数字控制振荡器制造技术

本发明专利技术提供一种数字控制振荡器。上述数字控制振荡器包括一晶体管对、耦接于上述晶体管对的一切换电容阵列以及耦接于上述晶体管对的多个频率追踪单元。上述晶体管对包括两晶体管互相交叉耦接，用以提供一输出信号。上述切换电容阵列用于对上述输出信号的频率进行调频。上述频率追踪单元将上述输出信号的频率调整至一目标频率。至少一上述频率追踪单元能选择性地提供一第一电容值以及一第二电容值。上述频率追踪单元的调频解析度由上述第一电容值以及上述第二电容值的差值所决定。本发明专利技术的数字控制振荡器，其频率追踪单元具有可调整的调频解析度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种振荡器，且特别有关于一种数字控制振荡器。
技术介绍
一般而言，数字控制振荡器(digitally controlled oscillator, DC0)具有相对宽的调频范围，以为了能够执行锁相回路(phase locked loop, PLL)、电压控制振荡器(voltage controlled oscillator,VC0)或是其他电路的自动频率校正。数字控制振荡器是透过控制多个数字控制频率追踪单元来调整所振荡的频率的。为了能提供精细的调频解析度以及较宽的调频范围，需要使用到大量的频率追踪单元来进行振荡频率的调整。在锁相回路中，由于频率追踪单元具有有限的调频解析度，数字控制振荡器会引起额外的量化噪声(quantization noise)。在部分改善电路中，额外的量化噪声会被三角积分(delta-sigma, Δ Σ )调变器进行噪声整形(noise shaping),以符合相位噪声(phasenoise,PN)的要求。然而，频率追踪单元会增加设计的复杂度，并且会反向地影响到三角积分调变器的操作频率。然而，当频率追踪单元的数量增加时，由于不同频率追踪单元中电容之间的失配(mismatch),数字控制振荡器的效能会受到影响。例如，电容之间的失配将会降低上述使用了大量的频率追踪单元的数字控制振荡器的直接频率调变传送器的相位误差(Phaseerror)、误差向量大小(error vector magnitude, EVM)以及输出射频频谱(output RFspectrum,0RFS)等效能。此外，较大的寄生电容将会使得数字控制振荡器所能提供的振荡频率的全部调频范围变窄。因此，若要实作一具有较高解析度的DCO具有一定困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种数字控制振荡器，以解决上述问题。—方面，本专利技术提供一种数字控制振荡器，其包括一晶体管对，包括两个互相交叉耦接的晶体管，用以提供一输出信号；切换电容阵列，耦接于上述晶体管对，用以对上述输出信号的频率进行调频；以及多个频率追踪单元，耦接于上述晶体管对，用以将上述输出信号的频率调整至一目标频率。至少一上述频率追踪单元能选择性地提供一第一电容值以及一第二电容值。上述频率追踪单元的调频解析度由上述第一电容值以及上述第二电容值的差值所决定。再者，本专利技术提供另一种数字控制振荡器。上述数字控制振荡器包括一放大器，具有一负阻抗，以及具有一第一输入端、一第二输入端以及用以提供一输出信号的一输出端；以及一电感电容电路，耦接于上述放大器的上述第一输入端以及上述第二输入端。上述电感电容电路包括一电感，稱接于上述放大器的上述第一输入端以及上述第二输入端之间；以及多个频率追踪单元，并联于上述电感。至少一上述频率追踪单元根据一控制信号而提供一第一电容值或是一第二电容值，以便对上述输出信号的频率进行微调。上述频率追踪单元的调频解析度根据上述第一电容值以及上述第二电容值的差值而决定。本专利技术实施例提供的数字控制振荡器，其频率追踪单元具有可调整的调频解析度。附图说明图I为根据本专利技术一实施例所述的数字控制振荡器的结构示意图；图2为根据本专利技术一实施例所述的图I中的频率追踪单元的结构示意图；图3为根据本专利技术另一实施例所述的数字控制振荡器的结构示意图；图4为根据本专利技术一实施例所述的图3中的子单元的结构示意图；图5为根据本专利技术另一实施例所述的图3中的子单元的结构示意图；图6为根据本专利技术再一实施例所述的图3中的子单元的结构示意图；图7为根据本专利技术再一实施例所述的数字控制振荡器的结构示意图；图8为根据本专利技术又一实施例所述的数字控制振荡器的结构示意图。具体实施例方式为让本专利技术的其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。在说明书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或者透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。图I为根据本专利技术一实施例所述的数字控制振荡器(DCO) 100的结构示意图。数字控制振荡器100包括晶体管Ml与M2、切换电容阵列10、频率追踪阵列20、两个电感LI与L2以及电阻R。晶体管Ml与M2互相交叉耦接。切换电容阵列10耦接于晶体管Ml与M2之漏极，而频率追踪阵列20并联于切换电容阵列10。电感LI耦接于共同节点Ncom以及晶体管Ml的漏极之间，而电感L2耦接于共同节点Ncom以及晶体管M2的漏极之间。电阻R耦接于共同节点Ncom以及接地端GND之间。在图I中，切换电容阵列10包括多个以并联方式耦接的切换电容单元30。每一切换电容单元30包括耦接于晶体管Ml的漏极的电容Cl、耦接于晶体管M2的漏极的电容C2以及耦接于电容Cl与C2之间的开关SW，其中开关SW由一单独的控制信号所控制。通过对切换电容阵列10内的开关SW进行切换，可以对信号Sout的输出频率进行粗调(coarselytune)。切换电容单元30仅是一举例，并非用以限定本专利技术。此外，频率追踪阵列20包括多个以并联方式耦接的频率追踪单元40，其用来将信号Sout的输出频率微调(finely tune)至目标频率。在频率追踪阵列20中，每一频率追踪单元40由单独的控制信号所控制,其中控制信号会控制频率追踪单元40来提供第一电容值或是第二电容值。在此实施例中，每一频率追踪单元40的第一电容值是相同的，且每一频率追踪单元40的第二电容值是相同的。图2为根据本专利技术一实施例所述的图I中的频率追踪单元40的结构示意图。频率追踪单元40包括三个电容CAl、CA2与CB、两个电阻Rl与R2以及一开关MSW。同时参考图I及图2，电容CAl耦接于晶体管Ml的漏极以及节点NI之间，而电容CA2耦接于晶体管M2的漏极以及节点N2之间，其中电容CAl与CA2具有相同的电容值。电容CB耦接于节点NI与N2之间。电阻Rl耦接于节点NI以及接地端GND之间，而电阻R2耦接于节点N2以及接地端GND之间。开关MSW并联于电容CB，其中开关MSW由一单独的控制信号Sctrl所控制。当控制信号Sctrl控制开关MSW为导通时，频率追踪单元40会根据电容CAl与CA2来提供一等效电容值C0N。当控制信号Sctrl控制开关MSW为不导通时，频率追踪单元40会根据电容CA1、CA2与CB来提供等效电容值C0FF，其中可根据下列算式得到等效电容值CON与 COFF 权利要求1.一种数字控制振荡器，其特征在于，包括一晶体管对，包括互相交叉耦接的两个晶体管，用以提供一输出信号；一切换电容阵列，耦接于上述晶体管对，用以对上述输出信号的频率进行调频；以及多个频率追踪单元，耦接于上述晶体管对，用以将上述输出信号的频率调整至一目标频率，其中至少一上述频率追踪单元能选择性地提供一第一电容值或者一第二电容值，以及上述频率追踪单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字控制振荡器，其特征在于，包括：一晶体管对，包括互相交叉耦接的两个晶体管，用以提供一输出信号；一切换电容阵列，耦接于上述晶体管对，用以对上述输出信号的频率进行调频；以及多个频率追踪单元，耦接于上述晶体管对，用以将上述输出信号的频率调整至一目标频率，其中至少一上述频率追踪单元能选择性地提供一第一电容值或者一第二电容值，以及上述频率追踪单元的调频解析度由上述第一电容值以及上述第二电容值的差值所决定。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦宏，李文昶，奥古斯托·马奎斯，郭小川，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：