一种数字振幅控制电路及其压控振荡器制造技术

本发明专利技术涉及一种数字振幅控制电路及其压控振荡器。该数字振幅控制电路，包括负峰值检测模块、比较模块、逻辑电路模块，负峰值检测模块，用于检测输入信号的负峰值；比较模块，连接负峰值检测模块，用于判断负峰值是否超过基准电压范围，并输出判断结果，判断结果包括负峰值超过基准电压范围和负峰值未超过基准电压范围；逻辑电路模块，连接比较模块，用于根据判断结果决定是否输出控制信号来调整振幅，其中，判断结果为负峰值超过基准电压范围，输出控制信号调整振幅。本发明专利技术通过使用数字振幅控制电路，减少了采用模拟振幅控制电路给压控振荡器引入的相位噪声，从而提高了压控振荡器的性能。

A Digital Amplitude Control Circuit and Its Voltage Controlled Oscillator

The invention relates to a digital amplitude control circuit and a voltage controlled oscillator thereof. The digital amplitude control circuit includes a negative peak detection module, a comparison module, a logic circuit module and a negative peak detection module, which are used to detect the negative peak value of the input signal; a comparison module is connected with a negative peak detection module to determine whether the negative peak value exceeds the reference voltage range, and output the judgment results. The judgment results include that the negative peak value exceeds the reference voltage range and the negative peak value is not. Over the reference voltage range; logic circuit module, connected with comparison module, is used to decide whether to output control signal to adjust the amplitude according to the judgment result, where the judgment result is that the negative peak value exceeds the reference voltage range, and the output control signal adjusts the amplitude. By using the digital amplitude control circuit, the phase noise introduced by the analog amplitude control circuit to the voltage controlled oscillator is reduced, and the performance of the voltage controlled oscillator is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种数字振幅控制电路及其压控振荡器
本专利技术属于微波通信集成电路领域，具体涉及一种数字振幅控制电路及其压控振荡器。
技术介绍
随着移动通信技术的快速发展，6GHz以下的黄金通信频段已经很难得到较宽的连续频谱，严重制约了通信产业的发展。相比之下，毫米波频段的频谱资源丰富并且目前还未得到充分的开发利用，因此，毫米波通信将成为第5代移动通信的研究热点。毫米波通信属于微波通信，波长范围是1～10mm，频率范围是30～300GHz。因此，应用于毫米波通信技术的锁相环系统(Phase-LockedLoop，简称PLL)需要较高的频率。典型的PLL包括鉴频鉴相器(PhaseFrequencyDetector，简称PFD)、电荷泵(ChargePump，简称CP)、低通滤波器(Low-Filter，简称LF)、压控振荡器(VoltageControlledOscillator，简称VCO)和分频器。其中，VCO对电路中的输出振幅控制起到关键作用。为了实现较宽的调谐频率，通常通过改变VCO电路内并联电容的容值。但是这种方式也存在一定的缺点，当并联电容的容值较大时，VCO电路的输出振幅会降低，甚至无法起振。对此，传统的解决方案为采用模拟振幅控制电路对VCO的输出振幅进行控制。然而，模拟振幅控制电路中通常会引入运算放大器件，而运算放大器件会给VCO电路引入相位噪声，引入的相位噪声会对VCO电路性能产生极大的影响。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种数字振幅控制电路及其压控振荡器。本专利技术实施例提供了一种数字振幅控制电路，包括：负峰值检测模块、比较模块、逻辑电路模块，其中：负峰值检测模块，用于检测输入信号的负峰值；比较模块，连接所述负峰值检测模块，用于判断所述负峰值是否超过基准电压范围，并输出判断结果，所述判断结果包括所述负峰值超过所述基准电压范围和所述负峰值未超过所述基准电压范围；逻辑电路模块，连接所述比较模块，用于根据所述判断结果决定是否输出控制信号来调整振幅，其中，所述判断结果为所述负峰值未超过所述基准电压范围，不需输出所述控制信号调整振幅，所述判断结果为所述负峰值超过所述基准电压范围，输出所述控制信号调整振幅。在本专利技术的一个实施例中，所述比较模块包括第一比较器和第二比较器，其中：所述第一比较器的正输入端与第一基准电压连接，所述第一比较器的负输入端与所述负峰值检测模块的输出端连接，所述第一比较器的输出端与所述逻辑电路模块的第一输入端连接；所述第二比较器的正输入端与第二基准电压连接，所述第二比较器的负输入端与所述负峰值检测模块的输出端连接，所述第二比较器的输出端与所述逻辑电路模块的第二输入端连接。在本专利技术的一个实施例中，所述第一比较器为迟滞比较器。在本专利技术的一个实施例中，所述第二比较器为迟滞比较器。本专利技术实施例提供了一种数字振幅控制的压控振荡器，包括如上述任意一项所述实施例中的数字振幅控制电路。本专利技术实施例提供了一种数字振幅控制的压控振荡器，还包括压控振荡电路，连接所述数字振幅控制电路；所述压控振荡电路包括恒定电流源ID，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第一电感L1，第二电感L2，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第一晶体管N1，第二晶体管N2，第三晶体管N3，第四晶体管N4，第五晶体管N5，第六晶体管N6，第七晶体管N7，第八晶体管N8，第一开关S1，第二开关S2，第三开关S3，第四开关S4，其中，电源VDD与所述恒定电流源ID的输入端、所述第一电感L1的一端、所述第二电感L2的一端连接，所述第一电感L1的另一端与所述第一电容C1的一端、所述第一晶体管N1的漏极连接，所述第一电感L2的另一端与所述第一电容C2的一端、所述第二晶体管N2的漏极连接，所述第一电容C1的另一端与所述第二晶体管N2的栅极、所述第五电阻R5的一端连接，所述第二电容C2的另一端与所述第一晶体管N1的栅极、所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第一电阻R1的一端、所述第三电容C3的一端连接、所述第五电阻R5的另一端连接，所述第一电阻R1的一端还与所述第三电容C3的一端连接，所述第一晶体管N1的源极与所述第二晶体管N2的源极、所述第四晶体管N4的漏极、所述第一开关S1的第一端、所述第二开关S2的第一端、所述第三开关S3的第一端、所述第四开关S4的第一端连接，所述第二晶体管N2的源极与所述第一开关S1的第一端、所述第二开关S2的第一端、所述第三开关S3的第一端、所述第四开关S4的第一端连接，所述第一开关S1的第二端与所述第五晶体管N5的漏极连接，所述第二开关S2的第二端与所述第六晶体管N6的漏极连接，所述第三开关S3的第二端与所述第七晶体管N7的漏极连接，所述第四开关S4的第二端与所述第八晶体管N8的漏极连接，所述第四晶体管N4的栅极、所述第五晶体管N5的栅极、所述第六晶体管N6的栅极、所述第七晶体管N7的栅极、所述第八晶体管N8的栅极依次串联，所述第四晶体管N4的栅极与所述第四电容C4的一端、所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电阻R2的一端、所述第三晶体管N3的栅极、所述第三晶体管N3的漏极连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一电阻R1的另一端、所述恒定电流源ID的输出端连接，所述第三电容C3的另一端、所述第四电容C4的另一端、所述第三晶体管N3的源极、所述第四晶体管N4的源极、所述第五晶体管N5的源极、所述第六晶体管N6的源极、所述第七晶体管N7的源极、所述第八晶体管N8的源极均接地。在本专利技术的一个实施例中，所述第一电感L1、所述第一电容C1、所述第一晶体管N1漏极的连接点连接于所述负峰值检测模块的第一输入端，所述第二电感L2、所述第二电容C2、所述第二晶体管N2漏极的连接点连接于所述负峰值检测模块的第二输入端。在本专利技术的一个实施例中，所述逻辑电路模块的第一控制信号输出端与所述第一开关S1的第一端连接，所述逻辑电路模块的第二控制信号输出端与所述第二开关S2的第一端连接，所述逻辑电路模块的第三控制信号输出端与所述第三开关S3的第一端连接，所述逻辑电路模块的第四控制信号输出端与所述第四开关S4的第一端连接。在本专利技术的一个实施例中，所述第五晶体管N5、所述第六晶体管N6、所述第七晶体管N7、所述第八晶体管N8工艺尺寸比例为8:4:2:1。在本专利技术的一个实施例中，所述第一晶体管N1、所述第二晶体管N2、所述第三晶体管N3、所述第四晶体管N4、所述第五晶体管N5、所述第六晶体管N6、所述第七晶体管N7、所述第八晶体管N8均为N型MOS管。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过使用数字振幅控制电路，减少了采用模拟振幅控制电路给压控振荡器引入的相位噪声，从而提高了压控振荡器的性能。2、本专利技术数字振幅控制电路集成于压控振荡电路中，不需要通过外片引入控制信号，从而实现对压控振荡电路振幅的控制，电路设计简单。3、本专利技术通过使用数字振幅控制电路控制压控振荡电路的偏置电流，使得压控振荡电路的振幅能保持在一定范围内。4、本专利技术通过使用数字振幅控制电路，保证了压控振荡器在不同温度、不同工艺特性下的压控振荡电路振幅，从而拓宽了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字振幅控制电路，包括负峰值检测模块、比较模块、逻辑电路模块，其中：负峰值检测模块，用于检测输入信号的负峰值；比较模块，连接所述负峰值检测模块，用于判断所述负峰值是否超过基准电压范围，并输出判断结果，所述判断结果包括所述负峰值超过所述基准电压范围和所述负峰值未超过所述基准电压范围；逻辑电路模块，连接所述比较模块，用于根据所述判断结果决定是否输出控制信号来调整振幅，其中，所述判断结果为所述负峰值未超过所述基准电压范围，不需输出所述控制信号调整振幅，所述判断结果为所述负峰值超过所述基准电压范围，输出所述控制信号调整振幅。

【技术特征摘要】
1.一种数字振幅控制电路，包括负峰值检测模块、比较模块、逻辑电路模块，其中：负峰值检测模块，用于检测输入信号的负峰值；比较模块，连接所述负峰值检测模块，用于判断所述负峰值是否超过基准电压范围，并输出判断结果，所述判断结果包括所述负峰值超过所述基准电压范围和所述负峰值未超过所述基准电压范围；逻辑电路模块，连接所述比较模块，用于根据所述判断结果决定是否输出控制信号来调整振幅，其中，所述判断结果为所述负峰值未超过所述基准电压范围，不需输出所述控制信号调整振幅，所述判断结果为所述负峰值超过所述基准电压范围，输出所述控制信号调整振幅。2.根据权利要求1所述的数字振幅控制电路，其特征在于，所述比较模块包括第一比较器和第二比较器，其中：所述第一比较器的正输入端与第一基准电压连接，所述第一比较器的负输入端与所述负峰值检测模块的输出端连接，所述第一比较器的输出端与所述逻辑电路模块的第一输入端连接；所述第二比较器的正输入端与第二基准电压连接，所述第二比较器的负输入端与所述负峰值检测模块的输出端连接，所述第二比较器的输出端与所述逻辑电路模块的第二输入端连接。3.根据权利要求2所述的数字振幅控制电路，其特征在于，所述第一比较器为迟滞比较器。4.根据权利要求2所述的数字振幅控制电路，其特征在于，所述第二比较器为迟滞比较器。5.一种数字振幅控制的压控振荡器，其特征在于，包括如权利要求1～4任意一项所述的数字振幅控制电路。6.根据权利要求5所述的压控振荡器，其特征在于，还包括压控振荡电路，连接所述数字振幅控制电路；所述压控振荡电路包括恒定电流源(ID)，第一电阻(R1)，第二电阻(R2)，第三电阻(R3)，第四电阻(R4)，第五电阻(R5)，第一电感(L1)，第二电感(L2)，第一电容(C1)，第二电容(C2)，第三电容(C3)，第四电容(C4)，第一晶体管(N1)，第二晶体管(N2)，第三晶体管(N3)，第四晶体管(N4)，第五晶体管(N5)，第六晶体管(N6)，第七晶体管(N7)，第八晶体管(N8)，第一开关(S1)，第二开关(S2)，第三开关(S3)，第四开关(S4)，其中，电源VDD与所述恒定电流源(ID)的输入端、所述第一电感(L1)的一端、所述第二电感(L2)的一端连接，所述第一电感(L1)的另一端与所述第一电容(C1)的一端、所述第一晶体管(N1)的漏极连接，所述第一电感(L2)的另一端与所述第一电容(C2)的一端、所述第二晶体管(N2)的漏极连接，所述第一电容(C1)的另一端与所述第二晶体管(N2)的栅极、所述第五电阻(R5)的一端连接，所述第二电容(C2)的另一端与所述第一晶体管(N1)的栅极、所述第四电阻(R4)的一端连接，所述第四电阻(R4)的另一端与所述第一电阻(R1)的一端、所述第三电容(C3)的一端连接、所述第五电阻(R5)的另一端连接，所述第一电阻(R1)的一端还与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘帘曦，廖栩锋，沐俊超，高少璞，朱樟明，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61