專利名稱：振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振蕩器調(diào)制電路，尤其涉及一種用于對(duì)振蕩器輸出振幅進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè)的輸出裝置。
背景技術(shù)：
振蕩器電路從起振到穩(wěn)定需要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，這一時(shí)間的長(zhǎng)度由振蕩器的特性決定。在振蕩器起振的過(guò)程中，其輸出的幅度經(jīng)歷從小到大的變化，其振蕩頻率也往往與最終穩(wěn)定頻率不同，具有不確定性。對(duì)低噪聲振蕩器而言，振蕩幅度是影響相位噪聲的重要因素。對(duì)于一定的振蕩腔， 振幅由偏置電流決定，相位噪聲也隨著振幅的增大而減小。但由于電源電壓有限，振幅逐漸飽和，更多的電流只會(huì)增加噪聲，因此振幅控制電路可以優(yōu)化噪聲性能。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提出一種振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置，以方便計(jì)算得出數(shù)字化的振幅信息。本發(fā)明目的的一種實(shí)現(xiàn)方案為振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置，其特征在于包含振幅信息提取單元、固定跨導(dǎo)偏置電路以及ADC數(shù)字化處理單元，其中所述振幅信息提取單元包含用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性電流的NMOS管N-濾除高次諧波的電容Cd。p以及未加輸入信號(hào)的復(fù)制電路
和Ngnff ；所述固定跨導(dǎo)偏置電路至少包含成對(duì)的電流源N1/N2和P1/P2，且其中電流源m與 I。相匹配。進(jìn)一步地，所述振蕩電路的輸入端設(shè)有用于衰減輸入信號(hào)至IOOmV以內(nèi)的電容分壓器。進(jìn)一步地，所述電流源N2的源端與自身襯底相短接。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，其顯著優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)為能夠規(guī)避電源電壓、溫度、工藝等條件限制，高精度地計(jì)算得到數(shù)字的振蕩器振幅信息，且具有較好的魯棒性。


圖1是本發(fā)明振幅數(shù)字化檢測(cè)裝置的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是振蕩電路輸出連接MCU的電路示意圖；圖3是本發(fā)明振幅信息提取單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明固定跨導(dǎo)偏置電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。
本發(fā)明檢測(cè)振蕩幅度，并將其數(shù)字化，從而在不同的應(yīng)用中調(diào)整振蕩幅度。其原理為利用MOS管飽和區(qū)工作時(shí)，電流與電壓的平方成正比的關(guān)系，通過(guò)濾掉高次諧波，得到振幅信息，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化計(jì)算。如圖1所示的本發(fā)明振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖該數(shù)字化檢測(cè)裝置包含振幅信息提取單元、固定跨導(dǎo)偏置電路以及ADC數(shù)字化處理單元，其中該振幅信息提取單元包含用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性電流的NMOS管Ngm、濾除高次諧波的電容Cd。p以及未加輸入信號(hào)的復(fù)制電路和Nsiff ；該固定跨導(dǎo)偏置電路至少包含成對(duì)的電流源Ν1/Ν2和Ρ1/Ρ2，且其中電流源附與^。相匹配。其中該振蕩電路的輸入端設(shè)有用于衰減輸入信號(hào)至IOOmV以內(nèi)的電容分壓器。而該固定跨導(dǎo)偏置電路中電流源N2的源端與自身襯底相短接。如圖2所示可見(jiàn)振蕩電路的RCT/REF輸出和V。d與MCU的連接關(guān)系。而本發(fā)明的振幅數(shù)字化檢測(cè)裝置，則與該些輸出息息相關(guān)。具體來(lái)看，首先結(jié)合圖3所示，來(lái)了解振幅信息的提取過(guò)程。MOS管飽和區(qū)電流I =0. 5X β X (V0^Vi)2 (Vi << V。d)，其中Vod和Vi分別為過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓和輸入信號(hào)，采用電容分壓器Cs，C1. . . Cm將輸入信號(hào)衰減至IOOmV以內(nèi)，避免輸入信號(hào)大于過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)產(chǎn)生失
直
οNMOS管Ngm將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性電流Igm :I.gm = 0. 5 · β .gm · (V^Vodgm)2 = Ι.ο+β^π,-ν,.ν^+ο.δ. β.8ω·ν.Λ假設(shè)振蕩信號(hào)Vi = V _ · sin( ?！?t)。Igm= Ι.0+β, · V。dgm · Vamp. sin—。.t)+0· 25· β, .Vamp2. (l+cos(2 .t))I.rms = 0. 25- U._2。Im= β, · V。dgm .Vamp. sin—。.t)+0· 25· β , · V · cos Q ω · t)。電容Cd。p濾掉高次諧波電流Im，則流過(guò)^ 。的電流只包含靜態(tài)電流Itl和Iniis，通過(guò)引入一路未加輸入信號(hào)的復(fù)制電路^uot和Ng ，則流過(guò)^litff的電流為Itl.因此，RCT和REF 的電壓差Δ V只與信號(hào)幅度和Ndio的跨導(dǎo)有關(guān)。即 再結(jié)合圖4所示固定跨導(dǎo)偏置電路，只要能夠得到Ndio管的過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓就可以計(jì)算出振幅的大小，因此利用固定跨導(dǎo)偏置電路。其中Ν2源端和襯底短相接，以消除襯偏效應(yīng)只要將m和Ndio匹配，就可以通過(guò)ItlXIis得到^litj的值，將其通過(guò)ADC數(shù)字化， 與M的數(shù)字信息一道處理，計(jì)算出數(shù)字化的幅度大小。綜上所述可見(jiàn)應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，其顯著優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)為能夠規(guī)避電源電壓、溫度、工藝等條件限制，高精度地計(jì)算得到數(shù)字的振蕩器振幅信息，且具有較好的魯棒性。
權(quán)利要求
1.振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置，其特征在于包含振幅信息提取單元、固定跨導(dǎo)偏置電路以及ADC數(shù)字化處理單元，其中所述振幅信息提取單元包含用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性電流的NMOS管N-濾除高次諧波的電容Cd。p以及未加輸入信號(hào)的復(fù)制電路和Ngnff ；所述固定跨導(dǎo)偏置電路至少包含成對(duì)的電流源N1/N2和P1/P2，且其中電流源m與 I。相匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置，其特征在于所述振蕩電路的輸入端設(shè)有用于衰減輸入信號(hào)至IOOmV以內(nèi)的電容分壓器。
3.如權(quán)利要求1所述的振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置，其特征在于所述電流源N2 的源端與自身襯底相短接。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種振蕩電路幅度的數(shù)字化檢測(cè)裝置，其特征在于包含振幅信息提取單元、固定跨導(dǎo)偏置電路以及ADC數(shù)字化處理單元，其中所述振幅信息提取單元包含用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性電流的NMOS管Ngm、濾除高次諧波的電容Cdcp以及未加輸入信號(hào)的復(fù)制電路Ndior和Ngmr；所述固定跨導(dǎo)偏置電路至少包含成對(duì)的電流源N1/N2和P1/P2，且其中電流源N1與Ndio相匹配。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，其顯著優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)為能夠規(guī)避電源電壓、溫度、工藝等條件限制，高精度地計(jì)算得到數(shù)字的振蕩器振幅信息，且具有較好的魯棒性。
文檔編號(hào)G01R19/25GK102419392SQ20111038485
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者何德軍, 劉揚(yáng), 周之栩, 應(yīng)峰, 牟陟 申請(qǐng)人:思瑞浦(蘇州)微電子有限公司