一种压控振荡器及电子设备制造技术

本申请公开了一种压控振荡器及电子设备，包括依次连接的偏置电路、核心电路和缓冲级电路，其中，核心电路包括并联连接的PMOS交叉耦合对、NMOS交叉耦合对和LC谐振回路。与现有压控振荡器相比，该压控振荡器的核心电路利用PMOS交叉耦合对和NMOS交叉耦合对提供负阻，降低了核心电路中有源器件的数量与堆叠层数，有利于压控振荡器噪声性能的优化和低压实现；同时，该压控振荡器通过偏置电路调节核心电路中PMOS交叉耦合对和NMOS交叉耦合对的衬底电压，使得压控振荡器可以工作在低电压低功耗下，同时可以降低核心电路的电流和MOS管跨导随温度等环境因素变化而变化的幅度，提升电路鲁棒性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种压控振荡器及电子设备


[0001]本申请涉及射频集成电路
，尤其涉及一种压控振荡器及电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着无线通信技术的飞速发展，各行各业对于信息化数据传输与处理的要求也随之增加，第四代无线通信技术已经逐渐无法满足要求，人们迫切地需要更高的数据传输速率、更大的数据传输量，因此，第五代无线通信系统应运而生。但是，随着第五代无线通信系统的逐渐应用与普及，其频率资源变得十分宝贵，目前，在6GHz以下的频谱已经十分拥挤，占用率较高。为了获得更高的频率和更宽的频带，毫米波段的应用在射频通信系统中占据越来越重要的地位。
[0003]利用毫米波段进行信息的收发，便离不开收发机电路。而能够产生频率和相位十分准确的时钟信号的锁相环电路，是收发机电路中一个重要的模块。压控振荡器又是锁相环电路的核心模块之一，其性能优劣直接决定了锁相环整体环路性能的优劣。因此，如何设计出更优噪声性能、更广适用范围的压控振荡器，一直是射频设计师面对的问题与挑战。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压控振荡器，其特征在于，包括：依次连接的偏置电路、核心电路和缓冲级电路，其中，所述核心电路包括并联连接的PMOS交叉耦合对、NMOS交叉耦合对和LC谐振回路；所述偏置电路为所述PMOS交叉耦合对中两个PMOS管的衬底端提供第一衬底电压，并为所述NMOS交叉耦合对中两个NMOS管的衬底端提供第二衬底电压；所述核心电路中，所述PMOS交叉耦合对和所述NMOS交叉耦合对用于提供负阻以弥补所述LC谐振回路的功率损耗，所述LC谐振回路用于产生振幅相同、相位相反的第一谐振信号和第二谐振信号输出给所述缓冲级电路；所述缓冲级电路将所述第一谐振信号和所述第二谐振信号转换为单端信号后输出。2.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述PMOS交叉耦合对包括第一PMOS管和第二PMOS管，所述NMOS交叉耦合对包括第一NMOS管和第二NMOS管；在所述核心电路中，所述第一PMOS管的源端和所述第二PMOS管的源端均与电源电压输入端相连，输入电源电压，所述第一PMOS管的栅端和所述第二PMOS管的漏端相连，所述第二PMOS管的栅端和所述第一PMOS管的漏端相连；所述第一NMOS管的源端和所述第二NMOS管的源端均接地，所述第一NMOS管的栅端和所述第二NMOS管的漏端相连，所述第二NMOS管的栅端和所述第一NMOS管的漏端相连；所述第一PMOS管的漏端、所述第一NMOS管的漏端以及所述LC谐振回路的第一输出端均与第一节点相连，所述第二PMOS管的漏端、所述第二NMOS管的漏端以及所述LC谐振回路的第二输出端均与第二节点相连；其中，所述第一节点和所述第二节点作为所述核心电路的两个输出端，分别输出所述LC谐振回路产生的所述第一谐振信号和所述第二谐振信号。3.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述偏置电路包括：由第三PMOS管和第四PMOS管组成的第一电流镜结构，其中，所述第三PMOS管的源端和所述第四PMOS管的源端均与电源电压输入端相连，输入电源电压，所述第三PMOS管的栅端与其漏端相连，所述第四PMOS管的栅端与所述第三PMOS管的栅端相连；由第五PMOS管和第一运算放大器组成的第一反馈环路，其中，所述第五PMOS管的源端与电源电压输入端相连，输入电源电压，所述第五PMOS管的漏端与所述第一运算放大器的正极输入端相连，所述第五PMOS管的栅端与基准电压输入端相连，输入基准电压，且所述第五PMOS管的栅端还与所述第一运算放大器的负极输入端相连，所述第五PMOS管的衬底端与所述第一运算放大器的输出端相连；由第三NMOS管和第二运算放大器组成的第二反馈环路，其中，所述第三NMOS管的源端接地，所述第三NMOS管的漏端与所述第四PMOS管的漏端相连，且所述第三NMOS管的漏端还与所述第二运算放大器的正极输入端相连，所述第三NMOS管的栅端与基准电压输入端相连，输入基准电压，且所述第三NMOS管的栅端还与所述第二运算放大器的负极输入端相连，所述第三NMOS管的衬底端与所述第二运算放大器的输出端相连；由第四NMOS管、第五NMOS管和第六NMOS管组成的第二电流镜结构，其中，所述第四NMOS管的漏端与偏置电流输入端相连，输入偏置电流，所述第四NMOS管的栅端、所述第五NMOS管的栅端以及所述第六NMOS管的栅端均与所述第四NMOS管的漏端相连，所述第四NMOS管的源端、所述第五NMOS管的源端以及所述第六NMOS管的源端均接地，所述第五NMOS管的漏端与所述第三PMOS管的漏端相连，所述第六NMOS管的漏端与所述第五PMOS管的漏端相连；
其中，所述第五PMOS管的衬底端与所述偏置电路的第一输出端相连，输出所述第一衬底电压，所述第三NMOS管的衬底端与所述偏置电路的第二输出端相连，输出所述第二衬底电压。4.根据权利要求3所述的压控振荡器，其特征在于，所述偏置电路还包括：由第一电阻和第一电容组成的第一低通滤波器，其中，所述第一电阻的第一端与所述第五PMOS管的衬底端相连，第二端通过所述第二电容接地；由第二电阻和第二电容组成的第二低通滤波器，其中，所述第二电阻的第一端与所述第三NMOS管的衬底端相连，第二端通过所述第二电容接地；其中，所述第一电阻的第二端为所述偏置电路的第一输出端，所述第二电阻的第二端为所述偏置电路的第二输出端。5.根据权利要求3所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器为相同的运算放大器，所述运算放大器包括：由第六PMOS管和第七PMOS管组成的第三电流镜结构，其中，所述第六PMOS管的源端和所述第七PMOS管的源端均与电源电压输入端相连，输入电源电压，所述第六PMOS管的漏端通过第七NMOS管接地，所述第六PMOS管的栅端与所述第七PMOS管的栅端相连；所述第七PMOS管的栅端与其漏端相连，所述第七PMOS管的漏端与第三节点相连；所述第七NMOS管N7的栅端与其漏端相连；由第八PMOS管和第九PMOS管组成的第四电流镜结构，其中，所述第八PMOS管的源端和所述第九PMOS管的源端均与电源电压输入端相连，输入电源电压，所述第九PMOS管的漏端通过第八NMOS管接地，所述第九PMOS管的栅端与所述第八PMOS管的栅端相连；所述第八PMOS管的栅端与其漏端相连，所述第八PMOS管的漏端与第四节点相连；所述第八NMOS管的栅端与所述第七NMOS管的栅端相连；交叉耦合的第十PMOS管和第十一PMOS管，所述第十PMOS管的源端和所述第十一PMOS管的源端均与电源电压输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玫娟，周波，王云，张建华，郝炳贤，李荣荣，陆超，郑凯华，
申请(专利权)人：广东省大湾区集成电路与系统应用研究院，
类型：发明
国别省市：