[发明专利]电路及设计方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及设计结构领域，并且尤其是涉及用于电感-电容压控振荡器的设计结构。

背景技术

电感-电容压控振荡器(LC谐振腔(LC tank)VCO)生成处于特定频率的信号，或者能够从更复杂的信号中挑选出处于特定频率的信号。LC谐振腔VCO在广泛的集成电路应用中被采用，包括频率调谐、电压/电流放大、RF放大器及Foster-Seeley鉴别器。LC谐振腔VCO包括电感-电容调谐电路(LC谐振腔)，该电路以由电感器和电容器二者的特征确定的特定频率(振荡频率)振荡。LC谐振腔通常包括两组电容性元件(一排可数字选择的元件和一个连续频率控制元件)，使得在操作中，近似的目标频率可以被这排元件选择，同时连续频率控制元件允许LC谐振腔停留在特定频率上。

但是，LC谐振腔不是自保持的而且随着时间流逝损失能量，这导致振荡频率的幅值逐步减小。为了抵抗能量的损失及伴随的振荡频率减小，LC谐振腔VCO采用生成负电阻并向LC谐振腔提供等于该LC谐振腔所损失能量的能量以维持LC谐振腔振荡的放大器，例如，跨导体。

发明内容

本发明的实施例提供了用于补偿电感-电容压控振荡器的振荡频率的变化的设计结构与方法，该设计结构包括第一节点、第二节点及耦合到第一节点和第二节点的电感器。该设计结构还包括耦合到第一节点和第二节点的第一电容性网络，其中第一电容性网络被设计成允许该设计结构获得近似目标振荡频率；耦合到第一节点和第二节点的第二电容性网络，其中第二电容性网络允许设计结构获得期望的振荡频率；及耦合到第二电容性网络的滤波器，其中滤波器向第二电容性网络供应电压。

另外，该设计结构还包括：耦合到第一节点和第二节点的跨导体，其中该跨导体被设计成补偿设计结构中振荡频率的变化；及耦合到补偿电容性网络的子电路，其中电压感测电路生成并向补偿电容性网络供应足以允许补偿电容性网络补偿设计结构的振荡频率的减小的电压。

在某些实施例中，第一电容性网络包括第一电容性支路；该第一电容性支路包括变容二极管、晶体管、场效应晶体管、电容器或电容性元件；第一电容性网络由输入数据位控制，其中输入数据位的值确定由第一电容性网络生成的电容；第二电容性网络包括第二电容性支路；该第二电容性支路包括变容二极管、晶体管、场效应晶体管、电容器或电容性元件；并且补偿电容性网络包括第三电容性支路。在其它实施例中，第三电容性支路包括源极、漏极和主体短路的FET；第三电容性支路包括变容二极管、晶体管、场效应晶体管、电容器或任何电容性元件；而且跨导体包括一对交叉耦合的场效应晶体管。

在还有其它实施例中，子电路包括：耦合到电源电压的第一电阻器；经第一节点耦合到第一电阻器的第二电阻器；经第二节点栅极耦合到第一节点的第一场效应晶体管，其中第一场效应晶体管源极耦合到电源电压，并且其中第一场效应晶体管经第三节点漏极耦合到第三电阻器；经第四节点栅极耦合到第三节点的第二场效应晶体管，其中第一场效应晶体管源极耦合到电源电压，并且其中第二场效应晶体管经第五节点漏极耦合到第四电阻器；经第六节点栅极耦合到第五节点的第三场效应晶体管，其中第三场效应晶体管源极耦合到电源电压，并且其中第三场效应晶体管经第七节点漏极耦合到第五电阻器；其中第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器和第五电阻器接地耦合；并且其中该子电路经第八节点耦合到补偿电容性网络。

附图说明

图1绘出了根据本发明实施例的LC谐振腔VCO。

图2是根据本发明实施例的说明设计图1的电路的步骤的流程图。

图3是用在半导体设计、制造和/或测试中的设计过程的流程图。

具体实施方式

本发明公开了用于补偿电感-电容压控振荡器（LC谐振腔VCO）中电源电压依赖的方法与设计。一般来说，LC谐振腔VCO的振荡频率对电源电压（V_ra）敏感，其中，振荡频率相对于其额定振荡频率遭受非预期的变化（频率漂移）。这种频率漂移会导致振荡频率范围（调谐范围）的减小，可以考虑特定的系统需求在这个范围上调整/操作LC谐振腔VCO。

图1绘出了根据本发明实施例的LC谐振腔VCO。电路配置100包括节点140和142、电感器110、第一电容性网络119、第二电容性网络125、滤波器148、跨导体146、补偿电容性网络156及子电路175。节点140和142耦合到电感器110、第一电容性网络119、第二电容性网络125、滤波器148、跨导体146和补偿电容性网络156。