專利名稱：一種超低功耗壓控振蕩器電路及其信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超低功耗壓控振蕩器電路及其信號(hào)處理方法，屬于射頻集成電路領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體工藝特征尺寸的縮小以及復(fù)雜度的提高，集成電路(IC)的實(shí)現(xiàn)面臨了很多挑戰(zhàn)速度越來(lái)越快、面積不斷增大、噪聲現(xiàn)象更加嚴(yán)重等。其中，功耗問(wèn)題尤為突出，在進(jìn)入0. 13um、90nm技術(shù)節(jié)電后，單位面積上的功耗密度急劇上升。因此，功耗已經(jīng)成為集成電路中繼傳統(tǒng)兩個(gè)要素——速度、面積后的又一個(gè)關(guān)鍵要素。移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)射頻集成電路的低功耗有著無(wú)止境的需求，使集成電路的低功耗設(shè)計(jì)變得日益重要。因?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備基本上都由電池供電，電池使用壽命已成為評(píng)估這類產(chǎn)品很重要的一個(gè)指標(biāo)。在日益成熟的片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì)中，低功耗設(shè)計(jì)是許多設(shè)計(jì)人員必須面對(duì)的問(wèn)題，其原因在于它們被廣泛應(yīng)用于便攜式和移動(dòng)性較強(qiáng)的產(chǎn)品中，而這類產(chǎn)品如上面所說(shuō)往往靠電池供電，所以在從全局來(lái)考慮低功耗設(shè)計(jì)外，設(shè)計(jì)人員還需要從每一個(gè)細(xì)節(jié)來(lái)考慮降低功耗，從而盡可能地延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。傳統(tǒng)的應(yīng)用于射頻集成電路中的壓控振蕩器(VCO)電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，為了節(jié)約系統(tǒng)成本，其中的電容、電感元件都在片上實(shí)現(xiàn)，這些片上無(wú)源元件的Q值決定了 VCO的功率消耗。在目前的工藝水平下，片上電感的Q值只有十幾，直接限制了 VCO的低功耗設(shè)計(jì)。 同時(shí)，隨著頻率的降低，VCO的正常工作功耗也會(huì)相應(yīng)的增加，利用片上電感的VCO如果應(yīng)用在IGHz下的UHF和VHF頻段，其工作電流大概在IOmA左右，對(duì)于超低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是不可接受的。在射頻集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到良好的鏡像噪聲抑制效果，一般都采用IQ 正交系統(tǒng)架構(gòu)，此時(shí)VCO需要輸出四路正交信號(hào)到I和Q兩路混頻器(Mixer)，并且其中每路都會(huì)驅(qū)動(dòng)數(shù)百fF的Mixer輸入負(fù)載。傳統(tǒng)的IQ正交信號(hào)產(chǎn)生電路有兩種形式第一種是如圖2所示的SCL結(jié)構(gòu)的D觸發(fā)器除二產(chǎn)生四路正交信號(hào)，然后再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器(Buffer) 輸出到Mixer ；第二種是如圖3所示的TSPC除二電路生成四路正交信號(hào)，再由Buffer驅(qū)動(dòng)輸出到Mixer。其中SCL功耗較高，適應(yīng)于高頻應(yīng)用；TSPC結(jié)構(gòu)本身功耗較低，適用于低頻應(yīng)用，但其輸入輸出都需要增加Buffer從而功耗也難于降低。因此，這兩種電路在超低功耗應(yīng)用中受到了較大的限制。在集成電路工藝中，片上電容的絕對(duì)值會(huì)隨著溫度變化，如果射頻芯片長(zhǎng)時(shí)間工作，當(dāng)其片內(nèi)溫度出現(xiàn)較大變化時(shí)，電容值會(huì)隨之變化從而引起VCO的振動(dòng)頻率變化。傳統(tǒng)的VCO輸出的本振(LO)信號(hào)是通過(guò)鎖相環(huán)(PLL)環(huán)路鎖定而達(dá)到精準(zhǔn)的頻率，在PLL環(huán)路中，一直處于工作狀態(tài)的分頻器、電荷泵等電路一般會(huì)帶來(lái)ImA左右的功耗，但在超低功耗應(yīng)用中，其引入的功耗就顯得過(guò)大。

發(fā)明內(nèi)容
3
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種超低功耗壓控振蕩器電路及其信號(hào)處理方法，本發(fā)明適用于超低功耗無(wú)線通訊領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種超低功耗壓控振蕩器信號(hào)處理方法，其步驟為1)將交叉耦合有源模塊與一電流源連接，以產(chǎn)生一負(fù)阻，用于補(bǔ)償LC-tank電路中的電感電阻和電容電阻；其中LC-tank電路中的電感為一片外電感；2)將所述LC-tank電路的差分振蕩信號(hào)經(jīng)一 RC正交信號(hào)產(chǎn)生模塊中的RC網(wǎng)絡(luò)， 輸出四路正交信號(hào)。進(jìn)一步的，所述片外電感的兩端分別經(jīng)一邦線與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接。進(jìn)一步的，所述LC-tank電路包括一溫度補(bǔ)償電路。進(jìn)一步的，所述RC網(wǎng)絡(luò)為一兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)；其中RC網(wǎng)絡(luò)的電容值不變，第一級(jí)電阻值是R= 1/(ω。0中電阻值R的1.2倍，第二級(jí)電阻值是R= 1/( 。C)中電阻值R的0.8 倍；《。為頻點(diǎn)、C為RC網(wǎng)絡(luò)電容。一種超低功耗壓控振蕩器電路，其特征在于包括交叉耦合有源模塊、LC-tank電路、RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路；所述交叉耦合有源模塊的兩差分輸出端分別與所述RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路的兩輸入端連接；且所述交叉耦合有源模塊的兩差分輸出端分別與所述LC-tank 電路的兩差分輸出端連接；所述LC-tank電路中的電感為一片外電感，所述片外電感的兩端分別與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接。進(jìn)一步的，所述片外電感的兩端分別經(jīng)一邦線與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接。進(jìn)一步的，所述LC-tank電路包括一溫度補(bǔ)償電路；所述溫度補(bǔ)償電路的差分輸出端分別與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接。進(jìn)一步的，所述溫度補(bǔ)償電路包括一溫補(bǔ)電壓產(chǎn)生模塊和一溫補(bǔ)電路陣列；所述溫補(bǔ)電路陣列包括N個(gè)數(shù)字控制溫補(bǔ)電路和一個(gè)固定溫補(bǔ)電路，第η個(gè)所述數(shù)字控制溫補(bǔ)電路的兩輸出端分別與所述LC-tank電路電容陣列的第η位電容單元的兩輸出端連接，且第η個(gè)所述數(shù)字控制溫補(bǔ)電路的數(shù)字控制端與所述LC-tank電路電容陣列的第η位電容單元的數(shù)字控制端連接；所述固定溫補(bǔ)電路的兩輸出端分別與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接；N個(gè)所述數(shù)字控制溫補(bǔ)電路的溫補(bǔ)電壓輸入端以及所述固定溫補(bǔ)電路的溫補(bǔ)電壓輸入端分別與所述溫補(bǔ)電壓產(chǎn)生模塊的溫補(bǔ)電壓輸出端連接；其中，η = 1. ... N，N為所述LC-tank電路中N位電容陣列的位數(shù)。進(jìn)一步的，所述交叉耦合有源模塊為一 NMOS和一 PMOS交叉對(duì)管結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述RC網(wǎng)絡(luò)為一兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)；其中RC網(wǎng)絡(luò)的電容值不變，第一級(jí)電阻值是R= 1/(ω。0中電阻值R的1.2倍，第二級(jí)電阻值是R= 1/( 。C)中電阻值R的0.8 倍；《。為頻點(diǎn)、C為RC網(wǎng)絡(luò)電容。針對(duì)全片上集成VCO電感Q較低的問(wèn)題，本方法采用高Q值的邦線電感和片外電感，邦線電感的Q值一般在幾十甚至百量級(jí)，但其電感值會(huì)有一定的工藝偏差。選擇在應(yīng)用頻率范圍內(nèi)Q值在50以上的片外電感可以極大的降低VCO的功耗，而且一般廠家會(huì)提供一系列的應(yīng)用頻率和Q值較接近的片外電感供選擇，可以在這一系列電感中挑選合適的片外電感值來(lái)補(bǔ)償邦線電感的偏差和片上電容工藝角的變化。針對(duì)傳統(tǒng)的四路正交產(chǎn)生電路需要較大功耗的問(wèn)題，本方法采用了如圖4所示的 RC正交產(chǎn)生電路，VCO產(chǎn)生的差分信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)后輸出同頻率的四路正交信號(hào)，此電路應(yīng)用于超低功耗的最大優(yōu)點(diǎn)在于將四路正交信號(hào)的輸出負(fù)載電容吸收進(jìn)VCO的電容網(wǎng)絡(luò)，在不需要驅(qū)動(dòng)Buffer的情況下就可保證輸出的四路正交信號(hào)具有一定的擺幅。在超低功耗應(yīng)用中，一般驅(qū)動(dòng)Buffer的功耗會(huì)大于VCO振蕩電路的功耗，因此，省去驅(qū)動(dòng)Buffer 的功耗是具有重要意義的。在傳統(tǒng)的PLL電路中，VCO消耗了其中的大部分功耗，但在超低功耗應(yīng)用中，上述兩種方法的應(yīng)用可以將VCO的功耗降低到ImA以下，此時(shí)PLL中其他電路的功耗所占比例就顯得過(guò)大。系統(tǒng)總功耗的降低受到限制。本發(fā)明在VCO層面進(jìn)行了溫度補(bǔ)償，在不增加功耗的情況下，使VCO振動(dòng)頻率隨溫度的變化減小到一定的精度范圍內(nèi)。如此可以為PLL 系統(tǒng)層面的低功耗設(shè)計(jì)提供更多的解決方案，如(I)PLL每次開(kāi)啟時(shí)鎖定一次，其他時(shí)間環(huán)路關(guān)斷而只有VCO工作；(2)分頻率和電荷泵等電路分時(shí)工作以節(jié)約功耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本發(fā)明是在傳統(tǒng)的交叉對(duì)管結(jié)構(gòu)VCO的基礎(chǔ)上做的創(chuàng)新改進(jìn)， 電路原理清晰明了，溫度補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單；(2)應(yīng)用頻率范圍寬，選擇不同的片外電感和片上電容值可以使其應(yīng)用在幾百 MHz到幾GHz之間，此方案對(duì)于幾百M(fèi)Hz到IGHz頻段的超低功耗的設(shè)計(jì)尤其具有優(yōu)勢(shì)；(3)實(shí)現(xiàn)超低功耗、減小了芯片面積，片外電感和RC正交產(chǎn)生電路的采用極大的降低了功耗，即使對(duì)于功耗相對(duì)較大的幾百M(fèi)Hz到IGHz的射頻頻段，此方案實(shí)現(xiàn)的VCO也能將功耗降低到0. 5mA以下，同時(shí)，片外電感的采用也使芯片面積縮小了一半左右；(4)節(jié)約系統(tǒng)平均功耗、系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)，溫補(bǔ)電路的采用方便了系統(tǒng)設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出多種方案來(lái)節(jié)約PLL中除VCO外其他電路所消耗的平均功耗，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層面上的超低功耗設(shè)計(jì)。


圖1是常規(guī)匪OS和PMOS交叉對(duì)管結(jié)構(gòu)VC0。圖2是SCL結(jié)構(gòu)的D觸發(fā)器除二正交信號(hào)產(chǎn)生電路。圖3是TSPC結(jié)構(gòu)的除二正交信號(hào)產(chǎn)生電路。圖4是兩級(jí)的RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路示例圖。圖5是本發(fā)明VCO的總體結(jié)構(gòu)圖。圖6交叉耦合有源模塊示例電路圖。圖7包含片外電感和溫補(bǔ)電路的LC-tank模塊示例電路圖。圖8電容陣列和溫補(bǔ)電路示例圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的超低功耗VCO的具體實(shí)施方案如下如圖5所示為本發(fā)明的超低功耗VCO的總體結(jié)構(gòu)框圖，電流源為交叉耦合有源模塊提供電流以在有源模塊的差分輸出端PLUS、MINUS產(chǎn)生負(fù)阻，來(lái)補(bǔ)償LC-tank中電感和電容寄生電阻的功率消耗，從而產(chǎn)生穩(wěn)定電壓擺幅和頻率的差分振蕩信號(hào)。交叉耦合有源模塊的兩個(gè)差分輸出信號(hào)與LC-tank的兩個(gè)差分輸出信號(hào)相連接(在兩個(gè)模塊中命名都為 PLUS、MINUS)。上述兩個(gè)模塊的兩個(gè)輸出端再與RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路的兩個(gè)輸入端(VIN_ P、VIN_N)相連接，RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路將輸入的差分信號(hào)通過(guò)RC網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為四路正交信號(hào)(IP、IN、QP、QN)，輸出到下級(jí)電路。LC-tank中的Cl、C2、……、Cn為電容陣列的數(shù)字開(kāi)關(guān)，用于選擇不同的電容值進(jìn)入LC諧振網(wǎng)絡(luò)，Vcon為細(xì)調(diào)信號(hào)，連接PLL的反饋模擬控制信號(hào)，使VCO振蕩在精確的頻率下。圖6顯示了交叉耦合有源模塊的一種電路示例圖。采用了常規(guī)的NMOS和PMOS交叉對(duì)管結(jié)構(gòu)，PLUS和MINUS做為此模塊的差分輸出信號(hào)，Vhigh接一高電平端，Vlow接一低電平端。圖7顯示了 LC-tank模塊的一種電路示例圖，電容陣列和溫補(bǔ)電路的兩個(gè)輸入信號(hào)(VIN_P、VIN_N)和LC-tank的兩個(gè)輸出信號(hào)(PLUS、MINUS)相連接。片外電感值和邦線電感值的和構(gòu)成了 LC-tank中的L值，邦線電感值的偏差可以通過(guò)選擇較近的片外電感值或電容陣列中總電容值的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。在實(shí)現(xiàn)片外電感時(shí)，VCO的兩個(gè)差分信號(hào)需要從芯片邦定到PCB板上，再通過(guò)PCB板上的走線與焊接在PCB板上的片外電感連接，需要注意這兩條邦定線要盡量與其他邦定線隔開(kāi)較遠(yuǎn)的距離，同時(shí)其在PCB板上的走線也要離包括地線在內(nèi)的其它布線盡量遠(yuǎn)，以減小此高頻信號(hào)對(duì)其它信號(hào)的干擾。電容陣列和溫度補(bǔ)償電路如圖8所示，其連接關(guān)系為將所有標(biāo)識(shí)一樣名字的信號(hào)連接在一起，所有標(biāo)識(shí)為VIN_P、VIN_N的端口各自相連接后做為此模塊的兩個(gè)差分輸入信號(hào)。(1)在N位電容陣列中，數(shù)字控制邏輯Cn通過(guò)選通開(kāi)關(guān)使變?nèi)莨蹸vn分別偏置在飽和區(qū)(Cn =，1’，偏置電壓為Vdd)或深截至區(qū)(Cn =，0’，偏置電壓為&id)，此時(shí)變?nèi)莨蹸vn 的電容值為Cmin和Cmax，它們之間的差值就相當(dāng)于一對(duì)開(kāi)關(guān)電容的作用。Cvn的取值略小于2*Cvn-l，這樣Cvl、Cv2、……、Cvn就實(shí)現(xiàn)了一定的頻率覆蓋，可以補(bǔ)償各種工藝角帶來(lái)的電感、電容值的偏差，可以根據(jù)頻率覆蓋范圍和數(shù)字調(diào)諧的頻率精度來(lái)選擇控制位數(shù)η。 電阻Rb是變?nèi)莨艿闹绷髌秒娮琛?2)對(duì)于頻率細(xì)調(diào)模塊，變?nèi)莨蹸V由PLL的反饋模擬信號(hào)Vcon控制，使其偏置在線性工作區(qū)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)諧，使VCO振蕩在精確的頻率上。(3)溫補(bǔ)電壓產(chǎn)生模塊原理如下，Ibias為一不隨溫度變化的基準(zhǔn)電流，RT為一阻值隨溫度線性變化的電阻，它們產(chǎn)生的溫補(bǔ)控制電壓VT =也隨溫度線性變化。(4)溫度補(bǔ)償電路包括一溫補(bǔ)電壓產(chǎn)生模塊和一溫補(bǔ)電路陣列；在溫補(bǔ)電路陣列中，溫補(bǔ)控制電壓VT使處于工作狀態(tài)下的溫補(bǔ)變?nèi)莨蹸vfix、CVtl、CVt2、……、Cvtn偏置在線性區(qū)，以補(bǔ)償溫度引起的Cfix、Cvl、Cv2、……、Cvn的電容值變化，使VCO的振蕩頻率具有一定精度的溫度穩(wěn)定特性。當(dāng)C1、C2、……、Cn都為’ O’時(shí)，溫補(bǔ)變?nèi)莨苤挥蠧yfix工作，其補(bǔ)償固定電容和此時(shí)電容陣列狀態(tài)下的總電容溫度變化，當(dāng)數(shù)字控制開(kāi)關(guān)Cn置’ 1’時(shí)，Cvn引入了電容變化量， Cvtn由VT控制處于溫補(bǔ)工作狀態(tài)，來(lái)補(bǔ)償Cvn電容值變化量中的溫度漂移，如此每對(duì)Cvtn 和Cvn都可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的溫度補(bǔ)償，以使整體電容陣列的溫度補(bǔ)償特性不受數(shù)組控制開(kāi)關(guān) C1、C2、……、Cn狀態(tài)的影響。因此，此溫度補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)可以應(yīng)用在寬頻帶設(shè)計(jì)中。圖4顯示了 RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路的一種電路示例圖。其兩個(gè)差分輸入信號(hào)(VIN_ P、VIN_N)連接VCO的差分振蕩信號(hào)(PLUS、MINUS)，IP、QP、IN和QN為輸出到Mixer的四路正交信號(hào)。如果能夠?qū)崿F(xiàn)精確的R和C值，那么此電路的第一級(jí)就可以在ω。= 1/(RC)頻點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)精確的相位相差90°的四路正交信號(hào)。但是實(shí)際情況下的電阻R和電容C值都會(huì)
6存在一定的偏差，而且片上R、C隨著工藝角、溫度等條件的變化會(huì)存在較大的絕對(duì)值偏差， 因此我們需要多級(jí)校準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)在各種R、C的變化范圍內(nèi)，此RC網(wǎng)絡(luò)都能產(chǎn)生一定精度范圍內(nèi)的正交信號(hào)，并達(dá)到一定的寬頻帶應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)合理布局的級(jí)數(shù)越多，正交信號(hào)的相位誤差越小，適用的頻帶約寬，但輸出正交信號(hào)的擺幅和輸入差分信號(hào)擺幅的比值也由于電容分壓而減小。根據(jù)Mixer輸入正交信號(hào)的擺幅要求，在功耗和正交相位精度的權(quán)衡下，此示例選擇了兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)正交信號(hào)產(chǎn)生，其中電容值不變，第一級(jí)電阻值是R = 1/("0C)中電阻值R的1.2倍，第二級(jí)電阻值是R= 1/(ωο0)中電阻值R的0.8倍。
權(quán)利要求
1.一種超低功耗壓控振蕩器信號(hào)處理方法，其步驟為1)將交叉耦合有源模塊與一電流源連接，以產(chǎn)生一負(fù)阻，用于補(bǔ)償LC-tank電路中的電感電阻和電容電阻；其中LC-tank電路中的電感為一片外電感；2)將所述LC-tank電路的差分振蕩信號(hào)經(jīng)一RC正交信號(hào)產(chǎn)生模塊中的RC網(wǎng)絡(luò)，輸出四路正交信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述片外電感的兩端分別經(jīng)一邦線與所述 LC-tank電路的兩差分輸出端連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述LC-tank電路包括一溫度補(bǔ)償電路。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述RC網(wǎng)絡(luò)為一兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)；其中RC 網(wǎng)絡(luò)的電容值不變，第一級(jí)電阻值是R = 1/ (ω。C)中電阻值R的1. 2倍，第二級(jí)電阻值是R =1/( 0C)中電阻值R的0.8倍；ω。為頻點(diǎn)、C為RC網(wǎng)絡(luò)電容。
5.一種超低功耗壓控振蕩器電路，其特征在于包括交叉耦合有源模塊、LC-tank電路、 RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路；所述交叉耦合有源模塊的兩差分輸出端分別與所述RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路的兩輸入端連接；且所述交叉耦合有源模塊的兩差分輸出端分別與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接；所述LC-tank電路中的電感為一片外電感，所述片外電感的兩端分別與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接。
6.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于所述片外電感的兩端分別經(jīng)一邦線與所述 LC-tank電路的兩差分輸出端連接。
7.如權(quán)利要求5或6所述的電路，其特征在于所述LC-tank電路包括一溫度補(bǔ)償電路； 所述溫度補(bǔ)償電路的差分輸出端分別與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接。
8.如權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于所述溫度補(bǔ)償電路包括一溫補(bǔ)電壓產(chǎn)生模塊和一溫補(bǔ)電路陣列；所述溫補(bǔ)電路陣列包括N個(gè)數(shù)字控制溫補(bǔ)電路和一個(gè)固定溫補(bǔ)電路， 第η個(gè)所述數(shù)字控制溫補(bǔ)電路的兩輸出端分別與所述LC-tank電路電容陣列的第η位電容單元的兩輸出端連接，且第η個(gè)所述數(shù)字控制溫補(bǔ)電路的數(shù)字控制端與所述LC-tank電路電容陣列的第η位電容單元的數(shù)字控制端連接；所述固定溫補(bǔ)電路的兩輸出端分別與所述 LC-tank電路的兩差分輸出端連接；N個(gè)所述數(shù)字控制溫補(bǔ)電路的溫補(bǔ)電壓輸入端以及所述固定溫補(bǔ)電路的溫補(bǔ)電壓輸入端分別與所述溫補(bǔ)電壓產(chǎn)生模塊的溫補(bǔ)電壓輸出端連接； 其中，η = 1. ... N，N為所述LC-tank電路中N位電容陣列的位數(shù)。
9.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于所述交叉耦合有源模塊為一NMOS和一 PMOS 交叉對(duì)管結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述RC網(wǎng)絡(luò)為一兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)；其中RC網(wǎng)絡(luò)的電容值不變，第一級(jí)電阻值是R = 1/ (ω。C)中電阻值R的1. 2倍，第二級(jí)電阻值是R = 1/(ω。C)中電阻值R的0. 8倍；ω。為頻點(diǎn)、C為RC網(wǎng)絡(luò)電容。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超低功耗壓控振蕩器電路及其信號(hào)處理方法，屬于射頻集成電路領(lǐng)域。本發(fā)明方法為1)利用交叉耦合有源模塊產(chǎn)生一負(fù)阻，補(bǔ)償LC-tank電路中的電阻；其中LC-tank電路中的電感為一片外電感；2)將LC-tank電路的差分振蕩信號(hào)經(jīng)一RC正交信號(hào)產(chǎn)生模塊中的RC網(wǎng)絡(luò)輸出四路正交信號(hào)。本發(fā)明電路為交叉耦合有源模塊的兩差分輸出端分別與所述RC正交信號(hào)產(chǎn)生電路的兩輸入端和LC-tank電路的兩差分輸出端連接；所述LC-tank電路中的電感為一片外電感，所述片外電感的兩端分別與所述LC-tank電路的兩差分輸出端連接。本發(fā)明可降低芯片功耗、減小芯片面積，同時(shí)提高頻率范圍，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H03B5/04GK102201785SQ201010131878
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者劉軍華, 廖懷林, 效燁輝, 李琛, 石淙寅, 黃如 申請(qǐng)人:北京大學(xué)