專利名稱：一種信號發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種信號發(fā)生器。
背景技術(shù)：
近年來，移動(dòng)通訊技術(shù)發(fā)展迅猛，3G、WLAN等通訊技術(shù)的涌現(xiàn)對高速、低成本等 高性能通訊電路的需求逐步提高。高集成度的收發(fā)機(jī)為調(diào)制器和解調(diào)器提供精確正交I/ Q(in-phase/quadrature-phase)兩路信號，在移動(dòng)通訊技術(shù)中廣泛應(yīng)用，并由于其低成本 的優(yōu)勢成為收發(fā)機(jī)的發(fā)展趨勢，其中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生所述I/Q兩路信號的分頻器技術(shù)以其功耗 低，I/Q匹配精度較高的優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞?，F(xiàn)有技術(shù)中的分頻器應(yīng)用較為廣泛的是高速動(dòng)態(tài)CMOS分頻器，如圖1所示，所述 高速動(dòng)態(tài)CMOS分頻器包括第一反相器101，第二反相器102和第三反相器103，所述第一 反相器101和第二反相器102分別由差分時(shí)鐘信號CLK和CLKb控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鎖存，第三反 相器103實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋要求的180°的反相功能。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)雖然現(xiàn)有技術(shù)中的所述高速動(dòng)態(tài)CMOS分頻器工作效率高、功耗低， 但在輸出產(chǎn)生正交差分信號時(shí)，精確度不高，故需要能夠產(chǎn)生精確分頻的正交差分信號的 發(fā)生器來滿足上述需求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種信號發(fā)生器，以實(shí)現(xiàn)精確地產(chǎn)生正交差分信號的目 的。一種信號發(fā)生器，包括第一分頻器、第二分頻器、結(jié)構(gòu)相同的第一反相反饋電路 和第二反相反饋電路，其中所述第一分頻器與所述第二分頻器結(jié)構(gòu)相同，均包含輸出端和中間節(jié)點(diǎn)端；所述第一反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的輸出端與所述第二分頻器的輸 出端之間；所述第二反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端和所述第二分頻器 的中間節(jié)點(diǎn)端之間。本信號發(fā)生器的所述兩個(gè)分頻器分別具有輸出端與中間節(jié)點(diǎn)端，鑒于所述中間節(jié) 點(diǎn)端相對于所述輸出端具有90°的相移，從而產(chǎn)生了正交的信號；所述第一反相反饋電路 耦合于所述第一分頻器的輸出端與第二分頻器的輸出端之間產(chǎn)生了一路差分信號，而所 述第二反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端和所述第二分頻器的中間節(jié)點(diǎn) 端之間又產(chǎn)生了一路差分信號，且由于所述第一分頻器與所述第二分頻器在結(jié)構(gòu)上相同， 并結(jié)合結(jié)構(gòu)相同、具有反相及反饋功能的第一反相反饋電路和第二反相反饋電路，所述信 號發(fā)生器結(jié)構(gòu)上高度對稱，并設(shè)有反饋電路，從而在所述信號發(fā)生器的輸出端產(chǎn)生了 0°、 90°、180°和270°的精確正交差分信號，克服了現(xiàn)有技術(shù)的分頻器不能產(chǎn)生精確的正交 差分信號的缺點(diǎn)。
優(yōu)選地，所述第一反相反饋電路具體為結(jié)構(gòu)相同并交叉耦合的第一反相器和第 二反相器，所述第二反相反饋電路具體為結(jié)構(gòu)相同并交叉耦合的第三反相器與第四反相
ο所述第一反相反饋電路和所述第二反相反饋電路用最少的器件實(shí)現(xiàn)了反相的功 能，能夠恒定保持所述反饋電路兩端的信號具有180°的相移，并減少了所述信號發(fā)生器的 所述輸出端和所述中間節(jié)點(diǎn)端的寄生電容，提高了所述信號發(fā)生器產(chǎn)生信號的質(zhì)量(功耗 和噪聲性能)和速率。優(yōu)選地，所述第一反相器、所述第二反相器、所述第三反相器與所述第四反相器均 為匪OS反相器。所述NMOS反相器作為優(yōu)選，在本發(fā)明中使用，但并不限于本反相器，PMOS也是能 夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明技術(shù)效果的電路結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述第一分頻器與所述第二分配器為結(jié)構(gòu)相同的分頻器，均包括一對交 叉耦合的鎖存器。優(yōu)選地，所述鎖存器具體為邊沿觸發(fā)器。優(yōu)選地，所述邊沿觸發(fā)器具體為D觸發(fā)器。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例采用結(jié)構(gòu)上相同的第一分頻器與第 二分頻器，并配合結(jié)構(gòu)相同，具有反相和信號反饋功能的第一反相反饋電路與第二反相反 饋電路，所述第一反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的輸出端與第二分頻器的輸出端之 間，產(chǎn)生了一路差分信號；所述第二反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端和 所述第二分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端之間，又產(chǎn)生了一路差分信號；所述兩個(gè)分頻器分別具有輸 出端與中間節(jié)點(diǎn)端，所述中間節(jié)點(diǎn)端相對于所述輸出端具有90°的相移，而產(chǎn)生了正交的 信號，所述信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)上高度對稱，并設(shè)有反饋電路，在所述信號發(fā)生器的輸出端產(chǎn)生 了 0°、90°、180°和270°的精確正交差分信號，克服了現(xiàn)有技術(shù)的分頻器不能產(chǎn)生精確 的正交差分信號的缺點(diǎn)；同時(shí)，由所述第一反相器與所述第二反相器交叉耦合形成的第一 反相反饋電路以及由所述第三反相器與所述第四反相器交叉耦合形成的第二反相反饋電 路，用較少的器件實(shí)現(xiàn)了反相的功能，能夠恒定保持所述反饋電路兩端的信號具有180°的 相移，并實(shí)現(xiàn)了減少所述信號發(fā)生器的所述輸出端和所述中間節(jié)點(diǎn)端的寄生電容，提高所 述信號發(fā)生器產(chǎn)生信號的質(zhì)量和速率的技術(shù)效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種高速動(dòng)態(tài)CMOS分頻器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例公開的一種信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種信號發(fā)生器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了引用和清楚起見，下文中使用的技術(shù)名詞、簡寫或縮寫總結(jié)如下CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，電 壓控制的一種放大器件；D觸發(fā)器又稱為邊沿D觸發(fā)器，電平觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí)，必須在正跳沿前 加入輸入信號。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供了一種信號發(fā)生器，以實(shí)現(xiàn)精確地產(chǎn)生正交差分信號的目的。圖2出了一種信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)，包括第一分頻器201、第二分頻器202、結(jié)構(gòu)相同 的第一反饋電路203和第二反相反饋電路204，其中所述第一分頻器201與所述第二分頻器202結(jié)構(gòu)相同，所述第一分頻器201包 含輸出端2011和中間節(jié)點(diǎn)端2012 ；所述第二分頻器202包含輸出端2021和中間節(jié)點(diǎn)端 2022 ；所述第一反相反饋電路203耦合于所述第一分頻器201的輸出端2011與所述第 二分頻器202的輸出端2021之間；所述第二反相反饋電路204耦合于所述第一分頻器201的中間節(jié)點(diǎn)端2012和所 述第二分頻器202的中間節(jié)點(diǎn)端2022之間。該實(shí)施例中的信號發(fā)生器中所述第一分頻器201與第二分頻器202分別具有輸出 端與中間節(jié)點(diǎn)端，鑒于所述中間節(jié)點(diǎn)端相對于所述輸出端具有90°的相移，從而產(chǎn)生了正 交的信號；所述第一反相反饋電路203耦合于所述第一分頻器201的輸出端2011與第二分 頻器202的輸出端2021之間產(chǎn)生了一路差分信號，相應(yīng)的，所述第二反相反饋電路204耦 合于所述第一分頻器201的中間節(jié)點(diǎn)端2012和所述第二分頻器202的中間節(jié)點(diǎn)端2022之 間又產(chǎn)生了一路差分信號，且由于所述第一分頻器201與所述第二分頻器202在結(jié)構(gòu)上相 同，并具有反相和信號反饋功能的第一反相反饋電路203和第二反相反饋電路204，所述信 號發(fā)生器結(jié)構(gòu)上高度對稱，并設(shè)有反饋電路，從而在所述信號發(fā)生器的輸出端產(chǎn)生了 0°、 90°、180°和270°的精確正交差分信號，克服了現(xiàn)有技術(shù)的分頻器不能產(chǎn)生精確的正交 差分信號的缺點(diǎn)。另外，所述信號發(fā)生器在結(jié)構(gòu)上芯片面積更小，器件選擇使得信號發(fā)生器的功耗 更低。需要說明的是，所述第一分頻器與所述第二分頻器分別包括一對交叉耦合的鎖存 器。所述鎖存器具體為邊沿觸發(fā)器，而所述邊沿觸發(fā)器具體為D觸發(fā)器。圖3示出了又一種信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，包括第一分頻器301、第二分頻器302、 結(jié)構(gòu)相同的第一反相器303和第二反相器304，結(jié)構(gòu)相同的第三反相器305和第四反相器 306，其中
所述第一分頻器301與所述第二分頻器302結(jié)構(gòu)相同，所述第一分頻器包含輸出 端3011和中間節(jié)點(diǎn)端3012 ；所述第二分頻器包含輸出端3021和中間節(jié)點(diǎn)端3022 ；所述第一反相器303與所述第二反相器304交叉耦合，形成第一反相反饋電路 307，耦合于所述第一分頻器301的輸出端3011與所述第二分頻器302的輸出端3021之 間；所述第三反相器305與第四反相器306所述交叉耦合，形成第二反相反饋電路 308，耦合于所述第一分頻器301的中間節(jié)點(diǎn)端3012和所述第二分頻器302的中間節(jié)點(diǎn)端 3022之間。所述第一反相反饋電路307和所述第二反相反饋電路308用最少的器件實(shí)現(xiàn)了反 相的功能，能夠恒定保持所述反饋電路兩端的信號具有180°的相移，并減少了所述信號發(fā) 生器的所述輸出端和所述中間節(jié)點(diǎn)端的寄生電容，提高了所述信號發(fā)生器產(chǎn)生信號的質(zhì)量 和速率。需要明確的是，該實(shí)施例中，所述第一反相器、所述第二反相器、所述第三反相器 和所述第四反相器均為NMOS反相器；所述第一分頻器與所述第二分頻器分別包括一對交 叉耦合的鎖存器。所述鎖存器具體為邊沿觸發(fā)器，而所述邊沿觸發(fā)器具體為D觸發(fā)器。需要注意的是，上述具體實(shí)施方式
并不局限于列舉形式。圖4示出了一種信號發(fā)生器的具體結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為一種信號發(fā)生器具體電路結(jié) 構(gòu)，包括第一分頻器401、第二分頻器402、第一反相反饋電路403和第二反相反饋電路 404 所述第一分頻器401由交叉耦合的第一鎖存器4011和第二鎖存器4012構(gòu)成，所 述第二分頻器402由交叉耦合的第三鎖存器4021和第四鎖存器4022構(gòu)成；需要說明的是，所述第一分頻器401與所述第二分配器402為結(jié)構(gòu)相同的分頻器， 所述第一分頻器401包含中間節(jié)點(diǎn)端，具體到所述圖4中，標(biāo)示為outll，在圖中兩個(gè)輸出 端outl2連接在一起，為與上一實(shí)施例對應(yīng)的輸出端；所述第二分頻器402包含中間節(jié)點(diǎn)端 out21 ；在圖中兩個(gè)out22連接在一起，為與上一實(shí)施例對應(yīng)的輸出端；作為優(yōu)選所述鎖存器具體為邊沿觸發(fā)器，而所述邊沿觸發(fā)器具體為D觸發(fā)器。所 述D觸發(fā)器作為實(shí)現(xiàn)該實(shí)施例的優(yōu)選，其他邊沿觸發(fā)器也可實(shí)現(xiàn)實(shí)施例，如JK觸發(fā)器和T 觸發(fā)器，在此不再一一列舉說明。所述第一反相反饋電路403與所述第二反相反饋電路404分別由一對交叉耦合的 反相器組成，各對反相器具體為NMOS反相器。所述NMOS反相器作為優(yōu)選，在本發(fā)明中使用， 但并不限于本反相器，PMOS也是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明技術(shù)效果的電路結(jié)構(gòu)，在此不再贅述及圖
7J\ ο綜上所述本發(fā)明的實(shí)施例中的信號發(fā)生器采用結(jié)構(gòu)上相同的第一分頻器與第二分頻器，配 合結(jié)構(gòu)相同具有反相和信號反饋功能的第一反相反饋電路與第二反相反饋電路，所述第一 反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的輸出端與第二分頻器的輸出端之間產(chǎn)生了一路差 分信號；所述第二反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端和所述第二分頻器的 中間節(jié)點(diǎn)端之間又產(chǎn)生了一路差分信號；所述兩個(gè)分頻器分別具有輸出端與中間節(jié)點(diǎn)端， 所述中間節(jié)點(diǎn)端相對于所述輸出端具有90°的相移，而產(chǎn)生了正交的信號，所述信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)上高度對稱，并設(shè)有反饋電路，在所述信號發(fā)生器的輸出端產(chǎn)生了 0°、90°、180° 和270°的精確正交差分信號，克服了現(xiàn)有技術(shù)的分頻器不能產(chǎn)生精確的正交差分信號的 缺點(diǎn)；同時(shí)，由所述第一反相器與所述第二反相器交叉耦合形成的第一反相反饋電路以及 由所述第三反相器與所述第四反相器交叉耦合形成的第二反相反饋電路，用較少的器件實(shí) 現(xiàn)了反相的功能，能夠恒定保持所述反饋電路兩端的信號具有180°的相移，并實(shí)現(xiàn)了減少 所述信號發(fā)生器的所述輸出端和所述中間節(jié)點(diǎn)端的寄生電容，提高所述信號發(fā)生器產(chǎn)生信 號的質(zhì)量和速率的技術(shù)效果。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參考即可。專業(yè)技術(shù)人員可以對每 個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的 范圍。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
一種信號發(fā)生器，其特征在于，包括第一分頻器、第二分頻器、結(jié)構(gòu)相同的第一反相反饋電路和第二反相反饋電路，其中所述第一分頻器與所述第二分頻器結(jié)構(gòu)相同，均包含輸出端和中間節(jié)點(diǎn)端；所述第一反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的輸出端與所述第二分頻器的輸出端之間；所述第二反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端和所述第二分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號發(fā)生器，其特征在于，所述第一反相反饋電路具體為結(jié) 構(gòu)相同并交叉耦合的第一反相器和第二反相器；所述第二反相反饋電路具體為結(jié)構(gòu)相同并交叉耦合的第三反相器與第四反相器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號發(fā)生器，其特征在于，所述第一反相器、所述第二反相 器、所述第三反相器和所述第四反相器均為NMOS反相器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號發(fā)生器，其特征在于，所述第一分頻器與所述第二分頻 器分別包括一對交叉耦合的鎖存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號發(fā)生器，其特征在于，所述鎖存器具體為邊沿觸發(fā)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號發(fā)生器，其特征在于，所述邊沿觸發(fā)器具體為D觸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開的信號發(fā)生器采用結(jié)構(gòu)相同的第一分頻器與第二分頻器，配合結(jié)構(gòu)相同具有反相和反饋功能的第一反相反饋電路與第二反相反饋電路，所述第一反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的輸出端與第二分頻器的輸出端之間產(chǎn)生了一路差分信號；所述第二反相反饋電路耦合于所述第一分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端和所述第二分頻器的中間節(jié)點(diǎn)端之間又產(chǎn)生了一路差分信號；所述兩個(gè)分頻器分別具有輸出端與中間節(jié)點(diǎn)端，所述中間節(jié)點(diǎn)端相對于所述輸出端具有90°的相移，而產(chǎn)生了正交信號，所述信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)上高度對稱并設(shè)有反饋電路，在輸出端產(chǎn)生了0°、90°、180°和270°的精確正交差分信號，克服了現(xiàn)有的分頻器不能產(chǎn)生精確正交差分信號的缺點(diǎn)。
文檔編號H03K3/02GK101882922SQ20101021756
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者王冬春, 黃沫 申請人:廣州市廣晟微電子有限公司