一种压控振荡器结构及锁相环制造技术

本发明专利技术提供了一种压控振荡器结构及锁相环。上述的压控振荡器结构包括：电压‑电流转换模块，用于将上述压控振荡器的控制电压Vc转换为与其线性相关的控制电流Im；以及电流控制振荡模块，用于基于上述控制电流Im输出低振幅的振荡信号，以减低功耗。本发明专利技术还提供了一种包括上述压控振荡器结构的锁相环，根据本发明专利技术所提供的压控振荡器结构，能够实现低功耗、高线性度的设计指标，从而使得压控振荡器的增益Kvco较稳定，能够保证压控振荡器及包含其的锁相环具有较为优异的器件性能。

【技术实现步骤摘要】
一种压控振荡器结构及锁相环
本专利技术涉及半导体器件设计领域，尤其设计一种锁相环中的压控振荡器的设计。
技术介绍
锁相环(PhaseLockedLoop)具有稳频特性，其产生一系列准确而又稳定的周期频率信号，为系统内部的其他模块提供稳定的时钟频率。同时，锁相环可以纠正时钟信号的占空比以消除时钟在分布中产生的延时，保证不同模块之间时钟同步与同期。可以认为，锁相环座位时钟电路是集中芯片系统中的一个重要组成部分，具有广泛的应用场景。目前集成在CMOS图像传感器芯片中的锁相环主流采用CMOS工艺。随着特征尺寸的不断缩减，其工作频率也达到了GHz。现在，锁相环设计主要关注的设计指标包括高速、高集成、宽可调、低电压、低功耗、低噪声等方面。常见的电荷泵型锁相环通常包括鉴相器、滤波器、压控振荡器和分频器。压控振荡器(VoltageControlledOscillator)用于产生内部的频率以和外部参考频率作比较，因此，是锁相环中的重要组成部分之一。可以说，压控振荡器的频率范围、噪声特性、功耗情况均大大影响了锁相环整体的性能。因此，在锁相环电路设计中，压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压控振荡器结构，其特征在于，包括：/n电压-电流转换模块，用于将所述压控振荡器的控制电压Vc转换为与其线性相关的控制电流Im；以及/n电流控制振荡模块，用于基于上述控制电流Im输出低振幅的振荡信号，以减低功耗。/n

【技术特征摘要】
1.一种压控振荡器结构，其特征在于，包括：
电压-电流转换模块，用于将所述压控振荡器的控制电压Vc转换为与其线性相关的控制电流Im；以及
电流控制振荡模块，用于基于上述控制电流Im输出低振幅的振荡信号，以减低功耗。


2.如权利要求1所述的压控振荡器结构，其特征在于，所述电流控制振荡模块为全差分的环形振荡器。


3.如权利要求2所述的压控振荡器结构，其特征在于，所述电流控制振荡模块包括n级反相级联的延时单元，最后一级延时单元的输出反相连接至第一级延时单元的输入端，其中
n为大于1的奇数。


4.如权利要求3所述的压控振荡器结构，其特征在于，各个延时单元包括：电流控制模块和差分对管；其中
所述电流控制模块用以控制电流流向，以导通或关断所述差分对管；以及
所述差分对管用以输出所述低振幅的振荡信号。


5.如权利要求4所述的压控振荡器结构，其特征在于，所述电流控制模块包括第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管，其中
所述第一PMOS管的栅极为所述电流控制模块的输入端；
所述第一PMOS管的源极连接至电源电压；以及
所述第一PMOS管的漏极电流镜像所述控制电流Im，且所述第一PMOS管的漏极连接至所述第二PMOS管和第三PMOS管的源极。


6.如权利要求5所述的压控振荡器结构，其特征在于，所述差分对管为分别带有钳位二极管的第一NMOS管和第二NMOS管；其中
所述第一NMOS管的栅极与所述第二PMOS管的栅极连接为所述延时单元的第一输入端；
所述第二NMOS管的栅极与所述第三PMOS管的栅极连接为所述延时单元的第二输入端；
所述第一NMOS管的漏极与所述第二PMOS管的漏极连接为所述延时单元的第一输出端；
所述第二NMOS管的漏极与所述第三PMOS管的漏极连接为所述延时单元的第二输出端；
所述第一NMOS管的第一钳位二极管连接在所述第一NMOS管的源漏极之间，所述第一钳位二极管的正极为所述第一NMOS管的漏极；以及
所述第二NMOS管的第二钳位二极管连接在所述第二NMOS管的源漏极之间，所述第二钳位二极管的正极为所述第二NMOS管的漏极。


7.如权利要求6所述的压控振荡器结构，其特征在于，所述第一钳位二极管为栅极与漏极短接的第三NMOS管，所述第三NMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极连接，所述第三NMO...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉春，王志利，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31