專利名稱：基于變?nèi)荻O管的環(huán)形振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備中的集成芯片或電路中的振蕩器，具體地，本發(fā)明涉及用于通信設(shè)備(如無線設(shè)備)中、具有交叉耦合結(jié)構(gòu)的三級或三個相移電路的振蕩器。
背景技術(shù)：
用于室內(nèi)和建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)及直接通信的無線通信的應(yīng)用正在增長。在常規(guī)通信系統(tǒng)中，可在至少一個射頻(RF)上調(diào)制并且發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，收發(fā)信機可以接收RF調(diào)制信號并將該信號解調(diào)以重新獲得數(shù)據(jù)。在無線應(yīng)用中，數(shù)據(jù)被調(diào)制并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到目的地，或用戶設(shè)備。無線設(shè)備或用戶設(shè)備接收該發(fā)射信號并將其解調(diào)。
不管是通信系統(tǒng)或設(shè)備，收發(fā)信機可以包括天線、濾波段、低噪聲放大器、中間(IF)級和調(diào)制器/解調(diào)器。以下討論接收機的例子。天線接收RF調(diào)制信號并將它們提供給濾波段。然后濾波段將感興趣的RF信號傳送到低噪聲放大器。低噪聲放大器可以將接收的感興趣RF信號放大，并將該放大信號提供給IF級。IF級可以包括一個或多個本機振蕩器、混頻器或加法器，以將RF信號的頻率降低到中頻信號或基帶信號。IF級將IF信號或基帶信號提供給解調(diào)器。依據(jù)特定的協(xié)議、算法或方法，示例中的解調(diào)器可以將信號解調(diào)以重新獲得傳送數(shù)據(jù)。
接收機內(nèi)部的組件可以使用來自本機振蕩器的輸出信號。振蕩器嘗試輸出具有通信設(shè)備或系統(tǒng)所期望的特定頻率的信號。一旦振蕩器達到該特定頻率，振蕩器可以鎖定在該頻率上。如果振蕩器的輸出信號頻率不是該特定的頻率，則可通過反饋或其他方法調(diào)節(jié)該振蕩器直到獲得該特定頻率為止。
環(huán)形振蕩器可用于提供具有期望頻率的輸出信號。環(huán)形振蕩器可以包括多個級或相移電路，每個級或相移電路均具有延時。該級也可稱為延時單元。每一級可具有特定相移，振蕩器內(nèi)總的相移為360度(或360°)。由于具有兩個或多個級，環(huán)形振蕩器會產(chǎn)生更多的噪聲同時引起相移誤差。這些效應(yīng)降低了輸出信號質(zhì)量，阻止振蕩器達到期望頻率，并對振蕩應(yīng)用產(chǎn)生不適當?shù)念l率范圍。另外，振蕩器每一級在將輸出信號傳送到解調(diào)器的過程中可能增加延時。
此外，利用電壓—電流轉(zhuǎn)換器，可以電流控制方式控制振蕩器，該轉(zhuǎn)換器將電壓控制信號轉(zhuǎn)換成電流信號，該電流信號反過來控制振蕩器及其所產(chǎn)生的輸出信號。換句話說，將控制電壓加到轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器將電流控制信號輸出到振蕩器。該轉(zhuǎn)換器的附加組件可能增加該特殊振蕩器中的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)優(yōu)選實施例，公開了一種振蕩器。該振蕩器包括第一相移電路，該第一相移電路包括第一電極(pole)。振蕩器還包括第二相移電路，該第二相移電路包括第二電極，第二相移電路的輸入耦合到第一相移電路的輸出。振蕩器還包含第三相移電路，該第三相移電路含有第三電極，第三相移電路的輸入耦合到第二相移電路的輸出。第三相移電路的輸出交叉耦合到第一相移電路的輸入。第一、第二和第三電極中的至少一個包括變?nèi)荻O管，以產(chǎn)生該第一、第二和第三電極中的至少一個的相移。
根據(jù)優(yōu)選實施例，還公開了具有三級的環(huán)形振蕩器。環(huán)形振蕩器包含調(diào)諧輸出信號頻率的相移電路。環(huán)形振蕩器還包含相移電路中的電極。電極包括為電極提供電容的變?nèi)荻O管。
依照優(yōu)選實施例，還公開了用于提供信號的電路。該電路包含電壓源。電路還包括振蕩器，該振蕩器包括至少兩個相移電路。最終相移電路交叉耦合到第一相移電路。電路還包括二極管，其耦合到至少兩個相移電路中的最終相移電路中的電壓源。電路還包括最終相移電路的電極中的變?nèi)荻O管。變?nèi)荻O管調(diào)諧由振蕩器產(chǎn)生的信號的頻率。
根據(jù)優(yōu)選實施例，還公開了用于在環(huán)形振蕩器中產(chǎn)生輸出信號的方法。該方法包括將電壓控制信號加到相移電路中的電極上。該方法還包括產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的頻率取決于上述電極。該方法還包括根據(jù)上述電極在相移電路中產(chǎn)生相移。
根據(jù)優(yōu)選實施例，還公開了用于產(chǎn)生輸出信號的電路。該電路包括控制信號施加裝置，用于將電壓控制信號加到相移電路中的電極上。該電路還包括第一發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的頻率取決于上述電極。該電路還包含第二發(fā)生裝置，用于根據(jù)上述電極在相移電路中產(chǎn)生相移。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種振蕩器，包括第一相移電路，其包括第一電極；第二相移電路，其包括第二電極，并且其輸入耦合到所述第一相移電路的輸出；以及第三相移電路，其包括第三電極，并且其輸入耦合到所述第二相移電路的輸出，其中所述第三相移電路的輸出交叉耦合到所述第一相移電路的輸入。
其中所述第一電極、第二電極和第三電極中的至少一個包含變?nèi)荻O管，以根據(jù)所述第一電極、第二電極和第三電極中的至少一個產(chǎn)生相移。
優(yōu)選地，所述第一、第二或第三電極中的所述至少一個產(chǎn)生所述相移，所述相移包括交叉耦合相移中約1/3的相移。
優(yōu)選地，該變?nèi)荻O管包括n溝道金屬氧化物半導體。
優(yōu)選地，變?nèi)荻O管包括Nwell結(jié)構(gòu)的n溝道金屬氧化物半導體。
優(yōu)選地，變?nèi)荻O管包括連接到所述第一、第二或第三電極中至少一個的電容。
優(yōu)選地，該電容使得頻率可以調(diào)諧。
依照本發(fā)明的一個方面，提供了具有三級的環(huán)形振蕩器，該環(huán)形振蕩器包括調(diào)諧輸出信號頻率的相移電路；以及相移電路中的電極，其中該電極包括為電極提供電容的變?nèi)荻O管。
優(yōu)選地，環(huán)形振蕩器還包括第一級和最終級，其中最終電極的輸出交叉耦合到第一級的輸入。
優(yōu)選地，最終電極包括相移電路。
優(yōu)選地，電極包括電阻。
優(yōu)選地，變?nèi)荻O管包括n溝道金屬氧化物半導體。
優(yōu)選地，變?nèi)荻O管包括Nwell結(jié)構(gòu)的n溝道金屬氧化物半導體。
依照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于提供信號的電路，該電路包括電壓源；振蕩器，其包括至少兩個相移電路，其中最終相移電路交叉耦合到第一相移電路；二極管，其耦合到電壓源和至少兩個相移電路中的最終相移電路；以及最終相移電路的電極中的變?nèi)荻O管，其中變?nèi)荻O管調(diào)諧由振蕩器產(chǎn)生的信號的頻率。
優(yōu)選地，變?nèi)荻O管包括n溝道金屬氧化物半導體。
優(yōu)選地，該變?nèi)荻O管包括Nwell結(jié)構(gòu)的n溝道金屬氧化物半導體。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用于在環(huán)形振蕩器中產(chǎn)生輸出信號的方法，該方法包括將電壓控制信號加到相移電路中的電極上；產(chǎn)生輸出信號，其頻率取決于上述電極；以及根據(jù)上述電極在相移電路中產(chǎn)生相移。
優(yōu)選地，本方法還包括在相移電路上接收電壓控制信號。
優(yōu)選地，本方法還包括使用反饋信號以確定輸出信號的頻率。
優(yōu)選地，本方法還包括根據(jù)反饋信號調(diào)節(jié)電極。
優(yōu)選地，本方法還包括將電壓控制信號加到另一個相移電路。
優(yōu)選地，控制信號施加步驟包括將電壓控制信號加到另一個相移電路中的另一個電極。
依照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于產(chǎn)生輸出信號的電路，該電路包括控制信號施加裝置，用于將電壓控制信號加到相移電路中的電極上；第一發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的頻率取決于所述電極；以及第二發(fā)生裝置，用于根據(jù)所述電極在相移電路中產(chǎn)生相移。


圖1示出根據(jù)優(yōu)選實施例的具有交叉耦合振蕩電路的收發(fā)信機；圖2示出根據(jù)優(yōu)選實施例的相移電路；圖3示出根據(jù)優(yōu)選實施例，用于在環(huán)形振蕩器中產(chǎn)生輸出信號的流程圖；圖4A示出根據(jù)優(yōu)選實施例的一個電極；圖4B示出根據(jù)優(yōu)選實施例的另一個電極；
圖5示出根據(jù)優(yōu)選實施例的用于電極中的變?nèi)荻O管。
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。其中，相同的標號表示相同的元件。
圖1示出根據(jù)優(yōu)選實施例的具有交叉耦合振蕩電路114的收發(fā)信機100。收發(fā)信機100可用于通信系統(tǒng)、設(shè)備、方法等，并且可以設(shè)置在無線通信設(shè)備中，通過無線網(wǎng)絡(luò)或其他無線通信發(fā)送和接收信號。收發(fā)信機100可接收射頻(RF)信號，并根據(jù)應(yīng)用或業(yè)務(wù)類型對接收到的射頻(RF)信號進行轉(zhuǎn)換、調(diào)制或解調(diào)。以下通過RF接收機/發(fā)射機102接收信號的示例對收發(fā)信機100進行討論。作為選擇，收發(fā)信機100也可以通過RF發(fā)送機/接收機102發(fā)送信號。
根據(jù)示例，RF接收機/發(fā)送機102可以從另一個信號源接收信號。信號可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)到達耦合在RF接收機/發(fā)射機102上的天線。RF接收機/發(fā)送機102可將接收到的RF信號轉(zhuǎn)換成中頻或基帶信號，該信號對應(yīng)用可以提供更大或增強的處理能力。
RF接收機/發(fā)送機102可將轉(zhuǎn)換信號發(fā)送到中頻(IF)組件104。IF頻率組件104能夠使振蕩電路114產(chǎn)生具有特定或期望頻率的輸出信號116。IF組件104可以接收控制信號110，該控制信號110指定期望頻率，并還可用作發(fā)起產(chǎn)生輸出信號116的控制信號。控制信號110可以是電壓信號，該電壓信號還提供給轉(zhuǎn)換器112。轉(zhuǎn)換器112可以將控制信號110從電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號。振蕩電路114不一定必需采用電流信號作為控制信號，而是可以在IF組件104內(nèi)直接接收控制信號110。這樣，轉(zhuǎn)換器112可以移除，或者不用于產(chǎn)生輸出信號116。作為選擇，轉(zhuǎn)換器112可產(chǎn)生加到振蕩電路114的電流控制信號。
振蕩電路114包括三級，這三級可以是相移電路。振蕩電路114可包含相移電路120、122和124。相移電路120、122、和124也可稱作延時單元。相移電路120產(chǎn)生相移132。相移電路122產(chǎn)生相移134。相移電路124產(chǎn)生相移136。相移電路120-124的結(jié)構(gòu)可以這樣使相移電路124的輸出交叉耦合到相移電路120的輸入。相移130可以是由交叉耦合結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的交叉耦合相移。例如，相移130可以近似等于180度。
在圖1所示的交叉耦合結(jié)構(gòu)中，相移電路120的正輸出(OP)可以耦合到相移電路122的正輸入(IP)。相移電路120的負輸出(ON)可以耦合到相移電路122的負輸入(IN)。這樣，相移電路120的輸出可以直接耦合到相移電路122的輸入。另外，相移電路122的OP可以耦合到相移電路124的正向輸入(IP)。相移電路122的ON可以耦合到相移電路124的IN。這樣，相移電路122的輸出可以直接耦合到相移電路124的輸入。相應(yīng)地，相移電路124的OP交叉耦合到相移電路120的IN。相移電路124的ON交叉耦合到相移電路120的IP。
如上所述，相移電路120、122和124可以產(chǎn)生相移132、134和136。相移132、134和136應(yīng)近似等于交叉耦合相移130。交叉耦合相移130可產(chǎn)生近似180度相移。相移電路120、122和124中的每一個可產(chǎn)生近似60度的相移值。相移電路120、122和124是可以調(diào)節(jié)或調(diào)諧的，以產(chǎn)生相移132、134和136。振蕩電路114的總相移應(yīng)該近似等于360度。
振蕩電路114可接收控制信號110。振蕩電路114可對控制信號110作出響應(yīng)，從而根據(jù)特定或期望頻率產(chǎn)生輸出信號。相移電路120、122和124增加相移132、134和136并且產(chǎn)生輸出信號116。相移電路120、122和124可以在環(huán)形結(jié)構(gòu)中交叉耦合(如上所述)。這樣，輸出信號116相對于控制信號或其它任何適用信號不應(yīng)有相移。
調(diào)制器/解調(diào)器106可接收并使用輸出信號116。IF組件104可使用輸出信號116。另外，IF組件104可包括附加振蕩電路114，該附加振蕩電路114可產(chǎn)生多個輸出信號116。附加振蕩電路114最好是可調(diào)節(jié)或者可調(diào)諧的，以便為上述多個輸出信號116提供不同的頻率。
振蕩電路114也可包括通過二極管126耦合到最終級(或相移電路124)的電壓源(或Vdd)140。二極管126可耦合到振蕩電路114中的最高級。振蕩電路114的最高級可定義為最靠近輸出的級。二極管126可將電源電壓140耦合到振蕩電路114的其它級，并不局限于最高級。二極管126可以是金屬氧化物半導體(MOS)。另外，二極管126可以是P溝道MOS(PMOS)。
收發(fā)信機100可以在集成電路或芯片，例如用于無線通信的通信設(shè)備中的集成芯片上實現(xiàn)。另外，收發(fā)信機100可以工作在不同頻率，以產(chǎn)生在給定頻率范圍內(nèi)的輸出信號116。該頻率范圍可以小于500MHz。更具體地，收發(fā)信機100可以在近似100MHz到200MHz的頻率范圍上(內(nèi))工作。
圖2示出根據(jù)優(yōu)選實施例的相移電路124。相移電路124可以通過圖1所公開的相移電路124進行說明。然而，結(jié)合圖2的相移電路124的公開并不限制圖1。
相移電路124可位于振蕩電路(如圖1的振蕩電路114)中。相移電路124也可稱作振蕩電路中的級或延時單元。相移電路124可以是振蕩電路中的最高級和最終延時單元。例如，相移電路124可具有輸出OP和ON，輸出OP和ON交叉耦合到振蕩電路第一級(如圖1的相移電路120)的輸入。
相移電路124包括二極管220，二極管220用作電源電壓(或Vdd)222和偏壓224的柵極。二極管220可以是任何常規(guī)二極管，但是最好是耦合到相移電路124的PMOS二極管。當相移電路124正在產(chǎn)生具有特定頻率的輸出信號(如輸出信號116)時，電源電壓222可以是加在二極管220上。
輸入柵電極202和204也耦合到二極管220，并且也可接收輸入到相移電路124的輸入信號。輸入信號可以來自不同的級或者相移電路。輸入柵電極204可以從前一級接收IN信號。輸入級202和204直接耦合到上一級(proceeding stage)的輸出。輸入柵電極202和204可以包括任何常規(guī)二極管、半導體材料、PN結(jié)等。輸入柵電極202和204可以分別耦合到電阻206和208。電阻206和208可以包括接地290的電阻器。
相移電路124還包括變?nèi)荻O管210和212。變?nèi)荻O管210和212也可稱為相移電路124中的“電極”。例如，電極230可包括變?nèi)荻O管210。作為選擇，電極230可包括耦合到變?nèi)荻O管210的電阻器和/或電容器。另外，可以將電極230擴展為包括電阻206以及變?nèi)荻O管210。無論如何，電極230可以是可調(diào)節(jié)的，以便調(diào)諧相移電路124的輸出信號的頻率。電極210還有利于在相移電路124產(chǎn)生相移。相移電路124還可包括接地290的電容214和216。電容214和216可包括常規(guī)電容器和用作電容器的其它任何組件。
電極230和240耦合到電壓控制信號280。當相移電路124處于ON狀態(tài)時，電壓控制信號280可加到電極230和240上。這樣，變?nèi)荻O管210和212耦合到電壓控制信號280。由于直接耦合到電壓控制信號280，在振蕩電路中可以不需要電壓—電流轉(zhuǎn)換及其相關(guān)聯(lián)的組件。電壓控制信號280的直接應(yīng)用可以降低相移電路124和其它可用振蕩電路內(nèi)任何組件中的噪聲。
變?nèi)荻O管210可包括任何類型的變?nèi)荻O管，如NMOS變?nèi)荻O管。更具體地，變?nèi)荻O管201可以是Nwell結(jié)構(gòu)的NMOS。與其它類型的二極管相比，Nwell結(jié)構(gòu)的NMOS可以經(jīng)由相移電路124向振蕩器提供更多的能量或增益。另外，變?nèi)荻O管210可以使調(diào)諧的頻率范圍更寬、以及提供更高的電荷量(或Q)。這些改進可以降低噪聲、提高相移電路124中的相位響應(yīng)、以及降低振蕩電路中的誤差。
根據(jù)圖2，相移電路124包括電極230和240。這樣，圖2公開了單電極結(jié)構(gòu)的相移電路124。本發(fā)明還可包括附加電極，如兩電極結(jié)構(gòu)。相移電路124可使用一個電極來調(diào)節(jié)、改變或調(diào)諧相移電路124中的輸出信號。例如，電極230可以為相移電路124提供60度相移。如果第二電極耦合到電極230，那么兩個電極所產(chǎn)生的相移的總和可近似等于60度。
相移電路124示為振蕩電路中的最終級，但是圖2的相移電路可以應(yīng)用到振蕩電路中的任何級。例如，可將相移電路124和電極230應(yīng)用到圖1的振蕩電路114的第一級或第二級。振蕩電路的所有級可包括如圖2中所公開的相移電路，該相移電路具有用于調(diào)諧的基于變?nèi)荻O管的電極。
圖3示出根據(jù)優(yōu)選實施例在環(huán)形振蕩器中產(chǎn)生輸出信號的流程圖。步驟302，在環(huán)形振蕩器中接收電壓控制信號。環(huán)形振蕩器可包括相移電路(或級)。相移電路可包括電極。參考圖1，環(huán)形振蕩器包括三個相移電路，如振蕩電路114。步驟304，將電壓信號加到相移電路的相移電路中的電極上。步驟304并不局限于單相移電路中的單電極，而是可以將電壓控制信號加到任何相移電路中的任何電極上。如上所公開的，電極可以位于最終相移電路中。同樣如上所公開的，電極可以包括用于調(diào)節(jié)或改變輸出信號頻率的二極管。該二極管可包括變?nèi)荻O管。
步驟306，在相移電路中產(chǎn)生輸出信號。輸出信號也可包括環(huán)形振蕩器中其它相移電路所產(chǎn)生的部分。步驟308，根據(jù)相移電路中的電極產(chǎn)生輸出信號的頻率。優(yōu)選地，該頻率是在電壓控制信號的作用下產(chǎn)生的指定或者期望的頻率。電極嘗試產(chǎn)生該頻率的輸出信號。步驟310，根據(jù)電極產(chǎn)生相移電路的相移。環(huán)形振蕩器中的每個相移電路可具有各個電極所產(chǎn)生的相移，用于產(chǎn)生總的相移。
步驟312，利用輸出信號中的反饋信息來確定并調(diào)節(jié)輸出信號的不同參數(shù)。例如，可以分析所產(chǎn)生的頻率和相移相對于輸出信號的期望頻率和相移的準確和接近程度。在此情況下的反饋信息可以包括反饋信號、被確定用于輸出信號上的反饋信號的分數(shù)部分、等等。
步驟314，根據(jù)反饋信息調(diào)節(jié)輸出信號。例如，如果輸出信號的頻率不在期望范圍內(nèi)，可以調(diào)諧或改變電極來調(diào)節(jié)輸出信號及其頻率。另外，如果相移不是可接受的，那么可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸出信號。電極可包括變?nèi)荻O管，調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管以改變輸出信號及其相應(yīng)部分。步驟316，將輸出信號轉(zhuǎn)發(fā)到與環(huán)形振蕩器相耦合的其它部分。例如，可由無線通信應(yīng)用中的解調(diào)器/調(diào)制器使用輸出信號。
圖4A示出根據(jù)優(yōu)選實施例的電極400的電路結(jié)構(gòu)。電極400與結(jié)合圖2所公開的電極230和240相關(guān)聯(lián)。電極400可以是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)的一個示例。然而，電極400并不局限于所公開的電極230和240。
可以通過電壓控制信號420作用于電極400以產(chǎn)生相移402。相移402可以結(jié)合其它的相移以產(chǎn)生總相移。電極400包括電阻404和變?nèi)荻O管408。電阻404可以接地406。電阻404與變?nèi)荻O管408相結(jié)合以便為相移402產(chǎn)生相移。變?nèi)荻O管408可以是可調(diào)元件以便調(diào)節(jié)、改變或調(diào)諧電極400。
變?nèi)荻O管408可以是n溝道金屬氧化物半導體(NMOS)?；蛘?，變?nèi)荻O管408可以是p-n二極管或p溝道MOS。優(yōu)選地，變?nèi)荻O管408可以是具有NWELL結(jié)構(gòu)的NMOS二極管。
參考圖5，如優(yōu)選實施例所公開，NMOS二極管500可具有NWELL結(jié)構(gòu)。柵極504和N+接點502可以設(shè)置在NWELL506的頂部和內(nèi)部。柵極504和接點502可以是NMOS二極管500的控制電極。通過在柵極504和NWELL506之間施加正電壓，累積了表面電荷，從而NMOS二極管500電容近似等于氧化物電容。外加電壓可以是反向的，從而可以耗盡表面電荷，使NMOS400的器件電容降低。這樣，NMOS二極管500可以作為可變電容器，在電極中進行調(diào)諧操作和調(diào)節(jié)。
再回過來參考圖4A，變?nèi)荻O管408可以改變其電容以便調(diào)節(jié)相移402。通過使用結(jié)合圖4所公開的NMOS二極管500，可以在設(shè)有電極400的相移電路中得到更好的Q(或充電)因數(shù)。另外，可以在更大的調(diào)諧范圍內(nèi)得到更好的噪聲抑制。另一個特征是得到更大的最大電流—最小電流比，反過來，它又增大了調(diào)諧范圍。因此，與常規(guī)振蕩電路相比，設(shè)置了電極400的振蕩電路，其性能、噪聲抑制和充電因數(shù)都有提高。另外，變?nèi)荻O管408中產(chǎn)生電流電荷的電壓閾值維持在0或者近似接近0。閾值電壓維持在0或者接近0可以改進電極400的性能，以使電壓能夠更好地適合前級或后級。例如，可將電壓控制信號420加到振蕩電路中的多級或電極。將閾值維持在0或者接近0可使電壓信號420改進性能。
圖4B示出根據(jù)公開的實施例的電極450的另一種電路結(jié)構(gòu)。電極450產(chǎn)生相移452。電極450還包括電阻454和變?nèi)荻O管456。變?nèi)荻O管456可以與結(jié)合圖4A所公開的變?nèi)荻O管408相似。然而，變?nèi)荻O管456中的電阻454可以與電極400中的不同。在圖4B所公開的結(jié)構(gòu)中，如果相移452可由變?nèi)荻O管456調(diào)節(jié)或改變，電阻454可以不接地。電壓控制信號420可作用于電極450以便產(chǎn)生相移452。
雖然所公開的變?nèi)荻O管408和456是使用NWELL結(jié)構(gòu)的NMOS，本發(fā)明的電極400和450也可以其它的二極管和結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。例如，可用p-n二極管來調(diào)諧任何使用電極400或450的振蕩電路。另外，變?nèi)荻O管408或456可使用PWELL結(jié)構(gòu)的PMOS，以便產(chǎn)生相移及降低振蕩電路中的噪聲。
這樣，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以容易地理解可以使用不同順序的步驟和/或與公開的不同的元件配置來實現(xiàn)以上討論的本發(fā)明。因此，雖然已經(jīng)基于這些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在維持本發(fā)明精神和保護范圍的前提下，某些修改、變化和替代結(jié)構(gòu)是顯而易見的。為了確定本發(fā)明的邊界和保護范圍，因此，應(yīng)該引用附加的權(quán)利要求及其等價物。
權(quán)利要求
1.一種振蕩器，包括第一相移電路，其包括第一電極；第二相移電路，其包括第二電極，所述第二相移電路的輸入耦合到所述第一相移電路的輸出；以及第三相移電路，其包括第三電極，所述第三相移電路的輸入耦合到所述第二相移電路的輸出，其中所述第三相移電路的輸出交叉耦合到所述第一相移電路的輸入；其中所述第一、第二和第三電極中的至少一個包括變?nèi)荻O管，所述變?nèi)荻O管根據(jù)所述第一、第二和第三電極中的至少一個產(chǎn)生相移。
2.如權(quán)利要求1所述的振蕩器，其中所述第一、第二和第三電極中的所述至少一個產(chǎn)生所述相移，所述相移包括近似1/3的交叉耦合相移。
3.如權(quán)利要求1所述的振蕩器，其中所述變?nèi)荻O管包括n溝道金屬氧化物半導體。
4.具有三級的環(huán)形振蕩器，所述環(huán)形振蕩器包括相移電路，其調(diào)諧輸出信號的頻率；以及所述相移電路中的電極，其中所述電極包括為所述電極提供電容的變?nèi)荻O管。
5.如權(quán)利要求4所述的環(huán)形振蕩器，其還包括第一級和最終級，其中所述最終級的輸出交叉耦合到所述第一級的輸入。
6.用于提供信號的電路，所述電路包括電壓源；振蕩器，其包括至少兩個相移電路，其中最終相移電路交叉耦合到第一相移電路；二極管，其耦合到電壓源和所述至少兩個相移電路中的所述最終相移電路；以及所述最終相移電路的電極中的變?nèi)荻O管，其中所述變?nèi)荻O管調(diào)諧所述振蕩器所產(chǎn)生的信號頻率。
7.如權(quán)利要求6所述的電路，其中所述變?nèi)荻O管包括n溝道金屬氧化物半導體。
8.用于在環(huán)形振蕩器中產(chǎn)生輸出信號的方法，所述方法包括將電壓控制信號加到相移電路中的電極上；產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號的頻率取決于所述電極；以及根據(jù)所述電極在所述相移電路中產(chǎn)生相移。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括在所述相移電路上接收所述電壓控制信號。
10.用于產(chǎn)生輸出信號的電路，所述電路包括控制信號施加裝置，用于將電壓控制信號加到相移電路中的電極上；第一發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號的頻率取決于所述電極；以及第二發(fā)生裝置，用于根據(jù)所述電極在所述相移電路中產(chǎn)生相移。
全文摘要
本發(fā)明公開了產(chǎn)生輸出信號的基于變?nèi)荻O管的環(huán)形振蕩器及其方法。該環(huán)形振蕩器包括具有第一電極的第一相移電路。該環(huán)形振蕩器還包括具有第二電極的第二相移電路以及具有第三電極的第三相移電路。第三相移電路的輸出交叉耦合到第一相移電路的輸入。環(huán)形振蕩器的相移電路包括電極，該電極具有變?nèi)荻O管并為相移電路產(chǎn)生相移。可以調(diào)節(jié)或者改變變?nèi)荻O管以便調(diào)諧相移、相移電路和振蕩器的頻率。如果變?nèi)荻O管處于振蕩器的最終相移電路中，變?nèi)荻O管耦合到為該變?nèi)荻O管提供電壓的二極管。將電壓控制信號加到電極以及振蕩器上，以便產(chǎn)生具有特定頻率的輸出信號。
文檔編號H03B5/20GK1677840SQ20051006259
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者亨明·奇恩 申請人:美國博通公司