一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路，其特征在于，包括负阻电路和连接在负阻电路上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括均连接在第一电源和负阻电路之间的第一电感和第二电感、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第一电容和第一可变电容、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第二电容和第二可变电容，所述第一电容和第一可变电容公共端上连接有一端接地的第三电感，所述第二电容和第二可变电容公共端上连接有一端接地的第四电感。利用本实用新型专利技术的压控振荡器电路，不仅可兼顾相位噪声，也可实现调谐带宽的调节。

【技术实现步骤摘要】
一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路
本技术涉及压控振荡器
，具体涉及一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路。
技术介绍
压控振荡器作为锁相环、频率综合源和时钟恢复等电路的关键模块，广泛应用于手机、卫星通信终端、基站、数字无线通信、光学多工器、光发射机等。在军用系统中，高性能的压控振荡器可以有效降低军用通信系统的误码率、提升制导系统精度和增强电子对抗能力。近年来，在宽带通信系统、测量仪器和光通信等应用对高性能宽带无线收发机射频前端的需求日益增长。而压控振荡器作为收发机射频前端中必不可少的核心模块之一，对宽调谐带宽的压控振荡器的需求也不断增加。相位噪声作为压控振荡器作为用以衡量压控振荡器性能好坏的关键指标之一，其好坏直接与系统的性能，诸如通信系统的误码率、雷达分辨率、测试设备的精度等直接相关。而现有的压控振荡器解决方案普遍存在调谐带宽窄和相位噪声差的问题，很难同时兼顾调谐带宽和相位噪声。因此，为了满足实际应用需求，开展对低相位噪声和宽调谐带宽的压控振荡器解决方案的研究具有重要的意义。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题提供一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路。本技术通过下述技术方案实现：一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路，其特征在于，包括负阻电路和连接在负阻电路上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括均连接在第一电源和负阻电路之间的第一电感和第二电感、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第一电容和第一可变电容、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第二电容和第二可变电容，所述第一电容和第一可变电容公共端上连接有一端接地的第三电感，所述第二电容和第二可变电容公共端上连接有一端接地的第四电感。本方案在现有的压控振荡器电路的结构上做了改进，主要对LC谐振电路的结构做了改进，采用上述LC谐振电路电路结构，通过调节第一可变电容、第二可变电容，可实现调谐带宽的调节。第一电容和第二电容用于隔断直流信号，避免加在负阻电路的偏置电压对变容二极管造成影响，第三电感、第四电感用来给可变电容加偏压的直流信号提供一个到地的通路。LC谐振电路的谐振频率由第一电感、第二电感和可变电容的电容值决定，可以通过改变可变电容的偏置电压即第二电源实现对容值的调节，进而实现对谐振频率和压控振荡器输出频率。因此，压控振荡器的调谐带宽与可变电容的变容比直接相关。作为优选，所述负阻电路为共源-共栅交叉耦合结构。作为优选，所述负阻电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，所述第一晶体管源极通过第五电感与第三晶体管的漏极相连，所述第二晶体管源极通过第六电感与第四晶体管的漏极相连，所述第三晶体管的栅极、第四晶体管的栅极分别通过第一电阻、第二电阻与第三电源连接，所述第一晶体管的漏极与第四晶体管的栅极之间连接有第三电容，所述第二晶体管的漏极与第三晶体管的栅极之间连接有第四电容，所述第三晶体管的源极、第四晶体管的源极上连接有一端接地的第七电感，所述第一晶体管源极、第二晶体管源极分别为信号输出端。负阻电路由改进型共源-共栅结构的交叉耦合结构实现。负阻电路的信号输出在共源-共栅结构的共源晶体管和共栅晶体管之间，这样将输出和LC谐振电路隔离开，避免了负载对调谐带宽的影响。在共源和共栅晶体管之间引入了一个电感，这个电感可以显著的提升压控振荡器的输出功率和相位噪声。传统的共源-共栅交叉耦合负阻结构是在负阻电路和LC振荡电路之间输出的，这样输出负载会通过影响LC谐振电路进而影响调谐带宽。但是采用本方案的输出方法相当于用晶体管将输出和LC谐振回路隔离开了，这样就会减小负载对调谐带宽的影响。作为优选，所述负阻电路集成在芯片上，所述LC谐振电路的电子元件至少包括第一可变电容、第二可变电容置于芯片外。进一步的，所述LC谐振电路中置于芯片外的电子元件包括第一可变电容、第二可变电容、第一电感、第二电感。进一步的，置于芯片外的电子元器件通过倒桩焊接或者金丝键合与芯片上电子元件相连。作为优选，所述可变电容为变容二极管。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、利用本技术的压控振荡器电路，不仅可兼顾相位噪声，也可实现调谐带宽的调节。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。图1为本方案的电路原理图；图2为将变容二极管C11和C12放在芯片外部的压控振荡器电路示意图；图3为将变容二极管C11和C12放在芯片外部的压控振荡器电路的输出频率随变容二极管的偏置电压Vtune变化图；图4为将变容二极管C11和C12放在芯片外部的压控振荡器电路输出频率在频率偏移量为100kHz时的相位噪声随变容二极管的偏置电压Vtune变化图；图5为将变容二极管C11和C12放在芯片外部的压控振荡器电路的输出功率随变容二极管的偏置电压Vtune变化图；图6为将变容二极管C11和C12、固定电感L1和L2均放在芯片外部的压控振荡器电路示意图图；图7为将变容二极管C11和C12、固定电感L1和L2均放在芯片外部的压控振荡器电路的输出频率随变容二极管的偏置电压Vtune变化图；图8为将变容二极管C11和C12、固定电感L1和L2均放在芯片外部的压控振荡器电路输出频率在频率偏移量为100kHz时的相位噪声随变容二极管的偏置电压Vtune变化图；图9为将变容二极管C11和C12、固定电感L1和L2均放在芯片外部的压控振荡器电路的输出功率随变容二极管的偏置电压Vtune变化图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例1如图1所示的一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路，包括负阻电路和连接在负阻电路上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括均连接在第一电源Vdd和负阻电路之间的第一电感L1和第二电感L2、以串联关系连接在负阻电路和第二电源Vtune之间的第一电容C1和第一可变电容C11、以串联关系连接在负阻电路和第二电源Vtune之间的第二电容C2和第二可变电容C12，所述第一电容C1和第一可变电容C11公共端上连接有一端接地的第三电感L3，所述第二电容C2和第二可变电容C12公共端上连接有一端接地的第四电感L4。实施例2基于上述实施例的原理，本实施例公开一具体实施方式。负阻电路采用为共源-共栅结构的交叉耦合结构实现。具体可采用多种晶体管实现，譬如，MOS晶体管、FET和pHEMT晶体管。需要说明的是，采用任一种晶体管实现的方案均在本方案的保护范围内。本实施例以MOS管举例说明。具体如图1所示，负阻电路的第一晶体管M1源极通过第五电感L5与第三晶体管M3的漏极相连，所述第二晶体管M2源极通过第六电感L6与第四晶体管M4的漏极相连，所述第三晶体管M3的栅极、第四晶体管M4的栅极分别通过第一电阻Rg1、第二电阻Rg2与第三电源Vg1连接，第一晶体管M1的漏极与第四晶体管M4的栅极之间连接有第三电容C3，所述第二晶体管的漏极与第三晶体管的栅极之间连接有第四电容C4，所述第三晶体管的源极、第四晶体管的源极上连接有一端接地的第七本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路，其特征在于，包括负阻电路和连接在负阻电路上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括均连接在第一电源和负阻电路之间的第一电感和第二电感、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第一电容和第一可变电容、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第二电容和第二可变电容，所述第一电容和第一可变电容公共端上连接有一端接地的第三电感，所述第二电容和第二可变电容公共端上连接有一端接地的第四电感。

【技术特征摘要】
1.一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路，其特征在于，包括负阻电路和连接在负阻电路上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括均连接在第一电源和负阻电路之间的第一电感和第二电感、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第一电容和第一可变电容、以串联关系连接在负阻电路和第二电源之间的第二电容和第二可变电容，所述第一电容和第一可变电容公共端上连接有一端接地的第三电感，所述第二电容和第二可变电容公共端上连接有一端接地的第四电感。2.根据权利要求1所述的一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路，其特征在于，所述负阻电路为共源-共栅交叉耦合结构。3.根据权利要求1所述的一种低相位噪声宽调谐带宽压控振荡器电路，其特征在于，所述负阻电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，所述第一晶体管源极通过第五电感与第三晶体管的漏极相连，所述第二晶体管源极通过第六电感与第四晶体管的漏极相连，所述第三晶体管的栅极、第四晶体管的栅极分别通过第一电阻、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建全，马凯学，
申请(专利权)人：成都智芯测控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51