一种具有频率温漂补偿的数控振荡器、芯片及通信终端制造技术

本发明专利技术公开了一种具有频率温漂补偿的数控振荡器、芯片及通信终端。该数控振荡器包括振荡器电路、调谐电容阵列和温补电容阵列。其中，调谐电容阵列和温补电容阵列分别与振荡器电路的两个差分输出端并联连接。温补电容阵列由高精度最小电容单元组成，采用温度相关电压V

【技术实现步骤摘要】
一种具有频率温漂补偿的数控振荡器、芯片及通信终端


[0001]本专利技术涉及一种具有频率温漂补偿的数控振荡器，同时也涉及包括该数控振荡器的集成电路芯片及相应的通信终端，属于电子振荡器


技术介绍

[0002]数控振荡器(Digital Control Oscillator，简称为DCO)的功能作用是输出一定频率的交流信号，其应用范围十分广泛。在无线通信系统中，射频收发机芯片需要锁相环(Phase
‑
lock loop，简称为PLL)为射频收发提供LO(本振)信号，其中，DCO是PLL的频率产生模块，是PLL中最为关键和核心的组成部分。
[0003]当工作温度发生变化时，DCO输出频率也会随温度发生变化，通常，如果温度升高则DCO的输出频率会降低，温度降低则DCO的输出频率会升高。由于温度变化而引起DCO的输出频率发生漂移的现象称为频率温漂，其会导致PLL经历一个从失锁到重新锁定的过程，这种失锁到重新锁定给PLL的应用带来了极大的限制。因此，如何提高DCO输出频率的稳定性就成为一个重要的技术课题。
[0004]在申请公布号为CN112350722A的中国专利申请中，公开了一种低温漂环形振荡器、芯片及通信终端。该低温漂环形振荡器包括温度跟踪补偿电路、反相器振荡回路和缓冲整形电路，利用二极管连接方式的PMOS管和NMOS管随温度变化的阻抗来跟踪补偿反相器振荡回路中反相器PMOS管和NMOS管阻抗的温度特性。同时，基于特定温度系数的偏置电流，通过调整温度跟踪补偿电路中各个变量的温度系数的比例关系，将采用二极管连接方式的PMOS管和NMOS管的阻抗温度特性转换为带有补偿温度特性的电压，再将该电压作为反相器振荡回路的供电电压，以实现环形振荡器输出的时钟信号的振荡频率几乎不受温度影响。
[0005]另外，在申请公布号为CN114362678A的中国专利申请中，公开了一种低温漂的环形振荡器。该环形振荡器包括环形振荡回路和具有温度系数的低压差线性稳压器；其中，具有温度系数的低压差线性稳压器为环形振荡回路提供可调节温度系数的供电电压；可调节温度系数的供电电压由比例和数值可调的正温度系数电流源和负温度系数电流源流经电阻产生。该环形振荡器的频率温度偏移小，可以在较宽的工作温度范围内保持频率的稳定性。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种具有频率温漂补偿的数控振荡器。
[0007]本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该数控振荡器的集成电路芯片。
[0008]本专利技术所要解决的又一技术问题在于提供一种包括该数控振荡器的通信终端。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用下述的技术方案：
[0010]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种具有频率温漂补偿的数控振荡器，包括振荡器电路、调谐电容阵列和温补电容阵列；其中，调谐电容阵列和温补电容阵列分别与振
荡器电路的两个差分输出端并联连接；
[0011]振荡器电路为LC振荡器，其产生一定频率的交流信号；
[0012]调谐电容阵列通过由OTW控制字，控制调谐电容阵列中接入谐振腔的电容大小，调节数控振荡器的输出频率；
[0013]温补电容阵列为高精度电容阵列，其通过控制码控制温补电容阵列中接入谐振腔的电容大小，补偿数控振荡器输出频率的温度漂移。
[0014]其中较优地，温补电容阵列包括PTAT电路、参考电路、控制码生成电路和电容阵列；其中，
[0015]PTAT电路产生与绝对温度变化正相关的电流I
PTAT
，并输出与绝对温度变化正相关的电压V
PTAT
；
[0016]参考电路产生一组固定的参考电压Verf；
[0017]控制码生成电路将电压V
PTAT
与各参考电压Verf分别进行比较，生成控制码；
[0018]电容阵列由多组高精度最小电容单元组成，通过控制码选择高精度最小电容单元接入谐振腔的数量及电容值大小，补偿数控振荡器输出频率的温度漂移。
[0019]其中较优地，高精度最小电容单元包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第四NMOS管NM4、第五NMOS管NM5、第六NMOS管NM6、第七NMOS管NM7、第八NMOS管NM8、第九NMOS管NM9和第十NMOS管NM10，以及第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6；其中，
[0020]第三电容C3与第五电容C5的电容值相等，第四电容C4与第六电容C6的电容值相等；
[0021]第三NMOS管NM3和第四NMOS管NM4、第五NMOS管NM5和第六NMOS管NM6、第七NMOS管NM7和第八NMOS管NM8以及第九NMOS管NM9和第十NMOS管NM10的尺寸分别相同。
[0022]其中较优地，所述高精度最小电容单元中，第一电容C1与所述振荡器电路的差分输出端P连接，第一电容C1的另一端一方面与第三电容C3、第五电容C5连接，另一方面与第三NMOS管NM3的源极、第八NMOS管NM8的源极连接，同时，还与第一NMOS管NM 1的源极、第二NMOS管NM2的漏极连接；第二电容C2与振荡器电路的差分输出端N连接，第二电容C2的另一端一方面与第四电容C4、第六电容C6连接，另一方面与第五NMOS管NM5的源极、第九NMOS管NM9的源极连接，同时，还与第一NMOS管NM 1的漏极、第二NMOS管NM2的源极连接；第一NMOS管NM1的栅极、第二NMOS管NM2的栅极、第三NMOS管NM3的栅极、第五NMOS管NM5的栅极、第八NMOS管NM8的栅极和第九NMOS管NM9的栅极分别与控制码B<i>端连接；第三电容C3的另一端与第四NMOS管NM4的漏极连接，第四NMOS管NM4)的源极与第三NMOS管NM3的漏极及地电位端连接，第四NMOS管NM4的栅极与控制码BN<i>端连接；第四电容C4的另一端与第六NMOS管NM6的漏极连接，第六NMOS管NM6的源极与第五NMOS管NM5的漏极及地电位端连接，第六NMOS管NM6的栅极与控制码BN<i>端连接；第五电容C3的另一端与第七NMOS管NM7的漏极连接，第七NMOS管NM7的源极与第八NMOS管NM8的漏极及地电位端连接，第七NMOS管NM7的栅极与控制码BN<i>端连接；第六电容C6的另一端与第十NMOS管NM 10的漏极连接，第十NMOS管NM10的源极与第九NMOS管NM9的漏极及地电位端连接，第十NMOS管NM 10的栅极与控制码BN<i>端连接；其中，控制码B<i>为控制码之一，控制码BN<i>为控制码B<i>的反逻辑。
[0023]其中较优地，参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有频率温漂补偿的数控振荡器，包括振荡器电路和调谐电容阵列，其特征在于还包括温补电容阵列；其中，所述调谐电容阵列和所述温补电容阵列分别与所述振荡器电路的两个差分输出端并联连接；所述振荡器电路为LC振荡器，其产生一定频率的交流信号；所述调谐电容阵列通过由OTW控制字，控制所述调谐电容阵列中接入谐振腔的电容大小，调节数控振荡器的输出频率；所述温补电容阵列为高精度电容阵列，其通过控制码控制所述温补电容阵列中接入谐振腔的电容大小，补偿数控振荡器输出频率的温度漂移。2.如权利要求1所述具有频率温漂补偿的数控振荡器，其特征在于：所述温补电容阵列包括PTAT电路、参考电路、控制码生成电路和电容阵列；其中，所述PTAT电路产生与绝对温度变化正相关的电流I
PTAT
，并输出与绝对温度变化正相关的电压V
PTAT
；所述参考电路产生一组固定的参考电压Verf；所述控制码生成电路将电压V
PTAT
与各参考电压Verf分别进行比较，生成控制码；所述电容阵列由多组高精度最小电容单元组成，通过所述控制码选择所述高精度最小电容单元接入谐振腔的数量及电容值的大小，来补偿数控振荡器输出频率的温度漂移。3.如权利要求2所述具有频率温漂补偿的数控振荡器，其特征在于：所述高精度最小电容单元包括第一NMOS管(NM1)、第二NMOS管(NM2)、第三NMOS管(NM3)、第四NMOS管(NM4)、第五NMOS管(NM5)、第六NMOS管(NM6)、第七NMOS管(NM7)、第八NMOS管(NM8)、第九NMOS管(NM9)和第十NMOS管(NM 10)，以及第一电容(C 1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)和第六电容(C6)；其中，第三电容(C3)与第五电容(C5)的电容值相等，第四电容(C4)与第六电容(C6)的电容值相等；第三NMOS管(NM3)和第四NMOS管(NM4)、第五NMOS管(NM5)和第六NMOS管(NM6)、第七NMOS管(NM7)和第八NMOS管(NM8)以及第九NMOS管(NM9)和第十NMOS管(NM10)的尺寸分别相同。4.如权利要求3所述具有频率温漂补偿的数控振荡器，其特征在于：所述高精度最小电容单元中，第一电容(C1)与所述振荡器电路的差分输出端P连接，第一电容(C 1)的另一端一方面与第三电容(C3)、第五电容(C5)连接，另一方面与第三NMOS管(NM3)的源极、第八NMOS管(NM8)的源极连接，同时，还与第一NMOS管(NM 1)的源极、第二NMOS管(NM2)的漏极连接；第二电容(C2)与所述振荡器电路的差分输出端N连接，第二电容(C2)的另一端一方面与第四电容(C4)、第六电容(C6)连接，另一方面与第五NMOS管(NM5)的源极、第九NMOS管(NM9)的源极连接，同...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦瑞，杨磊，李立，冯海刚，王东旺，王韩，杜洪立，马洪祥，吕晓鹏，方舒悦，
申请(专利权)人：北京兆讯恒达技术有限公司，
类型：发明
国别省市：