[发明专利]高频双调谐压控环形振荡器

摘要

本发明属于射频集成电路技术领域，具体为一种实现粗、细双调谐适用于高频应用的低功耗CMOS压控环形振荡器，它由4级相同的差分延迟单元构成环形振荡环路。该压控环形振荡器利用不同相位的振荡信号驱动粗、细调谐输入管，其粗、细调谐均是采用在输入信号与调谐输入管栅极之间插入一个NMOS传输管控制输入信号耦合到调谐输入管栅极的程度。本发明可以在实现粗、细双调谐功能的同时提高电路的振荡频率，并改善振荡信号相位噪声性能，减小电路功耗。

主权项

1.一种高频双调谐压控环形振荡器，由4级相同的差分延迟单元构成环形振荡环路，其中前一级差分延迟单元的输出端与后一级差分延迟单元的输入端相连，其特征在于：a.所述环形振荡环路的4个差分延迟单元的4组差分输入端分别是8个振荡信号源Vi，i为八进制数(0、1、…、7)，i取值为n-4(＝n+4)、n-3、n-2、n-1、n、n+1、n+2、n+3，n为差分延迟单元的级号(n＝1、2、3、4)；所述8个振荡信号源的相位依次相差1/8周期，相位相差1/2周期的两个振荡信号源组成一对差分信号，这8个相位的振荡信号均来自环形振荡器的振荡环路；b.所述差分延迟单元包含12个MOS管，呈对称分布，具有一组差分输出信号端Vn和Vn+4、四组差分输入信号端、一个粗频率调谐电压控制端Vc和一个细频率调谐电压控制端Vf；在差分延迟单元的左半边，从环形振荡器环路中取不同相位的振荡信号Vn-1、Vn-2、Vn-3和Vn-4作为输入信号，其中：Vn-1连接主输入管M10的栅极；Vn-2连接副输入管M12的栅极；Vn-3连接粗调谐控制管M18的源极，M18的漏极连接粗调谐输入管M14的栅极，粗调谐电压Vc连接M18的栅极；Vn-4连接细调谐控制管M20的源极，M20的漏极连接细调谐输入管M16的栅极，细调谐电压Vf连接M20的栅极；正输出信号端Vn连接主输入管M10和M12、M14、M16的漏极公共结点；在差分延迟单元的右半边，从环形振荡器环路中取不同相位的振荡信号Vn+3、Vn+2、Vn+1和Vn作为输入信号，其中：Vn+3连接主输入管M11的栅极；Vn+2连接副输入管M13的栅极；Vn+1连接粗调谐控制管M19的源极，M19的漏极连接粗调谐输入管M15的栅极，粗调谐电压Vc连接M19的栅极；Vn连接细调谐控制管M21的源极，M21的漏极连接细调谐输入管M17的栅极，细调谐电压Vf连接M21的栅极；负输出信号端Vn+4连接主输入管M11和M13、M15、M17的漏极公共结点；电源VDD连接M12、M14、M16、M13、M15、M17的源极公共结点；主输入管M10、M11的源极共同接地；