【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种低抖动低杂散亚采样锁相环及通信设备。
技术介绍
1、利用毫米波频段进行的新兴高速无线通信对本地振荡器(lo)提出了严格的抖动要求，例如，在26ghz下的5g fr2频段，如若使用256-qam调制技术，要求lo的抖动小于97fs，通常这需要一个耗电量大的锁相环(pll)来控制lo产生低抖动的时钟信号。一个生成低抖动毫米波的直接解决方案是将低于10ghz的锁相环与频率倍增器结合使用，如图1(a)所示。但通常的频率倍增器需要和振荡器相比拟甚至于更高的功耗。尽管利用谐波提取技术可以降低频率倍增器的成本，如图1(b)所示，但图1(b)中的锁相环仍然需要大功耗和大面积的窄带滤波缓冲器来提高信号输出功率并抑制亚谐波杂散，从而限制了它们的功耗抖动比(fom)。另一种方案是采用亚采样锁相环结构，如图1(c)所示。它在直接合成毫米波频率信号上具有优势，是产生低抖动毫米波信号有力的候选者。这是因为其固有的高鉴相器增益可以极大的压低带内相位噪声，从而使锁相环可以采用大带宽的方案来抑制压控振荡器(vco)的相位噪声，同时不会因为更宽频带的带内噪声使整体相噪下降太多。然而，亚采样锁相环通常会遭受较差的参考杂散，并且现有的改善振荡器和亚采样相位检测器(sspd)之间的隔离技术都会以影响抖动、增大功耗和面积为代价。
技术实现思路
1、为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种低抖动低杂散亚采样锁相环及通信设备。
2、本专利技术所
3、一种低抖动低杂散亚采样锁相环，包括依次连接的亚采样鉴相器、电荷泵、滤波器和功能复用的振荡器隔离缓冲器；所述振荡器隔离缓冲器的输出反馈至所述亚采样鉴相器；
4、所述振荡器隔离缓冲器将隔离缓冲器的晶体管mb的功能合并到振荡器的负跨导晶体管mv中，用于消除缓冲器中晶体管的噪声和电容负载，同时改善了亚采样锁相环的抖动和参考杂散性能；还消除了通常在高频缓冲器中采用的电感，减小了芯片的面积。
5、进一步地，所述功能复用的振荡器隔离缓冲器的设计概念为：
6、所述振荡器隔离缓冲器的振荡功能通过将mvb的源电压vs通过变压器反馈到门极vg来实现；因此，mvb的漏极vd被保留以由参考时钟(ckr)进行采样，而此采样端vd到振荡器谐振腔(vg和vs)可以自然地由晶体管mvb来进行隔离。
7、进一步地，所述振荡器隔离缓冲器包括晶体管mv、晶体管mb、第一电阻、第二电阻、电容cp、电感lp1、电感lp2、电感ls1和电感ls2；
8、晶体管mv的漏极通过第一电阻连接至电源电压，源极与电感lp1的异名端连接，栅极与电感ls1的同名端连接；
9、晶体管mb的漏极通过第二电阻连接至电源电压，源极与电感lp2的异名端连接，栅极与电感ls2的同名端连接；
10、电感lp1的同名端和电感lp2的同名端均接地，电感ls1的异名端和电感ls2的异名端均连接至偏置电压vb；电容cp的两端分别连接在晶体管mv的源极和晶体管mb的源极之间；
11、其中，电感lp1与电感ls2相互耦合，电感lp2与电感ls1相互耦合。
12、进一步地，所述晶体管mv的栅极和晶体管mb的栅极之间还并联有可变电容和/或开关电容。
13、进一步地，所述第一电阻和第二电阻均为小电阻，由金属电阻实现。
14、进一步地，所述第一电阻和第二电阻的阻值均为13ω；所述电感lp1和电感lp2的电感值均为110ph；所述电感ls1和电感ls2的电感值均为292ph。
15、进一步地，所述亚采样鉴相器采用主从式的亚采样鉴相器。
16、进一步地，所述电荷泵为恒定跨导的电荷泵。
17、进一步地，所述电荷泵包括晶体管mp1、晶体管mp2、晶体管mp3、晶体管mp4、晶体管mn1、晶体管mn2、晶体管mn3、晶体管mn4、晶体管mn5、晶体管mn6；
18、晶体管mn1的栅极连接电压vpd+，源极接地，漏极连接晶体管mp1的漏极和栅极；晶体管mp1的源极连接电源电压；
19、晶体管mn2的栅极连接电压vpd-，源极接地，漏极连接晶体管mp2的漏极；晶体管mp2的源极连接电源电压，栅极连接晶体管mp1的栅极；
20、晶体管mn3的栅极连接电压vpd+，源极连接晶体管mn5的漏极，漏极连接晶体管mp3的漏极；晶体管mp3的源极连接电源电压，栅极连接晶体管mp4的栅极；
21、晶体管mn4的栅极连接电压vpd-，源极连接晶体管mn5的漏极，漏极连接晶体管mp4的漏极和栅极；晶体管mp4的源极连接电源电压；
22、晶体管mn5的栅极连接电压gain_sw，源极接地；晶体管mn6的栅极连接电压gain_sw，源极连接晶体管mn3的漏极，漏极连接晶体管mn2的漏极，且晶体管mn6的漏极作为电荷泵的输出端。
23、本专利技术所采用的另一技术方案是：
24、一种通信设备，包括如上所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环。
25、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过功能复用的振荡器隔离缓冲器(fr vco-buf)消除了通常结构的缓冲器中晶体管的噪声和电容负载，因此同时改善了亚采样锁相环的抖动和参考杂散性能。另外，还消除了通常在高频缓冲器中采用的电感，减小了芯片的面积。
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1.一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，包括依次连接的亚采样鉴相器、电荷泵、滤波器和功能复用的振荡器隔离缓冲器；所述振荡器隔离缓冲器的输出反馈至所述亚采样鉴相器；
2.根据权利要求1所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述功能复用的振荡器隔离缓冲器的设计概念为：
3.根据权利要求1所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述振荡器隔离缓冲器包括晶体管MV、晶体管MB、第一电阻、第二电阻、电容Cp、电感Lp1、电感Lp2、电感Ls1和电感Ls2；
4.根据权利要求3所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述晶体管MV的栅极和晶体管MB的栅极之间还并联有可变电容和/或开关电容。
5.根据权利要求3所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻均为小电阻，由金属电阻实现。
6.根据权利要求3所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻的阻值均为13Ω；所述电感Lp1和电感Lp2的电感值均为110pH；所述电感Ls1和电感Ls2的电感值均为29
7.根据权利要求1所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述亚采样鉴相器采用主从式的亚采样鉴相器。
8.根据权利要求1所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述电荷泵为恒定跨导的电荷泵。
9.根据权利要求8所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述电荷泵包括晶体管Mp1、晶体管Mp2、晶体管Mp3、晶体管Mp4、晶体管Mn1、晶体管Mn2、晶体管Mn3、晶体管Mn4、晶体管Mn5、晶体管Mn6；
10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环。
...【技术特征摘要】
1.一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，包括依次连接的亚采样鉴相器、电荷泵、滤波器和功能复用的振荡器隔离缓冲器；所述振荡器隔离缓冲器的输出反馈至所述亚采样鉴相器；
2.根据权利要求1所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述功能复用的振荡器隔离缓冲器的设计概念为：
3.根据权利要求1所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述振荡器隔离缓冲器包括晶体管mv、晶体管mb、第一电阻、第二电阻、电容cp、电感lp1、电感lp2、电感ls1和电感ls2；
4.根据权利要求3所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述晶体管mv的栅极和晶体管mb的栅极之间还并联有可变电容和/或开关电容。
5.根据权利要求3所述的一种低抖动低杂散亚采样锁相环，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻均为小电阻，由金属电阻实现。
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