[发明专利]Gm增强型差分压控振荡器（VCO）

说明书

本申请涉及一种差分考毕兹压控振荡器(VCO)电路，所述差分考毕兹VCO电路包括一对晶体管和一对耦合器，所述一对晶体管具有通过共同偏置电压偏置的控制端，所述一对耦合器被布置成交叉耦合所述晶体管的集电极/漏极和所述差分晶体管的基极/栅极。所述一对耦合器具有耦合因子k_c，所述耦合因子用于增强所述晶体管对的跨导，因此可以用于降低功耗并且最小化相位噪声。

技术领域

本公开总体上涉及一种差分压控(VCO)振荡器。具体地说，本公开涉及一种具有考毕兹(Colpitts)配置的Gm增强型(跨导增强型)差分VCO。

背景技术

在过去几年中，用于实现安全和保障的汽车驾驶辅助系统(ADAS)、高吞吐量短程无线通信和无损扫描系统已经推动了毫米波硅技术的发展。例如，ADAS在W频段(75GHz到110GHz)中利用超宽带(UWB)/调频连续波(FMCW)雷达电路。完整的ADAS设备通常包括针对泊车辅助、盲点检测和碰撞缓解辅助的77-81GHz近程雷达(SRR)UWB传感器和针对前置监测和自适应巡航控制(ACC)的具有FMCW调制的76-77GHz远程雷达(LRR)传感器。目前，IEEE(802.15.TG3c)正针对数据速率为1Gbps及以上的无线个域网(WPAN)通信对57GHz到64GHz频段进行研究。而且，正在太赫兹区域内，具体地说在300GHz到3THz的频率范围内对无线通信进行研究。此外，使用脉冲波的太赫兹时域光谱技术被应用于安全检查。

在这种系统中采用的频率合成器应当提供具有宽频率范围的时钟参考，然而还期望的是功率放大器(PA)的光谱纯度和大输出功率。在基于压控振荡器(VCO)的频率合成器中，功率和带内噪声性能取决于VCO电路，所述VCO电路代表带有高频分频器(即，预分频器)的频率合成器的关键块。尽管取得了过去的发展，但是组合高输出功率振荡信号实施相位噪声(PN)低且调谐范围(TR)宽的毫米波VCO依然是有挑战性的。

已经显示，具有考毕兹配置的现有技术VCO部分地满足上述要求，但启动特性显著较差，这意味着必须接受高功耗以确保可靠启动。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种差分压控振荡器VCO电路，包括：

一对差分晶体管，所述一对差分晶体管具有通过共同偏置电压偏置的控制端；和

一对耦合器，所述一对耦合器被布置成交叉耦合所述一对晶体管的第一电流端和所述控制端，其中所述一对耦合器具有耦合因子。

在一个或多个实施例中，所述一对耦合器中的每一个耦合器包括主路径和耦合路径，

所述一对耦合器中的第一耦合器通过所述主路径耦合到所述一对晶体管中的一个晶体管并且通过所述耦合路径耦合到所述一对晶体管中的另一个晶体管，

所述一对耦合器中的第二耦合器通过所述主路径耦合到所述一对晶体管中的所述另一个晶体管并且通过所述耦合路径耦合到所述一对晶体管中的所述一个晶体管。

在一个或多个实施例中，所述一对耦合器的所述耦合路径通过互连彼此连接，

所述一对耦合器的所述耦合路径形成耦合所述一对晶体管的所述控制端的串联电路。

在一个或多个实施例中，所述共同偏置电压被馈送到所述互连中。

在一个或多个实施例中，所述电路进一步包括：

偏置电压源，所述偏置电压源被布置成通过偏置电阻器供应所述共同偏置电压。

在一个或多个实施例中，所述一对耦合器是一对耦合变压器和一对基于传输线的耦合器中的一个。

在一个或多个实施例中，所述电路进一步包括：