[发明专利]一种基于变压器谐振器的低功耗振荡器

说明书

本发明公开了一种基于变压器谐振器的低功耗振荡器，包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一电容、第二电容、第一管、第二管；所述第一电感的负端和第二电感的负端均与电源相连；所述第一电容一端接地，另一端和第一电感正端相连；所述第二电容一端接地，另一端和第二电感正端相连；所述第三电感的正端和第二管的栅极相连，负端和第一电感正端相连；第四电感的正端和第一管的栅极相连，负端和第二电感正端相连；所述第一管的源极和第二管的源极相连并接地；第一管栅极和第四电感的正端相连，漏极与第一电感正端相连并作为振荡器正输出端；第二管的栅极和第三电感的正端相连，漏极与第二电感正端相连并作为振荡器正输出端。

技术领域

本发明涉及电子通信技术的毫米波前端电路领域，具体涉及一种基于变压器谐振器的低功耗振荡器。

背景技术

近些年，随着CMOS工艺的不断进步，毫米波前端电路一直备受许多业界及学术界研究机构关注，振荡器是毫米波前端电路的重要一环，其最关键的指标是相位噪声，决定着前端收发机的通信质量。随着个人通信终端的快速发展以及集成电路工艺节点的不断降低，需要振荡器工作在低电压，因此低功耗也是一个研究目标。

现有振荡器功耗基本都在几毫瓦，传统结构振荡器也可通过降低电源电压来降低功耗，但是相位噪声也会随之变差，因此需要改变振荡器结构，保证降低功耗的同时维持较好的相位噪声。现有文献（B. Soltanian, H. Ainspan, W. Rhee, D. Friedman and P.Kinget, An Ultra Compact Differentially Tuned 6 GHz CMOS LC VCO with DynamicCommon-Mode Feedback, IEEE Custom Integrated Circuits Conference 2006, SanJose, CA, 2006, pp. 671-674）采用动态共模反馈技术设计了一款6GHz振荡器，实现了较大的相对带宽，但是功耗达到14mW;现有文献（T. Wang and Y. Yan, A Low-VoltageLow-Power Wide-Tuning-Range Hybrid Class-AB/Class-B VCO With Robust Start-Upand High-Performance FOM T, in IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques, vol. 62, no. 3, pp. 521-531, March 2014）设计了一款混合工作模式的振荡器，功耗也比较低，核心区功耗为2.4mW，但是相位噪声不高；现有文献（S. Ikeda, S.Lee, H. Ito, N. Ishihara and K. Masu, A 0.5 V 5.96-GHz PLL With Amplitude-Regulated Current-Reuse VCO, in IEEE Microwave and Wireless ComponentsLetters, vol. 27, no. 3, pp. 302-304, March 2017）利用电流复用结构设计了一款低供电电压振荡器，电源电压为0.5V，但在5.96GHz时相位噪声仅-98dBc/Hz。现有的技术中，难以做到低功耗的同时，保证可观的相位噪声。本发明采用新型的变压器谐振器，时振荡器中交叉耦合管更接近理想开关，以此降低相位噪声，同时供电电压较低，保证了低功耗的同时做到低相位噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于变压器谐振器的低功耗振荡器，使振荡器工作在低电源电压以达到低功耗，同时做到低相位噪声。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于变压器谐振器的低功耗振荡器，包括第一电感L1x、第二电感L1y、第三电感L2x、第四电感L2y、第一电容C1x、第二电容C1y、第一MOS管M1x、第二MOS管M1y；

所述第一电感L1x的负端和第二电感L1y的负端均与电源VDD相连；