[发明专利]交错偏置变容二极管

说明书

描述了交错偏置变容二极管的技术。例如，交错偏置变容二极管可以包括控制电压节点，多个偏置电压节点和并联耦合的多个子变容二极管。控制电压节点可以配置为接收单个可变控制电压；并且每个偏置电压节点可以配置为接收不同的固定偏置电压。配置每个子变容二极管使得其等效电容是控制电压和偏置电压中各自的一个之间的差值的函数；并且交错偏置变容二极管的等效电容是元件子变容二极管的电容的函数。可以配置变容二极管的数量和偏置电压，使得元件子变容二极管的各自的非线性电容响应有效地组合以产生整个交错偏置变容二极管的基本线性电容响应。

优先权要求和相关申请的交叉引用

该专利文件要求于2018年12月8日提交的题为“交错偏置变容二极管”的美国非临时专利申请No.16/214,037的权益和优先权。

技术领域

本发明一般涉及变容二极管电路。更具体地，本发明的实施例涉及使用交错偏置电压输入的变容二极管电路，以在控制电压的范围内实现基本线性的总电容响应。

背景技术

各种类型的电子应用可以包括时钟电路等，其可以包括压控振荡器。许多这样的振荡器可以响应可变电容。例如，改变电感-电容(LC)振荡器中的电容可以影响LC振荡器的谐振频率；并且改变环形振荡器中的电容会影响环形振荡器的环形延迟。通常，这种应用中的可变电容器倾向于在其工作范围的不同区域上表现出电容的非线性变化。例如，在一些操作区域，小幅度的控制调节可以表现出相对小的电容量值变化；而在其他工作区域，相同大小的控制调整可以表现出相对较大的电容量值变化。在许多应用中，这种非线性响应可能是不期望的。

发明内容

实施例提供了用于交错偏置变容二极管的电路，设备和方法。例如，交错偏置变容二极管可以包括控制电压节点，多个偏置电压节点和并联耦合的多个子变容二极管。控制电压节点可以配置为接收单个可变控制电压；并且每个偏置电压节点可以配置为接收不同的固定偏置电压。每个子变容二极管可以包括可变电容部分，其与控制电压节点和偏置电压节点中各自的一个耦合，使得每个子变容二极管的等效电容是控制电压和各自的偏置电压之间的差的函数；并且交错偏置变容二极管的等效电容是元件子变容二极管的电容的函数。可以配置变容二极管的数量和偏置电压，使得元件子变容二极管的各自的非线性电容响应有效地组合以产生整个交错偏置变容二极管的基本线性电容响应。

根据一组实施例，提供了一种振荡器系统。该系统包括：电容器控制的振荡器，以振荡器频率产生输出信号；变容二极管，具有与电容器控制的振荡器耦合的变容二极管端子。变容二极管包括：控制电压节点；N个偏压输入节点，其中N是大于1的正整数；和N个子变容二极管，每个子变容二极管耦合在变容二极管端子之间，并且具有与控制电压节点和N个偏置电压节点中各自的一个耦合的可变电容部分，使得每个子变容二极管的各自的子变容二极管电容随施加在控制电压节点上的控制电压和施加在N个偏置电压节点中各自的一个上的各自的偏置电压而变化，并且使得振荡器频率是N个各自的子变容二极管并联电容的总电容的函数。

根据另一组实施例，提供了一种交错偏置变容二极管。交错偏置变容二极管包括：一对变容二极管端子；控制电压节点；N个偏压输入节点，其中N是大于1的正整数；N个子变容二极管，每个子变容二极管耦合在变容二极管对之间，并且具有与控制电压节点和N个偏置电压节点中各自的一个耦合的可变电容部分，使得每个子变容二极管的各自的子变容二极管电容随施加在所述控制电压节点上的控制电压和施加在所述N个偏置电压节点中各自的一个上的各自的偏置电压而变化。