[发明专利]四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器

权利要求书

1.一种四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，包括四个直接路径反相器和四个前馈路径反相器，其中所述直接路径反相器的输入、输出顺序连接构成主反馈回路，所述前馈路径反相器用来提供前馈信号，每个所述前馈路径反相器的输出耦合至对应的一个直接路径反相器地端VSS，形成交叉耦合；所述交叉耦合的两个不同类型的反相器构成一个振荡单元。

2.根据权利要求1所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，每一个振荡单元产生90°相移的信号，最终整个VCO环路产生0°、90°、180°、270°四相位输出。

3.根据权利要求1所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，四个所述振荡单元形成四级振荡回路，构成“零平衡”稳定状态，前馈信号注入直接路径反相器的地端，使得直接路径稳态破坏，建立振荡条件。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，每个振荡单元中包括一个直接路径反相器和一个前馈路径反相器，所述直接路径反相器包括一个PMOS晶体管和一个NMOS晶体管；所述前馈路径反相器包括一个PMOS晶体管和一个NMOS晶体管；外部电流源IBIAS通过两个PMOS晶体管向直接路径反相器和前馈路径反相器提供振荡电流。

5.根据权利要求4所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，所述直接路径反相器中的NMOS晶体管的源端与所述前馈路径反相器的输出相连，所述前馈路径反相器中的NMOS晶体管的远端接地。

6.根据权利要求5所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，所述前馈路径反相器用来正常充放电，所述直接路径反相器的充放电受到前馈路径反相器输出的限制。

7.根据权利要求6所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，每个振荡单元中包括第一连接线N1、第三连接线N3、第四连接线N4、第五连接线N5，所述第四连接线N4与第五连接线N5的电压变化均由第三连接线N3的信号所控制。

8.根据权利要求7所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，所述第三连接线N3的电压为低电平时，第四连接线N4，第五连接线N5上的电压几乎同时上升；所述第三连接线N3的电压为高电平时，第五NMOS晶体管NM5处于开启状态，所述第五连接线N5上电压开始降低，在第五连接线N5上的电压没有降至直接路径反相器中NMOS晶体管的开启条件时，第一连接线N1的电压会始终处于高电平状态；当第五连接线N5上的电压满足直接路径反相器中NMOS晶体管的开启条件时，直接路径反相器中NMOS晶体管开始放电，第一连接线N1处的电压开始下降。

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的四相高频低相噪前馈交叉耦合环形压控振荡器，其特征在于，所述振荡单元为四个，四个振荡单元交叉循环，在直接路径反馈回路上产生四相位输出信号。