[发明专利]一种宽范围的环形压控振荡器电路

权利要求书

1.一种宽范围的环形压控振荡器电路，其特征在于，包括电压转电流模块、稳定共模电压模块、环形振荡器模块和输出整形模块，

所述环形振荡器模块用于产生振荡信号；

所述电压转电流模块用于产生电流控制信号控制所述振荡信号的振荡频率，所述振荡信号的振荡频率与所述电流控制信号成正比；所述电压转电流模块包括第一运算放大器、第一PMOS管、第十二PMOS管、第一电阻、第二电阻和第三电容，其中第一运算放大器为轨对轨运算放大器；第一运算放大器的正相输入端连接输入控制电压，其反相输入端连接第一PMOS管的漏极并通过第一电阻后接地，其输出端连接第十二PMOS管的栅极并产生电流控制信号；第十二PMOS管的源极连接电源电压，其漏极连接第一PMOS管的源极；第一PMOS管的栅极接地；第三电容的一端连接电源电压，另一端通过第二电阻后连接第一运算放大器的输出端；

所述稳定共模电压模块用于将所述环形振荡器模块的共模电压稳定为参考电压；

所述输出整形模块用于将所述振荡信号的振幅扩展至轨对轨后输出；

所述环形振荡器模块包括三至五个级联的延时单元，每一级所述延时单元的输出端连接下一级所述延时单元的输入端，最后一级所述延时单元的输出端连接第一级所述延时单元的输入端；

所述延时单元为差分延时单元，前三级所述差分延时单元中有且仅有一级所述差分延时单元与下一级差分延时单元反向连接；

所述差分延时单元包括第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第三可变电阻网络、第四可变电阻网络、第一电容和第二电容；第五PMOS管的栅极连接所述电流控制信号，其源极连接电源电压，其漏极连接第六PMOS管和第七PMOS管的源极；第六PMOS管的栅极作为所述差分延时单元的正相输入端，其漏极作为所述差分延时单元的反相输出端并连接所述第三可变电阻网络的上端；第七PMOS管的栅极作为所述差分延时单元的反相输入端，其漏极作为所述差分延时单元的正相输出端并连接所述第四可变电阻网络的上端；所述第三可变电阻网络和第四可变电阻网络的下端接地；第一电容接在所述差分延时单元的反相输出端和地之间；第二电容接在所述差分延时单元的正相输出端和地之间。

2.根据权利要求1所述的宽范围的环形压控振荡器电路，其特征在于，所述输出整形模块包括第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第二十五NMOS管、第二十六NMOS管、第二十七NMOS管和第二十八NMOS管，

第八PMOS管的栅极连接第二十五NMOS管的栅极和所述环形振荡器模块中最后一级差分延时单元的反相输出端，其源极连接第九PMOS管的漏极和第十PMOS管0的源极，其漏极连接第二十五NMOS管的漏极、第九PMOS管和第二十六NMOS管的栅极；

第十PMOS管的栅极连接第二十七NMOS管的栅极和所述环形振荡器模块中最后一级差分延时单元的正相输出端，其漏极连接第二十七NMOS管的漏极、第十一PMOS管和第二十八NMOS管的栅极；

第十一PMOS管的源极连接第九PMOS管的源极并连接电源电压，其漏极连接第二十八NMOS管的漏极并作为所述输出整形模块的输出端；

第二十六NMOS管的漏极连接第二十五NMOS管和第二十七NMOS管的源极，其源极连接第二十八NMOS管的源极并接地。

3.根据权利要求1所述的宽范围的环形压控振荡器电路，其特征在于，所述稳定共模电压模块包括第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一可变电阻网络、第二可变电阻网络和第二运算放大器，

第二PMOS管的栅极连接所述电流控制信号，其源极连接电源电压，其漏极连接第三PMOS管和第四PMOS管的源极；

第三PMOS管的栅极接地，其漏极连接第二运算放大器的反相输入端和所述第一可变电阻网络的上端；

第四PMOS管的栅极连接所述参考电压，其漏极连接所述第二可变电阻网络的上端；

所述第一可变电阻网络和第二可变电阻网络的下端接地；

第二运算放大器的正相输入端连接所述参考电压，其输出信号用于控制所述第一可变电阻网络、第二可变电阻网络、第三可变电阻网络和第四可变电阻网络的阻值。

4.根据权利要求3所述的宽范围的环形压控振荡器电路，其特征在于，所述第一可变电阻网络、第二可变电阻网络、第三可变电阻网络和第四可变电阻网络具有相同的结构，所述第一可变电阻网络包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和第六NMOS管，

第一NMOS管的栅极连接第四NMOS管和第六NMOS管的栅极并连接所述第二运算放大器的输出信号，其漏极连接第二NMOS管的栅极和漏极、第三NMOS管的栅极和漏极并作为所述第一可变电阻网络的上端，其源极连接第四NMOS管和第六NMOS管的源极并接地；

第二NMOS管的源极连接第四NMOS管的漏极；

第五NMOS管的栅漏短接并连接第三NMOS管的源极，其源极连接第六NMOS管的漏极。