本發(fā)明涉及壓控振蕩器，尤其涉及一種壓控振蕩器調(diào)諧電路中的可變電容電路。

背景技術(shù)：

壓控振蕩器(VCO)通過輸入控制電壓改變輸出頻率，用于產(chǎn)生頻率可調(diào)的振蕩頻率，是射頻和模擬集成電路領(lǐng)域中的基本單元。壓控振蕩器的壓控增益定義為振蕩器頻率對調(diào)諧電壓靈敏度，壓控增益對鎖相環(huán)環(huán)路特性、相位噪聲等有重要影響。在壓控振蕩器的設(shè)計(jì)上，要求壓控增益在控制電壓變化時(shí)盡量保持穩(wěn)定。可變電容應(yīng)用在壓控振蕩器中，作為頻率調(diào)諧。壓控振蕩器包括LC壓控振蕩器、環(huán)形振蕩器和張弛振蕩器等。

壓控振蕩器調(diào)諧電路中的可變電容可以由PMOS、PN二極管或者積累型AMOS構(gòu)成。其中PMOS作為可變電容，一般將PMOS源極、漏極和PMOS襯底短接并連接于電壓調(diào)諧端，使PMOS工作于反型區(qū)和耗盡區(qū)獲得單調(diào)的電容-電壓特性，但是PMOS電容反型區(qū)電容-電壓特性陡峭，調(diào)諧增益變化大。而AMOS作為可變電容雖然頻率特性優(yōu)于PMOS晶體管的可變電容，但是在調(diào)諧曲線的兩端仍然存在調(diào)諧增益變化大的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種壓控振蕩器調(diào)諧電路中的可變電容器件，可降低不同調(diào)諧電壓時(shí)的壓控增益的變化。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種壓控振蕩器調(diào)諧電路中的可變電容電路，其特征在于：該可變電容電路由積累型AMOS晶體管與PMOS晶體管并聯(lián)構(gòu)成，連接于壓控振蕩器電壓輸出端VB和調(diào)諧電壓控制端VC之間，PMOS晶體管的源極和漏極接地，PMOS晶體管的襯底連接調(diào)諧電壓控制端VC，PMOS晶體管的柵極連接壓控振蕩器電壓輸出端VB，使PMOS晶體管工作于積累區(qū)和耗盡區(qū)；AMOS晶體管的柵極連接壓控振蕩器電壓輸出端VB，AMOS晶體管的源極、漏極以及襯底共同與調(diào)諧電壓控制端VC連接；可變電容值由PMOS晶體管的柵極-襯底電容與積累型AMOS晶體管的柵極-襯底電容合成，通過調(diào)諧電壓控制可變電容的大小，以改變振蕩頻率。

可以采用兩個(gè)積累型AMOS晶體管與兩個(gè)PMOS晶體管分別并聯(lián)，再將該兩個(gè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)，構(gòu)成差分型可變電容電路，壓控振蕩器電壓輸出端VB+連接一對積累型AMOS晶體管的柵極和PMOS晶體管的柵極，壓控振蕩器電壓輸出端VB-連接另一對積累型AMOS晶體管的柵極和PMOS晶體管的柵極，調(diào)諧電壓控制端VC施加于兩對PMOS晶體管的襯底和積累型AMOS晶體管的襯底。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：本發(fā)明使用AMOS和PMOS晶體管并聯(lián)構(gòu)成可變電容，將PMOS晶體管源極和漏極接地，使PMOS晶體管工作于積累區(qū)和耗盡區(qū)，這樣，AMOS可變電容-電壓特性變化大的缺點(diǎn)，能夠通過PMOS的補(bǔ)償，降低了壓控振蕩器壓控增益的變化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的可變電容電路圖，由PMOS和積累型AMOS并聯(lián)構(gòu)成；

圖2為差分型可變電容電路圖；

圖3為采用本發(fā)明的可變電容的LC壓控振蕩器電路示意圖；

圖4為電容-電壓調(diào)諧曲線示意圖；

圖5為環(huán)形振蕩器電路圖；

圖6為采用本發(fā)明的可變電容構(gòu)成的環(huán)形振蕩器延遲單元電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1，本發(fā)明壓控振蕩器調(diào)諧電路中的可變電容電路，該可變電容電路由積累型AMOS晶體管2與PMOS晶體管1并聯(lián)構(gòu)成，連接于壓控振蕩器電壓輸出端VB和調(diào)諧電壓控制端VC之間，PMOS晶體管的源極和漏極接地，PMOS晶體管的襯底連接調(diào)諧電壓控制端VC，PMOS晶體管的柵極連接壓控振蕩器電壓輸出端VB，使PMOS晶體管工作于積累區(qū)和耗盡區(qū)；AMOS晶體管的柵極連接壓控振蕩器電壓輸出端VB，AMOS晶體管的源極、漏極以及襯底共同與調(diào)諧電壓控制端VC連接；可變電容值由PMOS晶體管的柵極-襯底電容與積累型AMOS晶體管的柵極-襯底電容合成，通過調(diào)諧電壓控制可變電容的大小，以改變振蕩頻率。

如圖2，本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以采用兩個(gè)積累型AMOS晶體管2與兩個(gè)PMOS晶體管1分別并聯(lián)，再將該兩個(gè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)，構(gòu)成差分型可變電容電路，壓控振蕩器電壓輸出端VB+連接一對積累型AMOS晶體管的柵極和PMOS晶體管的柵極，壓控振蕩器電壓輸出端VB-連接另一對積累型AMOS晶體管的柵極和PMOS晶體管的柵極，調(diào)諧電壓控制端VC施加于兩對PMOS晶體管的襯底和積累型AMOS晶體管的襯底。

如圖3，為本發(fā)明應(yīng)用于現(xiàn)有LC壓控振蕩器壓控振蕩器的實(shí)施例。LC壓控振蕩器包括負(fù)阻產(chǎn)生電路和調(diào)諧電路。負(fù)阻產(chǎn)生電路包括NMOS管3和NMOS管4構(gòu)成交叉耦合結(jié)構(gòu)，連接于壓控振蕩器兩輸出端之間，PMOS管8和NMOS管9構(gòu)成交叉耦合結(jié)構(gòu)，連接于壓控振蕩器兩輸出端之間。調(diào)諧電路由兩個(gè)積累型AMOS晶體管2與兩個(gè)PMOS晶體管1分別并聯(lián)，再將該兩個(gè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)后再與電感7并聯(lián)構(gòu)成，連接在壓控振蕩器兩輸出端之間。

如圖4，可以看出，采用PMOS管作為可變電容時(shí)，電容反型區(qū)電容-電壓特性陡峭，調(diào)諧增益變化大。而采用AMOS管作為可變電容時(shí)，在控制電壓變化過程中，AMOS電容依次工作于耗盡區(qū)和積累區(qū)，電容C_gg逐漸從氧化層電容C_OX變化為柵氧化層電容C_OX和耗盡區(qū)電容C_J的串聯(lián)，但由于深積累區(qū)和深耗盡區(qū)時(shí)電容C_J變化減緩，造成壓控振蕩器增益下降。雖然頻率特性優(yōu)于PMOS晶體管的可變電容，但是在調(diào)諧曲線的兩端仍然存在調(diào)諧增益變化大的缺點(diǎn)。采用本發(fā)明時(shí)，PMOS等效電容C_gg在這一電壓變化區(qū)間依次工作于反型區(qū)、耗盡區(qū)和積累區(qū)，隨著控制電壓的變化，PMOS從反型區(qū)向耗盡區(qū)變化,電容降低，當(dāng)柵電壓等于襯底電壓時(shí)，PMOS從耗盡區(qū)向積累區(qū)變化，電容增加。通過AMOS和PMOS電容的并聯(lián)，增加了AMOS在控制電壓兩端時(shí)電容，從而保證了電容變化的線性度，降低了壓控振蕩器壓控增益的變化。

如圖5，為本發(fā)明應(yīng)用于現(xiàn)有環(huán)形壓控振蕩器的實(shí)施例。環(huán)形壓控振蕩器由多級相同的延遲單元(圖6)構(gòu)成級聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)。如圖6所示為其中一級的差分延遲單元電路示意圖，延遲單元電路包括了放大管(NM1，NM2，PM1，PM2，PM3，PM4)和可變電容構(gòu)成的頻率調(diào)諧單元。其中頻率調(diào)諧單元由本發(fā)明兩個(gè)積累型AMOS晶體管2與兩個(gè)PMOS晶體管1分別并聯(lián)，再將該兩個(gè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，調(diào)諧電壓控制端VC與控制電壓相連，電壓輸出端分別與延遲單元差分輸出端相連，可以通過本發(fā)明可變電容降低環(huán)形振蕩器頻率調(diào)諧的非線性。

以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選技術(shù)方案對本發(fā)明所做的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定發(fā)明的具體實(shí)施僅限于這些，對于在不脫離本發(fā)明思想前提下做出的簡單推演及替換，都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。