本文提供用于降低电源噪声转换至相位噪声的设备和方法。在某些配置中，电压控制元件(例如，变抗器)用于控制VCO输出频率。有关电源电压噪声至变容二极管的公共节点的VCO传递函数产生表示推进系数的传递函数值α。通过在VCO的调谐端口注入，电源噪声的有意量可被加入到调谐电压。通过在环路滤波器中划分积分电容，积分电容可在电容分压器之间划分，以产生表示补偿系数值β的传递函数。通过取消α值，电容分压器的注入噪声可减少VCO推进。当该值β被设置为等于值α时，VCO推进可减少到值α的估计或测量精确度范围内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及电子电路，更具体而言，涉及减少模拟PLL中的VCO推进。
技术介绍
压控振荡器(VCO)提供电压依赖频率的信号，并且可以在射频(RF)和音频应用中使用。在一个应用中，VCO可用于锁相环(PLL)，用于将调谐电压转换为锁定频率。在PLL中，VCO转换相位检测器的误差电压，并锁定输出频率。频率调制的信号可以由使用来自VCO的调谐电压的PLL进行解调。在另一应用中，VCO可以用作电压至频率转换器。在这种情况下，具有调谐电压和频率之间的可预见高度线性关系的VCO用于提供频率的输出电压，作为输入调谐电压的函数。
技术实现思路
在一个方面，一种装置包括VCO和过滤器。VCO具有被配置成接收电源电压的供给节点，配置成接收调谐电压的调谐端口，以及被配置为提供具有VCO输出频率的输出信号的输出端口。该过滤器具有电连接到调谐端口的输出端口。该过滤器被配置为提供具有过滤器供给注入分量的调谐电压，使得所述过滤器供应注入分量响应于电源电压的变化而补偿VCO输出频率的变化。VCO和过滤器可以是集成阶段锁相环的一部分。VCO可以进一步包括电连接在所述输出端口和所述调谐端口之间的电压控制电路元件，使得所述输出端口和所述调谐端口之间的元件电压控制所述压控振荡器的输出频率。该压控电路元件可以是变容二极管。该输出信号可具有VCO的共模电源噪声分量。此外，过滤器供给注入分量可以相称于VCO共模电源噪声分量，使得元件的电压变化被降低。过滤器可以进一步包括第一阻抗和第二阻抗。第一阻抗和第二阻抗可以串联电连接以形成电源节点和公共节点之间的分隔，使得分频器具有电连接到所述滤波器的输出端口的分频器节点。第一和第二阻抗可以是电容器。分频器可以被配置为在分频器节点提供所述滤波供给注入分量，使得供给注入分量至少部分依赖于第一阻抗和第二阻抗。基于在VCO的输出节点的输出信号到电源节点的噪声信号的VCO传递特性，分频器可以在分频器节点提供过滤器供应注入分量。在另一个方面，一种设备包括VCO和过滤器。VCO包括：电源节点、调谐端口、第一输出端口和第二输出端口。该过滤器包括：第一阻抗和第二阻抗。调谐端口被配置成接收调谐电压。第一输出端口被配置为提供具有VCO输出频率的第一输出信号。第二输出端口被配置为提供在相对互补于第一VCO输出信号和具有所述VCO输出频率的第二输出信号。第一阻抗电连接在电源节点和调谐端口之间；和第二阻抗电连接在接地节点和调谐端口之间。第一阻抗和第二阻抗被配置为提供调谐电压，具有从电源轨到调谐口的滤波器供给注入分量；和过滤器供给注入分量减少VCO的供应推进。VCO可以进一步包括第一压控电路元件和第二压控电路元件。第一压控电路元件可电连接在第一输出端口和所述调谐端口之间，并且可以电连接第二输出端口与调谐口之间的第二电压控制电路元件。VCO的输出频率可以被确定，至少部分地由所述第一输出端口和所述调谐端口和第二输出端口和调谐端口之间的第二差分电压之间的第一差电压。第一电压控制电路元件和所述第二受电压控制的电路元件可以是变容二极管。第一输出信号可具有的VCO的共模供给注入组分；和第二输出信号可以具有在VCO共模供给注入分量。过滤器供给注入部件可以是到VCO共模供给注入分量相称，使得在所述第一差分电压，并且由于在所述VCO共模供给注入元件的差异，第二差分电压的变化被降低。过滤器可以锁相环电荷泵与VCO使得调谐电压具有PLL调谐部件之间。第一差分电压和第二差分电压可以响应于在PLL调谐组件，使得PLL调谐组件控制VCO的输出频率的变化而变化。第一阻抗可以是具有第一电容的电容器，和第二阻抗可以是具有第二电容的电容器。过滤器的滤波器响应可以被确定，至少部分地由所述第一和第二电容的总和。第一阻抗和第二阻抗可以串联电连接以形成电源节点和接地节点之间的电容器分压器。电容器分压器可以被配置为提供具有从供电轨的过滤器供给注入分量到调谐端口的调谐电压。过滤器供给注入部件可取决于第一电容，第二电容和电源电压。电容器分压器可以提供基于所述第一输出信号的电源节点的噪声信号的第一传递特性的滤波器供给注入分量。第一输出信号到电源节点的噪声信号的第一传递特性可以等同于第二输出信号到电源节点的噪声信号的第二传输特性。在另一个方面，压控振荡器电路包括振荡器和过滤器。振荡器接收具有可变成分和输入电压的电源电压，并提供具有频率的输出信号。该振荡器包括具有基于输入电压和电源电压的可变阻抗的至少一个有源阻抗组件的阻抗电路，使得在输入电压和电源电压改变有源阻抗元件的阻抗，从而改变输出信号的频率。该过滤器提供输入电压到振荡器，并且该过滤器接收电源电压。电源电压的滤波分量被提供给来自过滤器的所述阻抗电路，以抵消由所述至少一个有源阻抗组件所接收的电源电压的可变分量。过滤器可以包括电容滤波器，它提供电源电压和输入电压之间以及输入电压与地之间的电容。附图说明提供这些附图和相关的描述说明本专利技术的具体实施例，并且不意图是限制性的。图1A是本文的教导中使用的示例VCO。图1B是根据本文的教导的图1A的VCO的共模等效示意图。图1C是根据这里的教导在图1B中的共模等效示意图的小信号阻抗示意图。图2是根据在此教导的VCO的系统图。图3是根据在此的教导的VCO模型和滤波器的PLL的系统图。图4A是示出根据本文教导的补偿系数的系统级合成方法的过滤器的系统图。图4B是根据一个实施例的滤波器的阻抗示意图。图4C是根据另一个实施例的滤波器的阻抗示意图。图4D是根据图4B的实施例的滤波器的电路示意图。图5是比较本文教导的实施例的模拟相位噪声与载波偏移频率的相对曲线图。图6是根据本文的教导包括具有电容分压器的环路滤波器的PLL的顶层框图。图7是根据实施例的VCO电源推进增益KVDD对补偿系数β的曲线图。具体实施方式实施例的以下详细描述提出了本专利技术的具体实施例的各种描述。然而，本专利技术可以以许多不同方式来实施，如由权利要求书所定义和所覆盖。在此描述中，参考附图，其中相同的参考数字可以指示相同或功能相似的元件。电压控制振荡器(VCO)可用于提供具有依赖于所施加的调谐电压的振荡频率的输出信号。为了提供有用的输出信号，VCO需要电源，诸如电池或稳定DC电压源。调谐电压和信号输出频率之间具有预定关系。然而，电源电压和振荡频率之间也具有意外关系。当VCO的信号输出频率敏感于电源电压时，在电源电压的变化引起输出频率的变化。这被称为VCO推进，其中电源电压中的不可避免噪声诱导输出频率的相位噪声。VCO推进的测量表示在每伏特频率的单位，具有正或负系数。此外，如本领域的普通技术人员可以理解的，VCO推进也可以称为“供给注入噪声转换为相位噪声”、“供应推进”、“频率推进”或“VCO电源推进”。减少VCO推进的一种办法来是通过使用片外去耦电容或具有良好的电源抑制比(PSRR)的片上集成低压降稳压器(LDO)而降低电源噪声量。然而，LDO是消耗额外的芯片面积以及功耗的电压调节器；此外，片外去耦电容增加额外的元件成本，同时也消耗空间。因此，有必要以区域有效的方式减少VCO推进，而不使用电压调节器或去耦电容器。本文提供用于降低电源噪声转换为相位噪声的装置和方法。减少电源噪声转换相位噪声是指减少VCO推进，并且通过在VCO的调谐节点故意本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，包括：VCO，具有被配置成接收电源电压的供给节点，配置成接收调谐电压的调谐端口，以及被配置为提供具有VCO输出频率的输出信号的输出端口；具有电连接到所述调谐端口的输出端口的过滤器，其中，所述滤波器被配置成提供具有滤波器供给注入分量的调谐电压，使得所述过滤器供应注入分量响应于电源电压的变化而补偿VCO输出频率的变化。
【技术特征摘要】
2015.09.04 US 62/214,647;2016.05.02 US 15/143,9511.一种装置，包括：VCO，具有被配置成接收电源电压的供给节点，配置成接收调谐电压的调谐端口，以及被配置为提供具有VCO输出频率的输出信号的输出端口；具有电连接到所述调谐端口的输出端口的过滤器，其中，所述滤波器被配置成提供具有滤波器供给注入分量的调谐电压，使得所述过滤器供应注入分量响应于电源电压的变化而补偿VCO输出频率的变化。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述VCO还包括电连接在输出端口和调谐端口之间的压控电路元件，使得所述输出端口和所述调谐端口之间的元件控制所述VCO的输出频率。3.如权利要求2所述的装置，其中，所述电压控制电路元件是变容二极管。4.如权利要求2所述的装置，其中，输出信号具有VCO模电源噪声分量，以及其中所述过滤器供给注入分量相称于VCO共模电源噪声分量，使得元件的电压变化被降低。5.如权利要求1所述的装置，其中，所述过滤器进一步包括：第一阻抗；第二阻抗；和其中，第一阻抗和第二阻抗可以串联电连接以形成电源节点和公共节点之间的分隔，使得分频器具有电连接到所述滤波器的输出端口的分频器节点。6.如权利要求5所述的装置，其中，所述分频器配置成在所述分频器节点提供滤波器供给注入分量，使得供给注入分量至少部分依赖于第一阻抗和所述第二阻抗。7.如权利要求6所述的装置，其中，基于在VCO的输出节点的输出信号到电源节点的噪声信号的VCO传递特性，分频器可以在分频器节点提供过滤器供应注入分量。8.如权利要求6所述的装置，其中，第一和第二阻抗是电容器。9.如权利要求2所述的装置，其中，所述VCO和过滤器是集成阶段锁相环的一部分。10.一种装置，包括：VCO，包括：配置成接收电源电压的供给节点；配置成接收调谐电压的调谐端口；第一输出端口，配置成提供具有VCO输出频率的第一输出信号；和第二输出端口，被配置为提供在相对互补于第一VCO输出信号和具有所述VCO输出频率的第二输出信号；和过滤器，其包括：第一阻抗，电连接在电源节点和调谐端口之间；和电连接在接地节点和调谐端口之间的第二阻抗，其中，所述第一阻抗和第二阻抗被配置为提供具有从供电轨到调谐端口的过滤器供给注入分量的调谐电压，以及其中所述过滤器供给注入分量降低VCO的供应推进。11.如权利要求10所述的装置，其中，所述VCO进一步包括：电连接在第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·马特乔夫斯基，R·V·布伦特，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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