一种提高低相位噪声压控振荡器输出频率范围的合路电路的制作方法

本实用新型涉及无线收发技术领域，具体涉及一种提高低相位噪声压控振荡器输出频率范围的合路电路。

背景技术：

锁相环技术是现代无线通信技术中的一项关键技术。锁相环可以产生一个高精度高纯度的单频点信号，用于无线收发中的上下变频。它的基本结构如图 1所示，主要由鉴频鉴相器(PFD)，电荷泵(Charge Pump),环路滤波器(LPF)，压控振荡器(VCO)以及分频器(Divider)等部分组成。

压控振荡器是锁相环中最为基础和重要的模块,很大程度决定了锁相环的工作性能。因为压控振荡器决定了锁相环的输出频率范围,并很大程度决定了输出信号的相位噪声(锁相环的带外相位噪声由压控振荡器决定)。相位噪声性能的优劣会直接对无线收发机整体的性能产生影响。所以对于宽带低噪声的VCO研究成了近几年的热门领域。

压控振荡器的性能指标包含输出频率范围，相位噪声，增益，输出幅值，功耗，面积等。其中相位噪声和输出频率范围是最重要的指标。低相位噪声的压控振荡器需要尽量低的增益，而低的增益会导致输出频率范围的减小。所以低的相位噪声和宽的频率覆盖范围同时的实现是具有一定困难的。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种提高低相位噪声压控振荡器输出频率范围的合路电路。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种提高低相位噪声压控振荡器输出频率范围的合路电路，其特征在于：包括三个压控振荡器 VCO，所述的三个压控振荡器VCO中的其中一个输出信号给多路选择器MUX3_1，多路选择器MUX3_1再将信号传送给下一级电路，

VCO1的输出作为三路选择器中其中的的第一路输入信号,VCO2的输出作为三路选择器其中的第二路输入信号,VCO3的输出作为三路选择器其中的第三路输入信号。

压控振荡器由晶体管M3、M4，电感L11、L12，电容C11、C12、C21、C22、 C31、C32、C41、C42、C51、C52、C61、C62及偏置电流组成，

其中偏置电流通过M1晶体管镜像给M2晶体管，晶体管M2的漏端连接到晶体管M3、M4的源端，M2晶体管给谐振网络提供电流，晶体管M3的栅端连接到晶体管M4的漏端，晶体管M4的栅端连接到晶体管M3的漏端，晶体管M3、 M4的漏端分别连接到电感L11、L12的一端和电容C11、C12、C31、C32、C41、 C42、C51、C52、C61、C62的上极板，L11、L12的另一端接在电源上，电容C11、 C12的下极板分别和可变电容C21、C22的上级板相连，C21、C22的下极板连在一起，受压控电压的调制，电容C31、C32、C41、C42、C51、C52、C61、C62 的下极板分别连接晶体管M8、M12、M7、M11、M6、M10、M5、M9的漏端相连，晶体管M8、M12、M7、M11、M6、M10、M5、M9的栅端分别受到B0、B0、B1、B1、 B2、B2、B3、B3信号的控制来实现谐振网络电容的变化，晶体管M8、M12、M7、 M11、M6、M10、M5、M9的源端都接地，这样可以扩大输出谐振频率而不恶化压控振荡器的相位噪声，最终信号由晶体管M3、M4的漏端输出，给到下一级电路。

所述的多路选择器的晶体管M17、M19、M21的漏端连接在一起接在电阻R1 的一端，晶体管M18、M20、M22的漏端连接在一起接在电阻R2的一端，电阻 R1、R2的另一端接在一起连接在电源上；晶体管M17、M18的源端连在一起接到晶体管M23的漏端，M23的栅端链接控制信号1，控制信号1用来决定这路是否工作，M23的源端连接到晶体管M14的漏端，M14的栅端同晶体管M13连在一起，镜像晶体管M13的电流，给第一路放大器M17、M18电路提供电流，晶体管 M19、M20的源端连在一起接到晶体管M24的漏端，M24的栅端链接控制信号2， M24的源端连接到晶体管M15的漏端，M15的栅端同晶体管M13连在一起镜像晶体管M13的电流，给第二路放大器M19、M20电路提供电流，晶体管M21、M21 的源端连在一起接到晶体管M25的漏端，M25的栅端链接控制信号3，M25的源端连接到晶体管M16的漏端，M16的栅端同晶体管M13连在一起镜像晶体管M13 的电流，给第三路放大器M21、M22电路提供电流，晶体管M13、M14、M15、M16 的源端都连接到地，多路选择器通过控制信号1、2、3的选择，确定由哪一路进行工作(也就是将哪一个VCO信号进行输出)，最终信号通过晶体管M17、M18、 M19、M20、M21、M22的漏极输出，给到下一级电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型运用合并的原理，在不影响压控振荡器相位噪声的前提下扩大了压控振荡器的输出频率范围，具有低相位噪声的同时实现了宽的输出频率范围它通过对多个具有低相位噪声的但是输出频率范围较小的压控振荡器进行合并，扩大了其输出频率范围，但同时还没有降低其相位噪声。

本实用新型运用合并的原理，在不影响压控振荡器相位噪声的前提下扩大了压控振荡器的输出频率范围。

附图说明

图1传统锁相环频率综合器的框图；

图2本发明一个实施例的框图；

图3压控振荡器(VCO)结构图；

图4多路选择器(MUX3_1)结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：图2给出了本实用新型的一种具体技术方案，包含两大部分，一部分是图2前半部分是三个具有低相位噪声的压控振荡器，它们的输出频率是连续的，比如VCO1的输出频率为2GHz—2.5GHz,VCO2的输出频率为2.5GHz— 3GHz,VCO3的输出频率为3GHz—3.5GHz，在正常工作的情况下三个VCO里面有一个工作，另外两个不工作。然后VCO的输出给下一级也就是图2的后半部分多路选择器(MUX3_1)，然后由MUX3_1电路进行输出。通过这样的压控振荡器组合扩展了输出频率范围，如上例VCO的输出范围为扩展为2.5GHz—3.5GHz。

VCO1的输出连接到多路选择器中晶体管M17、M18的栅极上，作为三路选择器中的第一路输入信号；VCO2的输出连接到多路选择器中晶体管M19、M20 的栅极上，作为三路选择器中的第二路输入信号；VCO3的输出连接到多路选择器中晶体管M21、M22的栅极上，作为三路选择器中的第三路输入信号，然后怎样到MUX3_1，然后给到下一级电路。

压控振荡器的核心部分是由晶体管M3、M4，电感L11、L12，电容C11、C12、 C21、C22、C31、C32、C41、C42、C51、C52、C61、C62组成，

其中偏置电流通过M1晶体管镜像给M2晶体管，晶体管M2的漏端连接到晶体管M3、M4的源端，M2晶体管给谐振网络提供电流，晶体管M3的栅端连接到晶体管M4的漏端，晶体管M4的栅端连接到晶体管M3的漏端，晶体管M3、 M4的漏端分别连接到电感L11、L12的一端和电容C11、C12、C31、C32、C41、 C42、C51、C52、C61、C62的上极板，L11、L12的另一端接在电源上，电容C11、 C12的下极板分别和可变电容C21、C22的上级板相连，C21、C22的下极板连在一起，受压控电压的调制，电容C31、C32、C41、C42、C51、C52、C61、C62 的下极板分别连接晶体管M8、M12、M7、M11、M6、M10、M5、M9的漏端相连，晶体管M8、M12、M7、M11、M6、M10、M5、M9的栅端分别受到B0、B0、B1、B1、 B2、B2、B3、B3信号的控制来实现谐振网络电容的变化，晶体管M8、M12、M7、 M11、M6、M10、M5、M9的源端都接地，这样可以扩大输出谐振频率而不恶化压控振荡器的相位噪声，最终信号由晶体管M3、M4的漏端输出，给到下一级电路。

所述的多路选择器的晶体管M17、M19、M21的漏端连接在一起接在电阻R1 的一端，晶体管M18、M20、M22的漏端连接在一起接在电阻R2的一端，电阻 R1、R2的另一端接在一起连接在电源上；晶体管M17、M18的源端连在一起接到晶体管M23的漏端，M23的栅端链接控制信号1，控制信号1用来决定这路是否工作，M23的源端连接到晶体管M14的漏端，M14的栅端同晶体管M13连在一起，镜像晶体管M13的电流，给第一路放大器M17、M18电路提供电流，晶体管 M19、M20的源端连在一起接到晶体管M24的漏端，M24的栅端链接控制信号2， M24的源端连接到晶体管M15的漏端，M15的栅端同晶体管M13连在一起镜像晶体管M13的电流，给第二路放大器M19、M20电路提供电流，晶体管M21、M21 的源端连在一起接到晶体管M25的漏端，M25的栅端链接控制信号3，M25的源端连接到晶体管M16的漏端，M16的栅端同晶体管M13连在一起镜像晶体管M13 的电流，给第三路放大器M21、M22电路提供电流，晶体管M13、M14、M15、M16 的源端都连接到地，多路选择器通过控制信号1、2、3的选择，确定由哪一路进行工作(也就是将哪一个VCO信号进行输出)，最终信号通过晶体管M17、M18、 M19、M20、M21、M22的漏极输出，给到下一级电路。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。