專利名稱：振蕩電路幅度的數字化檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種振蕩器調制電路，尤其涉及一種用于對振蕩器輸出振幅進行數字化檢測的輸出裝置。
背景技術：
振蕩器電路從起振到穩定需要經過一定的時間，這一時間的長度由振蕩器的特性決定。在振蕩器起振的過程中，其輸出的幅度經歷從小到大的變化，其振蕩頻率也往往與最終穩定頻率不同，具有不確定性。對低噪聲振蕩器而言，振蕩幅度是影響相位噪聲的重要因素。對于一定的振蕩腔， 振幅由偏置電流決定，相位噪聲也隨著振幅的增大而減小。但由于電源電壓有限，振幅逐漸飽和，更多的電流只會增加噪聲，因此振幅控制電路可以優化噪聲性能。
發明內容
鑒于上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提出一種振蕩電路幅度的數字化檢測裝置，以方便計算得出數字化的振幅信息。本發明目的的一種實現方案為振蕩電路幅度的數字化檢測裝置，其特征在于包含振幅信息提取單元、固定跨導偏置電路以及ADC數字化處理單元，其中所述振幅信息提取單元包含用于將輸入信號轉變為非線性電流的NMOS管N-濾除高次諧波的電容Cd。p以及未加輸入信號的復制電路
和Ngnff ；所述固定跨導偏置電路至少包含成對的電流源N1/N2和P1/P2，且其中電流源m與 I。相匹配。進一步地，所述振蕩電路的輸入端設有用于衰減輸入信號至IOOmV以內的電容分壓器。進一步地，所述電流源N2的源端與自身襯底相短接。應用本發明的技術方案，其顯著優點體現為能夠規避電源電壓、溫度、工藝等條件限制，高精度地計算得到數字的振蕩器振幅信息，且具有較好的魯棒性。
圖1是本發明振幅數字化檢測裝置的整體電路結構示意圖；圖2是振蕩電路輸出連接MCU的電路示意圖；圖3是本發明振幅信息提取單元的結構示意圖；圖4是本發明固定跨導偏置電路的結構示意圖。
具體實施例方式以下便結合實施例附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。
本發明檢測振蕩幅度，并將其數字化，從而在不同的應用中調整振蕩幅度。其原理為利用MOS管飽和區工作時，電流與電壓的平方成正比的關系，通過濾掉高次諧波，得到振幅信息，并對其進行數字化計算。如圖1所示的本發明振蕩電路幅度的數字化檢測裝置的整體電路結構示意圖該數字化檢測裝置包含振幅信息提取單元、固定跨導偏置電路以及ADC數字化處理單元，其中該振幅信息提取單元包含用于將輸入信號轉變為非線性電流的NMOS管Ngm、濾除高次諧波的電容Cd。p以及未加輸入信號的復制電路和Nsiff ；該固定跨導偏置電路至少包含成對的電流源Ν1/Ν2和Ρ1/Ρ2，且其中電流源附與^。相匹配。其中該振蕩電路的輸入端設有用于衰減輸入信號至IOOmV以內的電容分壓器。而該固定跨導偏置電路中電流源N2的源端與自身襯底相短接。如圖2所示可見振蕩電路的RCT/REF輸出和V。d與MCU的連接關系。而本發明的振幅數字化檢測裝置，則與該些輸出息息相關。具體來看，首先結合圖3所示，來了解振幅信息的提取過程。MOS管飽和區電流I =0. 5X β X (V0^Vi)2 (Vi << V。d)，其中Vod和Vi分別為過驅動電壓和輸入信號，采用電容分壓器Cs，C1. . . Cm將輸入信號衰減至IOOmV以內，避免輸入信號大于過驅動電壓時產生失
直
οNMOS管Ngm將輸入信號轉變為非線性電流Igm :I.gm = 0. 5 · β .gm · (V^Vodgm)2 = Ι.ο+β^π,-ν,.ν^+ο.δ. β.8ω·ν.Λ假設振蕩信號Vi = V _ · sin( 。· t)。Igm= Ι.0+β, · V。dgm · Vamp. sin—。.t)+0· 25· β, .Vamp2. (l+cos(2 .t))I.rms = 0. 25- U._2。Im= β, · V。dgm .Vamp. sin—。.t)+0· 25· β , · V · cos Q ω · t)。電容Cd。p濾掉高次諧波電流Im，則流過^ 。的電流只包含靜態電流Itl和Iniis，通過引入一路未加輸入信號的復制電路^uot和Ng ，則流過^litff的電流為Itl.因此，RCT和REF 的電壓差Δ V只與信號幅度和Ndio的跨導有關。即 再結合圖4所示固定跨導偏置電路，只要能夠得到Ndio管的過驅動電壓就可以計算出振幅的大小，因此利用固定跨導偏置電路。其中Ν2源端和襯底短相接，以消除襯偏效應只要將m和Ndio匹配，就可以通過ItlXIis得到^litj的值，將其通過ADC數字化， 與M的數字信息一道處理，計算出數字化的幅度大小。綜上所述可見應用本發明的技術方案，其顯著優點體現為能夠規避電源電壓、溫度、工藝等條件限制，高精度地計算得到數字的振蕩器振幅信息，且具有較好的魯棒性。
權利要求
1.振蕩電路幅度的數字化檢測裝置，其特征在于包含振幅信息提取單元、固定跨導偏置電路以及ADC數字化處理單元，其中所述振幅信息提取單元包含用于將輸入信號轉變為非線性電流的NMOS管N-濾除高次諧波的電容Cd。p以及未加輸入信號的復制電路和Ngnff ；所述固定跨導偏置電路至少包含成對的電流源N1/N2和P1/P2，且其中電流源m與 I。相匹配。
2.如權利要求1所述的振蕩電路幅度的數字化檢測裝置，其特征在于所述振蕩電路的輸入端設有用于衰減輸入信號至IOOmV以內的電容分壓器。
3.如權利要求1所述的振蕩電路幅度的數字化檢測裝置，其特征在于所述電流源N2 的源端與自身襯底相短接。
全文摘要
本發明揭示了一種振蕩電路幅度的數字化檢測裝置，其特征在于包含振幅信息提取單元、固定跨導偏置電路以及ADC數字化處理單元，其中所述振幅信息提取單元包含用于將輸入信號轉變為非線性電流的NMOS管Ngm、濾除高次諧波的電容Cdcp以及未加輸入信號的復制電路Ndior和Ngmr；所述固定跨導偏置電路至少包含成對的電流源N1/N2和P1/P2，且其中電流源N1與Ndio相匹配。應用本發明的技術方案，其顯著優點體現為能夠規避電源電壓、溫度、工藝等條件限制，高精度地計算得到數字的振蕩器振幅信息，且具有較好的魯棒性。
文檔編號G01R19/25GK102419392SQ20111038485
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者何德軍, 劉揚, 周之栩, 應峰, 牟陟 申請人:思瑞浦(蘇州)微電子有限公司