一种电流复用振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种电流复用振荡器，包括第一晶体管、第二晶体管、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容；所述第一晶体管的源极接电源，栅极接第一电感的正端，漏极接第三电感的正端；所述第二晶体管源极接地，漏极接第三电感的负端，栅极接第二电感的负端；所述第一晶体管和第二晶体管为振荡器核心晶体管，组成电流复用结构；所述第一电感的负端接第二晶体管的漏极；所述第二电感的正端接第一晶体管漏极，第一电感和第二电感相互耦合，组成变压器；所述第一电容一端接地，另一端接第一晶体管栅极；所述第二电容的一端接地，另一端接第二晶体管栅极。

A current multiplexer oscillator

【技术实现步骤摘要】
一种电流复用振荡器
本专利技术涉及电子通信技术的毫米波前端电路领域，提供一种电流复用结构的振荡器。
技术介绍
经过代代通信领域人才的努力，人类的通信方式发生了翻天覆地的变化，近年第五代通信（5G）倍受关注，通信系统的工作离不开射频前端收发系统，振荡器则是射频前端必不可少的一个组件，它的作用是为收发机的混频器提供本振从而实现上下变频。本专利技术采用电流复用结构并基于变压器耦合谐振网络实现了振荡器。目前已有的电路中，采用Colpitts结构降低相位噪声，但是功耗较大，不适合现代的毫米波前端系统（C.-K.Hsieh,“Designofmicrowaveandmillimeter-waveCMOSVCOs,”M.S.thesis,GraduateInst.Commun.Eng.,Nat.TaiwanUniv.,Taipei,Taiwan,2008.）；采用共源共栅结构实现了振荡器（C.M.Yang,H.L.Kao,Y.C.Chang,M.T.Chen,H.M.Chang,andC.H.Wu,“Alowphasenoise20GHzvoltagecontroloscillatorusing0.18-"mCMOStechnology,”inIEEEDesignDiagnost.Electron.CircuitsSyst.Symp.,Apr.2010,pp.185–188.），利用驻波结构（C.-K.Hsieh,“Designofmicrowaveandmillimeter-waveCMOSVCOs,”M.S.thesis,GraduateInst.Commun.Eng.,Nat.TaiwanUniv.,Taipei,Taiwan,2008.）实现了一款振荡器，但这两款振荡器性能不算突出。本专利技术采用电流复用结构，避免了共模点二次谐波对相噪的影响，电路中采用变了变压器耦合结构的谐振器，电路更为紧凑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于采用变压器耦合结构的电流复用结构设计振荡器，达到低相位噪声。本专利技术至少通过如下技术方案之一实现。一种电流复用振荡器，包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2；所述第一晶体管M1的源极接电源VDD，栅极接第一电感L1的正端，漏极接第三电感L3的正端；所述第二晶体管M2源极接地，漏极接第三电感L3的负端，栅极接第二电感L2的负端；所述第一电感L1的负端接第二晶体管M2的漏极；所述第二电感L2的正端接第一晶体管M1漏极，第一电感L1和第二电感L2相互耦合，组成变压器T1；所述第一电容C1一端接地，另一端接第一晶体管M1栅极；所述第二电容C2的一端接地，另一端接第二晶体管M2栅极。进一步地，所述第一晶体管M1和第二晶体管M2为振荡器核心晶体管，组成电流复用结构。所述第一晶体管M1和第二晶体管M2为振荡器核心晶体管，组成电流复用结构，电流复用结构可以减小功耗，同时避免传统振荡器中二次谐波对相位噪声的影响。进一步地，所述第一电感L1、第一电容C1、第三电感L3以及电路中寄生电容组成单端谐振网络。进一步地，所述第三电感L3负端信号经由谐振网络和第一晶体管M1形成了360相移，从而实现振荡输出至OUTP，同时，第一电感L1和第二电感L2组成变压器结构使电路结构更紧凑。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的谐振器网络结构新颖，采用此谐振网络结合电流复用结构实现了一款新型的振荡器，降低了振荡器的相位噪声。附图说明图1是本实施例的一种电流复用振荡器原理图；图2是本实施例振荡器的输出端OUTP在12.88GHz处的电压幅度示意图；图3是本实施例的振荡器在12.88GHz处的相位噪声图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示的一种电流复用振荡器，包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2；所述第一晶体管M1的源极接电源VDD，栅极接第一电感L1的正端，漏极接第三电感L3的正端；所述第二晶体管M2源极接地，漏极接第三电感L3的负端，栅极接第二电感L2的负端；所述第一晶体管M1和第二晶体管M2为振荡器核心晶体管，组成电流复用结构；所述第一电感L1的负端接第二晶体管M2的漏极；所述第二电感L2的正端接第一晶体管M1漏极，第一电感L1和第二电感L2相互耦合，组成变压器T1；所述第一电容C1一端接地，另一端接第一晶体管M1栅极；所述第二电容C2的一端接地，另一端接第二晶体管M2栅极；OUTP为正输出端，OUTN为负输出端。电流复用结构可以减小功耗，同时避免传统振荡器中二次谐波对相位噪声的影响；以振荡器的上半边为例，第一电感L1和第一电容C1组成的谐振网络将第三电感L3负端信号反馈到第一晶体管M1栅极，形成360相移，从而实现震荡输出至OUTP；第一电感L1和第二电感L2组成变压器结构使电路结构更紧凑。图2位振荡器振荡在12.88GHz时的差分形式的输出电压频谱，在此频率下，输出电压幅度接近2V。图3为此频率下的相位噪声曲线，在100KHz频偏下相位噪声低于-106dBc/Hz，在1MHz频偏下，相位噪声达到了-128.6dBc/Hz上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流复用振荡器，其特征在于，包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2；/n所述第一晶体管M1的源极接电源VDD，栅极接第一电感L1的正端，漏极接第三电感L3的正端；/n所述第二晶体管M2源极接地，漏极接第三电感L3的负端，栅极接第二电感L2的负端；/n所述第一电感L1的负端接第二晶体管M2的漏极；/n所述第二电感L2的正端接第一晶体管M1漏极，第一电感L1和第二电感L2相互耦合，组成变压器T1；/n所述第一电容C1一端接地，另一端接第一晶体管M1栅极；/n所述第二电容C2的一端接地，另一端接第二晶体管M2栅极。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流复用振荡器，其特征在于，包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2；
所述第一晶体管M1的源极接电源VDD，栅极接第一电感L1的正端，漏极接第三电感L3的正端；
所述第二晶体管M2源极接地，漏极接第三电感L3的负端，栅极接第二电感L2的负端；
所述第一电感L1的负端接第二晶体管M2的漏极；
所述第二电感L2的正端接第一晶体管M1漏极，第一电感L1和第二电感L2相互耦合，组成变压器T1；
所述第一电容C1一端接地，另一端接第一晶体管M1栅极；
所述第二电容C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛泉，宛操，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44