一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電感電容壓控振蕩器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器。本發(fā)明加快了交叉耦合MOS管的電流切換速度，從而減小了交叉耦合MOS管的電流波形占空比，進(jìn)而降低了交叉耦合MOS管給低相位噪聲電感電容壓控振蕩器帶來(lái)的相位噪聲。另外，本發(fā)明減少了后尾電流源NMOS管的陷阱數(shù)量，進(jìn)一步降低低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。本發(fā)明增大交叉耦合負(fù)阻所提供的能量，進(jìn)而增加諧振電路的振蕩波形幅度，從而再次降低低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電感電容壓控振蕩器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低相位噪聲電感電容壓 控振蕩器。 一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器

【背景技術(shù)】
[0002] 電感電容壓控振蕩器是時(shí)鐘產(chǎn)生和時(shí)鐘綜合電路里的關(guān)鍵模塊，通常利用電感電 容壓控振蕩器產(chǎn)生高頻的振蕩信號(hào)。但是，隨著振蕩頻率升高，振蕩波形很微小的抖動(dòng)對(duì)其 它電路的工作都有很大的影響，所以隨著頻率的升高對(duì)低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的 相位噪聲要求也越來(lái)越嚴(yán)格。
[0003] 在低相位噪聲電感電容壓控振蕩器中，電感和電容并聯(lián)形成諧振電路，在有外界 提供給諧振電路足夠大的能量后，諧振電路振蕩產(chǎn)生頻率為的正弦波，而提供 能量的單元通常由交叉耦合的M0S對(duì)形成負(fù)阻來(lái)完成。將交叉耦合的M0S對(duì)與諧振電路并 聯(lián)就可以形成基本的振蕩模塊。
[0004] 在低相位噪聲電感電容壓控振蕩器中，提供給諧振電路能量的交叉耦合M0S管在 導(dǎo)通時(shí)會(huì)有電流流過(guò)，在電流不為0時(shí)就會(huì)將電流噪聲傳遞到諧振電路中，導(dǎo)致低相位噪 聲電感電容壓控振蕩器輸出信號(hào)噪聲增加。在振蕩時(shí)，每個(gè)交叉稱合M0S管的電流波形呈 周期性變化，如果能減小電流波形的占空比，進(jìn)而減小交叉耦合負(fù)阻給諧振電路帶來(lái)的噪 聲，從而降低低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的輸出相位噪聲。另外，低相位噪聲電感電容 壓控振蕩器的尾電流源M0S管在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生陷阱，這些陷阱會(huì)增大尾電流源上所流過(guò)電 流的噪聲，從而影響諧振電路振蕩波形的頻譜純度，增大輸出波形相位噪聲。
[0005] 在諧振電路振蕩時(shí)，振蕩波形容易受到周圍噪聲的干擾，如果振蕩波形的幅度很 小，受到外界干擾會(huì)更加嚴(yán)重，從而會(huì)增大輸出波形相位噪聲。所以，如果能增大交叉耦合 負(fù)阻所提供的能量，那么諧振電路的振蕩波形幅度也會(huì)增加，從而降低低相位噪聲電感電 容壓控振蕩器的相位噪聲。
[0006] 圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中尾電流源固定偏置的低相位噪聲電感電容壓控振蕩器結(jié) 構(gòu)示意圖，符號(hào)-p表示接電源，符號(hào)丄表示接地。ind是兩端電感；Cvarl和Cvar2是可 變電容；可變電容調(diào)節(jié)電壓Vtune與Cvarl和Cvar2的陽(yáng)極相連；固定電容C1接到輸入差 分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P和Cvarl陰極之間；固定電容C2接到輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N和 Cvar2陰極之間；由ind、Cvarl、Cvar2、C1和C2形成基本的諧振電路。
[0007] PM0S管Mpl和PM0S管Mp2的襯底接電源電壓Vdd ;PM0S管Mpl的漏極和PM0S管 Mp2的柵極接輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VCOP ;PM0S管Mp2的漏極和PM0S管Mpl的柵極接輸 入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VCON ;PM0S管Mpl和PM0S管Mp2交叉耦合形成負(fù)阻為諧振電路提供 能量。
[0008] NM0S管Mnl的漏極和NM0S管Mn2的柵極與輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P相連； NM0S管Mn2的漏極和NM0S管Mnl的柵極與輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N相連；NM0S管Mnl 的襯底和源極短接與NMOS管Mn3的漏極相連；NMOS管Mn2的襯底和源極短接與NMOS管Mn3 的漏極相連；NM0S管Mn3的柵極接控制電壓Vc ;NM0S管Mn3的襯底和源極短接后接地Gnd。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] (一）要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0010] 減小電流波形的占空比，進(jìn)而減小交叉耦合負(fù)阻給諧振電路帶來(lái)的噪聲，從而降 低低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的輸出相位噪聲。
[0011] 減小尾電流源NM0S管陷阱數(shù)量，從而降低低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相 位噪聲。
[0012] 增大交叉耦合負(fù)阻所提供的的能量，進(jìn)而增加諧振電路的振蕩波形幅度，從而降 低低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。
[0013] (二）技術(shù)方案
[0014] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器，包 括基本振蕩模塊，所述基本振蕩模塊包括：電源電壓Vdd、可變電容Cvarl、可變電容Cvar2、 可變電容調(diào)節(jié)電壓Vtune、兩端電感ind、固定電容Cl、固定電容C2、NMOS管Mnl、NMOS管 Mn2、PM0S管Mpl和PM0S管Mp2,其特征在于，所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器還包括： NM0S管Mn4、固定電容Cel、固定電容Cc2、尾電流源偏置電壓Vbias、電阻R1和電阻R2 ;所 述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P處接固定電容Cel ;所述 固定電容Cel的另一端與NM0S管Mn3的柵極相連，取代控制電壓Vc ;所述NM0S管Mn4的 漏極與NM0S管Mn3的漏極相連，所述NM0S管Mn4的襯底和源極短接后接地Gnd ;在輸入差 分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N處接固定電容Cc2 ;固定電容Cc2另一端與NM0S管Mn4柵極相連；電 阻R1連接在尾電流源偏置電壓Vbias和NM0S管Mn3的柵極之間；電阻R2連接在尾電流源 偏置電壓Vbias和NM0S管Mn4的柵極之間。
[0015] 優(yōu)選地，所述NM0S管Mnl的襯底與源極斷開，所述NM0S管Mnl的襯底與電源電壓 Vdd相連；所述NM0S管Mn2的襯底與源極斷開，所述NM0S管Mn2的襯底與電源電壓Vdd相 連。
[0016] 優(yōu)選地，所述NM0S管Mnl和Mn2的襯底與電源電壓Vdd相連的負(fù)阻襯底偏壓大于 所述NM0S管Mnl和Mn2的源極電壓。
[0017] 優(yōu)選地，所述可變電容Cvarl和Cvar2的尺寸相同。
[0018] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種制作低相位噪聲電感電容壓控振蕩器 的方法，所述方法分為如下步驟：
[0019] 在所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P處接固定 電容Cel ;
[0020] 將所述固定電容Cel的另一端與NMOS管Mn3的柵極相連，取代控制電壓Vc ;
[0021] 將所述NMOS管Mn4的漏極與NMOS管Mn3的漏極相連；
[0022] 將所述NM0S管Mn4的襯底和源極短接后接地Gnd ;
[0023] 在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N處接固定電容Cc2 ;
[0024] 將固定電容Cc2另一端與NMOS管Mn4柵極相連；
[0025] 在尾電流源偏置電壓Vbias和NM0S管Mn3的柵極之間連接電阻R1 ;
[0026] 在尾電流源偏置電壓Vbias和NM0S管Mn4的柵極之間連接電阻R2。
[0027] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了另一種制作低相位噪聲電感電容壓控振蕩 器的方法，所述方法分為如下步驟：
[0028] 將所述NM0S管Mnl的襯底與源極斷開；
[0029] 將所述NM0S管Mnl的襯底與電源電壓Vdd相連；
[0030] 將所述NM0S管Mn2的襯底與源極斷開；
[0031] 將所述NM0S管Mn2的襯底與電源電壓Vdd相連；
[0032] 在所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P處接固定 電容Cel ;
[0033] 將所述固定電容Cel的另一端與NM0S管Mn3的柵極相連，取代控制電壓Vc ;
[0034] 將所述NM0S管Mn4的漏極與NM0S管Mn3的漏極相連；
[0035] 將所述NM0S管Mn4的襯底和源極短接后接地Gnd ;
[0036] 在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N處接固定電容Cc2 ;
[0037] 將固定電容Cc2另一端與NM0S管Mn4柵極相連；
[0038] 在尾電流源偏置電壓Vbias和NM0S管Mn3的柵極之間連接電阻R1 ;
[0039] 在尾電流源偏置電壓Vbias和NM0S管Mn4的柵極之間連接電阻R2。
[0040] (三）有益效果
[0041] 本發(fā)明，加快了交叉耦合M0S管的電流切換速度，從而減小了交叉耦合M0S管的電 流波形占空比，進(jìn)而降低了交叉耦合M0S管給低相位噪聲電感電容壓控振蕩器帶來(lái)的相位 噪聲。另外，本發(fā)明減少了后尾電流源NM0S管的陷阱數(shù)量，進(jìn)一步降低低相位噪聲電感電 容壓控振蕩器的相位噪聲。本發(fā)明將交叉耦合的NM0S管Mnl和Mn2的襯底接到電源電壓 Vdd上，NM0S管Mnl和Mn2的閾值電壓會(huì)減小，從而流過(guò)NM0S管Mnl和Mn2的電流會(huì)增大， 交叉耦合的NM0S管Mnl和Mn2形成的負(fù)阻給諧振電路提供的能量更大，從而使諧振電路振 蕩波形的幅度增加，所以降低了低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。本發(fā)明增大 交叉耦合負(fù)阻所提供的的能量，進(jìn)而增加諧振電路的振蕩波形幅度，從而再次降低低相位 噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。
[0042] 通過(guò)電路仿真工具Spectre仿真發(fā)現(xiàn)，對(duì)于如圖1所示的固定尾電流源低相 位噪聲電感電容壓控振蕩器結(jié)構(gòu)，電路振蕩在6. 25GHz時(shí)，頻偏1MHz處的相位噪聲 為-108. 13dBc/Hz，仿真結(jié)果如圖4所示。而在采用了本發(fā)明所提出的NM0S尾電流源動(dòng)態(tài) 切換技術(shù)后，電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，對(duì)圖2所示電路進(jìn)行仿真，電路振蕩在6. 25GHz時(shí)，頻偏 1MHz處的相位噪聲仿真結(jié)果如圖5所示為-113. 96dBc/Hz。相對(duì)于固定尾電流源結(jié)構(gòu)，采 用NM0S尾電流源動(dòng)態(tài)切換技術(shù)后相位噪聲降低了 5. 83dB。
[0043] 另外，在圖3中，將交叉耦合NM0S管Mnl和Mn2的襯底接到電源電壓Vdd，從而減 小Mnl和Mn2的閾值電壓，提高交叉耦合NM0S管為諧振電路提供的能量，增大低相位噪聲 電感電容壓控振蕩器振蕩波形幅度，降低相位噪聲。圖3所示電路既采用了 NM0S尾電流源 動(dòng)態(tài)技術(shù)，又將Mnl和Mn2的襯底接到電源電壓Vdd，對(duì)圖3所示的電路采用Spectre進(jìn)行 仿真發(fā)現(xiàn)，電路工作在6. 25GHz時(shí)，頻偏1MHz處的相位噪聲如圖6所示為-115. 38dBc/Hz， 與只采用NM0S尾電流源動(dòng)態(tài)切換技術(shù)的圖2電路相比，相位噪聲降低了 1. 42dB。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044] 為了更清楚地說(shuō)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(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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。
[0045] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中尾電流源固定偏置的低相位噪聲電感電容壓控振蕩器一個(gè)實(shí) 施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意 圖；
[0047] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器一個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0048] 圖4是圖1所示尾電流源固定偏置的低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在振蕩頻率 為6. 25GHz時(shí)的相位噪聲仿真結(jié)果圖；
[0049] 圖5是圖2所不一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在振蕩頻率為6. 25GHz時(shí)相 位噪聲仿真結(jié)果圖；
[0050] 圖6是圖3所不一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在振蕩頻率為6. 25GHz時(shí)相 位噪聲仿真結(jié)果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051] 下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以 下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0052] 圖2所不為本發(fā)明一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的一個(gè)實(shí)施例，ind表不 電感，Cl、C2、Ccl和Cc2表示固定電容，Cvarl和Cvar2表示可變電容，R1和R2表示電阻， Mnl、Mn2、Mn3和Mn4表示NM0S管，Mpl和Mp2表示PM0S管。其中，電感ind、固定電容C1和 C2、可變電容Cvarl和Cvar2形成基本的諧振電路，并且將電壓Vtune接在可變電容Cvarl 和Cvar2的陽(yáng)極用來(lái)改變Cvarl和Cvar2的電容值，從而改變低相位噪聲電感電容壓控振 蕩器的振蕩頻率。交叉耦合的PM0S管Mpl和Mp2以及交叉耦合NM0S管Mnl和Mn2分別與 諧振電路并聯(lián)并為其提供振蕩所需的能量。相比圖1，所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器 在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P處接固定電容Cel ;所述固定電容Cel的另一端與NM0S管 Mn3的柵極相連，取代控制電壓Vc ;所述NM0S管Mn4的漏極與NM0S管Mn3的漏極相連，所 述NM0S管Mn4的襯底和源極短接后接地Gnd ;在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N處接固定電容 Cc2 ;固定電容Cc2另一端與NM0S管Mn4柵極相連；尾電流源NM0S管Mn3和Mn4接在交叉 耦合NM0S負(fù)阻Mnl和Mn2的源極與地之間；在尾電流源偏置電壓Vbias和NM0S管Mn3的 柵極之間接電阻R1 ;在尾電流源偏置電壓Vbias和NM0S管Mn4的柵極之間接電阻R2 ;電壓 Vbias通過(guò)電阻R1和R2分別給NM0S管Mn3和NM0S管Mn4提供直流偏置電壓。固定電容 C1和C2的電容值大小相等，可變電容Cvarl和Cvar2的尺寸相同。
[0053] 圖3所示為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的低相位噪聲電感電容壓控振蕩器結(jié)構(gòu)示 意圖。相對(duì)圖2所示低相位噪聲電感電容壓控振蕩器，所述NM0S管Mnl的襯底與源極斷 開，所述NM0S管Mnl的襯底與電源電壓Vdd相連；所述NM0S管Mn2的襯底與源極斷開，所 述NMOS管Mn2的襯底與電源電壓Vdd相連。
[0054] 在低相位噪聲電感電容壓控振蕩器振蕩時(shí)，由于輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P和 VC0N是差分的振蕩波形，當(dāng)VC0P為高電平時(shí)，VC0N為低電平，此時(shí)通過(guò)兩個(gè)耦合電容耦合 后Mn3管導(dǎo)通，Mn4管關(guān)閉；當(dāng)VC0N為高電平時(shí)，VC0P為低電平，此時(shí)通過(guò)兩個(gè)耦合電容耦 合后Mn4管導(dǎo)通，Mn3管關(guān)閉。這樣，就在低相位噪聲電感電容壓控振蕩器振蕩時(shí)形成了交 替導(dǎo)通的兩個(gè)NM0S尾電流源。它的好處是可以減小低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相 位噪聲，下面來(lái)具體分析一下。
[0055] 從圖3上可以看出，兩個(gè)尾電流源管Mn3和Mn4柵源電壓分別表示為
[0056] * II) = I'bias-^cosCcaf ^
[0057] 其中，Vbias是Mn3和Mn4管柵極的直流偏置電壓，A是諧振電路振蕩波形的幅度， ω是振蕩波形的角頻率，φ是振蕩波形的相位。兩個(gè)尾電流源NM0S管Mn3和Mn4的總電流 大小為 ____1.
[0058] ~ ^ β(^ΜΛ·ΛτΑ ~ %,)* ( ? }
[0059] 進(jìn)一步計(jì)算可以得出
[0060] ha} = ffUym&s - F&)2 -f- .42 c〇i2C?t - φ)] ^ ^ ^
[0061] 其中，β是尾電流源NMOS管的導(dǎo)電因子，Vth是尾電流源NMOS管的閾值電壓。 從方程4可以看出，在低相位噪聲電感電容壓控振蕩器輸出波形VC0P和VC0N相交處， 等于0,所以，此時(shí)總的尾電流源值最小，也就是說(shuō)在差分輸出波形相交 處，交叉耦合負(fù)阻M0S管Mnl、Mn2、Mpl和Mp2的電流切換速度增加，從而這些交叉耦合M0S 管的電流波形占空比減小。因此，可以降低交叉耦合M0S管給諧振電路帶來(lái)的相位噪聲。
[0062] 另外，由于兩個(gè)尾電流源M0S管Mn3和Mn4交替導(dǎo)通，所以，每個(gè)M0S管在導(dǎo)通時(shí) 產(chǎn)生的陷阱在不導(dǎo)通時(shí)會(huì)逐漸減少，從而降低尾電流源管的噪聲電流，進(jìn)而減小對(duì)LC Tank 相位噪聲的影響。
[0063] 如圖3所示，本發(fā)明將交叉耦合的NM0S管Μη 1和Mn2的襯底接到電源電壓Vdd上， 這樣NM0S管Mnl和Mn2的閾值電壓會(huì)減小，從而流過(guò)NM0S管Mnl和Mn2的電流會(huì)增大，交 叉耦合的Mnl和Mn2形成的負(fù)阻給諧振電路提供的能量更大，從而使諧振電路振蕩波形的 幅度增加，所以降低了低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。
[0064] 下面給出本發(fā)明中降低相位噪聲方案的仿真結(jié)果及分析。
[0065] 利用電路仿真工具Spectre對(duì)上面的電路進(jìn)行仿真，該仿真實(shí)驗(yàn)基于SMIC65nm CMOS工藝，電源電壓為1. 2V。
[0066] 對(duì)于圖1中的原始結(jié)構(gòu)，電路振蕩在6. 25GHz時(shí)，頻偏1MHz處的相位噪聲 為-108. 13dBc/Hz，如圖4所示；采用了本發(fā)明中提出的NM0S尾電流源動(dòng)態(tài)切換技術(shù)后，振 蕩在6. 25GHz時(shí)，頻偏1MHz處的相位噪聲為-113. 96Bc/Hz，如圖5所示；相對(duì)于圖1所示 的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，相位噪聲降低了 5. 83dB。
[0067] 圖3為本發(fā)明提出的低相位噪聲低相位噪聲電感電容壓控振蕩器結(jié)構(gòu)，其中采用 了 NM0S尾電流源動(dòng)態(tài)切換技術(shù)以及交叉耦合NM0S管襯底接電源的方法。對(duì)圖3進(jìn)行仿真， 電路工作在6. 25GHz時(shí)，頻偏1MHz處的相位噪聲為-115. 38dBc/Hz，如圖6所示。相對(duì)于只 采用尾電流源動(dòng)態(tài)切換技術(shù)，相位噪聲降低了 1. 42dB，即說(shuō)明了將交叉耦合負(fù)阻NM0S管的 襯底接電源后，相位噪聲降低了 1.42dB。
[0068] 綜上所述，本發(fā)明的低相位噪聲低相位噪聲電感電容壓控振蕩器結(jié)構(gòu)，采用了 N0MS尾電流源動(dòng)態(tài)切換技術(shù)，可以減小交叉耦合負(fù)阻M0S管的電流波形占空比，并減少尾 電流源M0S管陷阱的產(chǎn)生，從而有效降低低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。另 夕卜，本發(fā)明方案中將交叉耦合NM0S管的襯底接電源，減小了 NM0S管閾值電壓，增大了交叉 耦合負(fù)阻的電流，從而降低了低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的相位噪聲。
[〇〇69] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器，包括基本振蕩模塊，所述基本振蕩模塊包括： 電源電壓Vdd、可變電容Cvarl、可變電容Cvar2、可變電容調(diào)節(jié)電壓Vtune、兩端電感ind、固 定電容C1、固定電容C2、NMOS管Μη 1、NMOS管Mn2、PMOS管Mp 1和PMOS管Mp2，所述固定電 容C1和C2的電容值大小相等，其特征在于，所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器還包括： NMOS管Mn4、固定電容Cel、固定電容Cc2、尾電流源偏置電壓Vbias、電阻R1和電阻R2 ;所 述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P處接固定電容Cel ;所述 固定電容Cel的另一端與NMOS管Mn3的柵極相連，取代控制電壓Vc ;所述NMOS管Mn4的 漏極與NMOS管Mn3的漏極相連，所述NMOS管Mn4的襯底和源極短接后接地Gnd ;在輸入差 分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N處接固定電容Cc2 ;固定電容Cc2另一端與NMOS管Mn4柵極相連；電 阻R1連接在尾電流源偏置電壓Vbias和NMOS管Mn3的柵極之間；電阻R2連接在尾電流源 偏置電壓Vbias和NMOS管Mn4的柵極之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器，其特征在于，所述 NMOS管Mnl的襯底與源極斷開，所述NMOS管Mnl的襯底與電源電壓Vdd相連；所述NMOS管 Mn2的襯底與源極斷開，所述NMOS管Mn2的襯底與電源電壓Vdd相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器，其特征在于，所述 NMOS管Mnl和Mn2的襯底與電源電壓Vdd相連的負(fù)阻襯底偏壓大于所述NMOS管Mnl和Mn2 的源極電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3項(xiàng)任一項(xiàng)所述的一種低相位噪聲電感電容壓控振蕩器，其特征 在于，所述可變電容Cvarl和Cvar2的尺寸相同。
5. -種制作權(quán)利要求1所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的方法，所述方法分為如 下步驟： 在所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P處接固定電容 Cel ； 將所述固定電容Cel的另一端與NMOS管Mn3的柵極相連，取代控制電壓Vc ; 將所述NMOS管Mn4的漏極與NMOS管Mn3的漏極相連； 將所述NMOS管Mn4的襯底和源極短接后接地Gnd ; 在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N處接固定電容Cc2 ; 將固定電容Cc2另一端與NMOS管Mn4柵極相連； 在尾電流源偏置電壓Vbias和NMOS管Mn3的柵極之間連接電阻R1 ; 在尾電流源偏置電壓Vbias和NMOS管Mn4的柵極之間連接電阻R2。
6. -種制作權(quán)利要求4所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器的方法，所述方法分為如 下步驟： 將所述NMOS管Mnl的襯底與源極斷開； 將所述NMOS管Mnl的襯底與電源電壓Vdd相連； 將所述NMOS管Mn2的襯底與源極斷開； 將所述NMOS管Mn2的襯底與電源電壓Vdd相連； 在所述低相位噪聲電感電容壓控振蕩器在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0P處接固定電容 Cel ； 將所述固定電容Cel的另一端與NMOS管Mn3的柵極相連，取代控制電壓Vc ; 將所述NMOS管Mn4的漏極與NMOS管Mn3的漏極相連； 將所述NM0S管Mn4的襯底和源極短接后接地Gnd ; 在輸入差分電壓輸出節(jié)點(diǎn)VC0N處接固定電容Cc2 ; 將固定電容Cc2另一端與NMOS管Mn4柵極相連； 在尾電流源偏置電壓Vbias和NMOS管Mn3的柵極之間連接電阻R1 ; 在尾電流源偏置電壓Vbias和NMOS管Mn4的柵極之間連接電阻R2。
【文檔編號(hào)】H03L7/099GK104052404SQ201410256766
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】王源, 甘善良, 賈嵩, 張鋼剛, 張興 申請(qǐng)人:北京大學(xué)