專利名稱：多相l(xiāng)c振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多相LC振蕩器。
在許多現(xiàn)代集成收發(fā)信機結(jié)構(gòu)中，在信號處理部分需要同相(I)和正交(Q)信號。
零-IF結(jié)構(gòu)便是一個例子，其中輸入的RF輸入信號被直接轉(zhuǎn)換成基帶信號。給定某個功率分配，當(dāng)I/Q振蕩器的載波對噪聲之比(CNR)要求嚴(yán)格時，可能需要使用I/Q LC振蕩器。給定一個有限的功率分配，LC振蕩器的相位噪聲比RC振蕩器的好，這是因為能量可被存儲在LC振蕩器的諧振器中，只有在諧振器和有源器件中的損失必須被定期地補償。
由國際專利申請WO96/33552得知一種LC振蕩器，其和一個或幾個附加的LC振蕩器耦聯(lián)，以便增加振蕩器的穩(wěn)定性。所述振蕩器是一種單相振蕩器，如果放大器具有寄生的相移，這種振蕩器則不能在最佳的工作點工作。
本發(fā)明的目的在于通過構(gòu)造I/Q LC振蕩器來擴展校正的種類，通過設(shè)計，使所述振蕩器還能提供最佳的CNR性能校正。
為此，按照本發(fā)明的多相LC振蕩器包括權(quán)利要求1的特征。
當(dāng)這種多相振蕩器具有偶數(shù)個級時，獲得正交信號。
應(yīng)當(dāng)注意到，在本領(lǐng)域中，還知道幾種集成I/Q LC振蕩器結(jié)構(gòu)。這些振蕩器不屬于所謂的通過構(gòu)造振蕩器進(jìn)行校正的一類振蕩器，這是因為，它們基于兩個相同的/對稱的部分。不過，現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)的這些狀態(tài)不在諧振器的零相移下振蕩，這導(dǎo)致這些I/Q振蕩器的次最佳的CNR性能。
在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明的這些和其它的方面通過參看此處和后面說明的例子可以清楚地看出，其中

圖1是按照本發(fā)明的多相LC振蕩器的一個例子的方塊圖；圖2是按照本發(fā)明的V/I變換器的一個例子的方塊圖；圖3是按照本發(fā)明的V/I變換器的第二個例子的方塊圖4是圖3的例子的相圖；以及圖5是按照本發(fā)明的V/I變換器的第三個例子的示意的方塊圖。
圖1表示按照本發(fā)明的多相LC振蕩器1的一個例子的示意的方塊圖。在第一輸入Vin1，多相LC振蕩器接收輸入信號。所述輸入信號被輸入到第一電壓-電流變換器VICON1。在輸出端，所述電壓-電流變換器對第一LC振蕩器QSC1提供一個輸出電流IOUT1。在這個例子中，LC振蕩器包括電感L，電容C，電阻Rp和寄生電阻-Ra。
LC振蕩器的輸出被輸入到第二電壓-電流變換器VICON2的輸入端Vin2，所述輸入端Vin2同時又是多相LC振蕩器1的第一輸出VOUT1。
輸入端Vin2把振蕩器OSC1的輸出信號提供給變換器VICONV2。
所述變換器作為輸出信號將電流IOUT2提供給第二振蕩器OSC2。在本例中，所述第二振蕩器包括和振蕩器OSC1相同的元件。
振蕩器OSC2的輸出被連接到多相LC振蕩器1的第二輸出VOUTQ。
輸出VOUTQ也作為反饋信號通過反相器被連接到多相LC振蕩器的第一輸入Vin1。
兩個LC振蕩器OSC1，OSC2利用V/I變換器相連，所述變換器實現(xiàn)所需的90度相移。所述相移可以是正的或負(fù)的。所述精確的90度相移確保所述振蕩器工作在振蕩器相位特性的最大斜率上。此外，只有一個振蕩點是可以利用的，這對于魯棒性能是重要的。
可以用幾種方法實現(xiàn)調(diào)諧。例如，LC振蕩器OSC1和OSC2可以是利用變?nèi)荻O管進(jìn)行調(diào)諧的。
另外，可以通過改變V/I變換器VICONV1，VICONV2的相移來實現(xiàn)調(diào)諧。在這種情況下，每個V/I變換器的相移是90度+/-相應(yīng)于所需頻率的諧振器的相移。
用這種方式進(jìn)行的調(diào)諧處于諧振器的最佳工作點附近。
在實際的實施中，振蕩器OSC1和振蕩器OSC2將具有某個寄生相移。在這種情況下，V/I變換器必須提供(在這種2級多相振蕩器-I/Q振蕩器的特定情況下)90度相移減去寄生相移，以便使操作最佳。
可以用幾種方式引入精確的90度相移在V/I變換器內(nèi)包括一個積分器；在V/I變換器內(nèi)包括一個微分器；一般采用提供90度相移的網(wǎng)絡(luò)。所述網(wǎng)絡(luò)或電路是可調(diào)的，使得在振蕩器的整個調(diào)諧范圍內(nèi)確保90度相移。
如圖2表示按照本發(fā)明的V/I變換器VICONV20的一個例子的原理方塊圖。在這個例子中，積分器INT20實現(xiàn)90度相移。在這個例子中，放大器AM21和AM22被假定為理想的，因此沒有相移。
圖3是按照本發(fā)明的具有補償?shù)腣/I變換器VICONV30的第二個例子的原理方塊圖。在這個例子中，放大器AM33和AM32可以具有一些(寄生)相移，其必須被第三放大器AM31進(jìn)行補償，其在這個例子中和其它兩個放大器并聯(lián)連接。每個放大器的相移分別是Φ1，Φ2，和Φ3。在圖4中，示出了不同相移的相圖。積分器INT30實現(xiàn)90度相移。如果(由于實施)放大器AM33和AM32具有某個(寄生)相移，則放大器AM3被設(shè)置用于補償所述相移，并使總的相移是90度。與此同時，放大器AM31可被用于在最大相位斜率點附近調(diào)諧。
圖4表示圖3的VICON30的一個例子的相圖。這個相圖表示，考慮到由于實施、寄生效應(yīng)而引起的跨導(dǎo)的相移(Φ1，Φ2，和Φ3)時，如何實現(xiàn)精確的90度相移。
圖5表示按照本發(fā)明的V/I變換器VICON50的第三個例子的原理方塊圖。在這個例子中，90度的變換是利用微分器DIF50進(jìn)行微分實現(xiàn)的，從而獲得90度相移，還包括兩個放大器AM51和AM52，放大器AM51實現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，放大器AM52實現(xiàn)電壓到電流的轉(zhuǎn)換。這種和微分器DIF50的微分的組合，實現(xiàn)總的電壓到電流的轉(zhuǎn)換。在這個例子中，放大器AM51具有和虛擬地相連的輸入端。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意到，在這個例子中，也和圖3所示的例子一樣，如果需要，也可以實現(xiàn)所述的補償。
此外，顯然，本發(fā)明不限于上述的例子，代替作為二級振蕩器的所示的多相LC振蕩器，利用本發(fā)明，也可以獲得較高級數(shù)的多相LC振蕩器。在多相LC振蕩器具有偶數(shù)級的情況下，可以獲得正交信號。
權(quán)利要求
1.一種多相LC振蕩器，包括N個單元，其中N至少為2，每個單元對輸入信號進(jìn)行180度/N的相移，其中每個單元包括具有180度/N的相移的VI變換器部分和LC振蕩部分，并且所述多相LC振蕩器提供至少兩個具有相位差的輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的多相LC振蕩器，其特征在于，每個單元包括控制裝置，用于調(diào)整相移，從而獲得180度/N的所需相移。如權(quán)利要求2所述的多相LC振蕩器，其特征在于，所述單元的VI變換器包括和補償放大器并聯(lián)的串聯(lián)連接的多個放大器。
3.一種用于如權(quán)利要求1所述的多相LC振蕩器中的V/I變換器，其特征在于所述V/I變換器包括補償裝置，用于補償一個相移。
4.一種用于獲得具有180度/N的相位差的多相信號的方法，其中N至少為2，所述方法包括以下步驟接收輸入信號，進(jìn)行180度/N的相移，以及提供具有一個相位差的信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多相LC振蕩器，該振蕩器屬于這樣一種類型，即傳送結(jié)構(gòu)校正的I/Q信號。和現(xiàn)有技術(shù)的I/Q LC振蕩器的狀態(tài)不同，本發(fā)明的振蕩器在諧振器的品質(zhì)因數(shù)最大的一點振蕩。因而，對于給定的某個諧振器，這種新的多相LC振蕩器還通過構(gòu)造，提供最大的載波噪聲比校正。這是通過實施V/I變換器來實現(xiàn)的，所述變換器連接N個LC振蕩器，這些振蕩器具有精確的180度/N的相移。
文檔編號H03B5/08GK1397104SQ01804211
公開日2003年2月12日 申請日期2001年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者J·D·范德唐格, W·G·卡斯佩科韋茨, P·W·J·范德文 申請人:皇家菲利浦電子有限公司