專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)字控制振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于數(shù)字式鎖相環(huán)中的數(shù)字控制振蕩器裝置，特別涉及一種數(shù) 字控制振蕩器。
背景技術(shù)：
鎖相環(huán)是很重要的一類(lèi)反饋系統(tǒng)，在調(diào)制、解調(diào)、頻率合成、載波同步、重定時(shí)等很 多方面具有廣泛的應(yīng)用。數(shù)字式鎖相環(huán)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)。由于其有很多的優(yōu)點(diǎn)而 被各大商業(yè)公司看好。近年來(lái)，由于數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展及其集成和成本等方面的優(yōu)勢(shì)，使 得集成電路的數(shù)字化成為當(dāng)今集成電路發(fā)展的一大熱點(diǎn)。在頻率綜合器設(shè)計(jì)方面，數(shù)字頻 率綜合器已經(jīng)弓I起了人們的極大關(guān)注。數(shù)字控制振蕩器(DCO, digitally-controlled oscillator)是數(shù)字式鎖相環(huán) (DPLL, digital phase locked loop)的重要電路模塊，也是整個(gè)鎖相環(huán)及收發(fā)機(jī)的設(shè)計(jì)難
點(diǎn)ο現(xiàn)有的振蕩器的調(diào)諧單元結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，版圖面積較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于提供一種數(shù)字控制振蕩器，它是一種基于電容 拓?fù)渥兓瘉?lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)諧的數(shù)字控制振蕩器，振蕩器的調(diào)諧單元比同等情況下的其它調(diào)諧 單元極大地減少了版圖面積。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明一種數(shù)字控制振蕩器，所述數(shù)字控制振蕩器由提供能量的負(fù)阻網(wǎng)絡(luò)或反饋 回路和調(diào)諧裝置構(gòu)成，所述調(diào)諧裝置由電容網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)由一系列 連接在所述電容網(wǎng)絡(luò)中的電容的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)裝置構(gòu)成，所述開(kāi)關(guān)裝置控制兩個(gè)電容節(jié)點(diǎn) 間的連通與斷開(kāi)。所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的所述開(kāi)關(guān)裝置受數(shù)字信號(hào)控制，數(shù)字信號(hào)控制所有所述開(kāi)關(guān)裝 置的連通與斷開(kāi)。所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置所述電容網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。所述振蕩器的負(fù)阻部分是由兩個(gè)交叉耦合對(duì)構(gòu)成，一個(gè)為兩個(gè)PMOS構(gòu)成的交叉 耦合對(duì)，另一個(gè)為兩個(gè)NMOS構(gòu)成的交叉耦合對(duì)；每個(gè)交叉耦合對(duì)由一個(gè)MOS管的柵端和另 一個(gè)同類(lèi)型的MOS管的漏端交叉相連來(lái)實(shí)現(xiàn)；PMOS交叉耦合對(duì)的源端相連，并與一個(gè)電流 源相連，電流源為振蕩器提供偏置和能量；NMOS交叉耦合對(duì)的源端接地。所述數(shù)字控制振蕩器頻率調(diào)諧裝置的輸入、輸出都為數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明是一種基于電容拓?fù)渥兓瘉?lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)諧的數(shù)字控制振蕩器，振蕩器的調(diào) 諧單元比同等情況下的其它調(diào)諧單元極大地減少了版圖面積。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)字控制振蕩器的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的振蕩器的負(fù)阻部分電路原理圖。圖3a為本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)和電容網(wǎng)絡(luò)電路原理圖。圖北為本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)裝置斷開(kāi)時(shí)控制電容網(wǎng)絡(luò)中電容的互聯(lián)關(guān)系為 串聯(lián)的電路原理圖。圖3c為本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)裝置閉合時(shí)控制電容網(wǎng)絡(luò)中電容的互聯(lián)關(guān)系為 并聯(lián)的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示，圖1給出了基于LC諧振的數(shù)字控制振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖。數(shù)字控制 振蕩器由提供能量的負(fù)阻絡(luò)或反饋回路和調(diào)諧裝置構(gòu)成，數(shù)字控制振蕩器頻率調(diào)諧裝置的 輸入、輸出都為數(shù)字信號(hào)。調(diào)諧裝置由電容網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，如圖3a所示，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)由 一系列連接在電容網(wǎng)絡(luò)中的電容的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)裝置構(gòu)成，開(kāi)關(guān)裝置控制兩個(gè)電容節(jié)點(diǎn)間 的連通與斷開(kāi)。開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)接受數(shù)字信號(hào)的控制來(lái)達(dá)到配置電容網(wǎng)絡(luò)，改變電容互聯(lián)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)，從而達(dá)到改變回路總電容的目的。如圖2所示，所述振蕩器的負(fù)阻部分是由兩個(gè)交叉耦合對(duì)構(gòu)成，一個(gè)為兩個(gè)PMOS 構(gòu)成的交叉耦合對(duì)，另一個(gè)為兩個(gè)NMOS構(gòu)成的交叉耦合對(duì)；每個(gè)交叉耦合對(duì)由一個(gè)MOS管 的柵端和另一個(gè)同類(lèi)型的MOS管的漏端交叉相連來(lái)實(shí)現(xiàn)；PMOS交叉耦合對(duì)的源端相連，并 與一個(gè)電流源相連，電流源為振蕩器提供偏置和能量；NMOS交叉耦合對(duì)的源端接地。如圖3a所示，給出了調(diào)諧裝置的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，電容網(wǎng)絡(luò)由3個(gè)電 容串聯(lián)構(gòu)成，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)由2個(gè)連接在電容網(wǎng)絡(luò)中的電容的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)裝置構(gòu)成，開(kāi)關(guān)裝 置控制兩個(gè)電容節(jié)點(diǎn)間的連通與斷開(kāi)。如圖北所示，當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，3個(gè)電容的互聯(lián)關(guān)系為串聯(lián)?？傠娙轂?個(gè)電容 的串聯(lián)值。即總電容的值的倒數(shù)等于3個(gè)電容的值的倒數(shù)之和。如圖3c所示，當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，3個(gè)電容的互聯(lián)關(guān)系為并聯(lián)?？傠娙轂?個(gè)電容 的并聯(lián)值。即總電容的值等于3個(gè)電容的值之和。本發(fā)明是一種基于電容拓?fù)渥兓瘉?lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)諧的數(shù)字控制振蕩器，振蕩器的調(diào) 諧單元比同等情況下的其它調(diào)諧單元極大地減少了版圖面積。以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字控制振蕩器，其特征在于所述數(shù)字控制振蕩器由提供能量的負(fù)阻或反饋 回路和調(diào)諧裝置構(gòu)成，所述調(diào)諧裝置由電容網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)連 接在所述電容網(wǎng)絡(luò)中的電容的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)裝置構(gòu)成，所述開(kāi)關(guān)裝置控制兩個(gè)電容節(jié)點(diǎn)間 的連通與斷開(kāi)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制振蕩器，其特征在于所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的所述開(kāi)關(guān)裝 置受數(shù)字信號(hào)控制，數(shù)字信號(hào)控制所有所述開(kāi)關(guān)裝置的連通與斷開(kāi)。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字控制振蕩器，其特征在于所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置所述電容網(wǎng) 絡(luò)的互聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1-3之任一所述的數(shù)字控制振蕩器，其特征在于所述振蕩器的負(fù)阻部 分是由兩個(gè)交叉耦合對(duì)構(gòu)成，一個(gè)為兩個(gè)PMOS構(gòu)成的交叉耦合對(duì)，另一個(gè)為兩個(gè)NMOS構(gòu)成 的交叉耦合對(duì)；每個(gè)交叉耦合對(duì)由一個(gè)MOS管的柵端和另一個(gè)同類(lèi)型的MOS管的漏端交叉 相連來(lái)實(shí)現(xiàn)；PMOS交叉耦合對(duì)的源端相連，并與一個(gè)電流源相連，電流源為振蕩器提供偏 置和能量；NMOS交叉耦合對(duì)的源端接地。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字控制振蕩器，其特征在于所述數(shù)字控制振蕩器頻率調(diào)諧 裝置的輸入、輸出都為數(shù)字信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)字控制振蕩器，所述數(shù)字控制振蕩器由提供能量的負(fù)阻網(wǎng)絡(luò)或反饋回路和調(diào)諧裝置構(gòu)成，所述調(diào)諧裝置由電容網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)由一系列連接在所述電容網(wǎng)絡(luò)中的電容的節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)裝置構(gòu)成，所述開(kāi)關(guān)裝置控制兩個(gè)電容節(jié)點(diǎn)間的連通與斷開(kāi)。本發(fā)明是一種基于電容拓?fù)渥兓瘉?lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)諧的數(shù)字控制振蕩器，振蕩器的調(diào)諧單元比同等情況下的其它調(diào)諧單元極大地減少了版圖面積。
文檔編號(hào)H03L7/099GK102111152SQ200910312079
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者張海英, 田歡歡 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所