[发明专利]一种低相噪低功耗宽带压控振荡器电路

权利要求书

1.一种低相噪低功耗宽带压控振荡器电路，包括一个负阻振荡结构和两个缓冲结构，负阻振荡结构包括负阻结构和谐振网络，其特征在于：

第二PMOS管(MP2)、第三PMOS管(MP3)、第二NMOS管(MN2)和第三NMOS管(MN3)构成负阻结构，其中第二PMOS管(MP2)的栅极、第三PMOS管(MP3)的漏极与第二NMOS管(MN2)的栅极、第三NMOS管(MN3)的漏极连接，作为同相输出端(CKP)，第三PMOS管(MP3)的栅极、第二PMOS管(MP2)的漏极与第三NMOS管(MN3)的栅极、第二NMOS管(MN2)的漏极连接，作为反相输出端(CKN)；

谐振电感(L)、开关电容阵列(SCA)、第一可变电容(Cvar1)、第二可变电容(Cvar2)、第一固定电容(C3)、第二固定电容(C4)构成谐振网络，其中第一可变电容(Cvar1)的正极、第一固定电容(C3)的一端、谐振电感(L)的一端、开关电容阵列(SCA)的一端接反相输出端(CKN)，第二可变电容(Cvar2)的正极、第二固定电容(C4)的一端、谐振电感(L)的另一端、开关电容阵列(SCA)的另一端接同相输出端(CKP)，第一固定电容(C3)的另一端与第二固定电容(C4)的另一端连接，第一可变电容(Cvar1)的负极与第二可变电容(Cvar2)的负极连接，作为振荡器电路的控制电压输入端(Vctrl)；

第一滤波电容(C1)和第一滤波电感(L1)并联作为电源噪声滤波器，并联后的一端接电源VDD，并联后的另一端与第二PMOS管(MP2)的源极、第三PMOS管(MP3)的源极连接；第二滤波电容(C2)和第二滤波电感(L2)并联作为衬底噪声滤波器，并联后的一端接地，并联后的另一端与第二NMOS管(MN2)的源极、第三NMOS管(MN3)的源极连接；

第一PMOS管(MP1)和第一NMOS管(MN1)构成一个缓冲结构，第一PMOS管(MP1)的栅极和第一NMOS管(MN1)的栅极接反相输出端(CKN)，第一PMOS管(MP1)的漏极与第一NMOS管(MN1)的漏极连接，作为振荡器电路的反相时钟输出端(CLKN)；第四PMOS管(MP4)和第四NMOS管(MN4)构成另一个缓冲结构，第四PMOS管(MP4)的栅极和第四NMOS管(MN4)的栅极接同相输出端(CKP)，第四PMOS管(MP4)的漏极与第四NMOS管(MN4)的漏极连接，作为振荡器电路的同相时钟输出端(CLKP)；第一PMOS管(MP1)的源极和第四PMOS管(MP4)的源极接电源VDD，第一NMOS管(MN1)的源极和第四NMOS管(MN4)的源极接地；

所述的开关电容阵列(SCA)包括十五个开关电容单元，每个开关电容单元的结构相同，包括两个MOM电容、两个反相器和一个NMOS管，第一MOM电容(Cs1)的一端、第一反相器(Inv1)的输出端接NMOS管(MNs)的漏极，第二MOM电容(Cs2)的一端、第二反相器(Inv2)的输出端接NMOS管(MNs)的源极，NMOS管(MNs)的栅极与第一反相器(Inv1)的输入端和第二反相器(Inv2)的输入端连接，作为该开关电容单元的选通输入端；所有开关电容单元的第一MOM电容(Cs1)的另一端连接，作为开关电容阵列(SCA)的一端，所有开关电容单元的第二MOM电容(Cs2)的另一端连接，作为开关电容阵列(SCA)的另一端；

十五个开关电容单元中的一个开关电容单元的选通输入端独立设置，作为振荡器电路的一级频带控制选择端(D1)；两个开关电容单元的选通输入端连接，作为振荡器电路的二级频带控制选择端(D2)；四个开关电容单元的选通输入端连接，作为振荡器电路的三级频带控制选择端(D3)；八个开关电容单元的选通输入端连接，作为振荡器电路的四级频带控制选择端(D4)；

开关电容单元中的MOM电容采用三维叉指电容，包括多层水平设置的平面叉指电容，所述的平面叉指电容为设置在硅衬底上的一对平面呈梳齿状的金属膜，每个金属膜包括平行的梳齿条(C-2)和连接条(C-1)，连接条(C-1)将多个梳齿条(C-2)并接，两片金属膜呈叉指状设置，相邻两层的平面叉指电容的两片金属膜位置互换，并通过设置在连接条处的金属化通孔(C-3)连通，在竖直方向上形成立面叉指电容。