[发明专利]一种宽频率范围的单子带压控振荡器

说明书

本发明公开了一种宽频率范围的单子带压控振荡器，包括5GHz～6GHz单子带压控振荡器VCO、4GHz定频压控振荡器VCO、混频器Mixer和输出缓冲器Buffer；所述5GHz～6GHz单子带压控振荡器VCO的差分输出端与所述混频器Mixer的一对差分输入端相连接，所述4GHz定频压控振荡器VCO的差分输出端与所述混频器Mixer的另一对差分输入端相连接，所述混频器Mixer的差分输出端与所述输出缓冲器Buffer的差分输入端相连接，输出信号最终从输出缓冲器Buffer的差分输出端输出。该发明的技术效果为可实现几MHz～2GHz的连续宽带信号。

技术领域

本发明涉及射频集成电路领域，特别涉及一种宽频率范围的单子带压控振荡器。

背景技术

锁相环频率综合器为无线通信系统提供载波信号，是无线通信系统的重要组成部分之一。而压控振荡器(VCO)作为锁相环型频率综合器中的最核心模块，其频率范围直接决定了锁相环频率综合器的频率带宽。

常见的宽频率范围的VCO多采用SiGe、GaAs、GaN、CMOS等工艺进行设计，相对于前三者，硅基CMOS工艺具有集成度高、面积小、价格低廉、功耗小等优点，使得基于CMOS工艺的VCO在电子通讯的众多领域得到了广泛应用。由于CMOS工艺的变容二极管有限的电容电压变化范围，使得传统CMOS工艺的VCO通常采用多个频率子带的方式来实现更宽的频率范围，但此方式往往需要数字频率校准技术来配合选择所需要的VCO子带，从而极大地增加了整个锁相环的锁定时间。在有些系统应用中对跳频切换时间有着严格的要求，这将导致多个频率子带的VCO很难得到应用。相对于多个频率子带的VCO，单子带VCO将不存在数字频率校准技术所花费的时间，极大地减小了整个锁相环的锁定时间，但相应地频率范围也极大地减小。

随着跳频通信以及其他各种无线通信协议的出现，系统对于跳频切换时间、频率范围的要求越来越严格。因此，通过单子带VCO减小整个锁相环锁定时间同时，实现更宽的频率范围成为急需解决的技术难题。

发明内容

本发明提供一种宽频率范围的单子带压控振荡器，可以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供了一种宽频率范围的单子带压控振荡器，包括5GHz～6GHz单子带压控振荡器VCO、4GHz定频压控振荡器VCO、混频器Mixer和输出缓冲器Buffer；

所述5GHz～6GHz单子带压控振荡器VCO的差分输出端与所述混频器Mixer的一对差分输入端相连接，所述4GHz定频压控振荡器VCO的差分输出端与所述混频器Mixer的另一对差分输入端相连接，所述混频器Mixer的差分输出端与所述输出缓冲器Buffer的差分输入端相连接，输出信号最终从输出缓冲器Buffer的差分输出端输出。

较佳地，所述5GHz～6GHz单子带压控振荡器VCO采用互补型交叉耦合结构，包括9个晶体管、1个电感、6个电阻、6个电容和4个变容二极管；其中的9个晶体管分别为第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8和第九晶体管M9；其中的1个电感为第一电感L1；其中的6个电阻分别为第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；其中的6个电容分别为第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6；其中的4个变容二极管分别为第一变容二极管Cv1、第二变容二极管Cv2、第三变容二极管Cv3、第四变容二极管Cv4。