专利名称：倍频器电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种倍频器，尤指一种结构简单、易于级联、倍频精准的倍频器电路。
背景技术：
倍频器是使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电路，用于实现将频率信号加倍，通常作为数字电路的工作时钟，要求倍频器具备高精度、低噪声的特点，输出时钟相对输入时钟的倍数称为倍频次数。现有的倍频器一般选择锁相环结构，以满足高精度、低噪声的要求，但具有芯片开销大，设计困难等缺点，因此有必要提供一种结构简单、芯片面积小、易于级联的倍频器。
发明内容鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单、易于级联、倍频精确且成本低廉的倍频器电路。—种倍频器电路，包括一第一信号输入端，一第二信号输入端，一输出端，一电源端，一接地端，所述倍频器电路还包括一与所述第一信号输入端、所述第二信号输入端、所述电源端、所述接地端相连的主控电路，一与所述电源端、所述接地端相连的基准电路，一与所述主控电路、所述基准电路、所述输出端、所述电源端、所述接地端相连的频率合成电路。所述主控电路包括一与所述第一信号输入端相连的第一场效应管、一与所述第二信号输入端相连的第二场效应管、一与所述第一场效应管及所述第二场效应管相连的第三场效应管、一与所述第一场效应管、所述第三场效应管及所述电源端相连的第四场效应管、一与所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管及所述电源端相连的第五场效应管，所述基准电路包括一与所述接地端相连的第六场效应管、一与所述第六场效应管相连的第七场效应管、一与所述第六场效应管、所述第七场效应管及所述电源端相连的第八场效应管，所述频率合成电路包括一与所述第三场效应管、所述第四场效应管、所述第五场效应管、所述第六场效应管、所述第七场效应管、所述第八场效应管及所述输出端相连的比较器。相对现有技术，本发明倍频器电路可以实现精确的二倍频，具有带宽大、结构简单、易于级联的特点。
图I为本实用新型倍频器电路较佳实施方式的架构图。图2为本实用新型倍频器电路较佳实施方式的电路图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型倍频器电路较佳实现方式包括一第一信号输入端Vin，一第二信号输入端Vip, —输出端Vout, —电源端VCC, —接地端GND, —与所述第一信号输入端Vin、所述第二信号输入端Vip、所述电源端VCC、所述接地端GND相连的主控电路，一与所述电源端VCC、所述接地端GND相连的基准电路，一与所述主控电路、所述基准电路、所述输出端Vout、所述电源端VCC、所述接地端GND相连的频率合成电路。请同时参阅图2，图2为本发明倍频器电路较佳实施方式的电路架构图。其中，该主控电路包括一第一场效应管Ml、一第二场效应管M2、一第三场效应管M3、一第四场效应管M4、一第五场效应管M5，该基准电路包括一第六场效应管M6、一第七场效应管M7、一第八场效应管M8，该频率合成电路包括一比较器CMP。本实用新型倍频器电路较佳实施方式的连接关系如下该第一场效应管Ml的栅极与该第一信号输入端Vin相连,该第二场效应管M2的栅极与该第二信号输入端Vip相连，该第一场效应管Ml的源极、该第二场效应管M2的源极、该第三场效应管M3的栅极和漏极、该第四场效应管M4的栅极、该第五场效应管M5的栅极与该比较器CMP的正向输入端 Vl 共同相连，该第一场效应管Ml的漏极与该第四场效应管M4的漏极相连，该第二场效应管M2的漏极与该第五场效应管M5的漏极相连，该第六场效应管M6的栅极和漏极、该第七场效应管M7的源极、该第八场效应管M8的栅极与该比较器CMP的反向输入端V2共同相连，该第七场效应管M7的漏极与该第八场效应管M8的漏极相连，该第三场效应管M3的源极、该第六场效应管M6的源极共同连接接地端GND，该第四场效应管M4的源极、该第五场效应管M5的源极、该第七场效应管M7的栅极、该第八场效应管M8的源极共同连接电源端VCC，该比较器CMP的输出与输出端Vout相连。本实用新型倍频器电路的工作原理如下所述该第一信号输入端Vin与该第二信号输入端Vip共同输入一对差分信号至该主控电路，经过该主控电流检测后得到输出电压VI，该输出电压Vl与基准电路的基准电压V2 —起进入频率合成电路进行频率合成，得到二倍频率信号输出至该输出端Vout。首先设置该第三场效应管M3的宽长比大于该第六场效应管M6,如设置该第三场效应管M3的宽长比为该第六场效应管M6的二倍,设置该第一场效应管Ml、该第二场效应管M2、该第七场效应管M7的宽长比相等,设置该第四场效应管M4、该第五场效应管M5、该第八场效应管M8的宽长比相等,设置该第一信号输入端Vin和该第二信号输入端Vip —对差分信号，且其信号摆幅为电源端VCC到接地端GND。现分三种情况对倍频器电路的工作原理进行分析I、当该第一信号输入端Vin的电压值等于该第二信号输入端Vip的电压值时,该第一场效应管Ml、该第二场效应管M2、该第四场效应管M4、该第五场效应管M5均导通,该第三场效应管M3流过最大电流，即此时该输出电压Vl最高；2、当该第一信号输入端Vin的电压值逐渐小于该第二信号输入端Vip的电压值时，流过该第三场效应管M3的电流逐渐减小，即此时该输出电压Vl也逐渐减小；当该第一信号输入端Vin的电压值与该第二信号输入端Vip的电压值达到最大负差值时，该第一场效应管Ml、该第四场效应管M4完全关闭，该第二场效应管M2、该第五场效应管M5保持导通，流过该第三场效应管M3的电流达到最小，即此时该输出电压Vl最低；3、当该第一信号输入端Vin的电压值逐渐大于该第二信号输入端Vip的电压值时，流过该第三场效应管M3的电流逐渐减小，即此时输出电压Vl也逐渐减小；当该第一信号输入端Vin的电压值与该第二信号输入端Vip的电压值达到最大正差值时，该第一场效应管Ml、该第四场效应管M4保持导通,该第二场效应管M2、该第五场效应管M5完全关闭，流过该第三场效应管M3的电流达到最小，即此时该输出电压Vl最低；通过以上分析可见，输出电压Vl随该第一信号输入端Vin的电压值和该第二信号输入端Vip的电压值的差值变化，且与其差值的绝对值成反比，而在一个周期里面，该第一信号输入端Vin的电压值和该第二信号输入端Vip的电压值的差值有两次达到最大值，即输出电压Vl反映了该第一信号输入端Vin的电压值和该第二 信号输入端Vip的电压值的二倍频率信息，该第六场效应管M6、该第七场效应管M7和该第八场效应管M8共同产生一基准电压V2，其电压值设置在输出电压Vl的最高值与最低值的中点值，将输出电压VI、基准电压V2通过所述比较器CMP进行比较，从而输出频率为该第一信号输入端Vin和该第二信号输入端Vip所输入差分信号的二倍频率信号。综上，本实用新型可以实现精确的二倍频功能，从输入差分信号中提取二倍频率信息，并将其转化为输入信号频率的二倍输出，该发明简单易行，成本低廉，且易于级联。
权利要求1.一种倍频器电路,其特征在于包括一第一信号输入端，一第二信号输入端，一输出端，一电源端，一接地端，一与所述第一信号输入端、所述第二信号输入端、所述电源端、所述接地端相连的主控电路，一与所述电源端、所述接地端相连的基准电路，一与所述主控电路、所述基准电路、所述输出端、所述电源端、所述接地端相连的频率合成电路。
2.如权利要求I所述的倍频器电路，其特征在于所述主控电路包括一与所述第一信号输入端相连的第一场效应管、一与所述第二信号输入端相连的第二场效应管、一与所述第一场效应管及所述第二场效应管相连的第三场效应管、一与所述第一场效应管、所述第三场效应管及所述电源端相连的第四场效应管、一与所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管及所述电源端相连的第五场效应管，所述基准电路包括一与所述接地端相连的第六场效应管、一与所述第六场效应管相连的第七场效应管、一与所述第六场效应管、所述第七场效应管及所述电源端相连的第八场效应管，所述频率合成电路包括一与所述第三场效应管、所述第四场效应管、所述第五场效应管、所述第六场效应管、所述第七场效应管、所述第八场效应管及所述输出端相连的比较器。
3.如权利要求I所述的倍频器电路，其特征在于所述第一场效应管的栅极与所述第一信号输入端相连，所述第二场效应管的栅极与所述第二信号输入端相连，所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极、所述第三场效应管的栅极和漏极、所述第四场效应管的栅极、所述第五场效应管的栅极与所述比较器的正向输入端共同相连，所述第一场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第五场效应管的漏极相连，所述第六场效应管的栅极和漏极、所述第七场效应管的源极、所述第八场效应管的栅极与所述比较器的反向输入端共同相连，所述第七场效应管的漏极与所述第八场效应管的漏极相连，所述第三场效应管的源极、所述第六场效应管的源极共同连接所述接地端，所述第四场效应管的源极、所述第五场效应管的源极、所述第七场效应管的栅极、所述第八场效应管的源极共同连接所述电源端，所述比较器的输出与所述输出端相连。
专利摘要一种倍频器电路，包括一第一信号输入端，一第二信号输入端，一输出端，一电源端，一接地端，一与所述第一信号输入端、所述第二信号输入端、所述电源端、所述接地端相连的主控电路，一与所述电源端、所述接地端相连的基准电路，一与所述主控电路、所述基准电路、所述输出端、所述电源端、所述接地端相连的频率合成电路。本实用新型具有结构简单、易于级联、倍频精准的特点。
文档编号H03B19/00GK202679313SQ201220370128
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者范方平 申请人:四川和芯微电子股份有限公司