[发明专利]一种正交振荡器及生成正交信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路，尤其涉及一种压控振荡器。

背景技术

本地振荡器(local oscillator，LO)信号是直接变频和无线通讯技术，例如正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)系统中的低中频(intermediate frequency，IF)的必要元素。正交振幅调制是一种通讯信号的调制方式。这种方式传送两个信号，一个同相信号(I)和一个正交信号(Q)，并以这两个载波的调幅进行传送。信号I和Q的载波的相位相差90度。

正交信号(I和Q)可通过不同方法产生。现有的差动振荡器利用二分频器电路工作在两倍所需频率，但其正交准确性不佳，并且可能会有很大功耗。另一种利用多相滤波器的差动振荡器受过程变化的影响，并且需要缓冲放大器来补偿多相滤波器的损失。

对于耦合了两个使用有源器件，例如晶体管的差动振荡器的正交振荡器来说，这种现有的正交振荡器因增加了噪声源而产生相位噪声降低，以及额外功耗、较少的电压余量和/或LC谐振频率影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种正交振荡器及生成正交信号的方法。

根据本发明的一实施例，提出一种正交振荡器，包含一第一振荡器，具有一第一二阶谐波节点，一第二振荡器，具有一第二二阶谐波节点，至少一电容器与所述第一二阶谐波节点和所述第二二阶谐波节点耦合。第一振荡器用于提供一同相信号，第二振荡器用于提供一正交信号。

依据本发明一实施例，第一二阶谐波节点与所述第二二阶谐波节点相位相差180度。

较佳的，电容器的总电容至少是第一二阶谐波节点或第二二阶谐波节点的寄生电容的三倍。

较佳的，第一振荡器和第二振荡器是差分压控振荡器。

依据本发明一实施例，第一振荡器包含：

一第一NMOS晶体管，具有一第一源极，与一第一电流源耦合；以及

一第二NMOS晶体管，具有一第二源极，与第一电流源耦合，其中，第一源极与第二源极也与电容器的一第一端耦合。

较佳的，第一振荡器还包含一第一PMOS晶体管，具有一第一漏极，与第一NMOS晶体管的一第二漏极耦合以及一第二PMOS晶体管，具有一第三漏极，与第二NMOS晶体管的一第四漏极耦合，第二振荡器包含一第三NMOS晶体管，具有一第三源极，与一第二电流源耦合以及一第四NMOS晶体管，具有一第四源极，与第二电流源耦合，其中，第三源极与第四源极也与电容器的一第二端耦合。

依据一实施例，第一振荡器包含：

一第一PMOS晶体管，具有一第一源极，与一第一电流源耦合；以及

一第二PMOS晶体管，具有一第二源极，与第一电流源耦合，其中，第一源极和第二源极也与电容器的一第一端耦合。

较佳的，第一振荡器包含一第一NMOS晶体管，具有一第一漏极，与第一PMOS晶体管的一第二漏极耦合以及一第二NMOS晶体管，具有一第三漏极，与第二PMOS晶体管的一第四漏极耦合，第二振荡器包含一第三PMOS晶体管，具有一第三源极，与一第二电流源耦合以及一第四PMOS晶体管，具有一第四源极，与第二电流源耦合，其中，第三源极和第四源极也与电容器的一第二端耦合。

本发明的另一方面在于提供一种生成正交信号的方法，包含：

将一第一振荡器与至少一电容器的一第一端在第一振荡器的一第一二阶谐波节点处耦合；

将一第二振荡器与电容器的一第二端在第二振荡器的一第二二阶谐波节点处耦合；以及

通过第一振荡器与第二振荡器提供一同相信号与一正交信号，其中同相信号和正交信号相位相差90度。

其中，第一二阶谐波节点与第二二阶谐波节点相位相差180度，电容器的总电容至少是第一二阶谐波节点或第二二阶谐波节点的寄生电容的三倍，第一振荡器和第二振荡器是差分压控振荡器。

本发明提供的正交振荡器能够提升相位噪声性能，且在没有任何相位噪声降低、额外功耗、电压余量耗散或任何LC谐振频率影响的情况下具有相对紧凑的芯片面积。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1绘示依照本发明一实施例的正交振荡器的示意图；

图2绘示依照本发明另一实施例的正交振荡器的示意图；

图3是图1与图2中的正交振荡器的波形示意图；

图4绘示依照本发明又一实施例的正交振荡器的示意图；