本發(fā)明涉及電子器件技術(shù),特別是涉及一種毫米波寬帶壓控振蕩器的技術(shù)。
背景技術(shù):
由于毫米波頻段有著較高的可用帶寬,同時其探測精度也較高,因此毫米波芯片在無線通信、雷達、制導(dǎo)、遙感技術(shù)、射電天文學和電子對抗等多方面有著廣泛應(yīng)用。近年來,隨著毫米波頻段的陸續(xù)開放,毫米波芯片成為了熱點。其中毫米波寬帶壓控振蕩器的調(diào)頻線性度和調(diào)頻帶寬作為關(guān)鍵指標很大程上決定了系統(tǒng)的性能。
如圖2所示,現(xiàn)有的壓控振蕩器都由N型晶體管M21、M22,集成片上諧振電感L21、L21、可變電容Cv21、Cv22組成??勺冸娙軨v21、Cv22的物理結(jié)構(gòu)一般為集成的MOS結(jié)構(gòu)或集成的二極管結(jié)構(gòu),晶體管M21、M22的源端連接在一起并且連接到地電位GND,它們的漏端分別連接到壓控振蕩器的兩個輸出端Vout21、Vout22,而且晶體管M21的柵端連接到壓控振蕩器的第二輸出端Vout22,晶體管M22的柵端連接到壓控振蕩器的第一輸出端Vout21、形成交叉耦合,可變電容Cv21的一端連接到壓控振蕩器的第一輸出端Vout21,另一端連接到壓控振蕩器的控制電壓端Vctrl,可變電容Cv22的一端連接到壓控振蕩器的第二輸出端Vout22,另一端連接到壓控振蕩器的控制電壓端Vctrl,諧振電感L21、L21、可變電容Cv21、Cv22組成LC諧振回路,通過改變壓控振蕩器的控制電壓端Vctrl的電壓值,就可以改變可變電容Cv21、Cv22的電容值,進而改變LC諧振回路所產(chǎn)生的頻率,這也是壓控振蕩器的基本工作原理。
在傳統(tǒng)的壓控振蕩器中,可變電容Cv21、Cv22由物理結(jié)構(gòu)的非線性決定了其電容值不能隨著控制電壓的值的線性改變而線性改變,從而導(dǎo)致壓控振蕩器的頻率調(diào)整也不能隨著控制電壓的值的線性改變而線性改變。從而導(dǎo)致調(diào)頻帶寬寬則調(diào)頻線性度差;而為了保證較好的調(diào)頻線性度,則調(diào)頻帶寬窄。即調(diào)頻線性度優(yōu)化的壓控振蕩器和寬帶壓控振蕩器不可兼得。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種調(diào)頻線性度好,且調(diào)頻帶寬寬的毫米波寬帶壓控振蕩器。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所提供的一種毫米波寬帶壓控振蕩器,包括LC諧振回路、第一晶體管、第二晶體管,所述LC諧振回路包括第一諧振電感、第二諧振電感,該振蕩器設(shè)有第一輸出端、第二輸出端,所述第一輸出端串接第一諧振電感、第二諧振電感到第二輸出端;所述第一晶體管、第二晶體管的源端分別接到地,第一晶體管的漏端接到第一輸出端,第一晶體管的柵端接到第二輸出端,第二晶體管的漏端接到第二輸出端,第二晶體管的柵端接到第一輸出端,形成交叉耦合;
其特征在于:所述LC諧振回路還包括至少一個可變電容組,每個可變電容組都由兩個可變電容構(gòu)成;
該振蕩器設(shè)有主控制端,及與各個可變電容組一一對應(yīng)的至少一個次控制端;
每個可變電容組中,兩個可變電容的第一端分別接到主控制端,其中一個可變電容的第二端經(jīng)一電容接到第一輸出端,另一個可變電容的第二端經(jīng)一電容接到第二輸出端,兩個可變電容的第二端分別接到對應(yīng)的次控制端。
本發(fā)明提供的毫米波寬帶壓控振蕩器,可以通過各個次控制端優(yōu)化各個可變電容的電容值隨主控制端的電壓值變化時的線性度,并能增大各個可變電容的電容值的變化范圍,從而在具備優(yōu)良的調(diào)頻線性度的同時,還具備了較寬的調(diào)頻帶寬。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例的毫米波寬帶壓控振蕩器的電路圖;
圖2是現(xiàn)有壓控振蕩器的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述,但本實施例并不用于限制本發(fā)明,凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化,均應(yīng)列入本發(fā)明的保護范圍,本發(fā)明中的頓號均表示和的關(guān)系。
如圖1所示,本發(fā)明實施例所提供的一種毫米波寬帶壓控振蕩器,包括LC諧振回路、第一晶體管M1、第二晶體管M2,所述LC諧振回路包括第一諧振電感L1、第二諧振電感L2,該振蕩器設(shè)有第一輸出端Vo1、第二輸出端Vo2,所述第一輸出端Vo1串接第一諧振電感L1、第二諧振電感L2到第二輸出端Vo2;所述第一晶體管M1、第二晶體管M2的源端分別接到地GND,第一晶體管M1的漏端接到第一輸出端Vo1,第一晶體管M1的柵端接到第二輸出端Vo2,第二晶體管M2的漏端接到第二輸出端Vo2,第二晶體管M2的柵端接到第一輸出端Vo2,形成交叉耦合;
其特征在于:所述LC諧振回路還包括三個可變電容組,每個可變電容組都由兩個可變電容構(gòu)成;
其中,第一個可變電容組由第一可變電容C1、第二可變電容C2構(gòu)成,第二個可變電容組由第三可變電容C3、第四可變電容C4構(gòu)成,第三個可變電容組由第五可變電容C5、第六可變電容C6構(gòu)成;
該振蕩器設(shè)有主控制端V4,及與三個可變電容組一一對應(yīng)的三個次控制端,該三個次控制端分別為第一次控制端V1、第二次控制端V2、第三次控制端V3;
每個可變電容組中,兩個可變電容的第一端分別接到主控制端V4,其中一個可變電容的第二端經(jīng)一電容接到第一輸出端Vo1,另一個可變電容的第二端經(jīng)一電容接到第二輸出端Vo2,兩個可變電容的第二端分別接到對應(yīng)的次控制端;
其中,第一個可變電容組中的兩個可變電容C1、C2的第二端分別接到第一次控制端V1,第二個可變電容組中的兩個可變電容C3、C4的第二端分別接到第二次控制端V2,第三個可變電容組中的兩個可變電容C5、C6的第二端分別接到第三次控制端V3。
本發(fā)明實施例的工作原理如下:
各個可變電容C1、C2、C3、C4、C5、C6的電容值會隨著主控制端V4的電壓值的變化而變化,通過改變主控制端V4的電壓值,可以使各個可變電容的電容值發(fā)生變化,進而來調(diào)節(jié)壓控振蕩器的振蕩頻率;
對第一次控制端V1、第二次控制端V2、第三次控制端V3賦予不同的電壓值,可以優(yōu)化各個可變電容的電容值隨主控制端V4的電壓值變化時的線性度,并能增大各個可變電容的電容值的變化范圍。
本發(fā)明實施例中,所述可變電容可以采用集成的MOS結(jié)構(gòu)變?nèi)莨?、集成的二極管結(jié)構(gòu)中的一種實現(xiàn),也可以采用集成的MOS結(jié)構(gòu)變?nèi)莨芎图傻亩O管結(jié)構(gòu)通過串并方式組合實現(xiàn)。