一种自适应偏置宽频压控振荡器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，包括压控振荡器电路和自适应偏置电路。压控振荡器电路根据外部输入信号VCP调整负载电阻的大小，改变三个延迟单元的延时，产生与VCP相对应频率的振荡信号CLK和CLKN；自适应偏置电路通过对CLK和CLKN信号的交叉点检测，自适应调节输出VFB，VFB控制压控振荡器电路尾电流源大小。本发明专利技术通过压控振荡器电路输出信号的频率和摆幅反馈调节压控振荡器电路中尾电流源的偏置电压，稳定了输出信号的占空比，改善了振荡器的相位噪声性能，与固定偏置电压相比扩展了振荡频率范围，满足高速时钟处理电路等多种应用需求，实现了自适应偏置的高性能压控振荡器电路。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应偏置宽频压控振荡器电路
本专利技术涉及一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，属于高速时钟处理

技术介绍
应用于无线通信设备和雷达等军用设备的高速时钟信号的稳定性至关重要。在高频系统应用中，为实现电路性能的优化，常采用锁相环技术实现低抖动多相位高稳定时钟。压控振荡器作为锁相环的核心模块，其性能直接影响高速时钟信号性能。传统的压控环形振荡器采用固定大小的尾电流源，受电流影响，电路的输出摆幅在整个频率调节范围变化相当大，会使得压控振荡器输出共模信号变化，振荡信号占空比不再保持50％，相位噪声恶化，同时受电流大小的限制，压控振荡器的振荡频率范围变小，限制了其在宽频系统中的应用。因此采用能随输出信号的频率和振幅变化而变化尾电流会扩展压控振荡器的振荡频率，改善相位噪声性能，满足高速时钟信号性能需求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，该电路满足了不同振荡频率振幅一致的要求，扩展了压控振荡器频率调节范围。本专利技术的技术解决方案是：一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，包括压控振荡器电路、自适应偏置电路；在初始工作时，自适应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，其特征在于：包括压控振荡器电路、自适应偏置电路；在初始工作时，自适应偏置电路根据外部输入偏置电压VB1、VB2产生初始输出信号VFB并输出至压控振荡器电路；压控振荡器电路，根据外部输入信号VCP和自适应偏置电路输出信号VFB的大小，产生与之对应频率的振荡信号CLK、CLKN；自适应偏置电路，在外部输入偏置电压VB1、VB2的作用下，根据压控振荡器电路输出信号CLK、CLKN的振荡幅度，产生决定压控振荡器电路尾电流源大小的偏置信号VFB。

【技术特征摘要】
1.一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，其特征在于：包括压控振荡器电路、自适应偏置电路；在初始工作时，自适应偏置电路根据外部输入偏置电压VB1、VB2产生初始输出信号VFB并输出至压控振荡器电路；压控振荡器电路，根据外部输入信号VCP和自适应偏置电路输出信号VFB的大小，产生与之对应频率的振荡信号CLK、CLKN；自适应偏置电路，在外部输入偏置电压VB1、VB2的作用下，根据压控振荡器电路输出信号CLK、CLKN的振荡幅度，产生决定压控振荡器电路尾电流源大小的偏置信号VFB。2.根据权利要求1所述的一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，其特征在于：还包括开关单元，通过开关单元控制压控振荡器电路的通断，使得压控振荡器电路在应用系统中能够被独立关断。3.根据权利要求1或2所述的一种自适应偏置宽频压控振荡器电路，其特征在于：所述的自适应偏置电路包括偏置电路、自适应调节电路、交叉点检测电路；偏置电路对外部输入偏置电压VB1、VB2进行电压电流转换，为自适应调节电路提供合适的工作电流；交叉点检测电路通过对CLK、CLKN的交叉点检测，将交叉点偏高或偏低的信号反馈到自适应调节电路；自适应调节电路，根据交叉点偏高或偏低信号产生决定压控振荡器电路尾电流源大小的偏置信号VFB。4.根据权利要求3所述的一种自适应偏置电路，其特征在于：所述的交叉点检测电路包括4个PMOS管Mc1～Mc4组成的一个交叉点偏低检测单元，4个NMOS管Md2～Md5组成的一个交叉点偏高检测单元；交叉点偏低检测单元中的PMOS管Mc1的漏极与Mc3的源极相接，Mc2的漏极与Mc4的源极相接，Mc1、Mc2的源极接电源电压VDD，Mc1、Mc4的栅极接压控振荡器电路的输出信号CLKN，Mc2、Mc3的栅极接压控振荡器电路的输出信号CLK，Mc3、Mc4的漏极相接作为交叉点偏低检测单元的输出；交叉点偏高检测单元中的NMOS管Md4的漏极与Md2的源极相接，Md5的漏极与Md3的源极相接，Md4、Md5的源极接地电位GND，Md3、Md4的栅极接压控振荡器电路的输出信号CLKN，Md2、Md5的栅极接压控振荡器电路的输出信号CLK，Md3、Md2的漏极相连作为交叉点偏高检测单元的输出。5.根据权利要求4所述的一种交叉点检测电路，其特征在于：包括多个交叉点偏低检测单元和交叉点偏高检测单元，交叉点偏低检测单元与交叉点偏高检测单元的数量不是必须完全一致；所有交叉点偏低检测单元的输出合成一路输出作为交叉点偏低信号反馈到自适应调节电路；所有叉点偏高检测单元的输出合成一路输出作为交叉点偏高信号反馈到自适应调节电路。6.根据权利要求3所述的一种自适应偏置电路，其特征在于：所述的自适应调节电路包括5个PMOS管Mb1～Mb4、Mc5、5个NMOS管Mb5～Mb8、Md1；Mc5的源极与交叉点偏低检测电路输出的交叉点偏低信号合成一路并接入Mb1的栅极；Mb1源极接电源电压VDD，漏极与Mb3的源极相连；Mb2的源极接电源电压VDD，漏极与Mb4的源极相连，栅极接外部输入偏置电压VB1；Mb3、Mb4的栅极接外部输入偏置电压VB2、Mb3漏极与Mb5的漏极、Mc5的栅极相连、Mb4漏极与Mb6的漏极、Md1的栅极相连；Mb5的源极与Mb7的漏极相连；Mb6源极与Mb8的漏极相连；Mb7源极接地电位GND；Mb8源极接地电位GND；Md1的源极与交叉点偏高检测电路输出的交叉点偏高信号合成一路并接入Mb8的栅极；Mb5、Mb6的栅极接偏置电路的第一路输出，Mb...

【专利技术属性】
技术研发人员：任艳，王宗民，张铁良，彭新芒，王金豪，管海涛，
申请(专利权)人：北京时代民芯科技有限公司，北京微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11