振荡器制造技术

一种将第一差分振荡器频率锁定于第二差分振荡器的方法及其电路和安排。所述方法包括ＡＣ耦合第一差分振荡器的基频ＡＣ接地与第二差分振荡器的基频ＡＣ接地。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及振荡器，更具体而言，涉及将两个或多个振荡器锁在一起，特别是差分振荡器。背景振荡器被用于大多数类型的电子电路中。在一些应用中，频率精度和稳定性具有较小的重要性，在其它应用中，振荡器具有有很低相位噪声的纯频谱是极其重要的。这些要求被定得很高的一种类型的应用是在通信系统中。通信系统中的振荡器常常被看作构件块，其应当是小的，优选为集成的，具有低制造成本，是可靠的，具有低功耗，并且亦满足最严格的信号质量要求。在许多通信系统中，需要振荡器信号的四个正交的相位(正交)，从而需要进一步的功率和空间消耗电路。获得这些特征是困难的任务，特别是如果振荡器构件块要在具有可用的有限半导体面积和有限的可用功率而没有任何外部部件的集成电路上实现。已经有过几次尝试以认真对待这些矛盾但很理想的振荡器质量。改进振荡器相位噪声的一种方式是将两个振荡器锁在一起。这在传统上导致了加倍的所需半导体面积，该面积不仅要避免振荡器的谐振器相互对接，而且要为将它们锁在一起所需的附加电路留出空间。与附加的振荡器不同，这个附加的电路将增加构件块的总功耗。增加的功率和增加的占用面积对于便携的、通常用电池供电的通信设备如蜂窝电话是特别不理想的振荡器构件块特征。看起来仍存在改进振荡器构件块的余地。概述本专利技术的目的是限定一种减小振荡器的特别是差分振荡器的相位噪声的方法。本专利技术进一步的目的是限定一种建立具有精确的四个正交相位的振荡器电路的方法。本专利技术仍进一步的目的是限定一种具有四个正交相位的振荡器，其具有低相位噪声。上述目的是依照本专利技术通过锁定第一差分振荡器与第二差分振荡器的方法以及其电路和安排而实现的。所述方法包括AC耦合第一差分振荡器的基频AC接地与第二差分振荡器的基频AC接地。上述目的进一步依照本专利技术通过包括至少两个差分振荡器的振荡器电路而实现。每个差分振荡器包括至少一个基频AC接地点。依照本专利技术，振荡器电路包括差分振荡器之一的至少一个基频AC接地点之一和另一个差分振荡器的至少一个基频AC接地点之一之间的至少一个AC耦合。上述目的亦依照本专利技术通过包括第一差分振荡器和第二差分振荡器的振荡器电路而实现。第一差分振荡器包括至少一个基频AC接地点。第二差分振荡器包括至少一个基频AC接地。第一差分振荡器和第二差分振荡器具有基本上相同的基频。依照本专利技术，振荡器电路包括第一差分振荡器的至少一个基频AC接地点之一和第二差分振荡器的至少一个基频AC接地点之一之间的第一AC耦合，由此将第一差分振荡器锁定于第二差分振荡器。有利的是，振荡器电路包括第一四倍频输出，该第一四倍频输出被耦合于第一AC耦合。合适地，第一差分振荡器和第二差分振荡器基本上相同。合适地，第一AC耦合处于第一差分振荡器的第一基频AC接地点和第二差分振荡器的第一基频AC接地点之间，所述诸第一基频AC接地点是相同的基频AC接地点。合适地，振荡器电路包括四个基频输出，这四个基频输出处于正交。在一些实施例中，振荡器电路包括处于第一差分振荡器的第二基频AC接地点和第二差分振荡器的第二基频AC接地点之间的第二AC耦合，所述诸第二基频AC接地点是相同的基频AC接地点。振荡器电路可包括第二四倍频输出，该第二四倍频输出被耦合于第二AC耦合，第一和第二四倍频输出是差动的。在一些实施例中，振荡器电路包括第三差分振荡器，其至少具有第一基频AC接地点。合适地，第一AC耦合被进一步AC耦合于第三差分振荡器的第一基频AC接地点，或者振荡器电路包括处于第一差分振荡器的第二基频AC接地点和第三差分振荡器的第二基频AC接地点之间的第二AC耦合，所述第二基频AC接地点是相同的基频AC接地点，并且与第一基频AC接地点分离。有利的是，第三差分振荡器具有基本上与第一和第二差分振荡器相同的基频，或者具有基本上是第一和第二差分振荡器的基频的两倍频率的基频。在一些实施例中，振荡器电路包括第四差分振荡器，其至少具有第一基频AC接地点。有利的是，第一AC耦合被进一步AC耦合于第四差分振荡器的第一基频AC接地点，或者振荡器电路进一步包括处于与第一基频AC接地点分离的第二差分振荡器的基频AC接地点和第四差分振荡器的对应的基频AC接地点之间的第三AC耦合。合适地，第四差分振荡器具有这样的基频，其基本上是第一和第二差分振荡器的基频的频率；或者具有这样的基频，其基本上是第一和第二差分振荡器的基频的两倍的频率；或者具有这样的基频，其基本上是第三差分振荡器的基频的两倍的频率。合适地，两个基频AC接地点之间的一个AC耦合进一步通过AC阻抗元件耦合于电压源或通过AC阻抗元件耦合于接地。有利的是，两个基频AC接地点之间的一个AC耦合是直接耦合、电阻性耦合或电容性耦合。上述目的进一步依照本专利技术通过一个通信单元而实现，该通信单元包括依照任何一个上述实施例的振荡器电路。上述目的亦依照本专利技术通过将第一差分振荡器频率锁定于第二差分振荡器的方法而实现。依照本专利技术，该方法包括将第一差分振荡器的基频AC接地与第二差分振荡器的基频AC接地进行AC耦合。通过依照本专利技术提供差分振荡器，获得了优于现有技术的多个优点。本专利技术的主要目的是提供改进的差分振荡器，其具有处于正交的高质量信号输出。这是依照本专利技术通过AC耦合差分振荡器的基频AC接地点以将其频率锁定在一起而获得的。通过依照本专利技术将两个或多个差分振荡器锁在一起，每个振荡器的相位噪声被减小了多达3n dB，其中2n是被耦合的振荡器的数量。此外，一对差分振荡器以这两个振荡器的输出处于正交的方式来锁定。还有，两个被连接的差分振荡器之间的耦合点处的主残余频率分量是基频的四倍，由此提供了倍频。通过依照本专利技术将两个差分振荡器耦合在一起，实现了正交输出并且相位噪声可被减小3dB，而无需占用更多的空间或消耗用于耦合的任何额外功率。从详述来看，本专利技术的其它优点将变得明显。附图简述为了说明的目的而不是为了限制，现在将参照下图来详述本专利技术，在下图中附图说明图1示出差分振荡器的示意图，图2示出依照本专利技术的一个基本实施例耦合在一起的两个差分振荡器的示意图，图3A-3C示出依照本专利技术的不同实施例耦合在一起的两个差分振荡器的示意图，图4示出依照本专利技术以星形配置耦合在一起的四个差分振荡器的方块图，图5示出依照本专利技术以串联配置耦合在一起的四个差分振荡器的方块图，图6示出依照本专利技术耦合在一起的三个差分振荡器的方块图，图7示出依照本专利技术耦合在一起的四个差分振荡器的方块图。详述为了明确依照本专利技术的方法和装置，现在将结合图1到7来描述其使用的一些实例。图1示出差分LC振荡器的实例。差分LC振荡器包括谐振电路，其具有电容器部分C3、C4和电感器部分L1、L2。这个实例的LC振荡器是并联谐振类型。差分LC振荡器进一步包括驱动部分，其具有晶体管T1、T2，电阻器R1、R2、R3和电容器C1、C2。谐振频率，即LC振荡器将要振荡的频率，其基频，由fo＝1/(2·π·(L·C)1/2)近似给出，其中L是谐振器的感抗而C是谐振器的电容。在并联谐振中，如在该实例中，谐振电路的阻抗是高的，另一方面，如果它是串联谐振LC振荡器，则当串联谐振电路具有低阻抗时将发生谐振。谐振器的电容器部分C3、C4被说明为分成两个电容器C3和C4。谐振器的电感器L1、L2亦被说明为分成两个电感器L1和L2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡器电路，包括第一差分振荡器和第二差分振荡器，第一差分振荡器包括至少一个基频ＡＣ接地点，第二差分振荡器包括至少一个基频ＡＣ接地，第一差分振荡器和第二差分振荡器具有基本上相同的基频，特征在于振荡器电路包括第一差分振荡器的至少一个基频ＡＣ接地点之一和第二差分振荡器的至少一个基频ＡＣ接地点之一之间的第一ＡＣ耦合，由此将第一差分振荡器锁定于第二差分振荡器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H雅各布松，B汉松，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]