本发明专利技术公开了一种宽带电压控制振荡器（ＶＣＯ），可以为通信接收机和发射机提供本地信号源。电路通过细调和粗调两种方法调节振荡频率。通过调整ＬＣ谐振腔中电容值达到调整振荡频率的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种电压控制频率的振荡器电路，具体涉及无线通信系统中接收机和发射机的 电压控制频率的振荡器电路。
技术介绍
随着无线通信领域的迅猛发展，现代移动通信协议模式繁多，在第二代移动通信中就包 括PHS， GSM (900腿z， 1800腿z， 1900腿z) ， CDMA (IS95)，第三代移动通信标准又包括 CDMA2000， WCDMA， TD-SCDMA。在可以预见的相当长的一段时间，这些标准模式的移动通信 服务都将存在于我们的现实生活中。而为了使多种模式的通信设备在任何地方都能正常的使 用，让每一位用户身处各地都能正常地接收到移动信号，使用相应的通信业务，单纯为每一 种模式的移动信号配备接收机和发射机既浪费资金和有限的资源，在某些场合(如室内的移 动直放站)也是不现实的。振荡器是许多电子系统的主要部分，应用范围从微处理器中的时钟产生到蜂窝网电话中 的载波合成，要求的结构和性能参数差别特别大，利用锗硅工艺设计稳定、高性能，并且可 以为多个通信系统工作的宽带振荡器不断提出重大课题。传统的电压控制振荡器采用片外电感和片外电容来组成LC谐振腔，由于寄生电容和寄生 电感较大，很难工作在较高的频率，可调频率的范围也是大大受到限制，并且大量采用片外 元器件，导致整个系统规模很大，不利于设备的便携。
技术实现思路
针对如上传统技术中的不足，本专利技术的目的是降低振荡器的相位噪声，实现压控振荡 器的全集成，并且有很宽的可调频率的范围，满足多个通信系统的性能要求。为了实现本发 明的专利技术目的，专利技术人是通过采用如下技术方案实现的。本压控振荡器内部集成4个压控振荡器，如图1所示，用于不同的通信系统，4个VC0的选 择是通过SPI接口，由通信系统本身控制，VTUNE信号由锁相环提供。VC0的电路如图2所示，图中使用的是锗硅工艺，由于采用了异质结，管子有更高得ft，可以工作在很高的频率。电感和电容回路组成了vco的谐振腔，在谐振频率下，电感的阻抗和电容的阻抗幅值相等而相位相反，因而产生了无穷大的阻抗，可以说电路有一个无穷大的品质因子Q。实际上电感含电阻成分，因此电路具有有限的Q值。在锗硅工艺中采用的是四边 形的螺旋结构电感，使用顶层金属制作线圈，由于金属线比较细比较薄，寄生电阻比较大， 一般Q值不太高，电感的Q值成为制约电路Q值的主要因素，因此电感在选择时应该选择线宽 比较宽，电感值适中，最大Q值所在频率在工作频率附近的电感，使得LC回路能够获得很高 的Q值，整个电路取得比较小的相位噪声。其中电感值是固定的，通过调节电容值的大小来调节VCO的谐振频率。数控电容如图3所 示。D4和D4n两端是相反的信号，目的是为了让开关管两端能够正常的工作。图中电容值是 成比例的。Q1与Q2和Q3组成电流镜，同时Q2与Q3形成差分负阻，为LC谐振腔提供能量。电阻 Rl和R2的作用是提高电流镜的准确度，补偿了版图中BJT管的失配。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果(1) .本专利技术支持多种通信协议，如PHS、 GSM、 CDMA、 WCDMA、 CDMA2000、 TD-SCDMA等， 其L0信号产生范围达至U860腿z 2GHz。(2) .本专利技术采用集成电路设计，在芯片级电路的基础之上实现LO信号的产生，具有体 积小、相位噪声性能高，产生的信号频率范围宽等优点。(3) .基于上述多协议性和集成电路的优点，可以在本专利技术的集成电路基础之上，与其 他设备连接组成无线信号的室内覆盖系统，由此开发的室内覆盖系统具有结构简单，而且适 用范围广，可支持多种通信协议等特点。附图说明图l为本专利技术电压控制振荡器的整个系统框图2为本专利技术电压控制振荡器的核心电路图3为本专利技术数控电容的电路图。具体实施方法下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述如下在正常工作情况下，数字电路先根据当前收发机处于哪种通信系统，通过SPI选择一个 合适的VCO工作。然后SPI对扭n和扭的控制粗调当前的振荡频率，开关打开时两端电容并联进LC谐振腔，C的值加大，导致振荡频率下降，默认开关全部打开，从最低的频率开始。通 过VTUNE对变容管进行细调，随着VTUNE的变化变容管的C值也在连续变化，检测在VTUNE的整 个变化范围内锁相环是否能够锁定，如果不能锁定则粗调的控制字再变一个状态，重新通过 VTUNE调节进行细调，看是否能够锁定，如果不能则继续改变粗调控制字，如果锁定了，则 保持当前的工作状态。综上所述，通过如上技术方案的实施，达到了本专利技术的目的，降低振荡器的相位噪声， 由于全部采用集成元器件，使用此振荡器可大大减小通信系统的体积。如上所述，为本专利技术的最佳实施方式。尽管所述实例已经表示和描述了本专利技术，但并不 表示对本专利技术自身的限制，本领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求定义的本发 明的精神和范围的前提下，可在其形式上和细节上出各种变化，所附的权利要求书覆盖了本 专利技术精神和范围内的所有这些改变和修改。权利要求权利要求1一种具有电压控制频率的振荡器电路，其特征在于片内集成多个VCO，根据不同的通信系统选择其中一个。全文摘要本专利技术公开了一种宽带电压控制振荡器(VCO)，可以为通信接收机和发射机提供本地信号源。电路通过细调和粗调两种方法调节振荡频率。通过调整LC谐振腔中电容值达到调整振荡频率的目的。文档编号H03B5/12GK101394180SQ200710201790公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月20日 优先权日2007年9月20日专利技术者阳 俞, 松 叶, 煊 吴, 吴玲玲, 唐守龙 申请人:曹志明本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有电压控制频率的振荡器电路，其特征在于：片内集成多个ＶＣＯ，根据不同的通信系统选择其中一个。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：俞阳，吴玲玲，吴煊，唐守龙，叶松，
申请(专利权)人：曹志明，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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