數字控制振蕩器制造技術

本發明專利技術提供一種數字控制振蕩器。上述數字控制振蕩器包括一晶體管對、耦接于上述晶體管對的一切換電容陣列以及耦接于上述晶體管對的多個頻率追蹤單元。上述晶體管對包括兩晶體管互相交叉耦接，用以提供一輸出信號。上述切換電容陣列用于對上述輸出信號的頻率進行調頻。上述頻率追蹤單元將上述輸出信號的頻率調整至一目標頻率。至少一上述頻率追蹤單元能選擇性地提供一第一電容值以及一第二電容值。上述頻率追蹤單元的調頻解析度由上述第一電容值以及上述第二電容值的差值所決定。本發明專利技術的數字控制振蕩器，其頻率追蹤單元具有可調整的調頻解析度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關于一種振蕩器，且特別有關于一種數字控制振蕩器。
技術介紹
一般而言，數字控制振蕩器(digitally controlled oscillator, DC0)具有相對寬的調頻范圍，以為了能夠執行鎖相回路(phase locked loop, PLL)、電壓控制振蕩器(voltage controlled oscillator,VC0)或是其他電路的自動頻率校正。數字控制振蕩器是透過控制多個數字控制頻率追蹤單元來調整所振蕩的頻率的。為了能提供精細的調頻解析度以及較寬的調頻范圍，需要使用到大量的頻率追蹤單元來進行振蕩頻率的調整。在鎖相回路中，由于頻率追蹤單元具有有限的調頻解析度，數字控制振蕩器會引起額外的量化噪聲(quantization noise)。在部分改善電路中，額外的量化噪聲會被三角積分(delta-sigma, Δ Σ )調變器進行噪聲整形(noise shaping),以符合相位噪聲(phasenoise,PN)的要求。然而，頻率追蹤單元會增加設計的復雜度，并且會反向地影響到三角積分調變器的操作頻率。然而，當頻率追蹤單元的數量增加時，由于不同頻率追蹤單元中電容之間的失配(mismatch),數字控制振蕩器的效能會受到影響。例如，電容之間的失配將會降低上述使用了大量的頻率追蹤單元的數字控制振蕩器的直接頻率調變傳送器的相位誤差(Phaseerror)、誤差向量大小(error vector magnitude, EVM)以及輸出射頻頻譜(output RFspectrum,0RFS)等效能。此外，較大的寄生電容將會使得數字控制振蕩器所能提供的振蕩頻率的全部調頻范圍變窄。因此，若要實作一具有較高解析度的DCO具有一定困難。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術實施例提供一種數字控制振蕩器，以解決上述問題。—方面，本專利技術提供一種數字控制振蕩器，其包括一晶體管對，包括兩個互相交叉耦接的晶體管，用以提供一輸出信號；切換電容陣列，耦接于上述晶體管對，用以對上述輸出信號的頻率進行調頻；以及多個頻率追蹤單元，耦接于上述晶體管對，用以將上述輸出信號的頻率調整至一目標頻率。至少一上述頻率追蹤單元能選擇性地提供一第一電容值以及一第二電容值。上述頻率追蹤單元的調頻解析度由上述第一電容值以及上述第二電容值的差值所決定。再者，本專利技術提供另一種數字控制振蕩器。上述數字控制振蕩器包括一放大器，具有一負阻抗，以及具有一第一輸入端、一第二輸入端以及用以提供一輸出信號的一輸出端；以及一電感電容電路，耦接于上述放大器的上述第一輸入端以及上述第二輸入端。上述電感電容電路包括一電感，稱接于上述放大器的上述第一輸入端以及上述第二輸入端之間；以及多個頻率追蹤單元，并聯于上述電感。至少一上述頻率追蹤單元根據一控制信號而提供一第一電容值或是一第二電容值，以便對上述輸出信號的頻率進行微調。上述頻率追蹤單元的調頻解析度根據上述第一電容值以及上述第二電容值的差值而決定。本專利技術實施例提供的數字控制振蕩器，其頻率追蹤單元具有可調整的調頻解析度。附圖說明圖I為根據本專利技術一實施例所述的數字控制振蕩器的結構示意圖；圖2為根據本專利技術一實施例所述的圖I中的頻率追蹤單元的結構示意圖；圖3為根據本專利技術另一實施例所述的數字控制振蕩器的結構示意圖；圖4為根據本專利技術一實施例所述的圖3中的子單元的結構示意圖；圖5為根據本專利技術另一實施例所述的圖3中的子單元的結構示意圖；圖6為根據本專利技術再一實施例所述的圖3中的子單元的結構示意圖；圖7為根據本專利技術再一實施例所述的數字控制振蕩器的結構示意圖；圖8為根據本專利技術又一實施例所述的數字控制振蕩器的結構示意圖。具體實施例方式為讓本專利技術的其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。在說明書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領域的技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書并不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書當中所提及的「包含」為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或者透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。圖I為根據本專利技術一實施例所述的數字控制振蕩器(DCO) 100的結構示意圖。數字控制振蕩器100包括晶體管Ml與M2、切換電容陣列10、頻率追蹤陣列20、兩個電感LI與L2以及電阻R。晶體管Ml與M2互相交叉耦接。切換電容陣列10耦接于晶體管Ml與M2之漏極，而頻率追蹤陣列20并聯于切換電容陣列10。電感LI耦接于共同節點Ncom以及晶體管Ml的漏極之間，而電感L2耦接于共同節點Ncom以及晶體管M2的漏極之間。電阻R耦接于共同節點Ncom以及接地端GND之間。在圖I中，切換電容陣列10包括多個以并聯方式耦接的切換電容單元30。每一切換電容單元30包括耦接于晶體管Ml的漏極的電容Cl、耦接于晶體管M2的漏極的電容C2以及耦接于電容Cl與C2之間的開關SW，其中開關SW由一單獨的控制信號所控制。通過對切換電容陣列10內的開關SW進行切換，可以對信號Sout的輸出頻率進行粗調(coarselytune)。切換電容單元30僅是一舉例，并非用以限定本專利技術。此外，頻率追蹤陣列20包括多個以并聯方式耦接的頻率追蹤單元40，其用來將信號Sout的輸出頻率微調(finely tune)至目標頻率。在頻率追蹤陣列20中，每一頻率追蹤單元40由單獨的控制信號所控制,其中控制信號會控制頻率追蹤單元40來提供第一電容值或是第二電容值。在此實施例中，每一頻率追蹤單元40的第一電容值是相同的，且每一頻率追蹤單元40的第二電容值是相同的。圖2為根據本專利技術一實施例所述的圖I中的頻率追蹤單元40的結構示意圖。頻率追蹤單元40包括三個電容CAl、CA2與CB、兩個電阻Rl與R2以及一開關MSW。同時參考圖I及圖2，電容CAl耦接于晶體管Ml的漏極以及節點NI之間，而電容CA2耦接于晶體管M2的漏極以及節點N2之間，其中電容CAl與CA2具有相同的電容值。電容CB耦接于節點NI與N2之間。電阻Rl耦接于節點NI以及接地端GND之間，而電阻R2耦接于節點N2以及接地端GND之間。開關MSW并聯于電容CB，其中開關MSW由一單獨的控制信號Sctrl所控制。當控制信號Sctrl控制開關MSW為導通時，頻率追蹤單元40會根據電容CAl與CA2來提供一等效電容值C0N。當控制信號Sctrl控制開關MSW為不導通時，頻率追蹤單元40會根據電容CA1、CA2與CB來提供等效電容值C0FF，其中可根據下列算式得到等效電容值CON與 COFF 權利要求1.一種數字控制振蕩器，其特征在于，包括一晶體管對，包括互相交叉耦接的兩個晶體管，用以提供一輸出信號；一切換電容陣列，耦接于上述晶體管對，用以對上述輸出信號的頻率進行調頻；以及多個頻率追蹤單元，耦接于上述晶體管對，用以將上述輸出信號的頻率調整至一目標頻率，其中至少一上述頻率追蹤單元能選擇性地提供一第一電容值或者一第二電容值，以及上述頻率追蹤單元的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字控制振蕩器，其特征在于，包括：一晶體管對，包括互相交叉耦接的兩個晶體管，用以提供一輸出信號；一切換電容陣列，耦接于上述晶體管對，用以對上述輸出信號的頻率進行調頻；以及多個頻率追蹤單元，耦接于上述晶體管對，用以將上述輸出信號的頻率調整至一目標頻率，其中至少一上述頻率追蹤單元能選擇性地提供一第一電容值或者一第二電容值，以及上述頻率追蹤單元的調頻解析度由上述第一電容值以及上述第二電容值的差值所決定。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：陳彥宏，李文昶，奧古斯托·馬奎斯，郭小川，
申請(專利權)人：聯發科技新加坡私人有限公司，
類型：發明
國別省市：