[发明专利]低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器

说明书

技术领域

本发明属于无线通信集成电路技术领域，特别涉及一种低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器。

背景技术

在无线通讯领域中，锁相环(PhaseLockLoop,PLL)被广泛应用于滤波、频率综合、调制解调、信号检测之中，成为通讯领域不可或缺的基本部件。

绝大多数的锁相环在反馈路径采用预分频器实现分频。然而，随着工作频率的增加，预分频器的功耗也不断提升，成为除了压控振荡器(VoltageControlledOscillator,VCO)外，整个PLL中最耗能的部件。因此，降低预分频器的功耗，是实现PLL低功耗设计的有效途径。

在现有的预分频器技术中，电流模逻辑分频器(MOSCurrentModeLogic,MCML)具有输入宽频的优点，但消耗功率过大。而传统的注入锁定分频技术，相较于MCML，具有在相同频率下能耗低的特点，但输入频率范围受限。外加其分频比无法改变，传统的注入锁定分频技术很少应用于预分频器当中。

综上所述，设计出能够提供可变的分频比，并且满足功耗低，频率高，宽输入频率范围的预分频器，成为一大难点。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器，用于解决现有技术中的预分频器存在的功率高、频率低及输入频率范围受限的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器，包括：

N+1级环形振荡器，N为大于0的偶数；

第一模控开关及第二模控开关，与所述N+1级环形振荡器中的第N+1级电连接，适于控制所述低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器分频比。

作为本发明的低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器的一种优选方案，所述N+1级环形振荡器的每一级均包括NMOS管及PMOS管，其中，

每一级中，NMOS管的源极接地，栅极接入注入频率信号Fin；PMOS管的源极接入Vdd，漏极与NMOS管的漏极电连接作为该级的输出；

前一级的输出连接至下一级中的PMOS管的栅极作为下一级的输入，所述N+1级环形振荡器中的第N+1级的输出连接至所述N+1级环形振荡器中的第一级中的PMOS管的栅极作为第一级的输入。

作为本发明的低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器的一种优选方案，所述第一模控开关为PMOS开关管，所述第二模控开关为NMOS开关管；

所述PMOS开关管的源极与所述N+1级环形振荡器中的第N+1级中的PMOS管的栅极电连接，所述NMOS开关管的源极接入注入频率信号Fin，所述PMOS开关管的栅极及所述NMOS开关管的栅极均与模控信号MC电连接，所述PMOS开关管的漏极及所述NMOS开关管的漏极均与所述N+1级环形振荡器中的第N+1级中的NMOS管的栅极电连接。

作为本发明的低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器的一种优选方案，所述第一模控开关及所述第二模控开关受所述模控信号MC控制；

当所述模控信号MC为低电平时，所述第一模控开关导通，所述第二模控开关关断，所述N+1级环形振荡器中的第N+1级中的NMOS管的栅极及PMOS管的栅极均接入所述N+1级环形振荡器中的第N级的输出；

当所述模控信号MC为高电平时，所述第一模控开关关断，所述第二模控开关导通，所述N+1级环形振荡器中的第N+1级中的NMOS管的栅极接入注入频率信号Fin，PMOS管的栅极接入所述N+1级环形振荡器中的第N级的输出。

作为本发明的低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器的一种优选方案，所述低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器还包括调谐电容，所述调谐电容与所述N+1级环形振荡器中的第i级的输出电连接，适于调节所述N+1级环形振荡器中的第i级的相位延迟，以提高输入带宽，其中，1≤i≤N。

作为本发明的低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器的一种优选方案，所述低功耗宽锁定范围的注入锁定式双模预分频器还包括第三模控开关，所述第三模控开关为NMOS开关管；所述NMOS开关管的栅极与模控信号MC电连接，漏极与所述调谐电容电连接，源极接地；所述调谐电容的一端与所述NMOS开关管的漏极电连接，另一端与所述N+1级环形振荡器中的第i级的输出电连接。