一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，包括全NMOS或者全PMOS晶体管构成的有源核心电路、主LC谐振器电路和两个并联的LC谐振回路；所述全NMOS晶体管或者全PMOS晶体管构成有源核心电路，用于实现负阻电路，其中负阻电路提供振荡器工作所需的负电阻并贡献噪声；所述主LC谐振器电路与有源核心电路连接，用于通过电感电容构成谐振电路；所述两个并联的LC谐振回路与有源核心电路连接，用于作为有源核心电路的负载，本发明专利技术可以实现在低电源电压下的相位噪声抵消技术来减小整体电路功耗，全NMOS晶体管跨导大且整体寄生电容小，以实现低相位噪声和宽频率调谐范围。以实现低相位噪声和宽频率调谐范围。以实现低相位噪声和宽频率调谐范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器


[0001]本专利技术涉及一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，属于微电子


技术介绍

[0002]压控振荡器是锁相环的核心部分，低功耗、小面积、相位噪声优的振荡器电路具有重要价值。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，可以实现在低电源电压下的相位噪声抵消技术来减小整体电路功耗，全NMOS晶体管跨导大且整体寄生电容小，以实现低相位噪声和宽频率调谐范围。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，包括全NMOS或者全PMOS晶体管构成的有源核心电路、主LC谐振器电路和两个并联的LC谐振回路；
[0006]所述全NMOS晶体管或者全PMOS晶体管构成有源核心电路，用于实现负阻电路，其中负阻电路提供振荡器工作所需的负电阻并贡献噪声；
[0007]所述主LC谐振器电路与有源核心电路连接，用于通过电感电容构成谐振电路；
[0008]所述两个并联的LC谐振回路与有源核心电路连接，用于作为有源核心电路的负载。
[0009]进一步的，所述全NMOS晶体管构成有源核心电路，包括：晶体管MN1、MN2、MN3、MN4；其中晶体管MN3的栅极和源极分别连接到MN1的漏极和源极，MN4的栅极和源极分别连接到MN2的漏极和源极；晶体管MN3和MN1的源极连接到一路负载端，晶体管MN2和MN4的源极连接到另一路负载端；MN3和MN4的漏级分别连接到电源电压，其中MN3、MN4的源极分别连接到MN1、MN2的源极后，形成共漏级，所述共漏级与负阻电路构成噪声循环结构。
[0010]进一步的，所述全PMOS晶体管构成有源核心电路，包括：晶体管P1、P2、P3、P4；其中晶体管P3的栅极和源极分别连接到P1的漏极和源极，P4的栅极和源极分别连接到P2的漏极和源极；晶体管P3和P1的源极连接到一路负载端，晶体管P2和P4的源极连接到另一路负载端；P3和P4的漏级分别连接到电源电压，其中P3、P4的源极分别连接到P1、P2的源极后，形成共漏级，所述共漏级与负阻电路构成噪声循环结构。
[0011]进一步的，所述主LC谐振器电路与全NMOS晶体管构成有源核心电路连接时，谐振电路包括电感L1、电容C1；有源器件MN1和MN2的漏极和栅极节点、晶体管MN3和MN4的栅极分别连接到主LC谐振器电路，形成正反馈产生负阻。
[0012]进一步的，所述主LC谐振器电路与全PMOS晶体管构成有源核心电路连接时，谐振电路包括电感L4、电容C4；有源器件P1和P2的漏极和栅极节点、晶体管P1和P2的栅极分别连接到主LC谐振器电路，形成正反馈产生负阻。
[0013]进一步的，所述两个并联的LC谐振回路与全NMOS晶体管构成有源核心电路连接时，所述两个并联的LC谐振回路包括由电感L3、电容C3构成的LC谐振回路1以及由电感L2、电容C2构成的LC谐振回路2，所述电感L3和电容C3的并联作为有源器件NMOS晶体管的一路负载，电感L2、电容C2并联作为有源器件NMOS晶体管另一路负载，作为有源器件的尾电流源。
[0014]进一步的，所述两个并联的LC谐振回路与全PMOS晶体管构成有源核心电路连接时，所述两个并联的LC谐振回路包括由电感L6、电容C6构成的LC谐振回路3以及由电感L5、电容C5构成的LC谐振回路4，所述电感L6和电容C6的并联作为有源器件PMOS晶体管的一路负载，电感L5、电容C5并联作为有源器件PMOS晶体管另一路负载，作为有源器件的尾电流源。
[0015]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0016]本专利技术提供一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，与传统的交叉耦合的振荡器相比，噪声循环的有源核心电路极大地降低了负阻器件的相位噪声的贡献，提高了品质因子，并且全NMOS或全PMOS结构消除了传统晶体管堆叠，可以工作在极低的电源电压下。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例提供的基于全NMOS晶体管的噪声循环振荡器示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例提供的基于全PMOS晶体管的噪声循环振荡器示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0020]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0021]实施例1
[0022]本实施例介绍一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，包括全NMOS或者全PMOS晶体管构成的有源核心电路、主LC谐振器电路和两个并联的LC谐振回路；
[0023]所述全NMOS晶体管或者全PMOS晶体管构成有源核心电路，用于实现负阻电路，其中负阻电路提供振荡器工作所需的负电阻并贡献噪声；有源晶体管结构可以实现其器件噪声在MOS晶体管内部的循环，降低对振荡器相位噪声的贡献。
[0024]所述主LC谐振器电路与有源核心电路连接，用于通过电感电容构成谐振电路保证振荡器起振；
[0025]所述两个并联的LC谐振回路与有源核心电路连接，用于作为有源核心电路的负载。
[0026]本专利技术的技术构思为，负阻电路提供振荡器工作所需的负电阻并贡献噪声，有源
器件构成的共漏级与负阻电路构成了噪声循环结构，降低负阻电路的噪声对相位噪声的贡献。尾电流源由电感电容构成的LC谐振回路构成，也可采用电阻或者晶体管电流源。噪声循环的有源核心电路极大的降低了负阻器件的相位噪声的贡献，提高了品质因子，并且全NMOS或全PMOS结构消除了传统的晶体管堆叠，可以工作在极低电源电压下。
[0027]如图1所示，全NMOS晶体管的噪声循环的有源核心电路，包括晶体管MN1、MN2、MN3、MN4；其中晶体管MN3的栅极和源极分别连接到MN1的漏极和源极，MN4的栅极和源极分别连接到MN2的漏极和源极；晶体管MN3和MN1的源极连接到一路负载端，晶体管MN2和MN4的源极连接到另一路负载端；MN3和MN4的漏级分别连接到电源电压。
[0028]如图2所示，全PMOS晶体管的噪声循环的有源核心电路，包括晶体管P1、P2、P3、P4；其中晶体管P3的栅极和源极分别连接到P1的漏极和源极，P4的栅极和源极分别连接到P2的漏极和源极；晶体管P3和P1的源极连接到一路负载端，晶体管P2和P4的源极连接到另一路负载端；P3和P4的漏级分别连接到电源电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，其特征在于，包括全NMOS或者全PMOS晶体管构成的有源核心电路、主LC谐振器电路和两个并联的LC谐振回路；所述全NMOS晶体管或者全PMOS晶体管构成有源核心电路，用于实现负阻电路，其中负阻电路提供振荡器工作所需的负电阻并贡献噪声；所述有源核心电路中的晶体管形成共漏极后与负阻电路构成噪声循环结构；所述主LC谐振器电路与有源核心电路连接，用于通过电感电容构成谐振电路；所述两个并联的LC谐振回路与有源核心电路连接，用于作为有源核心电路的负载。2.根据权利要求1所述的基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，其特征在于，所述全NMOS晶体管构成有源核心电路，包括：晶体管MN1、MN2、MN3、MN4；其中晶体管MN3的栅极和源极分别连接到MN1的漏极和源极，MN4的栅极和源极分别连接到MN2的漏极和源极；晶体管MN3和MN1的源极连接到一路负载端，晶体管MN2和MN4的源极连接到另一路负载端；MN3和MN4的漏级分别连接到电源电压，其中MN3、MN4的源极分别连接到MN1、MN2的源极后，形成共漏级，所述共漏级与负阻电路构成噪声循环结构。3.根据权利要求1所述的基于相同类型MOS晶体管的噪声循环振荡器，其特征在于，所述全PMOS晶体管构成有源核心电路，包括：晶体管P1、P2、P3、P4；其中晶体管P3的栅极和源极分别连接到P1的漏极和源极，P4的栅极和源极分别连接到P2的漏极和源极；晶体管P3和P1的源极连接到一路负载端，晶体管P2和P4的源极连接到另一路负载端；P3和P4的漏级分别连接到电源电压，其中P3、P4的源极分别连接到P1、P2的源极后，形成共漏级，所述共...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅恬，吉新村，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：