一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓控振蕩器，特別是涉及一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路往低功耗低面積發(fā)展中，降低高頻壓控振蕩器的功耗是很重要的。當(dāng)前常用的幾種電感電容壓控振蕩器中，電流源的噪聲貢獻(xiàn)了相位噪聲的主要部分.因此為了獲得良好的相位噪聲，通常需要電流源的相位噪聲良好且整個壓控振蕩器的整體功耗小。
[0003]圖1為常規(guī)的單NM0S電感電容壓控振蕩器，PM0S管Ml和M2以及恒流源10為振蕩電路提供電流偏置，交叉耦合的NM0S管M9和M10提供負(fù)阻抗，振蕩電路中NM0S管M9和M10均需要偏置電流，功耗比較大。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一種電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器，PM0S管Ml和M2以及恒流源10為振蕩電路提供電流偏置，將圖1中單NM0S電感電容壓控振蕩器中的一個NM0S管換成一個PM0S管，PM0S管M3和NM0S管M0串聯(lián)，電流從PM0S管M3流過NM0S管M0。因此，在提供同樣負(fù)阻抗的情況下，電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器消耗的電流是第一種電流的一半。
[0004]這種結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是壓控振蕩器的輸出vcop和vcon存在幅度誤差。分析如下，如果要求幅度相等則需要滿足以下條件:
[0005]Vvcop = Vvcon
[0006]gm3*Zvcop = gmO*Zvcon。
[0007]其中，Zvcop是vcop節(jié)點(diǎn)的阻抗,Zvco是vcon節(jié)點(diǎn)的阻抗。由于NM0S管和PM0S管極難匹配，因而它們的跨導(dǎo)也很難匹配，而且兩個節(jié)點(diǎn)阻抗也會不匹配，因此必然存在幅度誤差。
[0008]因此，有改進(jìn)的結(jié)構(gòu)如圖3，在PM0S管和NM0S管的源端都加上電阻來調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)阻抗，但是由于電阻本身的誤差以及不同溫度電壓下，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)也很難實(shí)現(xiàn)很好的幅度匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之一目的在于提供一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器，其通過負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)了幅度匹配的目的，同時降低了壓控振蕩器的功耗。
[0010]為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器，包括一壓控振蕩電路，該壓控振蕩器還包括一幅度檢測電路，該幅度檢測電路輸入端與輸出端均連接該壓控振蕩電路，以通過負(fù)反饋來實(shí)現(xiàn)幅度的匹配。
[0011]進(jìn)一步地，該幅度檢測電路包括幅度差分放大器、一差分轉(zhuǎn)單端放大器、一低通濾波電路以及一控制執(zhí)行電路，其中該幅度差分放大器連接于該壓控振蕩電路，用于將振蕩信號放大并完成幅度檢波，該差分轉(zhuǎn)單端放大器連接該幅度差分放大器，以將檢波信號進(jìn)一步放大并轉(zhuǎn)換為單端輸出，該低通濾波電路用于將放大后的檢波信號進(jìn)行平滑，該控制執(zhí)行電路用于將平滑后的檢波信號輸入至控制柵極實(shí)現(xiàn)對控制管的阻抗調(diào)節(jié)。
[0012]進(jìn)一步地，該幅度差分放大器包括第三電容、第四電容、第四PM0S管、第五PM0S管、第六PM0S管以及接成二極管的第八NM0S管、第九NM0S管，該第四PM0S管源極接電源，漏極接該第五PM0S管與第六PM0S管的源極，柵極接該壓控振蕩電路以將其偏置電流從漏極接至該第五PM0S管與第六PM0S管的源極，該第五PM0S管柵極通過第一電阻接偏置電壓，并通過該第三電容與該壓控振蕩電路的輸出節(jié)點(diǎn)相連，漏極接該第八NM0S管的柵極、漏極以及該差分轉(zhuǎn)單端放大器，該第六PM0S管柵極通過第二電阻接偏置電壓，并通過該第四電容與該壓控振蕩電路的另一輸出節(jié)點(diǎn)相連，漏極接該第九NM0S管的柵極、漏極以及該差分轉(zhuǎn)單端放大器。
[0013]進(jìn)一步地，該差分轉(zhuǎn)單端放大器包括第十二 PM0S管、第十三PM0S管與第十NM0S管、第i^一 NM0S管，該第十NM0S管的漏極接該第十二 PM0S管的漏極和該第十三PM0S管的柵極，柵極接該第五PM0S管的漏極與該第八NM0S管的柵極、漏極，該第十一 NM0S管的漏極接該第十三PM0S管的漏極及該低通濾波器，柵極接該第六PM0S管的漏極與該第九NM0S管的柵極、漏極，該第十二 PM0S管和第十三PM0S管背靠背連接組成恒流源負(fù)載。
[0014]進(jìn)一步地，該低通濾波器包括一電阻及第二電容，該電阻的一端接該第十三PM0S管與該第十一 NM0S管的漏極，另一端通過該第二電容接地，并與該控制執(zhí)行電路相連。
[0015]進(jìn)一步地，該控制執(zhí)行電路包括該控制管，該控制管漏極接該壓控振蕩電路，源極接地，柵極接該電阻與該第二電容。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器通過將壓控振蕩電路的輸出接到一幅度檢測電路的輸入端及輸出端，達(dá)到了通過負(fù)反饋來實(shí)現(xiàn)幅度匹配的目的，實(shí)現(xiàn)了一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器，同時降低了壓控振蕩器的功耗。
【附圖說明】
[0017]圖1為常規(guī)的單NM0S電感電容壓控振蕩器；
[0018]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器；
[0019]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中改進(jìn)的電感電容壓控振蕩器；
[0020]圖4為本發(fā)明一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為現(xiàn)有技術(shù)的仿真結(jié)果示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明之仿真結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0024]圖4為本發(fā)明一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明一種自適應(yīng)偏置的低功耗電流復(fù)用電感電容壓控振蕩器，至少包括:壓控振蕩電路40、幅度差分放大器41、一差分轉(zhuǎn)單端放大器42、一低通濾波電路43以及一控制執(zhí)行電路44。
[0025]其中，壓控振蕩電路40與現(xiàn)有技術(shù)一樣，由NM0S管M0與PM0S管M1-M3以及電流源10、電感L0、電容C0、可變電容C1組成；幅度差分放大器41連接于壓控振蕩電路40，用于將振蕩信號放大并完成幅度檢波；差分轉(zhuǎn)單端放大器42連接該幅度差分放大器41，以將檢波信號進(jìn)一步放大并轉(zhuǎn)換為單端輸出；低通濾波電路43，用于將放大后的檢波信號進(jìn)行平滑；控制執(zhí)行電路44用于將平滑后的檢波信號輸入至控制柵極實(shí)現(xiàn)對控制管的阻抗調(diào)節(jié)。