[发明专利]一种压控振荡器电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，为接收机提供低调谐曲线增益的压控振荡器，可应用直接变频接收机、超外差接收机、外差接收机等等，尤其适用于线性电压控制范围较高和低相位噪声要求较高的场合。

背景技术

随着通信技术，尤其是移动通信技术和计算技术的飞速发展，具有宽线性电压控制范围和地相噪声的压控振荡器已成为电路与系统领域的研究热点之一，它主要具有宽电压控制范围、低调谐曲线增益、低相位噪声、体积小、功耗低、可靠性高及成本低等优点。压控振荡器简称VCO，它自谐振产生频率信号，为频率综合器提供频率综合信号，为混频器提供本地振荡信号。。

压控振荡器的应用非常广泛，主要用于频率综合器进行准确的频率综合，还可以为混频器产生本地振荡信号。

压控振荡器很早就被发明了。这种压控频率产生电路成功的解决了无线通信的无多难题。特别是Armstrong积极开发超外差结构接收机后的70多年间里时钟占据这统治地位。近些年来受电子工业特别是集成电路的快速发展，低成本的要求使得直接变频结构的接收机结构成为主流。

在这两种接收机结构中，电容阵列压控振荡器是最常见的结构（SCA混频器），如图1所示，包括电流源Ib、MOS管M1、M2、M3、M4、电感L，电容阵列C1a、C2a……Cna、C1b、C2b……Cnb。电流源Ib连接在节点VDD和节点3之间。M1的栅端接节点2相连，漏端与节点3相连，源端与地相连；M2的栅端接节点1相连，漏端与节点2相连，源端与地相连；M3的栅端接节点2相连，漏端与节点1相连，源端与节点5相连；M4的栅端接节点1相连，漏端与节点2相连，源端与节点3相连。电感L的两个输出端分别与节点1和节点2相连；电容阵列包裹C1a、C2a……Cna、C1b、C2b……Cnb等2N个电容，N是大于或者等于0的整数。电容C1a、C2a……Can的一个节点与节点1相连，另一个节点与节点VTUNE相连；C1b、C2ba……Cnb的一个节点与节点2相连，另一个节点与节点VTUNE相连。电容C1a、C2a……Cna、C1b、C2b……Cnb由N个独立的开关控制，其中C1a与C1b的控制开关为S1控制；C2a与C2b的控制开关为S2控制；……；Cna与Cnb的控制开关为Sn控制。这种混频器的调谐曲线增益受限制，因为当控制电压VTUNE变化比较大时，受电压控制的电容的容值变化也比较大，这使得压控振荡器的振荡频率变化比较大，最终使得振荡频率对控制电压的曲线的增益，即调谐曲线的增益比较大。而较大的调谐曲线的增益会让压控振荡器产生比较大的相位噪声。

发明内容

(一)  要解决的技术问题：

有鉴于此，本发明的目的是提供有效的降低调谐曲线增益以及降低压控振荡器相位噪声的方案，由该方案得到的压控振荡电路，可以有效的降低调谐曲线增益以及降低压控振荡器相位噪声。

(二)  技术方案

图2所示为本发明提供的带有电压比例缩放功能的压控振荡器。该电路包括：

电压比例缩放部分1，包括电压缓冲器BUFFER、电阻R1和R2。BUFFER的输入是节点VTUNE，输出连接到节点1。BUFFER可以是单位增益电压缓冲器，也可以是带有一定增益值的电压缓冲器；

分压电阻R1连接在节点1和节点V_VAR之间；分压电阻R2连接在节点V_VAR和节点地之间；

电流注入部分2，包括N个并联的电流源电路I1、I2…..IN，N是大于或者等于0的整数。每一个独立的电流源都有各自多利的通断控制开关。每个独立的电流源分别连接在节点VDD和节点V_VAR之间。电流源的电流值可以任意，一种合理的选择的从小到大的电流源取值为I、2I……2^NI；