CMOS交互耦合差动式电压控制振荡器制造技术

一种ＣＭＯＳ交互耦合差动式电压控制振荡器具有一对振荡器输出端，包括：一电流控制单元，耦接于一相对高电压与一相对低电压之间；一第一交互耦合差动对、一电感单元、一电容单元以及一第二交互耦合差动单元等，以并联形式耦接于该对振荡器输出端之间，并以串叠形式耦接于该电流控制器与该相对高电压之间；其中，该电感单元还提供有一中央接点；以及一电压控制器，耦接于该中央接点与该相对低电压之间，并根据多个电压控制信号控制电容单元后，至该对振荡器输出端输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种电压控制振荡器(Voltage Controlled Oscillator),特 别是有关一种CMOS交互耦合差动式电压控制振荡器(CMOS Cross-Coupled Differential Voltage Controlled Oscillator)。
技术介绍
请参照图1，其所示是显示现有的电压控制振荡器1的电路图。如图1所 示，现有的电压控制振荡器l包括电流控制单元11、PM0S交互耦合差动对12、 电感单元13、电容单元14、 NMOS交互耦合差动对15、以及电压控制单元16 等。在不同频率下，所需的电容值不同，故需调整电容单元14的变容器SWCAP1、 SWCAP2、 SWCAP3、 SWCAP4等的开关状态。但是电压控制单元16是由VDD和GND 提供电源电压，故当变容器为关闭状态，其两端电位会形成为不同的电位，导 致变容器关闭电容值C0FF增加，减少开启电容值C0N与关闭电容值COFF 二者 间的调动范围(tuning range);另外，而来自VDD和振荡器输出端VC0P/VC0N 所提供的低频杂讯(flicker noise)不同，会导致AM至PM杂讯(AM-to-PM noise)，使得相位杂讯(phase noise)增加，影响频率准确度。
技术实现思路
因此，本专利技术的一目的在于提供一种CMOS交互耦合差动式电压控制振荡 器，可降低变容器的关闭电容值，提升开启电容值与关闭电容值间的调动范围。本专利技术的另一目的在于提供一种CMOS交互耦合差动式电压控制振荡器， 使得变容器两端的低频杂讯相同，抑制相位杂讯产生。本专利技术的又一目的在于提供一种CMOS交互耦合差动式电压控制振荡器， 可以滤除电感单元共用接点处的二次谐波。为实现上述目的，本专利技术可通过提供一种交互耦合差动式电压控制振荡器来完成。上述交互耦合差动式电压控制振荡器具有一对振荡器输出端，包括 一电流控制单元，耦接于一相对高电压与一相对低电压之间； 一第一交互耦合 差动对、 一电感单元、 一电容单元、以及一第二交互耦合差动单元等，以并联 形式耦接于该对振荡器输出端之间，并以串叠形式耦接于该电流控制器与该相 对高电压之间；其中，该电感单元还提供有一中央接点；以及一电压控制器， 其耦接于该中央接点与该相对低电压之间，并根据多个电压控制信号控制电容 单元后，至该对振荡器输出端输出。另外，本专利技术还可通过提供一种交互耦合差动式电压控制振荡器来完成。 上述交互耦合差动式电压控制振荡器具有一对振荡器输出端，包括 一电流控 制单元，其耦接于一相对高电压与一相对低电压之间； 一第一交互耦合差动对、 一电感单元、 一电容单元、以及一第二交互耦合差动单元等，以并联形式耦接 于该对振荡器输出端之间，并以串叠形式耦接于该电流控制器与该相对低电压 之间；其中，该电感单元还提供有一中央接点；以及一电压控制器，耦接于该 中央接点与该相对高电压之间，并根据多个电压控制信号控制电容单元后，至 该对振荡器输出端输出。附图说明图1是显示现有电压控制振荡器的电路图2是显示根据本专利技术电压控制振荡器一较佳实施例的电路图3是显示根据本专利技术电压控制振荡器另一较佳实施例的电路图4是显示根据本专利技术电压控制振荡器又一较佳实施例的电路图；以及图5是显示根据本专利技术电压控制振荡器再一较佳实施例的电路图。具体实施例方式请参照图2，其所示为根据本专利技术电压控制振荡器一较佳实施例的电路图。 如图2所示的电压控制振荡器2包括电源供应电压V1和V2、电流控制单元 10、第一交互耦合差动对(cross-coupled differential pair) 20、电感单元 30、电容单元40、第二交互耦合差动对50、电压控制单元60、多个电压控制 信号VC1、 VC2、…、VCN、以及振荡器输出端VC0N和VC0P。根据本专利技术，电源供应电压V1的电压值较电源供应电压V2高，例如V1与V2的组合可以是VDD与GND、 VDD与-VDD、或是GND与-VDD， GND通常代表接地电位，VDD可以 是5V、 3.3V、 2. 5V、 1.8V等电位，却仅为举例之用，非用以限定本专利技术。电流控制单元10包括电流源(current source) 110、两个N型金属氧化 物半导体场效应晶体管(下文简称NMOS场效应晶体管)120和130。 NM0S场效 应晶体管120的漏极和栅极与丽0S场效应晶体管130的栅极互为耦接，羅0S 场效应晶体管120和130的源极均耦接至电源供应电压V2，而电流源110则耦 接于电源供应电压VI和醒0S场效应晶体管120的漏极之间，用以提供参考电 流IREF，使电流控制单元10构成电流镜(current mirror)。第一交互耦合差动对20、电感单元30、电容单元40以及第二交互耦合差 动对50等，大致以串叠(cascade)的方式耦接于电源供应电压VI和电流控制 单元10之间。交互耦合差动对20包括两个P型金属氧化物半导体场效应晶体 管(下文简称PMOS场效应晶体管)210和220， PMOS场效应晶体管210与PMOS 场效应晶体管220的源极均耦接至电源供应电压VI; PMOS场效应晶体管210 的栅极与PMOS场效应晶体管220的漏极均耦接至振荡器输出端VCON，而PMOS 场效应晶体管210的漏极则与PMOS场效应晶体管220的栅极均耦接至振荡器 输出端VCOP。电感单元30耦接于振荡器输出端VCON与VCOP之间，可包含两个电感器 310和320并于共用接点330处耦接。当然电感单元30也可以单一电感器实 现，并在单一电感器近中央处取一共用接点330即可。电容单元40是由多个开关电容组SW1、 SW2、、 S丽所组成，这些开关 电容组SW1、 SW2、…、S西以并联形式耦接于振荡器输出端VCON与VCOP之间。 如图2所示，开关电容组SW1具有两个变容器(varactor)410和412，两个变 容器410和412耦接处即为偏压点414;开关电容组SW2具有两个变容器 (varactor)420和422，两个变容器420和422耦接处即为偏压点424;同理， 开关电容组S丽也具有两个变容器430和432，两个变容器430和432耦接处 即为偏压点434。而上述变容器可以是接面变容器(junction varactor)，也可 以MOS晶体管实现。第二交互耦合差动对50耦接于振荡器输出端VCON与VCOP之间，包括两个NM0S场效应晶体管510和520， NM0S场效应晶体管510与NM0S场效应晶体 管520的源极均耦接至电流控制单元10的醒0S场效应晶体管130的漏极。NM0S 场效应晶体管510的栅极与丽OS场效应晶体管520的漏极均耦接至振荡器输 出端VC0N，而醒OS场效应晶体管510的漏极则与丽OS场效应晶体管520的栅 极均耦接至振荡器输出端VC0P。电压控制单元60耦接于电感单元30的共用接点330和电源供应电压V2 之间，由此二者提供电源。电压控制单元60具有多个反相器或缓冲器 (buffer)610、 620、…、630，分别对应于电压控制信号VC1 、 VC2、…、VCN， 用以将电压控制信号VC1、 VC2、…、VCN反相处理后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＣＭＯＳ交互耦合差动式电压控制振荡器，具有一对振荡器输出端，其特征在于包括：　一电流控制单元，其耦接于一相对高电压与一相对低电压之间；　一第一交互耦合差动对、一电感单元、一电容单元、以及一第二交互耦合差动单元，以并联形式耦接于该对振荡器输出端之间，并以串叠形式耦接于该电流控制器与该相对高电压之间；其中，该电感单元还提供有一共用接点；以及　一电压控制器，耦接于该共用接点与该相对低电压之间，并根据多个电压控制信号控制该电容单元后，至该对振荡器输出端输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明宏，
申请(专利权)人：达盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]