基于变压器的互补金属氧化物半导体(CMOS)振荡器制造技术

技术编号:7170648 阅读:363 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于提供能够以低电压电源操作的基于变压器的CMOS振荡器的技术。在示范性实施例中,在晶体管对的漏极处提供LC槽,且所述LC槽的电感相互磁性耦合到所述晶体管对的栅极之间的电感。还使单独互补晶体管对耦合到所述LC槽。另一示范性实施例提供LC槽,其处于晶体管对的栅极处,且用于槽电感、所述晶体管对的所述栅极之间的电感及互补晶体管对的栅极之间的电感当中的三路耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及集成电路设计,且更特定来说涉及具有可控振荡频率的基于变压器的互补金属氧化物半导体(CM0Q振荡器的设计。
技术介绍
使用压控振荡器(VCO)及数字控制振荡器(DCO)来产生具有由控制信号所确定的振荡频率的信号。在VCO中,使用模拟控制电压指定控制信号的精细调谐组件,而在DCO中, 使用数字控制信号指定控制信号的精细调谐组件。为了在例如便携式通信装置的电子装置中省电,VCO及DCO日益经设计以在具有较低电压电平的电源下工作。在一种现有技术振荡器电路设计中,将具有可变电容的LC槽耦合到至少一个交叉耦合晶体管对。交叉耦合晶体管对充当负电阻,从而使LC槽上的电压以槽谐振频率振荡。在现有技术振荡器设计中,晶体管漏极可直接DC交叉耦合到晶体管栅极。此DC交叉耦合减小可得自低电压电源的电压余量,这是因为使漏极-源极电压等于晶体管的栅极-源极接通电压。在提供NMOS与PMOS交叉耦合对两者的CMOS交叉耦合对振荡器设计中,电压供应必须支持NMOS栅极-源极接通电压与PMOS栅极-源极接通电压两者。将需要提供用于振荡器设计的技术,其更有效地利用可得自低电压电源的电压余量,同时充分满足其它振荡器设计准则,例如低相位噪声。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供一种设备,其用于在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号,所述设备包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极; 第二电感器,其耦合到所述输出节点对,所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器;具有可选择式电容的电容器,其耦合到所述输出节点对;及DC交叉耦合互补晶体管对,其耦合到所述输出节点对。本专利技术的另一方面提供一种设备,其用于在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号,所述设备包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;第二电感器,其耦合到所述输出节点对,所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器; 具有可选择式电容的电容器,其耦合到所述输出节点对;及第一互补晶体管及第二互补晶体管,所述第一互补晶体管及所述第二互补晶体管的漏极耦合到所述输出节点对,所述第一互补晶体管的栅极经由第二 AC耦合电容器AC耦合到所述第二互补晶体管的所述漏极, 所述第二互补晶体管的栅极经由第一 AC耦合电容器AC耦合到所述第一互补晶体管的所述漏极。本专利技术的又一方面提供一种设备,其用于在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号,所述设备包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;第二电感器,其耦合到所述输出节点对,所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器; 第一互补晶体管及第二互补晶体管,所述第一互补晶体管及所述第二互补晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;及第三电感器,其耦合到所述第一互补晶体管及所述第二互补晶体管的栅极,所述第三电感器磁性耦合到所述第二电感器。本专利技术的又一方面提供一种用于在振荡器中在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号的方法,所述振荡器包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;所述振荡器进一步包含第二电感器,其耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含具有可选择式电容的电容器,其耦合到所述输出节点对;所述方法包含使所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器;使所述第一晶体管及所述第二晶体管的所述栅极处的信号经由所述第一电感器耦合到偏置;及使交叉耦合互补晶体管对的漏极处的信号耦合到所述输出节点对。本专利技术的又一方面提供一种用于在振荡器中在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号的方法,所述振荡器包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;所述振荡器进一步包含第二电感器,其耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含具有可选择式电容的电容器,其耦合到所述输出节点对;所述方法包含使所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器;使所述第一晶体管及所述第二晶体管的所述栅极处的信号经由所述第一电感器耦合到偏置;使互补晶体管对的栅极处的信号经由AC耦合电容器耦合到所述输出节点对;使所述互补晶体管对的漏极处的信号耦合到所述输出节点对,所述互补晶体管中的每一者的所述漏极经由所述AC耦合电容器中的一者耦合到另一互补晶体管的所述栅极;及使所述互补晶体管对的所述栅极处的所述信号耦合到偏置。本专利技术的又一方面提供一种用于在振荡器中在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号的方法,所述振荡器包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;所述振荡器进一步包含第二电感器,其耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含第一互补晶体管及第二互补晶体管,所述第一互补晶体管及所述第二互补晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含第三电感器,其耦合到所述互补晶体管的栅极;所述方法包含使所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器;使所述第三电感器磁性耦合到所述第二电感器;使所述第一晶体管及所述第二晶体管的所述栅极经由所述第一电感器耦合到偏置;及使所述第一互补晶体管及所述第二互补晶体管的所述栅极处的信号经由所述第三电感器耦合到偏置。本专利技术的又一方面提供一种用于在振荡器中在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号的方法,所述振荡器包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;所述振荡器进一步包含第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;所述振荡器进一步包含第二电感器,其耦合到所述输出节点对;所述方法包含使所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器;及通过配置耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的所述栅极的可选择式电容器组来控制所述振荡频率。本专利技术的又一方面提供一种设备,其用于在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号,所述设备包含第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;第二电感器,其耦合到所述输出节点对,所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器; 用于产生负电阻的装置,其耦合到所述输出节点对,所述装置包含第一互补晶体管及第二互补晶体管;及用于选择所述振荡频率的装置。本专利技术的又一方面提供一种用于无线通信的装置,所述装置包含TX LO信号产生器、至少一个基带TX放大器、耦合到所述TX LO信号产生器及所述至少一个基带TX放大器的上变频转换器、耦合到所述上变频转换器的输出的TX滤波器、耦合到所述TX滤波器的功率放大器(PA)、RX LO信号产生器、RX滤波器、耦合到所述RX LO信号产生器及所述RX滤波器的下变频转换器、耦合到所述RX滤波器的低噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备,其用于在输出节点对处产生具有受控振荡频率的信号,所述设备包含:第一晶体管及第二晶体管,所述第一晶体管及所述第二晶体管的漏极耦合到所述输出节点对;第一电感器,其耦合到所述第一晶体管及所述第二晶体管的栅极;第二电感器,其耦合到所述输出节点对,所述第二电感器磁性耦合到所述第一电感器;具有可选择式电容的电容器,其耦合到所述输出节点对;及DC交叉耦合互补晶体管对,其耦合到所述输出节点对。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:马兹哈尔埃丁·塔吉万达
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:US

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