[发明专利]一种具有温度补偿的电感电容型压控振荡器

摘要

本发明公开了一种具有温度补偿的电感电容型压控振荡器，包括尾电流源(1)、交叉耦合对管(2)、电容电感谐振腔(3)、温度补偿变容管电路(4)、低通滤波器(5)、电阻(6)和PTAT电流源(7)。PTAT电流源(7)产生与绝对温度成正比的电流，经过电阻(6)转换成与温度成正比的电压。低通滤波器(5)将该与温度成正比的电压滤波转换成VT2，调谐温度补偿变容管电路(4)中的变容管对，以补偿电感电容型压控振荡器振荡频率由于温度变化导致的频率变化。尾电流源(1)产生的电流为振荡电路提供偏置，交叉耦合对管(2)提供振荡所需的负阻条件，电容电感谐振腔(3)采用了n位数控电容阵列。本发明可以避免温度对宽输出频率范围锁相环性能的影响和可能引起的锁相环失锁现象。

主权项

一种具有温度补偿的电感电容型压控振荡器，其特征在于：该电感电容型压控振荡器包括：尾电流源(1)，提供振荡所需偏置电流；交叉耦合对管(2)，提供电感电容型压控振荡器振荡所需的负阻条件；电容电感谐振腔(3)，由电感L0、由n个开关控制的电容阵列和用于锁相环中的变容管调谐电路组成，可以产生多条频率调谐曲线，实现在覆盖宽的频率调谐范围的同时降低电感电容型压控振荡器的电压‑频率增益KVCO，有效改善振荡器的相位噪声性能；温度补偿变容管电路(4)，用来补偿因温度变化引起的频率变化对电路振荡频率的影响；PTAT电流源(7)，由T1‑Tm这m个数控位控制，产生一个与绝对温度成正比的输出电流；电阻R1(6)构成的电流电压转换电路，将PTAT电流源(7)的输出电流转换为与绝对温度成正比的输出电压，引入由第三电阻R2和第二电容C1组成的低通滤波器(5)，滤除PTAT电流源(7)和电阻(6)在振荡电路工作过程中产生的高频噪声，最后用该电压调谐温度补偿变容管电路(4)中的温度补偿变容管对，以补偿电感电容型压控振荡器振荡频率随温度变化导致的频率变化；其中，电容电感谐振腔(3)中变容管调谐电路产生应用于锁相环路中的调谐端口，其中变容管对需要引入偏置电路以有效利用电容变化范围，该变容管对调谐电路由第三电容C2、第四电容C3、第四电阻R3、第五电阻R4、第一变容管Cvar0、第二变容管Cvar1组成，第三电容C2的一端通过第四电阻R3的一端与第一变容管Cvar0的一端相连接，第二变容管Cvar1的一端与第一变容管Cvar0的另一端相连接，该端口与调谐电压VT1连接，该调谐电压的大小与电感电容型振荡器电路的频率变化范围等有关，第二变容管Cvar1的另一端通过第五电阻R4的一端与第四电容C3的一端相连接，第四电阻R3的另一端和第五电阻R4的另一端连接与偏置电压VB1相连接，通常该电压选为VDD/2；温度补偿变容管电路(4)中的变容管对也需要调谐电路，由第五电容C4、第六电容C5、第六电阻R5、第七电阻R6、第三变容管Cvar2、第四变容管Cvar3组成，第五电容C4的一端通过第六电阻R5的一端与第三变容管Cvar2的一端相连接，第四变容管Cvar3的一端与第三变容管Cvar2的另一端相连接，该端口接入由PTAT电流源(7)产生经过电阻(6)转换和低通滤波器(5)滤波的与绝对温度成正比的调谐电压VT2，第四变容管Cvar3的另一端通过第七电阻R6的一端与第六电容C5的一端相连接，第六电阻R5的另一端与第七电阻R6的另一端连接与偏置电压VB2相连接；交叉耦合对管(2)由第一P型场效应管(MP0)、第二P型场效应管(MP1)构成的交叉耦合对和由第一N型场效应管(MN0)、第二N型场效应管(MN1)构成的交叉耦合对结合形成的互补差分交叉耦合对；其中第一P型场效应管(MP0)的源端和第二P型场效应管(MP1)的源端连接与电源电压VDD相连接，第一P型场效应管(MP0)的漏端与第一N型场效应管(MN0)的漏端相连接，第一P型场效应管(MP0)的栅端与第二P型场效应管(MP1)的漏端相连接，第二P型场效应管(MP1)的漏端与第一P型场效应管(MP0)的漏端相连接，第二P型场效应管(MP1)的栅端与第一P型场效应管(MP0)的漏端相连接，第一N型场效应管(MN0)的栅端与第二N型场效应管(MN1)的漏端相连接，第二N型场效应管(MN1)的栅端与第一N型场效应管(MN1)的漏端相连接，第一N型场效应管(MN0)的源端与第二N型场效应管(MN1)的源端连接且与地电位相连接。