一种压控振荡器调谐电路中的可变电容电路，该可变电容电路由积累型AMOS晶体管与PMOS晶体管并联构成，连接于压控振荡器电压输出端VB和调谐电压控制端VC之间，PMOS晶体管的源极和漏极接地，PMOS晶体管的衬底连接调谐电压控制端VC，PMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，使PMOS晶体管工作于积累区和耗尽区；AMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，AMOS晶体管的源极、漏极以及衬底共同与调谐电压控制端VC连接；可变电容值由PMOS晶体管的栅极‑衬底电容与积累型AMOS晶体管的栅极‑衬底电容合成，通过调谐电压控制可变电容的大小，以改变振荡频率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压控振荡器，尤其涉及一种压控振荡器调谐电路中的可变电容电路。
技术介绍
压控振荡器(VCO)通过输入控制电压改变输出频率，用于产生频率可调的振荡频率，是射频和模拟集成电路领域中的基本单元。压控振荡器的压控增益定义为振荡器频率对调谐电压灵敏度，压控增益对锁相环环路特性、相位噪声等有重要影响。在压控振荡器的设计上，要求压控增益在控制电压变化时尽量保持稳定。可变电容应用在压控振荡器中，作为频率调谐。压控振荡器包括LC压控振荡器、环形振荡器和张弛振荡器等。压控振荡器调谐电路中的可变电容可以由PMOS、PN二极管或者积累型AMOS构成。其中PMOS作为可变电容，一般将PMOS源极、漏极和PMOS衬底短接并连接于电压调谐端，使PMOS工作于反型区和耗尽区获得单调的电容-电压特性，但是PMOS电容反型区电容-电压特性陡峭，调谐增益变化大。而AMOS作为可变电容虽然频率特性优于PMOS晶体管的可变电容，但是在调谐曲线的两端仍然存在调谐增益变化大的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种压控振荡器调谐电路中的可变电容器件，可降低不同调谐电压时的压控增益的变化。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种压控振荡器调谐电路中的可变电容电路，其特征在于：该可变电容电路由积累型AMOS晶体管与PMOS晶体管并联构成，连接于压控振荡器电压输出端VB和调谐电压控制端VC之间，PMOS晶体管的源极和漏极接地，PMOS晶体管的衬底连接调谐电压控制端VC，PMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，使PMOS晶体管工作于积累区和耗尽区；AMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，AMOS晶体管的源极、漏极以及衬底共同与调谐电压控制端VC连接；可变电容值由PMOS晶体管的栅极-衬底电容与积累型AMOS晶体管的栅极-衬底电容合成，通过调谐电压控制可变电容的大小，以改变振荡频率。可以采用两个积累型AMOS晶体管与两个PMOS晶体管分别并联，再将该两个并联结构串联，构成差分型可变电容电路，压控振荡器电压输出端VB+连接一对积累型AMOS晶体管的栅极和PMOS晶体管的栅极，压控振荡器电压输出端VB-连接另一对积累型AMOS晶体管的栅极和PMOS晶体管的栅极，调谐电压控制端VC施加于两对PMOS晶体管的衬底和积累型AMOS晶体管的衬底。本专利技术的优点及有益效果：本专利技术使用AMOS和PMOS晶体管并联构成可变电容，将PMOS晶体管源极和漏极接地，使PMOS晶体管工作于积累区和耗尽区，这样，AMOS可变电容-电压特性变化大的缺点，能够通过PMOS的补偿，降低了压控振荡器压控增益的变化。附图说明图1为本专利技术的可变电容电路图，由PMOS和积累型AMOS并联构成；图2为差分型可变电容电路图；图3为采用本专利技术的可变电容的LC压控振荡器电路示意图；图4为电容-电压调谐曲线示意图；图5为环形振荡器电路图；图6为采用本专利技术的可变电容构成的环形振荡器延迟单元电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。如图1，本专利技术压控振荡器调谐电路中的可变电容电路，该可变电容电路由积累型AMOS晶体管2与PMOS晶体管1并联构成，连接于压控振荡器电压输出端VB和调谐电压控制端VC之间，PMOS晶体管的源极和漏极接地，PMOS晶体管的衬底连接调谐电压控制端VC，PMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，使PMOS晶体管工作于积累区和耗尽区；AMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，AMOS晶体管的源极、漏极以及衬底共同与调谐电压控制端VC连接；可变电容值由PMOS晶体管的栅极-衬底电容与积累型AMOS晶体管的栅极-衬底电容合成，通过调谐电压控制可变电容的大小，以改变振荡频率。如图2，本专利技术实际应用时，可以采用两个积累型AMOS晶体管2与两个PMOS晶体管1分别并联，再将该两个并联结构串联，构成差分型可变电容电路，压控振荡器电压输出端VB+连接一对积累型AMOS晶体管的栅极和PMOS晶体管的栅极，压控振荡器电压输出端VB-连接另一对积累型AMOS晶体管的栅极和PMOS晶体管的栅极，调谐电压控制端VC施加于两对PMOS晶体管的衬底和积累型AMOS晶体管的衬底。如图3，为本专利技术应用于现有LC压控振荡器压控振荡器的实施例。LC压控振荡器包括负阻产生电路和调谐电路。负阻产生电路包括NMOS管3和NMOS管4构成交叉耦合结构，连接于压控振荡器两输出端之间，PMOS管8和NMOS管9构成交叉耦合结构，连接于压控振荡器两输出端之间。调谐电路由两个积累型AMOS晶体管2与两个PMOS晶体管1分别并联，再将该两个并联结构串联后再与电感7并联构成，连接在压控振荡器两输出端之间。如图4，可以看出，采用PMOS管作为可变电容时，电容反型区电容-电压特性陡峭，调谐增益变化大。而采用AMOS管作为可变电容时，在控制电压变化过程中，AMOS电容依次工作于耗尽区和积累区，电容Cgg逐渐从氧化层电容COX变化为栅氧化层电容COX和耗尽区电容CJ的串联，但由于深积累区和深耗尽区时电容CJ变化减缓，造成压控振荡器增益下降。虽然频率特性优于PMOS晶体管的可变电容，但是在调谐曲线的两端仍然存在调谐增益变化大的缺点。采用本专利技术时，PMOS等效电容Cgg在这一电压变化区间依次工作于反型区、耗尽区和积累区，随着控制电压的变化，PMOS从反型区向耗尽区变化,电容降低，当栅电压等于衬底电压时，PMOS从耗尽区向积累区变化，电容增加。通过AMOS和PMOS电容的并联，增加了AMOS在控制电压两端时电容，从而保证了电容变化的线性度，降低了压控振荡器压控增益的变化。如图5，为本专利技术应用于现有环形压控振荡器的实施例。环形压控振荡器由多级相同的延迟单元(图6)构成级联反馈结构。如图6所示为其中一级的差分延迟单元电路示意图，延迟单元电路包括了放大管(NM1，NM2，PM1，PM2，PM3，PM4)和可变电容构成的频率调谐单元。其中频率调谐单元由本专利技术两个积累型AMOS晶体管2与两个PMOS晶体管1分别并联，再将该两个并联结构串联实现，调谐电压控制端VC与控制电压相连，电压输出端分别与延迟单元差分输出端相连，可以通过本专利技术可变电容降低环形振荡器频率调谐的非线性。以上内容是结合优选技术方案对本专利技术所做的详细说明，不能认定专利技术的具体实施仅限于这些，对于在不脱离本专利技术思想前提下做出的简单推演及替换，都应当视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压控振荡器调谐电路中的可变电容电路，其特征在于：该可变电容电路由积累型AMOS晶体管与PMOS晶体管并联构成，连接于压控振荡器电压输出端VB和调谐电压控制端VC之间，PMOS晶体管的源极和漏极接地，PMOS晶体管的衬底连接调谐电压控制端VC，PMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，使PMOS晶体管工作于积累区和耗尽区；AMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，AMOS晶体管的源极、漏极以及衬底共同与调谐电压控制端VC连接；可变电容值由PMOS晶体管的栅极‑衬底电容与积累型AMOS晶体管的栅极‑衬底电容合成，通过调谐电压控制可变电容的大小，以改变振荡频率。
【技术特征摘要】
1.一种压控振荡器调谐电路中的可变电容电路，其特征在于：该可变电容电路由积累型AMOS晶体管与PMOS晶体管并联构成，连接于压控振荡器电压输出端VB和调谐电压控制端VC之间，PMOS晶体管的源极和漏极接地，PMOS晶体管的衬底连接调谐电压控制端VC，PMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，使PMOS晶体管工作于积累区和耗尽区；AMOS晶体管的栅极连接压控振荡器电压输出端VB，AMOS晶体管的源极、漏极以及衬底共同与调谐电压控制端VC连接；可变电容值由PMOS晶体管的栅极-衬底电容与积累型AM...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉新村，夏晓娟，郭宇锋，王子轩，丁敏，徐严，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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