[发明专利]可调频环路振荡器

说明书

本发明公开了一种可调频环路振荡器，其包括：LDO单元和VCO环路振荡单元，所述LDO单元包括LDO供电电路、LDO偏置电流修调电路，所述LDO供电电路与所述LDO偏置电流修调电路配合为所述VCO环路振荡单元提供电压与预设偏置电流，所述VCO环路振荡单元根据电压与预设偏置电流产生振荡时钟信号。通过所述LDO供电电路与所述LDO偏置电流修调电路配合为所述VCO环路振荡单元提供电压与预设偏置电流来为环路振荡器进行修调，消除电源噪声及调制效应带来的非线性影响。

技术领域

本申请涉及环路振荡器领域，特别是涉及一种可调频环路振荡器。

背景技术

压控振荡器广泛应用于模拟电路中，提供本振频率的时钟信号，该系统既有模拟电路和数字电路，也涵盖了高频部分和低频部分，因此其输出信号的频率稳定，相位稳定等质量指标非常重要。CMOS振荡器的实现结构往往集中在LC振荡器和环形振荡器两种，其中环形振荡器主要是由若干个延迟单元而成，当某一单元的输出信号经过整个环路并回到该单元的输入时，信号翻转。因此电路产生了周期的振荡信号。可由于环形振荡器没有高品质的滤波器，它的相位噪声相比于LC振荡器更差，且易于受到PVT的影响，因此针对环形振荡器的在降低环形振荡器的相位噪声和提高可靠性两个方面上。现有的应用于芯片内部时钟起振模块环路振荡器本身可产生500MHz频率的时钟信号,而在实际应用中,总免不了受到电源噪声的影响,而且现有工艺下的沟道长度调制效应带来的非线性也越来越明显，因此需要设计一种电路模块对环路振荡器提供电压与偏置电流来进行环路振荡器的修调。

发明内容

本申请提供一种可调频环路振荡器，消除芯片内部时钟起振模块环路振荡器的电源噪声及调制效应带来的非线性影响的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种可调频环路振荡器，其包括：LDO单元和VCO环路振荡单元，所述LDO单元包括LDO供电电路、LDO偏置电流修调电路，所述LDO供电电路与所述LDO偏置电流修调电路配合为所述VCO环路振荡单元提供电压与预设偏置电流，所述VCO环路振荡单元根据电压与预设偏置电流产生振荡时钟信号,分别采用LDO供电电路与LDO偏置电流修调电路对VCO环路振荡单元供电压和提供预设偏置电流，使得VCO环路振荡单元有好的电源噪声抑制比，进一步地，LDO偏置电流修调电路的可编程MOS管阵列可实现编程，对VCO环路振荡单元起振频率进行修调，克制了MOS管工艺下的短沟道效应带来的非线性影响。

进一步地，所述LDO供电电路中运算放大器AMP1将VREF1缓冲电压拷贝到电阻分压网络经由串联电阻R0和接地电阻R1分压，所述VREF1缓冲电压再经过运算放大器AMP2和接地电阻R2分压得到目标电压为VCO环路振荡单元供电，AMP1和AMP2两级的运算放大器具有放大电压作用，经过串联电阻、接地电阻的层层分压得到干净的电压源为VCO环路振荡单元供电电压，消除原电源噪声后为VCO环路振荡单元供电。

进一步具体地，所述LDO偏置电流修调电路包括运算放大器AMP3的LDO，其中所述运算放大器AMP3先将VREF2缓冲电压输出驱动连接的PMOS管PM1，再以电流镜的形式将电流复制给与PMOS管PM1连接的PMOS管PM0，PMOS管PM0漏电流为VCO环路振荡单元提供偏置电流，PMOS管PM1漏电端连通接地电阻R3与运算放大器AMP3正极，PMOS管PM0漏电流为VCO环路振荡单元提供偏置电流，所述运算放大器AMP3先将VREF2缓冲电压输出驱动连接的PMOS管PM1，再以电流镜的形式将PMOS管PM1电流复制给连接的PMOS管PM0，从而使得可以完好接受来自LDO偏置电流修调电路的偏置电流，LDO偏置电流修调电路的可编程MOS管阵列可实现编程对VCO环路振荡单元起振频率的偏置电流进行修调，克制了现有工艺下MOS管的短沟道效应带来的非线性影响。