控制的固定电容器组C_G的电容量，实现等效谐振电容器电容量的粗调，又能减少引入的寄生电容；

所述偏置电压由开关控制的AMOS可变电容器对(21)包括2个AMOS电容器C_var，2个隔直流电容C，3个偏置电阻R以及控制信号Ka和Kb控制的控制开关ka和kb；2个AMOS电容器C_var串联连接，串联接点连接偏置电阻R，偏置电阻R的另一端连接控制开关ka和kb的串联接点，控制开关ka的另一端连接接入外部控制电压V_ctrl的VC端，控制开关kb的另一端连接接入外部的固定偏置电压V_B1的VB1端；二个AMOS电容器的另一端各串联连接一个隔直流电容C，二个串联接点各连接一偏置电阻R，二个偏置电阻的另一端并联连接，并联接点连接接入外部的固定偏置电压V_B2的VB2端；用于AMOS电容的电容量随VC端控制电压V_ctrl变化而改变，实现等效谐振电容器电容量的细调，获得宽的频率调谐范围。

3.根据权利2所述的宽频率调谐范围LC-VCO，其特征在于，所述LC-VCO电路模块为差分电路结构，电路模块的两路差分输出端VP和VN是电学上的电感两端或电容两端，两路差分输出端的输出信号幅度相等，相位相反。

4.根据权利1所述的宽频率调谐范围LC-VCO，其特征在于，所述LC-VCO电路模块的负阻放大器-G电路为由交叉耦合的MOS管或BJT管构成的差分负阻放大器，用于控制压控振荡器VCO的输出信号幅度稳定。

5.根据权利2所述的宽频率调谐范围LC-VCO块，其特征在于，所述LC-VCO电路模块包含的电感器为采用高品质因子的片上螺旋电感的固定电感器，其电感量为L。

6.根据权利2所述的宽频率调谐范围LC-VCO，其特征在于，所述VCO电路模块包含的可变电容器(13)为一对串联连接的基于CMOS工艺的RF可变电容器C_V，二个可变电容器串联连接端连接控制电压V_ctrl，其电容量随控制电压V_ctrl改变而变化，电容量随控制电压的变化呈现单调变化。