[发明专利]压控振荡器、以及使用其的锁相环电路和无线通信设备

说明书

包括第1可变电容电路120和第2可变电容电路130、以及第1电容开关电路140和第2电容开关电路150；第1可变电容电路120被固定地施加控制电位Vt，第1电容开关电路140被固定地施加控制信号Fsel2，第2电容开关电路150被固定地施加控制信号Fsel3；第2可变电容电路130，在控制信号Fsel2及Fsel3都为低电平的情况下被施加控制信号Fsel1，在此外的情况下被施加控制电位Vt；通过该控制，高频的可变范围被分离为以上方频率为基准的可变范围和以下方频率为基准的可变范围这两个部分，从而能够不使高频的可变范围变窄而抑制频率灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种用于无线通信设备的本振信号(Local oscillatorsignals)的生成等的压控振荡器、以及使用其的锁相环(以下称PLL)电路和无线通信设备。

背景技术

压控振荡器作为一种生成无线通信设备的本振信号的手段，得到了广泛的应用。在该压控振荡器被制造成高频IC的场合，为了消除半导体制造工艺中所产生的构成元件的偏差，需要扩大振荡频率的范围。另外，近年来为了对应使用不同频带的通信系统，需要能够在较广的频率范围调整压控振荡器的振荡频率。

图13是表示扩大了振荡频率的范围的现有技术(例如，专利文献1)的压控振荡器1d的结构例的图。在图13中，现有技术的压控振荡器1d包括：由电感器3构成的电感电路、由可变电容元件4构成的第1可变电容电路、由可变电容元件5构成的第2可变电容电路、由可变电容元件6构成的第3可变电容电路、由晶体管9构成的负电阻电路、偏置电路16、及开关54和55。电感电路、第1～第3可变电容电路及负电阻电路相互并联连接而构成振荡电路。

该现有技术的压控振荡器1d，在并联设置的2个可变电容元件5和6之中，至少一方的电容值控制端子的连接对象由开关54或55进行切换。由此，根据切换到的连接对象而覆盖不同的振荡频率范围，从而得到将频率灵敏度抑制得较低的多个种类的振荡频率特性，其中，频率灵敏度表示振荡频率相对于频率控制电位的变化率。

然而，上述现有技术的压控振荡器1d，为了覆盖较广的振荡频率范围而将开关54及55进行切换来控制的对象全都是可变电容元件5及6。因此，存在以下问题。

第1，在将可变电容元件作为固定电容来使用的情况下，即便是使施加到可变电容元件5及6的电压成为0V或Vdd，也会因共振侧的振荡振幅而使可变电容元件的两端电位差到达电容产生变化的区域。因此，若电源电压、控制电位中加进了噪音，则会出现相位噪音特性恶化这样的问题。因而，最好是尽可能地减少作为固定电容来使用的可变电容元件的数目。

第2，如图14所示那样，使用了金属氧化物半导体(以下称MOS)晶体管的可变电容元件(图中的虚线)与电容开关电路(图中的实线)相比，电容的变化比较小。因此，全部使用了可变电容元件的压控振荡器与包含有电容开关电路的压控振荡器相比，存在频率可变范围变窄这样的问题。因而，较为理想的是有效地使用电容开关电路。

【专利文献1】日本特开2007-104152号公报

发明内容

故而，本发明的目的在于，提供一种既能抑制相位噪音特性的恶化，又能在保持较低的频率灵敏度的情况下，在较广的范围对振荡频率进行可变控制的压控振荡器、以及使用了该压控振荡器的PLL电路和无线通信设备。