一种高相噪性能的vco电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高相噪性能的VCO电路。
【背景技术】
[0002]通常使用低压工艺，且输出频率上GHZ的锁相环中的VCO电路如图1所示，包括:使用低压CMOS管构成的V-1 (电压-电流)转换电路，使用低压CMOS管构成的CCO (电流控制振荡器)电路。
[0003]低压CMOS管构成的V-1转换电路，CCO电路所使用的电源电压是低压电源VDD_LV，这样会导致CCO的vt0p_CC0电压值比电源电压低，这样CCO处的信号摆幅就不可能达到VDD_LV的数值。
[0004]例图2所示，NO，P01, P02管构成了 V-1转换电路，剩下的管子是CCO的电路；所有管子使用低压管子；电源电压VDD_LV。根据上面所述，可以得到vt0p_CC0 =VDD_LV -Vds (P2)，显然这样vt0p_CC0是要小于VDD_LV的，如果V-1转换电路使用共源共栅电路，那vtop_cco约等于VDD_LV - 2XVDS(P2)，这样vtop_cco更低。而输出信号的最大幅度约等于vt0p_CC0，这样输出信号不能达到VDD_LV，信噪比明显就比信号幅度达到VDD_LV的信号要差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高相噪性能的VCO电路，该电路采用高压MOS管构成V-1转换电路，使用高电压作为电源电压，能够有效提高CCO电路输出信号的摆幅，提尚VCO电路的相噪性能。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种高相噪性能的VCO电路，它包括V-1转换电路、CCO电路、电源电压和控制电压，所述的V-1转换电路包括第一 PMOS管P1、第二 PMOS 管 P2、第一 NMOS 管 NI，第一 PMOS 管 P1、第二 PMOS 管 P2 和第一 NMOS 管 NI 为高压MOS管；所述的CCO电路包括第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4，第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4均为低压MOS管；所述的电源电压、控制电压分别与V-1转换电路连接，V-1转换电路与CCO电路连接，CCO电路与地连接。
[0007]所述的V-1转换电路的第一PMOS管Pl、第二PMOS管P2的源极与电源电压连接，第一 PMOS管Pl的栅极与第二 PMOS管P2的栅极连接，第一 PMOS管Pl的栅极还与第一 PMOS管Pl的漏极连接，第一 NMOS管NI的漏极与第一 PMOS管Pl的漏极连接，第一 NMOS管NI的栅极与控制电压连接，第一 NMOS管NI的源极接地。
[0008]所述的CCO电路的第三PMOS管P3、第四PMOS管P4和第五PMOS管P5的源极分别与第二 PMOS管P2的漏极连接，第三PMOS管P3的漏极和第二 NMOS管N2的漏极分别连接到输出，第三PMOS管P3的栅极与第二 NMOS管N2的栅极连接后，再分别与第四PMOS管P4的漏极和第三NMOS管N3的漏极连接，第四PMOS管P4的栅极与第三NMOS管N3的栅极连接后；再分别与第五PMOS管P5的漏极和第四NMOS管N4的漏极连接，第五PMOS管P5的栅极和第四NMOS管N4的栅极连接后，再连接到输出；第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4的源极分别与地连接。
[0009]本发明的有益效果是:本发明提供了一种高相噪性能的VCO电路，该电路采用高压MOS管构成V-1转换电路，使用高电压作为电源电压，能够有效提高CCO电路输出信号的摆幅，提高VCO电路的相噪性能。
【附图说明】
[0010]图1为传统VCO电路框图；
图2为传统VCO电路结构图；
图3为本发明的VCO电路框图；
图4为本发明的VCO电路结构图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0012]如图3和图4所示，一种高相噪性能的VCO电路，它包括V-1转换电路、CCO电路、电源电压和控制电压，所述的V-1转换电路包括第一 PMOS管P1、第二 PMOS管P2、第一 NMOS管NI，第一 PMOS管P1、第二 PMOS管P2和第一 NMOS管NI为高压MOS管；所述的CCO电路包括第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4，第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4均为低压MOS管；所述的电源电压、控制电压分别与V-1转换电路连接，V-1转换电路与CCO电路连接，CCO电路与地连接。
[0013]所述的V-1转换电路的第一 PMOS管Pl、第二 PMOS管P2的源极与电源电压连接，第一 PMOS管Pl的栅极与第二 PMOS管P2的栅极连接，第一 PMOS管Pl的栅极还与第一 PMOS管Pl的漏极连接，第一 NMOS管NI的漏极与第一 PMOS管Pl的漏极连接，第一 NMOS管NI的栅极与控制电压连接，第一 NMOS管NI的源极接地。
[0014]所述的CCO电路的第三PMOS管P3、第四PMOS管P4和第五PMOS管P5的源极分别与第二 PMOS管P2的漏极连接，第三PMOS管P3的漏极和第二 NMOS管N2的漏极分别连接到输出，第三PMOS管P3的栅极与第二 NMOS管N2的栅极连接后，再分别与第四PMOS管P4的漏极和第三NMOS管N3的漏极连接，第四PMOS管P4的栅极与第三NMOS管N3的栅极连接后；再分别与第五PMOS管P5的漏极和第四NMOS管N4的漏极连接，第五PMOS管P5的栅极和第四NMOS管N4的栅极连接后，再连接到输出；第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4的源极分别与地连接。
[0015]本发明的VCO电路使用高压CMOS管构成的V-1转换电路，使用低压CMOS管构成的CCO电路，电源电压使用高压CMOS所用的高压VDD_HV，而不是低压CMOS所用的低压VDD_LV。这样，由于V-1转换电路会消耗一部分电压，所以CCO的vtop_cco不会造成CCO中低压管子的损坏。同时vt0p_CC0明显可以比VCO使用VDD_LV时高，这样CCO输出的信号摆幅就会变大，所以SNR提升，相噪性能变得更好。
[0016]如图4所示，N1，P1，P2管构成了 V_I转换电路，所用管子是高压管子；剩下的电路是CCO的电路，所用管子使用低压管子；电源电压VDD_HV。根据上面所述，可以得到vtop_cco =VDD_HV - Vds (P2),显然这样vtop_cco是可以大于等于VDD_LV的。如果V-1转换电路使用共源共栅电路，那vtop_cco约等于VDD_HV - 2XVDS(P2)，这样vtop_cco虽然会低些，但是往往也可以大于等于VDD_LV的。这样，输出信号的最大幅度明显提升，信噪比明显就比信号幅度达到VDD_LV的信号要好。
【主权项】
1.一种高相噪性能的VCO电路，它包括V-1转换电路、CCO电路、电源电压和控制电压，其特征在于:所述的V-1转换电路包括第一 PMOS管Pl、第二 PMOS管P2、第一 NMOS管NI，第一 PMOS管P1、第二 PMOS管P2和第一 NMOS管NI为高压MOS管；所述的CCO电路包括第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4，第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4均为低压MOS管；所述的电源电压、控制电压分别与V-1转换电路连接，V-1转换电路与CCO电路连接，CCO电路与地连接。2.根据权利要求1所述的一种高相噪性能的VCO电路，其特征在于:所述的V-1转换电路的第一 PMOS管P1、第二 PMOS管P2的源极与电源电压连接，第一 PMOS管Pl的栅极与第二 PMOS管P2的栅极连接，第一 PMOS管Pl的栅极还与第一 PMOS管Pl的漏极连接，第一NMOS管NI的漏极与第一 PMOS管Pl的漏极连接，第一 NMOS管NI的栅极与控制电压连接，第一 NMOS管NI的源极接地。3.根据权利要求1所述的一种高相噪性能的VCO电路，其特征在与:所述的CCO电路的第三PMOS管P3、第四PMOS管P4和第五PMOS管P5的源极分别与第二 PMOS管P2的漏极连接，第三PMOS管P3的漏极和第二 NMOS管N2的漏极分别连接到输出，第三PMOS管P3的栅极与第二 NMOS管N2的栅极连接后，再分别与第四PMOS管P4的漏极和第三NMOS管N3的漏极连接，第四PMOS管P4的栅极与第三NMOS管N3的栅极连接后；再分别与第五PMOS管P5的漏极和第四NMOS管N4的漏极连接，第五PMOS管P5的栅极和第四NMOS管N4的栅极连接后，再连接到输出；第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4的源极分别与地连接。
【专利摘要】本发明公开了一种高相噪性能的VCO电路，它包括V-I转换电路、CCO电路、电源电压和控制电压，所述的V-I转换电路包括组成该电路的高压MOS管第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第一NMOS管N1；所述的CCO电路包括组成该电路的低压MOS管第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3和第四NMOS管N4；所述的电源电压、控制电压分别与V-I转换电路连接，V-I转换电路与CCO电路连接，CCO电路与地连接。该电路采用高压MOS管构成V-I转换电路，使用高电压作为电源电压，能够有效提高CCO电路输出信号的摆幅，提高VCO电路的相噪性能。
【IPC分类】H03L7/099
【公开号】CN105071802
【申请号】CN201510499107
【发明人】刘辉, 但泽杨
【申请人】成都振芯科技股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月14日