一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器及实现方法技术

本发明专利技术公开了一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器及实现方法，所述压控振荡器包括：电压转换模块，用于将输入频率控制电压(VC)转换为电流镜栅极所需栅极电压(Vo)；电流镜像模块，用于根据所述栅极电压(Vo)通过电流镜像产生并分段控制环形振荡器所需的电流；环形振荡器，用于在所述在电流镜像模块输出的电流的控制下产生振荡。

【技术实现步骤摘要】
一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器及实现方法
本专利技术涉及一种压控振荡器(Voltage-ControlledOscillator，VCO)，特别是涉及一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器及实现方法。
技术介绍
模拟电路中广泛地使用锁相环电路，在锁相环(PLL)设计中，压控振荡器(VCO)是核心模块之一。以电荷泵型PLL为例，电荷泵将鉴频检相器的输出转化为脉冲电流，经低通滤波器后转化为直流电压VC作为压控振荡器的输入电压控制信号。对于压控振荡器来说，输出振荡频率直接决定了PLL可以工作的频率范围。随着半导体工艺的进步，MOS管的速度越来越快，这给设计高速锁相环带来了便利，但是先进工艺MOS管的电源电压越来越低，这对于设计VCO时，降低其KVCO带来了挑战，即对于高速且频率范围较大的VCO电路，由于VC可用范围受限，会导致其KVCO非常大，所以为了降低KVCO，我们通常会采用对VCO进行分段的方式。现有的VCO电路由奇数个反相器构成环形振荡器，由滤波器的输出电压VC控制的PMOS管给环形振荡器提供驱动，如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，包括：/n电压转换模块，用于将输入频率控制电压(VC)转换为电流镜栅极所需栅极电压(Vo)；/n电流镜像模块，用于根据所述栅极电压(Vo)通过电流镜像产生并分段控制环形振荡器所需的电流；/n环形振荡器，用于在所述在电流镜像模块输出的电流的控制下产生振荡。/n

【技术特征摘要】
1.一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，包括：
电压转换模块，用于将输入频率控制电压(VC)转换为电流镜栅极所需栅极电压(Vo)；
电流镜像模块，用于根据所述栅极电压(Vo)通过电流镜像产生并分段控制环形振荡器所需的电流；
环形振荡器，用于在所述在电流镜像模块输出的电流的控制下产生振荡。


2.如权利要求1所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述电压转换模块包括一个由运算放大器构成的电压转换器，所述运算放大器的同相输入端连接所述电流镜像模块，反相输入端连接所述输入频率控制电压(VC)，输出端输出栅极电压(Vo)至所述电流镜像模块。


3.如权利要求2所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述电流镜像模块的主路电流由VC/R0获得，其中R0为电流设定电阻，通过电流镜像为不同比例的n路电流用来分段控制，不同的电流得出不同的频率，从而达到频率分段的目的。


4.如权利要求3所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述电流镜像模块包括第一至第四PMOS管(PM0～PM3)、电流设定电阻(R0)、第一至第三可控选择开关(S1～S3)，电源VDD连接至所述第一至第四PMOS管(PM0～PM3)的源极，第一PMOS管(PM0)的漏极连接所述电流设定电阻(R0)的一端和所述运算放大器的同相输入端，所述电流设定电阻(R0)的另一端接地GND，所述运算放大器输出的栅极电压Vo连接至所述第一至第四PMOS管(PM0～PM3)的栅极；所述第二至第四PMOS管(PM1～PM3)的漏极分别连接至所述第一至第三可控选择开关(S1～S3)的一端，所述第一至第三可控选择开关(S1～S3)的另一端相连连接所述环形振荡器的频率控制输入端。


5.如权利要求4所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述环形振荡器由包含n级完全相同的由反相器与锁存器组成的延时单元首尾相连构成。


6.如权利要求5所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：每级延时单元由两个反相器及两个锁存反相器构成。


7.如权利要求6所述的一种可分段控制的高线性度低功耗压控振荡器，其特征在于：所述环形振荡器由3级完全相同的延时单元首尾相连构成，每级延时单元由第一反相器(InvAj)、第二反相器(InvBj)、第一锁存反相器(LatAj)、第二锁存反相器(LatBj)组成，所述第一至第三可控选择开关(S1～S3)的另一...

【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