振荡器复合电路、半导体装置以及电流再利用方法制造方法及图纸

一种振荡器复合电路、半导体装置以及电流再利用方法，避免振荡器的不稳定动作并实现低功耗化。在地和电源之间级联配置振荡器(100)和包含差动对的分频器(200)，所述振荡器(100)具有包括电感器(111)和电容(112)的共振电路(110)，所述差动对中输入所述振荡器的振荡输出信号，并且构成始于电源侧的电流路径，所述电流路径的与所述第1电源相反侧的一端连接至所述振荡器的所述电感器(111)的中点，将从分频器(200)的直流供给电源端子(230)流入地侧的直流电源电流用作振荡器(100)的电源电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种振荡器，尤其涉及适用于频率合成器等的情况下适合实现低功耗 化的。
技术介绍
在用于通信设备、便携式电话终端等的高频集成电路中，需要利用本机振荡器 (Local Oscillator)产生载波信号，并且使用锁相环(Phase Locked Loop 缩写为“PLL”) 来固定(Lock)载波信号的频率和相位。作为实现上述目的的结构，例如，如图10所示，根据频率控制电压来改变振荡频 率的电压控制振荡器(Voltage Controlled Oscillator 缩写为“VC0”)10的输出信号经 由缓冲放大器50供给至分频器20和混频器60。图10是示意地示出产生本机振荡信号并 将其供给至混频器的典型的高频集成电路的结构的一个示例的图。从缓冲放大器50供给 至混频器60的信号是本机振荡信号。利用基准信号和相位比较器(Phase Detector 缩写 为“PD”)检测分频器20的输出的相位差，利用电荷泵(Charge Pump 缩写为“CP”)根据 相位检测结果对电容进行充放电，利用环路滤波器(低通滤波器LPF)平滑电荷泵(CP)的 输出电压，从而作为频率控制电压供给至VC010。在图10所示的示例中，电压控制振荡器 10包括L、C并联共振电路和在L、C并联共振电路与地之间连接的VCO交叉对120 (源极连 接至地，栅极和漏极交叉连接的晶体管对)，共振电路的电感器111的中点连接至电源，频 率控制电压供给至在共振电路的输出之间串联连接的电容(Varactor Diode 可变电容元 件)112a、112b的连接点。此外，在图10中，将作为PLL的构成要素的PD、CP和LPF统一设 为标号40 (PLL的要素)，由VC010、缓冲放大器50、分频器20、PD-CP- LPF 40构成PLL。在该结构中，为了使电压控制振荡器10、分频器20和混频器60进行动作，需要给 这些器件提供各自的直流供给电流。另外，由于是高频动作，这些电路在整个集成电路中消 耗较多的电力。另一方面，在便携式电话终端等的移动通信设备中，为了延长待机时间，要求实现 发送/接收电路的低功耗化。作为低功耗化的手段，虽然有在低电压下进行动作及减小各功能块的电流等各种 方法，但提出了功能块电流再利用的方案。例如，专利文献1(日本特表2002-5^949号公 报)中公开了如下的方案如图11所示，在交叉对(M1、M2)连接至振荡器(电容C(可变电 容)与电感器L和电阻R的串联电路并联连接而成的并联共振电路(当R较小时，共振频率ωΟ=1/^/^^))的结构的输出级，连接吉尔伯特单元结构的混频器(由晶体管对(Μ7、 Μ8)、(Μ3、Μ4)、(Μ5、Μ6)构成的吉尔伯特乘法器)，通过与混频器共用振荡器的电流来再利 用电流。此外，图11是引用专利文献1的图5的图。在图11中，交叉对晶体管M1、M2的连 接的源极连接至nMOS晶体管30 (电流源)的漏极，nMOS晶体管30的源极连接至地，并构 成电流镜的输出。nMOS晶体管30的栅极连接至构成电流镜的输入的nMOS晶体管32的栅 极和漏极，晶体管32的漏极连接至电流源34，源极与晶体管30的源极连接并接地。在图511中，振荡器的供给端子配置成传送本机振荡器信号电流和直流供给电流，混频器供给端 子与上述振荡器供给端子连接来从所述振荡器供给端子接收直流供给电流和本机振荡器 的交流电流。在这种堆叠结构中，一方面振荡器的振荡信号以交流电流的形式输入至混频器， 另一方面还输入直流的供给电流，振荡器的直流供给电流共用混频器的直流供给电流，因 此，从电路整体上看来，省去了混频器的电流，实现了低功耗化。专利文献1 日本特表2002-5^949号公报下面给出现有技术的分析。在图11所示的现有技术的情况下，由于混频器(吉尔伯特乘法器)与振荡器直接 连接，因此混频器和振荡器之间的隔离变差。例如，当对混频器输入强干扰信号(干扰波) 输入时，有时该干扰信号还到达振荡器的共振电路，在振荡器中引发牵引(pulling:由干 扰信号引起的VCO的频率偏移)及推移(pushing 当VCO的电源电压过度地变化时在振荡 频率上发生的变化)效应，从而振荡器的动作变得不稳定。
技术实现思路
本专利技术用于解决上述问题中的至少一个问题。根据本专利技术，提供一种振荡器复合 电路，在第1电源和第2电源之间级联配置有振荡器和包含差动对的电路，所述振荡器具有 包括电感器和电容的并联电路的共振电路，所述差动对中输入有所述振荡器的振荡输出信 号，并且所述差动对分别构成始于第1电源侧的第1电流路径和第2电流路径，所述第1电 流路径和第2电流路径的与所述第1电源相反侧的各一端共同连接，并且连接至所述振荡 器的所述电感器的中点。根据本专利技术，提供一种电流再利用方法，在第1电源和第2电源之间级联配置有振 荡器和包含差动对的电路，所述振荡器具有包括电感器和电容的并联电路的共振电路，所 述差动对中输入有所述振荡器的振荡输出信号，并且所述差动对形成始于第1电源侧的第 1电流路径和第2电流路径，所述第1电流路径和第2电流路径的与所述第1电源相反侧的 各一端共同连接，并且连接至所述振荡器的所述电感器的中点，所述振荡器将从所述包含 差动对的电路的所述第1电流路径和第2电流路径的共同连接的所述一端供给的电流用作 所述振荡器的电源电流。根据本专利技术，振荡器和合成的电路共用直流电源电流，不会受到干扰波的影响且 避免振荡器的不稳定动作，并且实现低功耗化。附图说明图1是示出本专利技术一个实施方式的结构的图。图2是示出本专利技术的另一个实施方式的结构的图。图3(A)、图3(B)是示出图1、图2的交叉对的结构的图。图4(A) 图4(C)是示出差动电路的一个示例的图。图5是示出本专利技术的第1实施例的结构的图。图6是示出本专利技术的第2实施例的结构的图。图7是示出本专利技术的第3实施例的结构的图。图8是示出本专利技术的第4实施例的结构的图。图9是示出本专利技术的一个实施例的动作的波形图。图10是示意地示出本机振荡电路的典型的结构示例的图。图11是示出现有技术(专利文献1)的结构的图。具体实施例方式下面，对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示出本专利技术的一个实施方式的结构 的图。在图1中，作为与振荡器共用始于电源的直流电流的电路，示出了包括差动电路300 的示例。差动电路300的差动对(晶体管对)构成始于电源的第1、第2电流路径，第1、 第2电流路径的与所述电源相反侧的一端共同连接，并连接至振荡器100A的电感器的中点 (中心接头)，向振荡器100A供给直流供给电流。包括共振电路IlOA和交叉对120的振荡器100A具有差动输出振荡信号的输出 端，并且连接至差动电路300的输入端(差动输入端子)210。共振电路IlOA具有电感器 (L)Ill以及在电感器(L)Ill的两端之间串联连接的两个电容(电容器)(C)。电容(C) 还可以是电容值可变的可变电容元件。如图3(A)所示，在共振电路IlOA的输出和地之间 连接的交叉对120包括nMOS晶体管Mil、M12，晶体管Mil、M12的源极连接至地，栅极相互 交叉连接至另一晶体管M12、Mll的漏极。nMOS晶体管Mil、M12的漏极分别连接至电感器 (L)Ill的两端。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种振荡器复合电路，其特征在于，在第１电源和第２电源之间级联配置有振荡器和包含差动对的电路，所述振荡器具有包括电感器和电容的并联电路的共振电路，所述差动对中输入有所述振荡器的振荡输出信号，并且所述差动对分别构成始于所述第１电源侧的第１电流路径和第２电流路径，所述第１电流路径和第２电流路径的与所述第１电源相反侧的各一端共同连接，并且连接至所述振荡器的所述电感器的中点。

【技术特征摘要】
2009.12.28 JP 2009-2971341.一种振荡器复合电路，其特征在于，在第1电源和第2电源之间级联配置有振荡器和包含差动对的电路，所述振荡器具有包括电感器和电容的并联电路的共振电路，所述差动对中输入有所述振荡器的振荡输出信号，并且所述差动对分别构成始于所述 第1电源侧的第1电流路径和第2电流路径，所述第1电流路径和第2电流路径的与所述 第1电源相反侧的各一端共同连接，并且连接至所述振荡器的所述电感器的中点。2.根据权利要求1所述的振荡器复合电路，其特征在于，包括分频器，该分频器具有所述包含差动对的电路。3.根据权利要求2所述的振荡器复合电路，其特征在于，所述差动对包括第1晶体管对，所述第1晶体管对的控制端子中差动输入所述共振电 路的两端的输出，所述第1晶体管对的第2端子构成所述第1电流路径和第2电流路径的与所述第1电 源相反侧的各一端，并且所述第2端子共同连接并连接至所述振荡器的电感器的中点，所述第1晶体管对的第1端子构成所述第1电流路径和第2电流路径的所述第1电源 侧的各一端。4.根据权利要求3所述的振荡器复合电路，其特征在于，所述振荡器包括第1晶体管和第2晶体管，所述第1晶体管和第2晶体管的第1端子 分别连接至所述共振电路的两端，所述第1晶体管和第2晶体管的第2端子共同连接至所 述第2电源，所述第1晶体管和第2晶体管的控制端子分别交叉连接至所述第2晶体管和 第1晶体管的第1端子。5.根据权利要求4所述的振荡器复合电路，其特征在于，所述第1晶体管和第2晶体管的控制端子分别经由电容交叉连接至所述第2晶体管和 第1晶体管的第1端子，并且接收偏压。6.根据权利要求4所述的振荡器复合电路，其特征在于，在所述振荡器中，所述共振电路的所述电容包括在所述电感器的两端之间串联连接的 第1可变电容元件和第2可变电容元件，向所述第1可变电容元件和第2可变电容元件的 连接点施加控制电压。7.根据权利要求3所述的振荡器复合电路，其特征在于，所述第1晶体管对的控制端子分别与所述共振电路的两端的输出交流连接，并且分别 经由第1电阻、第2电阻连接至第1偏压供给端子。8.根据权利要求4所述的振荡器复合电路，其特征在于，所述第1晶体管对的控制端子分别经由第1电阻、第2电阻连接至第1偏压供给端子，在所述振荡器中，所述第1晶体管和第2晶体管的控制端子分别经由第5电容、第6电 容交叉连接至所述第2晶体管和第1晶体管的第1端子，所述第1晶体管和第2晶体管的 控制端子分别经由第3电阻、第4电阻连接至第2偏压供给端子，所述振荡器复合电路还包括偏压及恒定电流电路，所述偏压及恒定电流电路包括第3晶体管，连接在所述振荡器的所述第1晶体管和第2晶体管的共同连接的第2端 子与所述第2电源之间；基准电流源，其一端连接至所述第1电源；以及第4晶体管至第6晶体管，在所述基准电流源的另一端和所述第2电源之间级联连接， 所述第4晶体管的控制端子连接至所述第3晶体管的控制端子，并且连接至所述基准 电流源的另一端和所述第6晶体管的连接点，所述第6晶体管的控制端子和第5晶体管的控制端子分别为所述第1偏压供给端子和 所述第2偏压供给端子。9.根据权利要求2所述的振荡器复合电路，其特征在于，所述分频器包括至少一个触发器，所述触发器包含第2端子彼此在所述第1晶体管对 的各所述第1端子处连接的晶体管对。10.根据权利要求2所述的振荡器复合电路，其特征在于， 所述分频器包括第9晶体管和第10晶体管，所述第9晶体管和第10晶体管的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建钦，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP