[发明专利]振荡器及其方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电子电路，特别是关于一种振荡器及其方法。

背景技术

压控振荡器（Voltage-controlled oscillator，VCO）广泛地使用在大多数的应用中。压控振荡器包括多级压控延迟单元（voltage-controlled delay cell；VCDC）。其中，每一级压控延迟单元接收来自前级的一输入且输出一输出给后级，并且由一控制电压控制由输入到输出的电路延迟。图1是3阶压控振荡器100的示意图。参照图1，压控振荡器100包括：3个压控延迟单元110、120、130、一输入、一输出以及由输入到输出的一电路延迟。每一个压控延迟单元是设置于平衡（差动）电路组态中。各压控延迟单元有一第一（正）输入端i⁺、第二（负）输入端i^-、第一（正）输出端o⁺、第二（负）输出端o^-及控制端VC。此输入定义为第一输入端i⁺和第二输入端i^-之间的电压差，且此输出定义为第一输出端o⁺及第二输出端o^-之间的电压差。由输入到输出的电路延迟是由施加在控制端VC的控制电压VCTL所控制。控制电压VCTL施用给所有的压控延迟单元110-130。控制电压VCTL决定这3个压控延迟单元110-130的电路延迟，因而决定振荡器100的振荡频率。每一压控延迟单元的电路延迟提供振荡信号一相位偏移（phase shift）。

为了维持振荡，当此振荡信号沿着环往复且返回至起始点时，总相位偏移必须为360度。为了协助振荡，将极性反转（polarity inversion）利用在此环中以产生180度的相位偏移，以致于为维持振荡来自此环的电路延迟的相位偏移的需求要降低至180度。在图1的3级压控振荡器100中，极性反转使用于压控延迟单元130的输出及压控延迟单元110的输入之间。为了维持振荡，每一压控延迟单元必需提供60度的相位偏移。除了相位偏移的需要外，每一压控延迟单元还必需提供一增益给此环以维持振荡。有许多电路适用于体现压控延迟单元。为了提供此增益，压控延迟单元必需包括一放大电路。为了维持高频振荡，此放大电路的延迟必需小，因而放大电路必需是一高速放大器。一般来说，高速放大器包括MOS（metal-oxide semiconductor）晶体管、电阻及（或）电容，并且其提供不超过90度的相位偏移。为了具有180度的相位偏移，需要至少二级。因此，现有技术的压控振荡器包括至少二级的压控延迟单元。一般来说，单级振荡器只有在利用一电感来达到180度的相位偏移时是可实施的。不过，电感的成本昂贵并且在成本敏感的设计中不受欢迎。

因此，如何提供不使用电感的振荡器为一亟待解决的议题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振荡器及其方法。

在一实施例中，本发明一种振荡器包括第一网络、第二网络及交叉耦合网络。第一网络包括一第一放大器。第一放大器经由一第一反馈网络设置在一自反馈组态（topology）中，并用以产生一输出信号的第一端。第二网络包括一第二放大器。第二放大器经由一第二反馈网络设置在另一自反馈组态中，并用以产生一输出信号的第二端。交叉耦合网络用以交叉耦接输出信号的第一端及输出信号的第二端。

在一实施例中，一种振荡器包括一第一自反馈放大器、一第二自反馈放大器及一交叉耦合网络。第一自反馈放大器用以输出输出信号的第一端、第二自反馈放大器用以输出输出信号的第二端，而交叉耦合网络用以交叉耦接输出信号的第一端和输出信号的第二端。其中，第一自反馈放大器及第二自反馈放大器共享一个供应电流且交叉控制彼此的自反馈。

在一实施例中，一种振荡器包括一第一放大器、一第二放大器、一电路及一交叉耦合网络。第一放大器包括一第一反馈网络，且此第一反馈网络是用以输出输出信号的第一端。第二放大器包括一第二反馈网络，且此第二反馈网络是用以输出输出信号的第二端。此电路是用以提供一供应电流给第一放大器及第二放大器，而交叉耦合网络是用以交叉耦接输出信号的第一端及输出信号的第二端。其中，第一反馈网络是由输出信号的第二端所控制，而第二反馈网络是由输出信号的第一端所控制。