可调谐正交振荡器制造技术

本申请案涉及一种可调谐正交振荡器。可调谐正交振荡器包含具有输出的第一振荡器、具有输出的第二振荡器及可变增益放大器。所述可变增益放大器包含耦合到所述第二振荡器的所述输出的输入及以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述输出的输出。

Tunable quadrature oscillator

The invention relates to a tunable quadrature oscillator. A tunable quadrature oscillator includes a first oscillator having an output, a second oscillator having an output, and a variable gain amplifier. The variable gain amplifier includes an input coupled to the output of the second oscillator and an output coupled to the output of the first oscillator in an inductively coupled manner.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及振荡器，且特定来说涉及正交振荡器。
技术介绍
正交振荡器用于多种应用(包含频率合成器、本机振荡器、时钟产生器及接收器)中。正交振荡器可产生两个或两个以上具有共用频率且相对于彼此相移90度的周期性输出信号。特别是在高频率下设计可调谐正交振荡器可提出重大挑战。
技术实现思路
根据本专利技术的一些方面，一种装置包含第一振荡器、第二振荡器、第一耦合电路、第二耦合电路、第一可变增益放大器及第二可变增益放大器。所述第一振荡器具有第一输出及第二输出。所述第二振荡器具有第一输出及第二输出。所述第一耦合电路具有：第一输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出；第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出；第一输出，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出；及第二输出，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出。所述第二耦合电路具有：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出；第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出；第一输出，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出；及第二输出，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出。所述第一可变增益放大器具有：第一输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出；第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出；第一输出，其以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述第一输出；第二输出，其以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述第二输出；及增益输入，其耦合到可调整频率调谐信号。所述第二可变增益放大器具有：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出；第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出；第一输出，其以电感方式耦合到所述第二振荡器的所述第一输出；第二输出，其以电感方式耦合到所述第二振荡器的所述第二输出；及增益输入，其耦合到所述可调整频率调谐信号。根据本专利技术的额外方面，一种装置包含具有输出的第一振荡器。所述装置进一步包含具有输出的第二振荡器。所述装置进一步包含可变增益放大器，所述可变增益放大器具有耦合到所述第二振荡器的所述输出的输入及以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述输出的输出。根据本专利技术的额外方面，一种方法包含以基于可调整增益参数而确定的增益来放大第一振荡器的输出以产生经放大输出信号。所述方法进一步包含将所述经放大输出信号以电感方式耦合到第二振荡器的输出。根据本专利技术的额外方面，一种装置包含经配置为以基于可调整增益参数而确定的增益来放大第一振荡器的输出以产生经放大输出信号的电路。所述电路进一步经配置以将所述经放大输出信号以电感方式耦合到第二振荡器的输出。附图说明图1是图解说明根据本专利技术的实例性正交振荡器的框图。图2是图解说明可用于实施图1中所图解说明的正交振荡器的实例性正交振荡器的示意图。图3是图解说明根据本专利技术的用于调谐正交振荡器的实例性技术的流程图。图4是图解说明根据本专利技术的用于调谐正交振荡器的另一实例性技术的流程图。具体实施方式本专利技术描述用于调谐正交振荡器的技术。所述技术可包含用可变增益放大器来放大第一振荡器的输出信号，且将所述经放大输出信号以电感方式耦合到与所述第一振荡器成正交操作的第二振荡器的输出。在一些实例中，用于调谐正交振荡器的技术可允许以可调整频率调谐参数来调谐在相对高频率下操作的正交振荡器。一些类型的正交振荡器可使用变容二极管来进行频率调谐。然而，在高频率下，足以在此类频率下操作的高质量变容二极管可能是不可用的、可能难以获得及/或可能实施起来是高成本的。在一些实例中，本专利技术中所描述的正交振荡器频率调谐技术可允许通过调整可变增益放大器的增益来调谐正交振荡器。以此方式，可在不需要使用变容二极管的情况下获得可调谐高频率正交振荡器。将正交振荡器中的一个振荡器的经放大输出信号以电感方式耦合到所述正交振荡器中的另一振荡器的输出可相对于不包含此电感耦合的其它正交振荡器而减少所述正交振荡器的振荡频率与所述正交振荡器中的谐振电路的谐振频率的偏离量。减少振荡频率与谐振频率的偏离量可增加振荡器的质量因数，此又可减少振荡器的相位噪声。以此方式，可获得相对于其它正交振荡器具有相对低相位噪声的可调谐高频率正交振荡器。图1是图解说明根据本专利技术的实例性正交振荡器10的框图。正交振荡器10包含同相振荡器12、正交相位振荡器14及可变增益放大器16、18。同相振荡器12包含电抗电路20、有源电路22及输出24。正交相位振荡器14包含电抗电路26、有源电路28及输出30。可变增益放大器16包含耦合到同相振荡器12的输出24的输入及耦合到正交相位振荡器14的输出。在一些实例中，可变增益放大器16的输出可以电感方式耦合到正交相位振荡器14。在进一步实例中，可变增益放大器16的输出可耦合到及/或以电感方式耦合到正交相位振荡器14的电抗电路26。可变增益放大器18包含耦合到正交相位振荡器14的输出30的输入及耦合到同相振荡器12的输出。在一些实例中，可变增益放大器18的输出可以电感方式耦合到同相振荡器12。在进一步实例中，可变增益放大器18的输出可耦合到及/或以电感方式耦合到同相振荡器12的电抗电路20。电抗电路20在对应于同相振荡器12的输出24的节点处耦合到有源电路22。类似地，电抗电路26在对应于正交相位振荡器14的输出30的节点处耦合到有源电路28。电抗电路20、26可各自包含一或多个电抗组件，例如，一或多个电感器及/或电容器。有源电路22、28可各自包含一或多个晶体管，例如，一或多个交叉耦合晶体管。在操作期间，正交振荡器10可在输出24、30处产生至少两个具有相同频率且相对于彼此相移90度的周期性输出信号(I及Q)。相对于彼此相移90度的信号称为成正交。在一些实例中，所述周期性输出信号可为具有特定频率的正弦信号。同相振荡器12可在输出24处产生一或多个同相输出信号，且正交相位振荡器14可在输出30处产生一或多个正交输出信号。如上文所论述，同相输出信号与正交输出信号可相对于彼此相移90度。当同相振荡器12及正交相位振荡器14产生相对于彼此相移90度的输出信号时，那时同相振荡器12与正交相位振荡器14称为成正交操作。为了产生同相输出信号，同相振荡器12可包含交叉耦合振荡器。所述交叉耦合振荡器可包含经配置以在接近于正交振荡器10的可编程频率范围内的频率的频率下谐振的谐振电路。所述交叉耦合振荡器可包含至少两个交叉耦合放大器(例如，晶体管放大器及/或调谐放大器)，借此致使在特定频率下发生振荡。交叉耦合放大器可以指一对放大器，其中第一放大器的输出耦合到第二放大器的输入，且第二放大器的输出耦合到第一放大器的输入。在其中放大器是单晶体管共源极放大器的情况下，交叉耦合放大器可以指其中第一晶体管的漏极(或集电极)耦合到第二晶体管的栅极(或基极)且第二晶体管的漏极(或集电极)耦合到第一晶体管的栅极(或基极)的情况。调谐放大器可以指具有用于负载的谐振电路的放大器。在其中同相振荡器12包含调谐放大器的实例中，有源电路22可包含交叉耦合晶体管且电抗电路20可形成所述交叉耦合晶体管的谐振负载的全部或部分。在一些实例中，电抗电路20可包含一或多个LC槽电路(tank circuit)，所述LC槽电路形成有源电路22中所包含的交叉耦合晶体管的谐振负载。在进一步实例中，电抗电路20可包含一或多个电抗组件，所述电抗组件结合与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：第一振荡器，其具有：第一输出，及第二输出；第二振荡器，其具有：第一输出，及第二输出；第一耦合电路，其具有：第一输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出，第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，第一输出，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，及第二输出，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出；第二耦合电路，其具有：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出，第一输出，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，及第二输出，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出；第一可变增益放大器，其具有：第一输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出，第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，第一输出，其以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，第二输出，其以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述第二输出，及增益输入，其耦合到可调整频率调谐信号；及第二可变增益放大器，其具有：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出，第一输出，其以电感方式耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，第二输出，其以电感方式耦合到所述第二振荡器的所述第二输出，及增益输入，其耦合到所述可调整频率调谐信号。...

【技术特征摘要】
2015.06.05 US 14/732,3671.一种装置，其包括：第一振荡器，其具有：第一输出，及第二输出；第二振荡器，其具有：第一输出，及第二输出；第一耦合电路，其具有：第一输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出，第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，第一输出，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，及第二输出，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出；第二耦合电路，其具有：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出，第一输出，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，及第二输出，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出；第一可变增益放大器，其具有：第一输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出，第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，第一输出，其以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，第二输出，其以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述第二输出，及增益输入，其耦合到可调整频率调谐信号；及第二可变增益放大器，其具有：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出，第一输出，其以电感方式耦合到所述第二振荡器的所述第一输出，第二输出，其以电感方式耦合到所述第二振荡器的所述第二输出，及增益输入，其耦合到所述可调整频率调谐信号。2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：第一组磁耦合电感器，其具有：第一端子，其耦合到所述第一可变增益放大器的所述第一输出，及第二端子，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出；第二组磁耦合电感器，其具有：第一端子，其耦合到所述第一可变增益放大器的所述第二输出，及第二端子，其耦合到所述第一振荡器的所述第二输出；第三组磁耦合电感器，其具有：第一端子，其耦合到所述第二可变增益放大器的所述第一输出，及第二端子，其耦合到所述第二振荡器的所述第一输出；及第四组磁耦合电感器，其具有：第一端子，其耦合到所述第二可变增益放大器的所述第二输出，及第二端子，其耦合到所述第二振荡器的所述第二输出。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一组磁耦合电感器为第一变压器，所述第二组磁耦合电感器为第二变压器，所述第三组磁耦合电感器为第三变压器，且所述第四组磁耦合电感器为第四变压器。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一可变增益放大器为第一可变增益差分放大器，且所述第二可变增益放大器为第二可变增益差分放大器。5.一种装置，其包括：第一振荡器，其具有输出；第二振荡器，其具有输出；及可变增益放大器，其具有：输入，其耦合到所述第二振荡器的所述输出，及输出，其以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述输出。6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括：耦合电路，其具有：输入，其耦合到所述第二振荡器的所述输出，及输出，其直接耦合到所述第一振荡器的所述输出。7.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括：一组磁耦合电感器，其具有：第一端子，其耦合到所述可变增益放大器的所述输出，及第二端子，其耦合到所述第一振荡器的所述输出。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述组磁耦合电感器包含一或多个变压器。9.根据权利要求7所述的装置，其中所述可变增益放大器经配置为以基于可调整增益参数而确定的增益来放大所述第二振荡器的所述输出以产生经放大输出信号，且其中所述组磁耦合电感器经配置以将所述经放大输出信号以电感方式耦合到所述第一振荡器的所述输出。10.根据权利要求5所述的装置，其中所述可变增益放大器包含经配置以接收可调整增益参数的增益输入。11.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括：第二可变增益放大器，其具有：输入，其耦合到所述第一振荡器的所述输出，及输出，其以电感方式耦合到所述第二振荡器的所述输出。12.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一振荡器的所述输出包含第一输出及第二输出，所述装置进一步包括：一组互耦合电感器，其具有：第一端子；及第二端子，其耦合到所述第一振荡器的所述第一输出，其中所述第一振荡器包含第一晶体管，所述第一晶体管具有：源极端子，其耦合到一或多个电流源，漏极端子，其耦合到所述第一振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：布拉德利·艾伦·克雷默，尼马尔·C·瓦尔克，哈桑·阿里，斯瓦米纳坦·桑卡兰，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US