[发明专利]一种低功耗宽锁定范围的除四注入锁定分频器电路

摘要

本发明属于集成电路技术领域，具体为一种低功耗宽锁定范围的除四注入锁定分频器电路。它由两级结构相同的除二注入锁定分频器组成，电路级间采用电容耦合，每级电路由电感、交叉耦合管、两个注入管、耦合电容和偏置电路组成。该电路结构同时采用了直接注入和尾电流源注入两种注入方式，使电路同时具备两种注入方式的优点，注入信号为反相信号，注入端为MOS管的栅极，可以直接用除二分频器进行级联。该电路可以采用双电源电压供电，适用于低电源电压环境，直流功耗低，并能实现较宽的锁定范围。该电路采用差分结构，可用CMOS、BiMOS等工艺实现。

主权项

一种低功耗宽锁定范围的除四注入锁定分频器电路，其特征在于由两级结构相同的除二注入锁定分频器组成；电路的输入信号与第一级注入锁定分频器之间、第一级注入锁定分频器与第二级注入锁定分频器之间、第二级注入锁定分频器与输出之间都是采用电容耦合以实现直流隔离；直流偏置电压Vb1、Vb2、Vb3、Vb4由外部输入，并通过交流隔离电阻R1、R2、R3、R4，分别加载在直接注入管M1、尾电流源管管M2、直接注入管M5、尾电流源管M6的栅极上；其中，每个除二注入锁定分频器由负载电感和负载电容、交叉耦合管、直接注入管以及尾电流源管组成；其中直接注入管M1和直接注入管M5两个晶体管采用直接注入，输入信号耦合到它们的栅极上，注入电流通过它们的源漏极直接注入到谐振回路中，通过偏置电压Vb1、Vb3调节它们的偏置电压；尾电流源管M2和尾电流源管M6两个晶体管采用尾电流源注入，输入信号耦合到它们的栅极上，注入信号经它们反相后再通过交叉耦合管M3、交叉耦合管M4和交叉耦合管M7、交叉耦合管M8注入到谐振回路中去，通过偏置电压Vb2、Vb4调节它们的偏置电压；直接注入管M1和尾电流源管M2栅极上所加的输入信号为反相信号，直接注入管M5和尾电流源管M6栅极上所加的信号也为反相信号；交叉耦合管M3和交叉耦合管M4，交叉耦合管M7和交叉耦合管M8为谐振电路提供负阻；其中交叉耦合管M3、交叉耦合管M4的共源端接在尾电流管M2的漏极上；交叉耦合管M3的漏极和交叉耦合管M4栅极相连并接在第一级的输出节点Vx‑，交叉耦合管M4的漏极和交叉耦合管M3栅极相连并接在第一级的输出节点Vx+；交叉耦合管M7、交叉耦合管M8的共源端接在尾电流管M6的漏极上；交叉耦合管M7的漏极和交叉耦合管M8栅极相连并接在第一级的输出节点Vout‑，交叉耦合管M8的漏极和交叉耦合管M7栅极相连并接在第一级的输出节点Vout+，；电感L1、电感L2、电感L3、电感L4是电路的负载电感；它们的一端接在电源上，另一端接在相应的谐振回路的输出节点上；电路的负载电容由电路寄生电容和后级负载组成。