专利名称：振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及振荡器，更具体地，针对锁定在一起的两个或多个振荡器，特别是LC振荡器。
背景振荡器被使用于大多数类型的电子电路。在某些应用中，频率精确度和稳定度不太重要，但在其他的应用中，振荡器具有一个有非常低的相位噪声的纯的频谱是极其重要的。一种将这些要求设置得非常高的应用是在通信系统中。在通信系统中振荡器常常被看作为构件块，它应该是小的，优选地是集成的，具有低的制造成本，是可靠的，具有低的功耗，以及也满足最严格的信号质量要求。得到这些特性是一项困难的任务，特别是在振荡器构件块要在具有可用的有限半导体面积以及有限的可提供功率的集成电路上实现、而没有任何外部部件的情况下。
已经有几次尝试去努力对付这些矛盾的、但非常想要的振荡器品质。改进振荡器的相位噪声的一种方法是把两个振荡器锁定在一起。这在传统上已经导致两倍以上的、所需要的半导体面积，以便避免振荡器的谐振器互相干扰，以及留出空间用于把它们锁定在一起所需要的附加电路。除了附加振荡器以外，这个附加电路将增加构件块的总功耗。增加的功率和增加的占用面积对于便携的、通常是电池供电的通信设备(诸如蜂窝电话)而言是特别不想要的振荡器构件块的特性。看来仍旧存在对振荡器构件块改进的余地。
发明概要本发明的一个目的是规定一种减小振荡器(特别是LC振荡器)的相位噪声的方法。
本发明的另一个目的是规定一种改进振荡器特性、特别是LC振荡器的特性的方法。
本发明的再一个目的是规定具有低的相位噪声的LC振荡器。
上述的目的是按照本发明、通过频率锁定第一LC振荡器与至少第二LC振荡器的方法以及电路和因此也是一个装置而达到的。该方法包括把第一LC振荡器的谐振电感器通过互感与至少第二LC振荡器的谐振电感器相耦合。谐振电感器是所讨论的LC振荡器的谐振电路的电感器，即LC中的L(或者至少是它的一部分)。按照本发明的、包括两个锁定的差动(differential)的LC振荡器的振荡器电路的进展是通过AC耦合两个振荡器电路的基频AC接地点而把至少两个振荡器电路频率锁定在一起的振荡器装置。
上述的目的也是按照本发明、通过包括第一LC振荡器和第二LC振荡器的振荡器电路而达到的。第一LC振荡器包括谐振电感器，以及第二LC振荡器包括谐振电感器。第一LC振荡器和第二LC振荡器具有基本相同的基频。按照本发明，第一LC振荡器的谐振电感器通过互感被感应地耦合到第二LC振荡器的谐振电感器。由此，第一LC振荡器和第二LC振荡器可以互相频率锁定。
在某些实施例中，振荡器电路包括第三LC振荡器。该第三LC振荡器包括谐振电感器，以及第三LC振荡器的谐振电感器通过互感被感应地耦合到其他LC振荡器的至少一个其他谐振电感器。在这些实施例的某些实施例中，振荡器电路包括第四LC振荡器。该第四LC振荡器包括谐振电感器，以及该第四LC振荡器的谐振电感器通过互感而被感应地耦合到其他LC振荡器的至少一个其他谐振电感器。
在其他实施例中，振荡器电路包括任意数目的另外的LC振荡器。每个另外的LC振荡器包括谐振电感器，以及另外的LC振荡器的每个谐振电感器通过互感被感应地耦合到其他LC振荡器的至少一个其他谐振电感器。
在某些实施例中，在LC振荡器的谐振电感器之间通过互感的感应耦合是通过至少部分地交织缠绕各个谐振电感器(它们通过互感而感应耦合)的电感绕组而实现的。LC振荡器可以适当地具有基本上相同的电路。有利地，对于所有LC振荡器而言，LC振荡器的基频是基本上相同的频率。
在某些实施例中，LC振荡器是差动LC振荡器，其中每个差动LC振荡器包括由于差动对称性而导致的至少一个基频AC-地。
上述的目的还是按照本发明、通过通信单元而达到的，其中该通信单元包括按照任何前述实施例的振荡器电路。
上述的目的还是按照本发明、通过包括第一振荡器电路和第二振荡器电路的振荡器装置而达到的，每个振荡器电路是按照前述的实施例，其中每个LC振荡器是差动LC振荡器，包括由于差动对称性而导致的至少一个基频AC-地。按照本发明，该振荡器装置包括在第一振荡器电路的至少一个基频AC接地点之一与第二振荡器电路的至少一个基频AC接地点之一之间的第一AC耦合，因此把第一振荡器电路锁定到第二振荡器电路。
适当地，第一振荡器电路与第二振荡器电路基本上是相同的。有利地，第一AC耦合是在第一振荡器电路的第一基频AC接地点与第二振荡器电路的第一基频AC接地点之间，该第一基频AC接地点是相同的基频AC接地点。
在某些实施例中，振荡器装置包括在第一振荡器电路的第二基频AC接地点与第二振荡器电路的第二基频AC接地点之间的第二AC耦合，该第二基频AC接地点是相同的基频AC接地点。
振荡器装置的某些实施例包括类似的第三振荡器电路。适当地，或者第一AC耦合还被AC耦合到该第三振荡器电路的第一基频AC接地点，或者适当地，该振荡器电路包括在第一振荡器电路的第二基频AC接地点与第三振荡器电路的第二基频AC接地点之间的第二AC耦合，该第二基频AC接地点是相同的基频AC接地点，以及是与第一基频AC接地点分开的。
第三振荡器电路可以适当地或者具有与第一和第二振荡器电路基本上相同的基频，或者具有第一和第二振荡器电路的基频的基本上两倍的频率。
振荡器装置的某些实施例包括类似的第四振荡器电路。适当地，或者第一AC耦合还被AC耦合到第四振荡器电路的第一基频AC接地点，或者振荡器装置还包括在第二振荡器电路的一基频AC接地点(其与第二振荡器电路的第一基频AC接地点是分开的)与第四差动振荡器的相应的基频AC接地点之间的第三AC耦合。
有利地，第四振荡器电路可以具有一个基频，该基频基本上是第一和第二振荡器电路的基频的频率，或第四振荡器电路可以适当地具有一个基频，该基频基本上是第一和第二振荡器电路的基频的频率的两倍，或第四振荡器电路可以适当地具有一个基频，该基频基本上是第三振荡器电路的基频的频率的两倍。
在某些实施例中，在两个或多个基频AC接地点之间的一个或多个AC耦合还通过AC阻抗元件被耦合到电压源。在其他实施例中，在两个或多个基频AC接地点之间的一个或多个AC耦合还通过AC阻抗元件被耦合到地。
适当地，在两个或多个基频AC接地点之间的一个或多个AC耦合是直接耦合，和/或在两个或多个基频AC接地点之间的一个或多个AC耦合是电阻耦合，和/或在两个或多个基频AC接地点之间的一个或多个AC耦合是电容耦合。
上述的目的还是按照本发明、通过包括任意数目的(至少两个)振荡器电路的振荡器装置而达到的，每个振荡器电路是按照前述的实施例，其中每个LC振荡器是差动LC振荡器，它包括由于差动对称性而导致的至少一个基频AC-地。按照本发明，振荡器装置包括在振荡器电路的基频AC接地点之间的任意数目的AC耦合，因此频率锁定该振荡器电路。
上述的目的还是按照本发明、通过通信单元而达到的，其中该通信单元包括按照任何前述的实施例的振荡器装置。
上述的目的还是按照本发明、通过把第一LC振荡器频率锁定到第二LC振荡器的方法而达到的。按照本发明，该方法包括通过互感而耦合第一LC振荡器的谐振电感器和第二LC振荡器的谐振电感器。
通过提供按照本发明的LC振荡器，得到优于现有技术振荡器的多个优点。本发明的主要目的是提供具有高质量信号输出的改进的LC振荡器。这是按照本发明、通过感应耦合LC振荡器的谐振电感器，以便把它们频率锁定在一起而得到的。通过按照本发明将两个或多个LC振荡器锁定在一起，每个振荡器的相位噪声被减小多达3n dB，其中2n是耦合的振荡器的数目。而且，正的互感在相对的振荡器中感应电流，使得谐振器中的相同电压摆动可以以低得多的偏置电流维持。在耦合因子为1的极限下，电流偏置的减小是因子2，因此使得功耗与单个振荡器的功耗相同。再者，通过减小每个振荡器中的偏置电流，谐振器的负载可被减小，因此增加被加载的Q。这可以改进相位噪声，甚至超出通过互相锁定两个振荡器而得到的3dB。另外，在某些实施例中，由电感消耗的面积仅仅少量地大于单个电感消耗的面积。由于电感常常构成振荡器的空间要求的主要部分，所以总的振荡器面积增加的倍数比2小得多。在按照本发明的某些实施例中，通过减小电感的尺寸，则除了减小空间要求以外，相位噪声也可以以增加功耗为代价来甚至进一步被减小。并且振荡器这样地被锁定，使得两个振荡器的输出互相同相。通过按照本发明把两个LC振荡器耦合在一起，相位噪声可以因此被减小3dB或更多，而不占用更多的空间和没有额外的功耗。本发明的其他优点从详细说明中将会看到。
附图简述现在参照以下的附图，将示例性地而不是限制性地、更详细地描述本发明，其中
图1显示并联谐振振荡器的原理的图，图2显示本发明的基本原理的图，图3A显示按照本发明耦合的两个电感器的轨道布局(tracklayout)的第一例子，图3B显示中心抽头偏置的两个电感器的轨道布局的第一例子，图4A显示按照本发明耦合的两个电感器的轨道布局的第二例子，图4B显示中心抽头偏置的两个电感器的轨道布局的第二例子，图5A显示按照本发明耦合的四个电感器的轨道布局的例子，图5B显示中心抽头偏置的四个电感器的轨道布局的例子，图6显示按照本发明耦合的两个差动LC振荡器的示意图，图7显示按照本发明的锁定的振荡器的星形配置，图8显示按照本发明的锁定的振荡器的串行配置。
详细说明为了阐明按照本发明的方法和装置，现在结合图1到8描述它的使用的某些例子。
图1显示并联谐振LC振荡器。该振荡器包括在LC谐振电路100中的电容C和电感L。有源驱动元件由负阻-R和衰减电阻(dampeningresistance)R代表。谐振频率，即，振荡器将振荡的频率，它的基频，由f0＝1/(2π·(L·C)1/2)近似给出。那是当并联谐振电路的阻抗高时。如果它是串联谐振LC振荡器，则谐振将出现在串联谐振电路具有低阻抗时。本发明并不限制是使用并联或是串联谐振LC振荡器、它们是固定频率还是可调谐的振荡器，本发明对所使用的振荡器设置的唯一限制是它们在谐振电路中都具有电感。
本发明是基于这样的思想令两个或者多个LC振荡器的谐振器尽可能多地互相干扰，而不是试图避免任何干扰。这种想要的干扰是通过想要耦合的LC振荡器的谐振器的电感器的互感耦合而实现的。
图2显示按照本发明的、用于频率锁定的耦合的两个并联谐振LC振荡器。这两个LC振荡器都包括在它们各自的谐振电路200，210中的电容C，C’和电感L，L’。每个LC振荡器还包括某种类型的驱动装置，这里也用各自的负阻元件-R，-R’来代表，以及每个振荡器也被衰减R，R’。按照本发明，每个各自谐振电路200，210的电感L，L’被互感M耦合。该互感由在电感L，L’之间的物理关系被给出。在振荡器之间的最后得到的耦合系数K由K＝M/(L·L’)1/2给出，即，它也取决于电感器的尺寸。耦合系数适当地可以是在0.01与1之间的某个数值，其中初始测试已经表明具有增加的耦合的改进结果。在按照本发明的、要被频率锁定的两个或多个LC振荡器之间的频率差别应当优选地在频率上只相差约50％或更小的量级。
如前所述，作为通信系统中的构件块的振荡器优选地在集成电路上被实现，而不用任何外部部件。为了避免使用任何外部部件，必须集成该电感器。图3A到5B都显示按照本发明的带有互感的谐振电感器的轨道布局的例子，它们适合于在集成电路内用一个或多个金属层来实施。
图3A显示按照本发明的、带有互感的两个谐振电路电感器的轨道布局的第一例。在该第一例中，谐振电感器至少基本上被实施在同一个金属层上以及重叠。每个电感器包括到每个各自振荡器的其余部分的连接330，340。第一电感器的轨道339在本例中是不断开的，而第二电感器的轨道349藉助于通孔341，343，345，347行进在不同的层之间，以避免在电感之间的任何物理耦合。
图3B显示类似于按照图3A的第一例子的安排，但它附加上用于DC偏置的轨道。某些振荡器需要藉助于在谐振电感器上的中心抽头而被连接的偏置，即参考电压或电源连接。偏置轨道379可被连接371，373到任一端的电压源。通孔375，377把偏置轨道379连接到每个各自电感器轨道339，349的中心抽头。偏置轨道379在两个方向上是对称的，以便对于电感器给出相等的和对称的影响。
图4A显示按照本发明的、带有互感耦合的两个谐振电路电感器的轨道布局的第二个例子。两个电感器被布置成在相互之上，即，是在不同的金属层并且重叠。每个电感器包括它自己的连接430，440以及未断开的轨道439，449。图4B显示类似于按照图3B的第二例子的安排，但它带有DC偏置网络轨道479。本例中的偏置网络包括在每一端的电压源连接471，473。本例也使用通孔475，477以连接到各个中心抽头的电感器轨道439，449。偏置轨道479在两个方向上是对称的，以便对于电感器给出相等的和对称的影响。
图5A显示按照本发明的、谐振电路电感器互感耦合的轨道布局的第三个例子。本例包括四个不重叠的电感器，但它们可以适当地处在同一个金属层。每个电感器和相应的电感器轨道539，549，559，569包括它本身到相应振荡器的其余部分的连接530，540，550，560。本例涉及到通过在各个振荡器的谐振电感器之间的互感被耦合和被频率锁定在一起的四个振荡器。
图5B显示按照图5A的第三例子，附加上到每个电感器的中心抽头的DC偏置。偏置网络579包括四个偏置连接571，572，573，574，每个偏置连接与电感器连接，以及还包括到相应的电感中心抽头的中心抽头通孔575，576，577，578。偏置网络579在两个方向上是对称的，以便对于电感器给出相等的和对称的影响。
如前所述，通过振荡器的谐振电感器的互感耦合而互相频率锁定两个或多个振荡器的本发明并不限于任何类型的振荡器，只是所讨论的振荡器在它们各自的谐振电路中必须具有至少一个电感器。图6显示通过互感M耦合而按照本发明进行频率耦合的两个差动LC振荡器的示意图。这样的振荡器安排包括通过谐振器电感器的互感耦合而按照本发明互相进行频率锁定的两个差动振荡器，它将被称为超振荡器(superoscillator)。每个差动LC振荡器包括具有各自的电容器C3，C4，C3’，C4’和各自的电感器L1，L2，L1’，L2’的谐振电路部分。每个差动LC振荡器还包括带有晶体管T1，T1’，T2，T2’，电阻R1，R1’，R2，R2’，R3，R3’和电容C1，C1’，C2，C2’的驱动部分。
谐振器的电容C3，C4，C3’，C4’每个被显示为分成两个电容，这是为了造成可任选的基频AC接地点640，641。该谐振器的电感器L1，L2，L1’，L2’还每个被显示为分成两个电感器，由此对于本例造成必须的DC偏置点650，651，它也起到基频AC接地点的作用。每个差动振荡器还包括一个基频AC接地点630，631，和两个组合的基频AC地与DC偏置点610，611，620，621。基频AC接地点是其中差动振荡器的基频由于差动振荡器的对称性而被有效地抵消的一个点。基频AC地还仅仅包括奇次谐波，即，基频的偶倍数，第一谐波是主导的谐波。
按照本发明的另一个改进方案，如前所述的两个超振荡器可以通过把一个超振荡器的基频AC接地点与另一个超振荡器的基频AC接地点进行AC耦合，而被频率锁定在一起。通过将这些AC接地点AC耦合在一起，超振荡器将力图把这个点做成尽可能好的AC接地点，且因此这样地调节它们的相位，以使得基波抵消。超振荡器所以是异相90°，即，是正交的，以及有相同的频率。
AC耦合可以是直接耦合、电容、电阻等等。被耦合在一起的超振荡器的基频AC接地点优选地是同一类型的点，使得耦合点具有相同的振幅。否则，在耦合中可能需要某种匹配。按照本发明的超振荡器包括用于每种类型的点的两个基频AC接地点，每个差动振荡器一个基频接地点。这对于布局目的和/或对于把一个以上的超振荡器耦合到一个超振荡器可以是非常有利的。按照本发明的这个增强方案的、要被频率锁定的两个或多个超振荡器之间的频率差别优选地只应当在频率上相差约10％或更小的量级。
图7显示以星形配置的、按照本发明被锁定在一起的四个超振荡器710，720，730，740的例子，即，每个超振荡器710，720，730，740的基频AC接地点712，714，722，724，732，734，742，744被AC耦合在一起750。每个超振荡器710，720，730，740包括如前所述的、按照本发明被锁定在一起的两个差动振荡器。每个超振荡器包括同一种类型的两个基频AC接地点712，714，722，724，732，734，742，744，要使用哪一个将例如取决于布局。如果所使用的基频AC接地点也有DC偏置类型，则可能需要DC偏置阻抗760以及DC偏置点762。或多或少的超振荡器可以以诸如这种的星形配置被频率锁定在一起。应当指出，超振荡器可以使用同一个基频AC接地点，用于AC耦合到两个或多个其他的超振荡器。
图8显示以串联配置的、按照本发明被频率锁定在一起的四个超振荡器810，820，830，840的例子，即，任何超振荡器810，820，830，840不是通过基频AC接地点812，814，822，824，832，834，842，844与两个以上另外的超振荡器810，820，830，840 AC耦合在一起。在本例中，第一超振荡器810的第二差动振荡器的基频AC接地点814与第二超振荡器820的第一差动振荡器的基频AC接地点822被AC耦合851在一起。第二超振荡器820的第二差动振荡器的基频AC接地点824与第三超振荡器830的第一差动振荡器的基频AC接地点832被AC耦合852在一起。以及第三超振荡器830的第二差动振荡器的基频AC接地点834与第四超振荡器840的第一差动振荡器的基频AC接地点842被AC耦合853在一起。在图上显示具有相应的DC偏置点816，826，836的可任选的DC配置阻抗815，825，835。或多或少的超振荡器可以以诸如这种的串联配置被频率锁定在一起。应当指出，超振荡器可以使用同一个基频AC接地点，用于AC耦合到两个其他的超振荡器。
本发明的基本概念是通过在LC振荡器的谐振电感器之间的互感耦合而互相频率锁定LC振荡器。在本发明的增强方案中，包括通过其谐振电感器的互感耦合而频率锁定的两个差动LC振荡器的超振荡器通过把超振荡器的基频AC接地点AC耦合在一起而被频率锁定到一个或多个其他的超振荡器。本发明并不限于上述的实施例，而是可以在以下的权利要求的范围内变化。
图1，LC振荡器，C LC谐振电路电容器，L LC谐振电路电感器，R 电阻，-R 负阻，100 LC谐振电路。
图2，按照本发明耦合的LC振荡器，C 第一LC振荡器的LC谐振电路电容器，C’第二LC振荡器的LC谐振电路电容器，M L与L’之间的互感L 第一LC振荡器的LC谐振电路电感器，L’第二LC振荡器的LC谐振电路电感器，R 第一LC振荡器的电阻，R’第二LC振荡器的电阻，-R 第一LC振荡器的负阻，-R’ 第二LC振荡器的负阻，200 第一LC振荡器的LC谐振电路。
201 第二LC振荡器的LC谐振电路。
图3，按照本发明的谐振电路电感器耦合的轨道布局的第一例子，两个电感器基本上在同一个金属层以及重叠，330 第一电感器的连接，339 第一电感器轨道，340 第二电感器的连接，341 第二电感器的、在不同的金属层之间的通孔，343 第二电感器的、在不同的金属层之间的通孔，345 第二电感器的、在不同的金属层之间的通孔，347 第二电感器的、在不同的金属层之间的通孔，349 第二电感器轨道，371 到电感器的中心抽头的可任选偏置的第一连接，373 到电感器的中心抽头的可任选偏置的第二连接，
375到第二电感器的偏置网络中心抽头通孔，377到第一电感器的偏置网络中心抽头通孔，379偏置网络轨道。
图4，按照本发明的谐振电路电感器耦合的轨道布局的第二例子，两个电感器被布置成在相互之上，即，在不同的金属层以及重叠，430第一电感器的连接，439第一电感器轨道，440第二电感器的连接，449第二电感器轨道，471到电感器的中心抽头的可任选偏置的第一连接，473到电感器的中心抽头的可任选偏置的第二连接，475到第二电感器的偏置网络中心抽头通孔，477到第一电感器的偏置网络中心抽头通孔，479偏置网络轨道。
图5，按照本发明的谐振电路电感器耦合的轨道布局的第三例子，四个电感器没有重叠，基本上在同一个金属层，530第一电感器的连接，539第一电感器轨道，540第二电感器的连接，549第二电感器轨道，550第三电感器的连接，559第三电感器轨道，560第四电感器的连接，569第四电感器轨道，571到电感器的中心抽头的可任选偏置的第一连接，572到电感器的中心抽头的可任选偏置的第二连接，573到电感器的中心抽头的可任选偏置的第三连接，574到电感器的中心抽头的可任选偏置的第四连接，575到第一电感器的偏置网络中心抽头通孔，
576 到第二电感器的偏置网络中心抽头通孔，577 到第三电感器的偏置网络中心抽头通孔，578 到第四电感器的偏置网络中心抽头通孔，579 偏置网络轨道。
图6C1第一差动振荡器的第一电容器，C1’ 第二差动振荡器的第一电容器，C2第一差动振荡器的第二电容器，C2’ 第二差动振荡器的第二电容器，C3，C4第一差动振荡器的第三和第四电容器，两个电容器产生在它们之间的基频AC接地点，C3’，C4’第二差动振荡器的第三和第四电容器，两个电容器产生在它们之间的基频AC接地点，M在L1与L1’和L2与L2’之间的互感，L1，L2 第一差动振荡器的第一和第二电感器，基本上，中心抽头电感器用于偏置和基频AC接地点，L1’，L2’第二差动振荡器的第一和第二电感器，基本上，中心抽头电感器用于偏置和基频AC接地点，R1第一差动振荡器的第一电阻，R1’ 第二差动振荡器的第一电阻，R2第一差动振荡器的第二电阻，R2’ 第二差动振荡器的第二电阻，R3第一差动振荡器的第三电阻，R3’ 第二差动振荡器的第三电阻，T1第一差动振荡器的第一晶体管，T1’ 第二差动振荡器的第一晶体管，T2第一差动振荡器的第二晶体管，T2’ 第二差动振荡器的第二晶体管，610 第一差动振荡器的偏置点和基频AC接地的第一点，611 第二差动振荡器的偏置点和基频AC接地的第一点，620 第一差动振荡器的偏置点和基频AC接地的第二点，
621第二差动振荡器的偏置点和基频AC接地的第二点，630第一差动振荡器的基频AC接地的第三点，631第二差动振荡器的基频AC接地的第三点，640第一差动振荡器的基频AC接地的第四点，641第二差动振荡器的基频AC接地的第四点，650第一差动振荡器的偏置点和基频AC接地的第五点，651第二差动振荡器的偏置点和基频AC接地的第五点。
图7，以星形配置的、按照本发明锁定在一起的四个超振荡器的例子，每个超振荡器包括按照本发明锁定在一起的两个差动振荡器，710第一超振荡器，712第一超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，714第一超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，720第二超振荡器，722第二超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，724第二超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，730第三超振荡器，732第三超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，734第三超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，740第四超振荡器，742第四超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，744第四超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，750基频AC接地点的公共耦合点，760可任选的DC偏置阻抗、高的AC阻抗和低的DC阻抗，取决于所使用的是哪个基频AC接地点，762基频AC接地点的可任选的DC偏置点。
图8，以串联配置的、按照本发明锁定在一起的四个超振荡器的例子，每个超振荡器包括按照本发明锁定在一起的两个差动振荡器，810第一超振荡器，
812 第一超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，814 第一超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，815 可任选的DC偏置阻抗、高的AC阻抗和低的DC阻抗，取决于被使用来耦合第一和第二超振荡器的是哪个基频AC接地点，816 被使用来耦合第一和第二超振荡器的基频AC接地点的可任选的DC偏置点，820 第二超振荡器，822 第二超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，824 第二超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，825 可任选的DC偏置阻抗、高的AC阻抗和低的DC阻抗，取决于被使用来耦合第二和第三超振荡器的是哪个基频AC接地点，826 被使用来耦合第二和第三超振荡器的基频AC接地点的可任选的DC偏置点，830 第三超振荡器，832 第三超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，834 第三超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，835 可任选的DC偏置阻抗、高的AC阻抗和低的DC阻抗，取决于被使用来耦合第三和第四超振荡器的是哪个基频AC接地点，836 被使用来耦合第三和第四超振荡器的基频AC接地点的可任选的DC偏置点，840 第四超振荡器，842 第四超振荡器的第一差动振荡器的基频AC接地点，844 第四超振荡器的第二差动振荡器的基频AC接地点，851 第一超振荡器的基频AC接地点与第二超振荡器的基频AC接地点的公共耦合点，852 第二超振荡器的基频AC接地点与第三超振荡器的基频AC接地点的公共耦合点，853 第三超振荡器的基频AC接地点与第四超振荡器的基频AC接地点的公共耦合点。
权利要求
1.一种包括第一LC振荡器和第二LC振荡器的振荡器电路，该第一LC振荡器包括谐振电感器，该第二LC振荡器包括谐振电感器，该第一LC振荡器和第二LC振荡器具有基本相同的基频，其特征在于，该第一LC振荡器的谐振电感器通过互感而被耦合到第二LC振荡器的谐振电感器，由此使得第一LC振荡器和第二LC振荡器能够互相频率锁定。
2.按照权利要求1的振荡器电路，其特征在于，该振荡器电路包括第三LC振荡器，该第三LC振荡器包括谐振电感器，以及该第三LC振荡器的谐振电感器通过互感而被耦合到其他LC振荡器的至少一个其他谐振电感器。
3.按照权利要求2的振荡器电路，其特征在于，该振荡器电路包括第四LC振荡器，该第四LC振荡器包括谐振电感器，以及该第四LC振荡器的谐振电感器通过互感而被耦合到其他LC振荡器的至少一个其他谐振电感器。
4.按照权利要求1的振荡器电路，其特征在于，该振荡器电路包括任意数目的另外的LC振荡器，每个另外的LC振荡器包括谐振电感器，以及该另外LC振荡器的每个谐振电感器通过互感而被耦合到其他LC振荡器的至少一个其他谐振电感器。
5.按照权利要求1到4的任一项的振荡器电路，其特征在于，在LC振荡器的谐振电感器之间的互感耦合是通过至少部分地缠绕各个谐振电感器的电感绕组而实现的，所述谐振电感器通过互感而感应耦合)。
6.按照权利要求1到5的任一项的振荡器电路，其特征在于，LC振荡器具有基本相同的电路。
7.按照权利要求1到6的任一项的振荡器电路，其特征在于，对于所有的LC振荡器，LC振荡器的基频是基本相同的频率。
8.按照权利要求1到7的任一项的振荡器电路，其特征在于，LC振荡器是差动LC振荡器，其中每个差动LC振荡器包括由于差动对称性而导致的至少一个基频AC-地。
9.一种包括第一振荡器电路和第二振荡器电路的振荡器装置，每个振荡器电路是按照权利要求8的，其特征在于，该振荡器装置包括在第一振荡器电路的至少一个基频AC接地点之一与第二振荡器电路的至少一个基频AC接地点之一之间的第一AC耦合，因此把该第一振荡器电路锁定到第二振荡器电路。
10.按照权利要求9的振荡器装置，其特征在于，第一振荡器电路与第二振荡器电路是基本上相同的。
11.按照权利要求10的振荡器装置，其特征在于，第一AC耦合是在第一振荡器电路的第一基频AC接地点与第二振荡器电路的第一基频AC接地点之间，该第一基频AC接地点是相同的基频AC接地点。
12.按照权利要求11的振荡器装置，其特征在于，该振荡器装置包括在第一振荡器电路的第二基频AC接地点与第二振荡器电路的第二基频AC接地点之间的第二AC耦合，该第二基频AC接地点是相同的基频AC接地点。
13.按照权利要求9到11的任一项的振荡器装置，其特征在于，该振荡器装置包括按照权利要求8的第三振荡器电路。
14.按照权利要求13的振荡器装置，其特征在于，第一AC耦合还被AC耦合到第三振荡器电路的第一基频AC接地点。
15.按照权利要求13的振荡器装置，其特征在于，该振荡器电路包括在第一振荡器电路的第二基频AC接地点与第三振荡器电路的第二基频AC接地点之间的第二AC耦合，该第二基频AC接地点是相同的基频AC接地点，以及是与第一基频AC接地点分开的。
16.按照权利要求13到15的任一项的振荡器装置，其特征在于，第三振荡器电路具有与第一和第二振荡器电路基本上相同的基频。
17.按照权利要求13到15的任一项的振荡器装置，其特征在于，第三振荡器电路具有一个基频，该基频是第一和第二振荡器电路的基频的基本上两倍的频率。
18.按照权利要求13到17的任一项的振荡器装置，其特征在于，振荡器装置包括按照权利要求8的第四振荡器电路。
19.按照权利要求18的振荡器装置，其特征在于，第一AC耦合还被AC耦合到第四振荡器电路的第一基频AC接地点。
20.按照权利要求18的振荡器装置，其特征在于，该振荡器装置还包括在第二振荡器电路的一个基频AC接地点与第四差动振荡器的相应的基频AC接地点之间的第三AC耦合，该第二振荡器电路的该基频AC接地点是与第二振荡器电路的第一基频AC接地点分开的。
21.按照权利要求18到20的任一项的振荡器装置，其特征在于，第四振荡器电路具有一个基频，该基频基本上为该第一和第二振荡器电路的基频的频率。
22.按照权利要求18到20的任一项的振荡器装置，其特征在于，第四振荡器电路具有一个基频，该基频基本上是第一和第二振荡器电路的基频频率的两倍。
23.按照权利要求18到20的任一项的振荡器装置，其特征在于，第四振荡器电路具有一个基频，该基频基本上是第三振荡器电路的基频频率的两倍。
24.按照权利要求9到23的任一项的振荡器装置，其特征在于，在两个基频AC接地点之间的一个AC耦合还通过AC阻抗元件被耦合到电压源。
25.按照权利要求9到23的任一项的振荡器装置，其特征在于，在两个基频AC接地点之间的一个AC耦合还通过AC阻抗元件被耦合到地。
26.按照权利要求9到25的任一项的振荡器装置，其特征在于，在两个基频AC接地点之间的一个AC耦合是直接耦合。
27.按照权利要求9到25的任一项的振荡器装置，其特征在于，在两个基频AC接地点之间的一个AC耦合是电阻耦合。
28.按照权利要求9到25的任一项的振荡器装置，其特征在于，在两个基频AC接地点之间的一个AC耦合是电容耦合。
29.一种包括任意数目的振荡器电路的振荡器装置，每个振荡器电路是按照权利要求8的，其特征在于，该振荡器装置包括在振荡器电路的基频AC接地点之间的任意数目的AC耦合，因此频率锁定该振荡器电路。
30.一种通信单元，其特征在于，该通信单元包括按照权利要求1到8的任一项的振荡器电路。
31.一种通信单元，其特征在于，通信单元包括按照权利要求9到28的任一项的振荡器装置。
32.一种把第一LC振荡器频率锁定到第二LC振荡器的方法，其特征在于，该方法包括通过互感而将第一LC振荡器的谐振电感和第二LC振荡器的谐振电感相耦合。
全文摘要
把第一LC振荡器与第二LC振荡器进行频率锁定的方法以及用于其的电路和装置。该方法包括通过互感将第一LC振荡器的谐振电感和第二LC振荡器的谐振电感相耦合。按照本发明的、包括两个锁定的差动LC振荡器的振荡器电路的进展是通过AC耦合两个振荡器电路的基频AC接地点而把两个振荡器电路锁定在一起的振荡器装置。
文档编号H03B5/00GK1589520SQ02813464
公开日2005年3月2日 申请日期2002年6月20日 优先权日2001年7月5日
发明者H·雅各布松, S·格沃吉安 申请人:艾利森电话股份有限公司