CN101944880B

CN101944880B - 一种采用调谐曲线补偿vco的方法及其电路模块

Info

Publication number: CN101944880B
Application number: CN 200910100581
Authority: CN
Inventors: 肖时茂; 马成炎; 叶甜春
Original assignee: HANGZHOU ZHONGKE MICROELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: HANGZHOU ZHONGKE MICROELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2029-07-08
Also published as: CN101944880A

Abstract

本发明提出调谐曲线补偿VCO的方法，采用负阻放大器和电感器与可变电容器的两端为并联连接结构，可变电容器结构为五端的AMOS电容网络，一端为AMOS电容网络的调谐曲线补偿控制端，通过调整控制端的直流电压，改变AMOS电容网络的等效电容，得到一条接近线性化的VCO输出频率-VCO控制电压的变化曲线，实现VCO调谐曲线的补偿，提高了VCO的稳定性，并使VCO电路模工作在较高Q值区。还提出了用上述方法构成的差分电路结构VCO电路模块，AMOS电容网络由四个AMOS变容管及一RC低通滤波器组成，四个AMOS变容管为两两成对串联并对称配置，配置方式有栅极串联和衬底串联两种。VCO模块采用电压控制AMOS变容管改变振荡器频率，通过改变调谐曲线补偿控制端直流电压实现对调谐曲线补偿，使频率调谐曲线接近线性化，从而实现较大的频率调谐范围。

Description

一种采用调谐曲线补偿VCO的方法及其电路模块

技术领域

本发明涉及无线通信电子电路技术领域，涉及压控振荡器VCO，尤其涉及一种采用调谐曲线补偿VCO的方法及其电路模块。

背景技术

在移动式手持无线收发终端中，压控振荡器VCO是其中最为关键的一个模块之一，VCO的相位噪声性能直接影响到收发器的接收灵敏度和阻塞性能。随着无线通信技术的发展，通信系统中的单一芯片都要求能兼容多种不同频段和模式。因此，作为多频段和多模式的收发器，要求其压控振荡器VCO能覆盖一定的频率范围，于是宽带VCO的研发成为无线通信电子电路的一个重要课题。

已有技术宽带VCO的报道较多。在CMOS工艺中，随着晶体管尺寸的不断缩小，电源电压越来越低，单个可变电容的电容变化比率Cmax/Cmin越来越小，基于单个可变电容的VCO电路难以覆盖较大的频率范围。常用的宽带VCO主要有：LC谐振回路切换型VCO，电感切换型VCO，以及固定电容切换型VCO三种结构。LC谐振回路切换型VCO结构是采用两个不同频段的LC谐振回路并通过相应的切换开关实现不同频段的切换，一个LC谐振回路工作时，另一个LC谐振回路关断。由于两个LC谐振回路是独立设计，因此其工作频率覆盖范围较宽，同时，每一个LC回路可作低功耗优化设计。但是该型VCO结构需要两个VCO，占用芯片的面积大是其严重的缺陷。电感切换型VCO结构主要是利用MOS开关管短路LC谐振回路的一部分电感，从而实现LC谐振回路频率的切换，在＜5GHz的低GHz频段，片上电感Q值一般较低，而加入MOS开关管后会导致等效电感的Q值更低，因此，低GHz频段场合不能采用电感切换型VCO。固定电容切换型VCO结构一般采用 MOS开关控制切换MIM电容来实现谐振回路等效电容的改变，固定电容的大小常采用二进制数比例关系。尽管该结构VCO可以实现较大频率范围调谐，但是其存在重大缺陷：一是VCO的增益K_VCO在整个调谐范围内变化很大，在高频段时K_VCO较大，而低频段时K_VCO很小，会严重影响整个频率合成器的稳定性；其二是当固定电容较多，MOS开关会使谐振回路等效电容的Q值下降，特别是低频段，这样不仅会导致VCO相位噪声性能变差，而且功耗也很大。

传统AMOS电容与PN结电容相比，具有较大的电容变化比C_max/C_min，较大的Q值，并且不存在正偏导通现象，但是单个AMOS电容的C-V曲线较陡，栅衬电压V(Gate，Bulk)只能在很小范围内变化，并且在该区间电容的Q值为最小值，因此传统AMOS电容要实现宽的调谐范围，就要求VCO的增益值K_VCO较大，然而，控制电压变化区间较小，K_VCO太大会导致较差的相位噪声性能，所以传统AMOS电容宽频段调谐难以实现。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术三种宽带VCO结构的缺陷，公开一种调谐曲线补偿的方法及采用调谐曲线补偿方法的压控振荡器VCO模块。调谐曲线补偿方法的原理是利用两个AMOS可变电容串联连接，其中两个AMOS连接在一起端口可以同为栅极也可以同为衬底，并且与控制电压相连接，而另外两极加上不同的偏置电压，这样其中的每一个AMOS电容随控制电压变化的电容-电压曲线变化特性相当于平移了两极偏置电压，这样，两个AMOS电容总的串联电容在整个控制电压变化区间得到补偿，因此总的等效电容-电压变化曲线在整个控制电压变化区间都平滑变化。同时，通过改变偏置电压的差值，可以使每个AMOS电容工作在Q值较大的区间，得到较大的等效Q值，使VCO宽频段调谐容易实现，并具有较好的相位噪声性能。

基于以上调谐曲线补偿原理，采用差分电路方式实现具有调谐曲线补偿功能的压控振荡器电路。通过两组上述AMOS可变电容串联作为谐振回路的压控电容，同时，谐振回路电感采用片上电感，利用交叉耦合负阻放大器产生负阻值抵消LC谐振回路的等效电阻，利用负阻放大器本身的非线性特性产生稳定的频率输出。

本发明目的是通过以下的技术方案来实现。

一种调谐曲线补偿VCO方法，包括以下步骤：

(1)确定调谐曲线补偿VCO结构：为负阻放大器和电感器与具有调谐曲线补偿作用的AMOS电容网络的两端并联连接结构；

(2)AMOS电容网络结构：为五端网络结构，其中两端为接入直流偏置电压端，另两端为VCO信号输出端并为加相等直流偏置电压端，还有一端为AMOS电容网络的控制端即调谐曲线补偿控制端；

(3)改变AMOS电容网络的等效电容：通过调整加在调谐曲线补偿控制端的直流控制电压，调整AMOS电容网络中AMOS电容的比值，实现AMOS电容网络等效电容的改变；

(4)VCO输出频率-VCO控制电压的变化曲线：在设定一个调谐曲线补偿控制端的直流电压后，将VCO的控制电压从零向电源电压变化，在VCO信号输出端得到一条VCO输出频率-VCO控制电压的变化曲线；

(5)VCO调谐曲线的补偿：VCO的输出频率由电感和AMOS电容网络的等效电容共同决定，通过调整AMOS电容网络的等效电容随VCO控制电压变化的曲线使VCO输出频率-VCO控制电压变化的曲线接近线性化，实现VCO调谐曲线的补偿，提高了VCO的稳定性，并使VCO电路模块工作在较高Q值区。

所述调谐曲线补偿VCO方法构成的VCO电路模块，其在于它包括负阻放大器、电感器以及可变电容器；

所述的负阻放大器由交叉耦合的MOS管或BJT管构成，其等效电阻为负阻-G_m，通过负阻放大器产生负阻值抵消LC谐振回路的等效电阻值，维持VCO振荡；

所述的可变电容器为AMOS电容网络构成的可变电容器；AMOS电容网络由多个AMOS变容管及一个低通滤波器组成，构成实现调谐曲线补偿的AMOS电容网络；

所述的电感器为采用片上螺旋电感，电感量为L；

所述VCO电路模块为差分电路结构，负阻放大器和电感器与可变电容器的AMOS电容网络构成的等效电容在电学上相并联的两端差分输出，差分输出的信号幅度相等，相位相反。

VCO电路模块的输出频率由电感器和AMOS电容网络构成的可变电容器确定，通过改变AMOS电容网络的调谐曲线补偿控制端的直流电压，来调整VCO电路的输出频率。

所述的VCO电路模块，其在于所述的负阻放大器为由交叉耦合的MOS对管或BJT对管构成，其构成的结构型式包括：

(1)交叉耦合NMOS对管和交叉耦合PMOS对管互补型负阻放大器，适用于低功耗应用场合；

(2)交叉耦合NMOS对管型负阻放大器，适用于高频率应用场合；

(3)交叉耦合PMOS对管互补型负阻放大器，适用于低噪声应用场合；

(4)交叉耦合BJT对管互补型负阻放大器，适用于高频率和低噪声应用场合。

所述的VCO电路模块，其在于所述AMOS变容管为一种电容受电压控制的可变电容管；该AMOS变容管采用放置在N阱中的NMOS管制作工艺，其一个端口为栅极，另一个端口为衬底。一对AMOS变容管中，一个AMOS变容管C_var1的电容随加在栅极和衬底的控制电压V_c和V_B1(或V_B2)而改变，另一个AMOS变容管C_var2的电容随加在栅极和衬底的控制电压V_c和直流偏置电压V_b的变化而改变。

所述的VCO电路模块，其在于所述AMOS电容网络由包含四个AMOS变容管，两个偏置电阻以及一个由电阻和电容串联的低通RC滤波器组成；四个AMOS变容管同端串联连接，其两端分别连接电压相等的直流偏置电压，中心的同端串接端连接RC滤波器的串接端，对称的另两个同端串接端都连接一端接控制电压的偏置电阻的另一端。

所述的VCO电路模块，其在于所述AMOS电容网络为调谐曲线补偿的五端网络，其两个直流偏置电压连接端口V_B1和V_B2、另两个直流偏置电压连接端口V_B和Gnd、以及一个控制电压连接端口Vctrl，端口V_B1和V_B2又为AMOS电容网络与VCO电路模块的并接端；通过调整连接端口Vctrl的电压V_c0经偏置电阻形成的控制电压V_c来改变AMOS电容网络的等效电容，同时通过调整加在两个直流偏置电压连接端口V_B1和V_B2的直流偏置电压V_b1和V_b2，以及另两个直流偏置电压端口V_B形成的直流偏置电压V_b来调整调谐曲线补偿效果，从而实现VCO电路模块通过调谐曲线补偿的频率改变，并使VCO电路模块工作在较高Q值区。

所述的VCO电路模块，其在于所述AMOS电容网络的四个AMOS变容管采用电学上的串联连接；VCO电路模块AMOS电容网络的四个变容管为两两成对并对称配置，两对变容管加上相同的直流偏置电压V_b，两对变容管加上相同的控制电压V_c，两对变容管的输出端就构成差分输出端V_B1和V_B2并加上相等的直流偏置电压V_b1和V_b2，每对变容管为反向串接对称配置，每对变容管的公共端经限流电阻连接控制电压端Vctrl，直流偏置电压的两端V_B和Gnd之间串接一个RC滤波器，RC滤波器滤除高频噪声，使调谐曲线补偿VCO具有较好的相位噪声性能。

所述的一种调谐曲线补偿VCO方法，其在于所述四个AMOS变容管分成两对，利用每对串联的两个AMOS变容管上加的偏置电压不同，两者偏置电压的差值决定了两个AMOS变容管的电容随其上所加控制电压变化的曲线相差的差值，每对AMOS变容管上的等效电容随控制电压变化的曲线是取决于该两个AMOS变容管随控制电压变化的电容值的串联值，两对AMOS变容管上总的等效电容取决于每对AMOS变容管上的等效电容的串联值，通过调整偏置电压和控制电压，在整个控制电压变化区间，使四个AMOS变容管得到使VCO具有线性化频率特性的总的等效电容。

所述的VCO电路模块，其特征在于，所述AMOS电容网络的四个 AMOS变容管的两对AMOS变容管串联的方式有两种：一种为两对AMOS变容管的C_var2的栅极连接在一起，每对AMOS变容管的C_var1和C_var2的衬底的端口连接在一起；另一种为两对AMOS变容管的C_var2的衬底的端口连接在一起，每对AMOS变容管的C_var1和C_var2的栅极连接在一起。

所述AMOS电容网络的四个AMOS变容管的两对AMOS变容管串联的方式有两种：一种为两对AMOS变容管的C_var2的栅极连接在一起，连接端经滤波电阻R_B连接直流偏置电压端V_B，连接端还经滤波电容C_b连接Gnd端，两对AMOS变容管的C_var2的两个栅极加上直流偏置电压V_b，每对AMOS变容管的两个衬底的端口连接在一起，分别经限流电阻连接控制电压端Vctrl，在每对AMOS变容管的两个衬底的端口加上控制电压V_c；另一种为两对AMOS变容管的C_var2的衬底的端口连接在一起，连接端经滤波电阻R_B连接直流偏置电压端V_B，连接端还经滤波电容C_b连接Gnd端，两对AMOS变容管的C_var2的两个衬底的端口加上直流偏置电压V_b，每对AMOS变容管的两个栅极连接在一起，分别经限流电阻连接控制电压端Vctrl，在每对AMOS变容管的两个栅极加上控制电压V_c。

发明的实质性效果是：

(1)通过对调谐曲线补偿，使频率-控制电压曲线接近线性化，通过频率调谐曲线的线性化控制，不仅实现VCO较大的调谐范围，而且提高了频率合成器的稳定性。

(2)通过改变偏置电压，可以调节调谐曲线的效果，具有较好的灵活性，使VCO宽频段调谐容易实现。

(3)采用调谐曲线补偿方法的VCO可以采用全CMOS实现，可以简化VCO宽频段调谐的实现工艺。

(4)采用调谐曲线补偿方法的VCO可以使AMOS可变电容工作在较高Q值的区域，从而提高谐振环路总的Q值，使调谐曲线补偿VCO具有较好的相位噪声性能。

(5)采用调谐曲线补偿方法的VCO模块可以应用于各种宽带高性能接收发器芯片中。

附图说明

图1a是采用调谐曲线补偿方法的VCO的一种结构原理图。图1a中11-负阻放大器、12-电感器L、13-可变电容器C_eq，V_B1和V_B2-可变电容器C_eq两个接入端以及VCO两个输出端。

图1b是图1a中可变电容C_eq的一种AMOS电容网络电原理图。图1b中131-偏置电阻R₁、132-偏置电阻R₂、133和136-AMOS变容管C_var1、134和135-AMOS变容管C_var2、137-滤波电容C_b、138-滤波电阻R_B，V_b和Gnd-两直流偏置电压接入端、Vctrl-控制电压接入端、V_B1和V_B2-VCO两个输出端以及两直流偏置电压V_b1和V_b2接入端。

图2a是采用调谐曲线补偿方法的VCO的另一种结构原理图。

图2b是图2a中可变电容器C_eq的另一种AMOS电容网络电原理图。

图3a是示出第1实施例中调谐曲线补偿VCO结构原理框图。图3a中31-电感器L、32-可变电容器C_eq、33和34-、35和36-、37-，V_B1和V_B2-可变电容器C_eq两个接入端以及VCO两个输出端，V_B-控制电压接入端；负阻放大器。

图3b是示出第1实施例中可变电容器C_eq的AMOS电容网络电原理图。

图4a是示出第2实施例中调谐曲线补偿VCO结构原理框图。

图4b是示出第2实施例中可变电容器C_eq的AMOS电容网络电原理图。

图5a是示出第3实施例中调谐曲线补偿VCO结构原理框图。

图5b是示出第3实施例中可变电容器C_eq的AMOS电容网络电原理图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例并结合附图，对本发明技术方案作详细的说明。

图1a示出的是采用曲线补偿方法的VCO的一种结构形式。电感12与等效电容13组成LC谐振回路，负阻放大器11用来抵消LC谐振回路的等效电阻，当电路稳定振荡时，LC谐振回路的等效电阻等于正阻Gm。等效电容13为具有调谐曲线补偿功能的电压控制可变电容。图1a中等效电容13由图1b中虚线框内四个AMOS变容管133、134、135、136组成。其中 133和136的AMOS变容管具有相同的电容值，134和135 AMOS变容管具有相同的电容值，133和134 AMOS变容管的衬底端连接在一起，通过R₁电阻131接控制电压端Vctrl，135和136 AMOS变容管的衬底端连接在一起，通过R₂电阻132连接控制电压端Vctrl，134和135 AMOS变容管的栅极连接在一起。133和136 AMOS变容管的栅极分别连接输出端V_B1和V_B2，两端加上相等的直流偏置电压V_b1和V_b2，但两端口的交流信号通路分别与电感12两端相连接。另一直流偏置电压V_B通过R_B滤波电阻138和C_b滤波电容137组成的低通滤波器的串接端与134和135 AMOS变容管的栅极相连。一对AMOS变容管两偏置电压的差值为(V_b1-V_b)或(V_b2-V_b)。由于单个AMOS的电容值与栅极与衬底的电压成正比，因此等效电容13的电容值与控制电压V_c成反比的关系，即控制端Vctrl控制电压增大使V_c增大时，等效电容103的电容值变小。根据谐振回路的谐振频率f公式得到：

f = \frac{1}{2 π \sqrt{{LC}_{eq}}}

由公式可知，谐振回路的谐振频率f与控制电压V_c成正比，采用该调谐曲线补偿方法的VCO具有正的频率-控制电压特性。

图2a示出的是采用曲线补偿方法的VCO另一种形式。电感22与可变的容器23组成LC谐振回路，负阻放大器21用来抵消LC谐振回路的等效电阻，当电路稳定振荡时，LC谐振回路的等效电阻等于负阻-Gm。可变的容器23为具有调谐曲线补偿功能的电压控制可变电容，其等效电容由图2b虚线框内的四个AMOS变容管233、234、235、236组成。其中233和236的AMOS变容管C_var1具有相同的电容值，234和235的AMOS变容管C_var2具有相同的电容值，233和234两AMOS变容管的栅极端连接在一起，通过电阻231接控制电压端口Vctrl，同时，235和236两AMOS变容管的栅极连接在一起，通过电阻232连接控制电压端口Vctrl，234和235的衬底直接连接在一起。233和236两AMOS变容管的衬底分别接相等的直流偏置电压V_B1和V_B2，但两端口的交流信号通路分别与电感22两端相连接。另一直流偏置电压V_B2通过电阻238和电容237组成的低通滤波器与234和 235两AMOS变容管的衬底相连。两偏置电压的差值为V_B1-V_B。由于单个AMOS的电容值与栅极与衬底的电压成正比，因此等效电容23具有与控制电压Vctrl成正比的关系，即Vctrl增大时，可变的容器23的电容值变大。因此，谐振回路的频率与控制电压成反比，采用该调谐曲线补偿方法的VCO具有负的频率-控制电压特性。

第1实施例

图3a为第1实施例中调谐曲线补偿VCO原理框图。该VCO结构为带尾电流源的NMOS和PMOS互补型VCO，尾电流源37的栅极上加偏置电压V_B。PMOS管35与36构成交叉耦合负阻放大器，而NMOS管33与34交叉耦合构成另一个负阻放大器，两者构成带尾电流源的NMOS和PMOS互补型负阻放大器。可变电容器32与片上电感31以及带尾电流源的NMOS和PMOS互补型负阻放大器为电学上并联连接，图3b为图3a第1实施例调谐曲线补偿VCO原理框图中可变电容器32的调谐曲线补偿的AMOS电容网络电原理图。可变电容器32所示的等效电容，采用的调谐曲线补偿方法为图1b所示的正频率特性补偿方法，图3b中331～338与图1a中131～138相同。显而易见，图3a所示的VCO具有正的频率-控制电压特性。为了提高电路的对称性PMOS交叉耦合管与NMOS交叉耦合管产生相同的负阻值，因此，在同样尾电流条件下，该结构的VCO模块能够产生两倍的负阻值。该结构的VCO模块适用于低功耗应用场合。

第2实施例

图4a为第2实施例中调谐曲线补偿VCO原理框图，PMOS管43为栅极上加偏置电压V_B的尾电流源。PMOS管44和45构成交叉耦合负阻放大器。该VCO结构为带尾电流的PMOS负阻放大器型VCO，带中心抽头的片上对称型电感41和带尾电流源的PMOS负阻放大器，与可变电容器42为电学上并联连接。可变电容器42为采用调谐曲线补偿的电容网络组成，其具体原理图如图4b虚线框中所示，该等效电容采用的调谐曲线补偿方法为图1所示的正频率特性补偿方法，图4b中431～438分别与图1中131～138 相同。同理，该VCO具有正的频率-控制电压特性。PMOS管44与45交叉耦合构成负阻放大器。由于PMOS管比NMOS管的噪声要小得多，因此，AMOS管对VCO的相位噪声贡献也较少。该结构的VCO模块适用于低噪声应用场合。

第3实施例

图5a为第3实施例中调谐曲线补偿VCO原理框图。该VCO结构为带尾电流的NMOS负阻放大器型VCO。NMOS管55为栅极上加偏置电压V_B的尾电流源，尾电流源的漏极连接片上对称型电感51的中心抽头。NMOS管53和54构成交叉耦合负阻放大器。带中心抽头的片上对称型电感51和NMOS交叉耦合负阻放大器，与可变电容器52为电学上并联连接，并联连接端口为V_B1和V_B2。可变电容器52为采用调谐曲线补偿的电容网络组成。等效电容52的具体原理图如虚线框中所示，该等效电容采用的调谐曲线补偿方法为图1所示的正频率特性补偿方法，图5b中531～538分别与图1中131～138相同。同理，该VCO具有正的频率-控制电压特性。NMOS管53与54交叉耦合构成负阻放大器。由于NMOS具有较高的截止频率，NMOS可以工作在较高的频率。因此该结构的VCO模块适用于高频率应用场合。

实施例1～3的可变电容器32、42和52，都可以采用图2b所示的可变电容器C_eq的另一种AMOS电容网络的形式。该形式两对AMOS变容管的C_var2的衬底的端口连接在一起，每对AMOS变容管的C_var1和C_var2的栅极连接在一起的形式。

以上所述方法和电路模块，仅对实施例作具体描述，它不是限定性解释，对于本技术领域熟练技术人员运用本发明方法对调谐曲线补偿VCO电路模块实例所作的修饰、变化，皆属本发明主张的权利范围，而不限于上述的实例。

Claims

1.一种采用调谐曲线补偿压控振荡器的方法，包括以下步骤：

(1)确定调谐曲线补偿压控振荡器VCO结构为负阻放大器和电感器与具有调谐曲线补偿作用的积累型可变电容器AMOS电容网络的两端并联连接结构；

(2)改变AMOS电容网络的等效电容，通过调整加在调谐曲线补偿控制端的直流控制电压，调整AMOS电容网络中AMOS电容的比值，实现AMOS电容网络等效电容的改变，其中，AMOS电容网络结构为五端网络结构，其中两端为接入直流偏置电压端，另两端为VCO信号输出端，并为另两端加相等直流偏置电压，还有一端为AMOS电容网络的控制端即调谐曲线补偿控制端；

(3)对VCO调谐曲线进行补偿，VCO输出频率-VCO控制电压的变化曲线是在设定一个调谐曲线补偿控制端的直流电压后，将VCO的控制电压从零向电源电压变化，在VCO信号输出端得到一条VCO输出频率-VCO控制电压的变化曲线，VCO的输出频率由电感和AMOS电容网络的等效电容共同决定，通过调整AMOS电容网络的等效电容随VCO控制电压变化的曲线使VCO输出频率-VCO控制电压变化的曲线接近线性化，实现VCO调谐曲线的补偿，提高了VCO的稳定性，并使VCO电路的可变电容器工作在较高Q值区。

2.一种采用调谐曲线补偿的VCO电路模块，其特征在于，它包括负阻放大器、电感器以及可变电容器；

所述的可变电容器为AMOS电容网络构成的可变电容器，所述AMOS电容网络由四个AMOS变容管及一个滤波器组成，两个AMOS变容管串联连接，两个AMOS变容管连接在一起的端口同为栅极或同为衬底，并且与一个控制电压端相连接，而另外两极加上不同的偏置电压，每一个AMOS变容管随控制电压变化的电容-电压曲线变化特性相当于平移了两极偏置电压，两个AMOS变容管总的串联电容在整个控制电压变化区间得到补偿，构成实现调谐曲线补偿的AMOS电容网络；

所述的电感器为片上螺旋电感，电感量为L；

所述VCO电路模块为差分电路结构，负阻放大器和电感器与可变电容器的并联接点为两差分输出端，可变电容器的AMOS电容网络构成的等效电容在电学上并联于两差分输出端，差分输出的信号幅度相等，相位相反。

3.根据权利要求2所述的VCO电路模块，其特征在于，所述的负阻放大器为由交叉耦合的MOS对管或BJT对管构成，其构成的结构型式包括：

(2)交叉耦合NMOS对管型负阻放大器，适用于高频率应用场合；

4.根据权利要求2所述的VCO电路模块，其特征在于，所述AMOS变容管为一种电容受电压控制的可变电容管；该AMOS变容管采用放置在N阱中的NMOS管制作工艺，其一个端口为栅极，另一个端口为衬底。

5.根据权利要求2所述的VCO电路模块，其特征在于，所述AMOS电容网络包含四个AMOS变容管、两个偏置电阻以及一个低通RC滤波器，该低通RC滤波器由电阻和电容串联而成，并串接在直流偏置电压的两端V_B和Gnd之间；四个AMOS变容管同端串联连接，其两端分别连接电压相等的直流偏置电压，中心的同端串接端连接RC滤波器的串接端，对称的另两个同端串接端都连接一端接控制电压的偏置电阻的另一端。

6.根据权利要求5所述的VCO电路模块，其特征在于，所述AMOS电容网络为调谐曲线补偿的五端网络，其两对AMOS变容管的C_var1的栅极对应连接直流偏置电压端V_B1和V_B2；两对AMOS变容管的C_var2的栅极连接在一起，连接端经滤波电阻R_B连接直流偏置电压端V_B，连接端还经滤波电容C_b连接Gnd端，两对AMOS变容管的C_var2的两个栅极加上直流偏置电压V_b，每对AMOS变容管的两个衬底的端口连接在一起，分别经限流电阻连接控制电压端Vctrl，在每对AMOS变容管的两个衬底的端口加上控制电压V_c；或者其两对AMOS变容管的C_var1的衬底对应连接直流偏置电压端V_B1和V_B2；两对AMOS变容管的C_var2的两个衬底连接在一起，连接端经滤波电阻R_B连接直流偏置电压端V_B，连接端还经滤波电容C_b连接Gnd端，两对AMOS变容管的C_var2的两个衬底的端口加上直流偏置电压V_b，每对AMOS变容管的两个栅极连接在一起，分别经限流电阻连接控制电压端Vctrl，在每对AMOS变容管的两个栅极加上控制电压Vc；端口V_B1和V_B2又为AMOS电容网络与VCO电路模块的并接端；通过调整连接Vctrl端口的电压V_c0，经偏置电阻形成的控制电压V_c来改变AMOS电容网络的等效电容，同时通过调整加在两个直流偏置电压连接端口V_B1和V_B2的直流偏置电压V_b1和V_b2，以及另两个直流偏置电压端口V_B和Gnd形成的直流偏置电压V_b来调整调谐曲线补偿效果，从而实现VCO电路模块通过调谐曲线补偿的频率改变，并使VCO电路模块工作在较高Q值区。

7.根据权利要求5所述的VCO电路模块，其特征在于，所述AMOS电容网络的四个AMOS变容管采用电学上的串联连接，AMOS电容网络的四个变容管为两两成对并对称配置连接，两对变容管加上相同的直流偏置电压V_b，两对变容管加上相同的控制电压V_c，两对变容管的输出端就构成差分输出端V_B1和V_B2并加上相等的直流偏置电压V_b1和V_b2，每对变容管为反向串接对称配置，每对变容管的公共端经限流电阻连接控制电压端Vctrl，直流偏置电压端V_B和Gnd之间串接一个RC滤波器，RC滤波器滤除高频噪声，使调谐曲线补偿VCO具有较好的相位噪声性能。

8.根据权利要求6所述的VCO电路模块，其特征在于，所述AMOS电容网络的四个AMOS变容管采用电学上的串联连接，AMOS电容网络的四个变容管为两两成对并对称配置，两对变容管加上相同的直流偏置电压V_b，两对变容管加上相同的控制电压V_c，两对变容管的输出端就构成差分输出端V_B1和V_B2并加上相等的直流偏置电压V_b1和V_b2，每对变容管为反向串接对称配置，每对变容管的公共端经限流电阻连接控制电压端Vctrl，直流偏置电压的两端V_B和Gnd之间串接一个RC滤波器，RC滤波器滤除高频噪声，使调谐曲线补偿VCO具有较好的相位噪声性能。

9.根据权利要求5所述的VCO电路模块，其特征在于，所述四个AMOS变容管分成两对，利用每对串联的两个AMOS变容管上加的偏置电压不同，两者偏置电压的差值决定了两个AMOS变容管的电容随其上所加控制电压变化的曲线相差的差值，每对AMOS变容管上的等效电容随控制电压变化的曲线是取决于该两个AMOS变容管随控制电压变化的电容值的串联值，两对AMOS变容管上总的等效电容取决于每对AMOS变容管上的等效电容的串联值，通过调整偏置电压和控制电压，在整个控制电压变化区间，使四个AMOS变容管得到使VCO具有线性化频率特性的总的等效电容。

10.根据权利要求2或5-8所述的VCO电路模块，其特征在于，所述AMOS电容网络的四个AMOS变容管的两对AMOS变容管串联的方式有两种：一种为两对AMOS变容管的C_var2的栅极连接在一起，每对AMOS变容管的C_var1和C_var2的衬底的端口连接在一起；另一种为两对AMOS变容管的C_var2的衬底的端口连接在一起，每对AMOS变容管的C_var1和C_var2的栅极连接在一起。