[发明专利]一种温度补偿压控振荡器及补偿方法

说明书

本发明公开一种温度补偿压控振荡器，包括LC压控振荡器、数字温度传感器、片外微处理器、频率数字校准单元和幅度数字校准单元；数字温度传感器：用于实时检测LC压控振荡器工作环境温度并将检测到的温度信号传送给片外微处理器；片外微处理器：用于接收数字温度传感器传送的信号并处理，然后将处理后的信号传送给频率数字校准单元和幅度数字校准单元；频率数字校准单元：用于接收片外微处理器传送的信号并根据信号对LC压控振荡器作出频率补偿动作；幅度数字校准单元：用于接收片外微处理器传送的信号并根据信号对LC压控振荡器作出幅度补偿动作。本发明通过采用数字校准的方法实现压控振荡器的频率和幅度校准，不存在闭环稳定性的问题，稳定可靠。

技术领域

本发明涉及振荡器领域，具体涉及一种温度补偿压控振荡器及补偿方法。

背景技术

压控振荡器是指输出信号的频率和幅度与输入信号的电压有对应关系的振荡器，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入电压的控制就可以构成一个压控振荡器。由于压控振荡器输出信号的频率和幅度会随着温度的变化而变化，这严重损害了系统的性能，采用温度补偿方法可以对压控振荡器输出信号的频率和幅度进行补偿。

但是传统的温度补偿方案通常采用模拟闭环的方式，由于闭环稳定性不好控制，这会极大的降低整个电路的可靠性，而且闭环电路的结构设计相对杂度，会导致操作难度加大。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种温度补偿压控振荡器及补偿方法，通过采用数字校准的方法实现压控振荡器的频率和幅度校准，不存在闭环稳定性的问题，稳定可靠。本发明通过以下技术方案实现：

一种温度补偿压控振荡器，包括LC压控振荡器，还包括数字温度传感器、片外微处理器、频率数字校准单元和幅度数字校准单元；

数字温度传感器：用于实时检测所述LC压控振荡器工作环境温度并将检测到的温度信号传送给片外微处理器；

片外微处理器：用于接收数字温度传感器传送的温度信号并处理，然后将处理后的信号传送给频率数字校准单元和幅度数字校准单元；

频率数字校准单元：用于接收片外微处理器传送的信号并根据信号对所述LC 压控振荡器作出频率补偿动作；

幅度数字校准单元：用于接收片外微处理器传送的信号并根据信号对所述LC 压控振荡器作出幅度补偿动作。

具体地，所述LC压控振荡器的电路结构包括：

负阻管：所述负阻管包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的栅极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的源极短接；

LC谐振腔：所述谐振腔包括并联的可变电容器和电感器，所述可变电容器包括两个串联的第一电容，所述电感器的两端分别与所述第一MOS管的漏极和所述第二MOS管的漏极连接，所述电感器设置有抽头，所述抽头作为所述温度补偿压控振荡器的电压输入端，所述电感器的两端作为所述温度补偿压控振荡器的信号幅度输出端，所述可变电容器中两个第一电容的公共端作为所述温度补偿压控振荡器的信号频率输出端；

基准电流源：所述基准电流源包括第三MOS管和第四MOS管，所述第三MOS 管的源极与第四MOS管的源极连接后接地，所述第三MOS管的栅极通过第二开关与第四MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极与所述第一MOS管的源极连接，所述第四MOS管的源极作为所述基准电流源的输入端。

进一步地，所述频率数字校准单元包括m条并联的频率数字校准电路，所述每条频率数字校准电路包括一个或多个串联的电容，所述每条频率数字校准电路中还串联有一个第一开关，所述每条频率数字校准电路的两端与所述电感器的两端连接，其中，所述每条频率数字校准电路的第一开关根据从片外微处理器接收到的信号闭合或断开。