【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟数字电路，尤其涉及一种低相位噪声、功耗的数控振荡器。
技术介绍
1、随着cmos深亚微米技术的发展，cmos工艺尺寸的缩小使得模拟电路的设计更加复杂，采用数字电路来替代模拟电路的一些模块成为了一种趋势。锁相环作为时钟产生电路，广泛应用在无线收发机和传感器中。全数字锁相环因为其具有良好的可集成性、可编程性、可移植性，越来越受到业界的关注。
2、数控振荡器的振荡频率受到数字编码的控制。数控振荡器的前一级模块输出的数字信号控制着数控振荡器输出的瞬时频率。数控振荡器是全数字锁相环的核心模块，其相位噪声、功耗、面积等对锁相环的整体指标有着很大的影响。数控振荡器可以选择电感电容振荡器的结构，相比于环形振荡器，电感电容振荡器的相位噪声性能更加优异，但是功耗也更大。如何在低相位噪声和低功耗之间达到平衡，成为广泛研究的议题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种低相位噪声、功耗的数控振荡器，以解决数控振荡器在低相位噪声和低功耗之间难以平衡的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术是采用下述方案实现的：
3、本专利技术提供了一种低相位噪声、功耗的数控振荡器，包括交叉mos管电路、lc谐振腔、二次谐波抑制电路和噪声旁通电路；
4、交叉mos管电路、lc谐振腔和噪声旁通电路相互并联组成第一并联电路，第一并联电路的一端与二次谐波抑制电路的一端连接，另一端连接电源电压，二次谐波抑制电路的另一端连接电流源。>
5、进一步地，交叉mos管电路包括晶体管nm1和晶体管nm2，晶体管nm1的栅极和漏极分别连接晶体管nm2的漏极和栅极，晶体管nm1的源极连接晶体管nm2的源极，晶体管nm1和晶体管nm2构成负阻结构。
6、进一步地，lc谐振腔包括带中间抽头的电感l1、粗调电容阵列、中调电容阵列和精调电容阵列，带中间抽头的电感l1、粗调电容阵列、中调电容阵列和精调电容阵列相互并联组成第二并联电路，第二并联电路的一端与噪声旁通电路的射频扼流圈t1连接，另一端与交叉mos管电路并联。
7、进一步地，电感l1的中间抽头与射频扼流圈t1连接；电感l1的一端连接数控振荡器的输出端vcop，另一端连接数控振荡器的输出端vcon。
8、进一步地，粗调电容阵列和中调电容阵列包括电容c20、电容c21、反相器inv22、反相器inv23、晶体管nm24、晶体管nm25、晶体管nm26、晶体管nm27和晶体管nm28；电容c20的一端与晶体管nm26的漏极及数控振荡器的输出端vcop连接，另一端与晶体管nm26的源极连接；电容c21的一端与晶体管nm27的漏极及数控振荡器的输出端vcon连接，另一端与晶体管nm27的源极连接；反相器in22的输出与晶体管nm26的栅极及晶体管nm27的栅极连接；反相器in23的输出与晶体管nm24、晶体管nm25和晶体管nm28的栅极连接；晶体管nm24的源极和晶体管nm25的源极接地，晶体管nm24的漏极与晶体管nm28的漏极及晶体管nm26的源极连接，晶体管nm25的漏极与晶体管nm28的源极及晶体管nm27的源极连接。
9、进一步地，精调电容阵列包括电容c30、电容c31、电容c33、电容c34、晶体管nm32和晶体管nm35；电容c30的一端连接数控振荡器的输出端vcop，另一端与电容c31及晶体管nm32的漏极连接；电容c31的一端连接晶体管nm32的源极，另一端连接电容c30和晶体管nm32的漏极；电容c33的一端连接数控振荡器的输出端vcon，另一端与电容c34及晶体管nm35的漏极连接；电容c34的一端连接晶体管nm35的源极，另一端与电容c33及晶体管nm35的漏极连接；晶体管nm32的源极和晶体管nm35的源极接地；晶体管nm32的栅极和晶体管nm35的栅极连接精调谐控制信号。
10、进一步地，噪声旁通电路包括射频扼流圈t1、可变电容c1和电感l2；射频扼流圈t1的一端与电源电压连接，另一端与带中间抽头的电感l1的中间抽头连接；电感l2的一端与射频扼流圈t1及电感l1的中间抽头连接，另一端与可变电容c1连接；可变电容c1的一端与电感l2连接，另一端与尾电流源管nm0的漏极、晶体管nm1的源极及晶体管nm2的源极连接。
11、进一步地，二次谐波抑制电路包括电感l3和可变电容c3；电感l3的一端与电流源连接，另一端与尾电流源管nm0的源极及可变电容c3的一端连接；可变电容c3的另一端接地。
12、进一步地，还包括一个rc网络，rc网络连接尾电流源管nm0的栅极，用于滤除输入电流的低频1/f噪声。
13、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：本专利技术通过噪声旁通电路用来降低尾电流源流入数控振荡器的噪声，通过谐波抑制电路降低二次谐波对于尾电流噪声的上混频，从而达到在低相位噪声的目的，还可以通过控制尾电流的大小调节数控振荡器的功耗。
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1.一种低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，包括交叉MOS管电路、LC谐振腔、二次谐波抑制电路和噪声旁通电路；
2.根据权利要求1所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，交叉MOS管电路包括晶体管NM1和晶体管NM2，晶体管NM1的栅极和漏极分别连接晶体管NM2的漏极和栅极，晶体管NM1的源极连接晶体管NM2的源极，晶体管NM1和晶体管NM2构成负阻结构。
3.根据权利要求1所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，LC谐振腔包括带中间抽头的电感L1、粗调电容阵列、中调电容阵列和精调电容阵列，带中间抽头的电感L1、粗调电容阵列、中调电容阵列和精调电容阵列相互并联组成第二并联电路，第二并联电路的一端与噪声旁通电路的射频扼流圈T1连接，另一端与交叉MOS管电路并联。
4.根据权利要求3所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，电感L1的中间抽头与射频扼流圈T1连接；电感L1的一端连接数控振荡器的输出端VCOP，另一端连接数控振荡器的输出端VCON。
5.根据权利要求3所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，粗调
6.根据权利要求3所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，精调电容阵列包括电容C30、电容C31、电容C33、电容C34、晶体管NM32和晶体管NM35；电容C30的一端连接数控振荡器的输出端VCOP，另一端与电容C31及晶体管NM32的漏极连接；电容C31的一端连接晶体管NM32的源极，另一端连接电容C30和晶体管NM32的漏极；电容C33的一端连接数控振荡器的输出端VCON，另一端与电容C34及晶体管NM35的漏极连接；电容C34的一端连接晶体管NM35的源极，另一端与电容C33及晶体管NM35的漏极连接；晶体管NM32的源极和晶体管NM35的源极接地；晶体管NM32的栅极和晶体管NM35的栅极连接精调谐控制信号。
7.根据权利要求1所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，噪声旁通电路包括射频扼流圈T1、可变电容C1和电感L2；射频扼流圈T1的一端与电源电压连接，另一端与带中间抽头的电感L1的中间抽头连接；电感L2的一端与射频扼流圈T1及电感L1的中间抽头连接，另一端与可变电容C1连接；可变电容C1的一端与电感L2连接，另一端与尾电流源管NM0的漏极、晶体管NM1的源极及晶体管NM2的源极连接。
8.根据权利要求1所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，二次谐波抑制电路包括电感L3和可变电容C3；电感L3的一端与电流源连接，另一端与尾电流源管NM0的源极及可变电容C3的一端连接；可变电容C3的另一端接地。
9.根据权利要求1所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，还包括一个RC网络，RC网络连接尾电流源管NM0的栅极，用于滤除输入电流的低频1/f噪声。
...【技术特征摘要】
1.一种低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，包括交叉mos管电路、lc谐振腔、二次谐波抑制电路和噪声旁通电路；
2.根据权利要求1所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，交叉mos管电路包括晶体管nm1和晶体管nm2，晶体管nm1的栅极和漏极分别连接晶体管nm2的漏极和栅极，晶体管nm1的源极连接晶体管nm2的源极，晶体管nm1和晶体管nm2构成负阻结构。
3.根据权利要求1所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，lc谐振腔包括带中间抽头的电感l1、粗调电容阵列、中调电容阵列和精调电容阵列，带中间抽头的电感l1、粗调电容阵列、中调电容阵列和精调电容阵列相互并联组成第二并联电路，第二并联电路的一端与噪声旁通电路的射频扼流圈t1连接，另一端与交叉mos管电路并联。
4.根据权利要求3所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，电感l1的中间抽头与射频扼流圈t1连接；电感l1的一端连接数控振荡器的输出端vcop，另一端连接数控振荡器的输出端vcon。
5.根据权利要求3所述低相位噪声、功耗的数控振荡器，其特征在于，粗调电容阵列和中调电容阵列包括电容c20、电容c21、反相器inv22 、反相器inv23、晶体管nm24、晶体管nm25、晶体管nm26、晶体管nm27和晶体管nm28；电容c20的一端与晶体管nm26的漏极及数控振荡器的输出端vcop连接，另一端与晶体管nm26的源极连接；电容c21的一端与晶体管nm27的漏极及数控振荡器的输出端vcon连接，另一端与晶体管nm27的源极连接；反相器in22的输出与晶体管nm26的栅极及晶体管nm27的栅极连接；反相器in23的输出与晶体管nm24、晶体管nm25和晶体管nm28的栅极连接；晶体管nm24的源极和晶体管nm25的源极相连并接地，晶体管n...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐涛，吉新村，章溪晴，朱家呈，卢天潇，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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