[发明专利]一种压频转换电路和环振型模数转换器

说明书

本申请公开了一种压频转换电路以及包含该压频转换电路的环振型模数转换器。在本发明中多级CMOS非门电路中的PMOS管和NMOS采用近零阈值MOS管，依据近零阈值MOS管的e指数电流响应工作原理，其漏极电流是关于e指数的栅压幂率，能够获得较大的电压增益，因而采用超低输入电压即可实现振荡电路的起振以及维持振荡电路的持续振荡，且由于近零阈值MOS管具有低通滤波的作用，因而能降低输出信号的频率。

技术领域

本申请涉及电子电路设计领域，更具体地说，涉及一种压频转换电路和环振型模数转换器。

背景技术

压频转换电路是一种基于电路振荡原理输出特定频率信号的电子电路模块，在微电子领域得到了广泛的应用。

传统压频转换电路的拓扑结构是由输入电压作为供电电源的多达几十级的奇数个非门谐振电路。为了满足起振与维持振荡的要求，其输入电压一般都大于1V，且输出信号频率一般都大于1MHz，因而不能满足脑植入传感器的前端信号的超低电压输入和低频输出的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种压频转换电路和环振型模数转换器，在保证容易起振和维持振荡的要求下，降低了输入电压和输出信号频率的等级，满足脑植入传感器的前端信号的要求。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种压频转换电路，应用于环振型模数转换器，包括：

多级CMOS非门电路，其中所述CMOS非门电路的级数为奇数级，所述多级CMOS非门电路的PMOS管和NMOS为近零阈值PMOS管和近零阈值NMOS管；

连接在所述多级的CMOS非门电路的非门输入端和非门输出端之间的电阻；

与所述多级CMOS非门电路输入端相连，且接地的电容；

与所述多级CMOS非门电路的PMOS管的源极相连的输入电源，所述输入电源与信号输入端相连。

优选的，还包括：用于提高输出信号带负载能力的一级CMOS非门电路；

其中，所述一级CMOS非门电路的非门输入端与所述多级CMOS非门电路的非门输出端相连；

所述一级CMOS非门电路的非门输出端与信号输出端相连；

所述一级CMOS非门电路的PMOS管的源极与所述电源相连，NMOS管的源极接地。

优选的，所述多级CMOS非门电路为三级CMOS非门电路、五级CMOS非门电路或7级CMOS非门电路。

优选的，所述多级CMOS非门电路的PMOS管为大宽长比的PMOS管，NMOS管为大宽长比NMOS管；

所述多级CMOS非门电路的PMOS管的衬底与所述输入电源相连，所述NMOS管的衬底接地。

优选的，所述多级CMOS非门电路的PMOS管和NMOS管的衬底接地。

优选的，所述多级CMOS非门电路的PMOS管的宽长比为2.5mm/180nm，NMOS管的宽长比为1mm/180nm。

优选的，所述多级CMOS非门电路的PMOS管的宽长比和NMOS管的宽长比均为100μm/nm。

优选的，所述电阻的阻值为50kΩ～1000kΩ，所述电容的电容值为80fF～8pF。

优选的，所述一级CMOS非门电路的PMOS管的宽长比为300μm/180nm，NMOS管的宽长比为200μm/180nm。

一种环振型模数转换器，包括如上所述的压频转换电路。