CN106549636A - 一种带有幅度检测的数控lc压控振荡器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有幅度检测的LC压控振荡器，包括LC振荡器和振荡信号幅度检测单元。LC振荡器由LC频率谐振单元、电容阵列单元以及变容管阵列单元组成；输出幅度检测单元由一个带尾电流源的差分放大电路和一个带开关控制的传输门组成。LC压控振荡器产生高性能、低噪声的差分振荡信号，并且通过外部电路提供的数控信号改变带宽和压控增益。输出幅度检测单元接收振荡出的高频差分信号，输出该差分信号的最大值，该最大值减去直流偏置可得到振荡信号的幅度。本发明不仅能实现大的变容范围和高线性的压控增益，并能进一步判断电路能否正常振荡工作，得到高频振荡信号的幅度，解决了实时监测振荡电路与振荡信号的问题。

Description

一种带有幅度检测的数控LC压控振荡器
技术领域
本发明属于CMOS集成电路技术领域，具体涉及一种带有幅度检测的LC压控振荡器。
背景技术
随着信息技术的高速发展，无线通信网得到了广泛的应用。在无线通信系统中，射频接收机位于整个系统的最前端。锁相环型频率合成器在射频接收机中提供接收机变频所需的本振信号，并根据信道规划产生不同的中心频率，起着非常重要的作用，随着电子系统日益发展，对锁相技术要求也越来越高。现在的锁相环(PLL)芯片向着频率高、频带宽、集成度大、功耗低、价格低廉、功能强大等方向发展。锁相环是一种相位负反馈控制系统，锁相环一般由鉴相器、环路滤波器和电压控制振荡器(VCO：Voltage Control Oscillator)三个基本模块组成的一种相位负反馈系统，它能使受控振荡器的频率和相位与输入信号保持确定关系，并且可以抑制输入信号中的噪声以及压控振荡器的相位噪声，其中VCO的性能是决定锁相环最终性能的关键组成部分。
压控振荡器广泛应用于通信系统电路中，例如锁相环、频率合成器以及时钟产生和时钟恢复电路。常见的VCO的实现形式有电感电容谐振振荡器(LC-VCO)和环形振荡器。环形振荡器的振幅比较大，但是其开关非线性效应很强，使得它受电源/地的影响很明显。虽然环形振荡器也能工作到1～2GHz，但是由于其噪声性能比LC振荡器差很多，所以在1GHz频段以上要求低相位噪声性能的振荡器设计很少采用环形振荡器结构。在无线收发机的单元电路中，CMOS全集成LC-VCO是近几年学术界和工业界重点研究的射频单元电路之一。压控振荡器最重要的指标要求有低相位噪声、低功耗、宽调谐范围等。
刘隽人等在标题为“9～11GHz数字控制LC振荡器”(固态电子学研究与进展，2013，33(3):265-269、293)的文献中提出了用于全数字频率综合器、频率覆盖范围8.95～11.02GHz的数字控制LC振荡器，其采用带有尾电感的互补型LC振荡器结构，含有3组可编程电容阵列，以此来配合数字频率综合器的3个频率锁定过程，同时采用了由电容电感组成的滤波回路以代替尾电流源和接于供电处，以提高电路的相位噪声，但是带来了版图面积的急剧增大，此外其给出的频率粗调可变电容的方式的三个开关管的寄生效应大，如何实现大的可变电容范围以及步进也没有给出。
吴朝晖等人在标题为“基于最小变电容结构的数控LC振荡器”(华中科技大学学报自然科学版，2016，44(5):76-80)的文献中也提出了一种数控最小变电容结构的LC振荡器，其采用互补型变容管两端跨接固定电容结构，可以使用较大尺寸变容管实现较小的变容值，从而减小了工艺误差对设计结果的影响，同时解决了大摆幅振荡信号下的非线性问题，缓解失配电容对失配率一致性对最小变容值的影响，但对如何具体实现各种电容阵列，文献中没有进行说明。
发明内容
鉴于上述，本发明提供了一种带有幅度检测的LC压控振荡器，其通过外部电路提供的电平信号可以容易的改变电压控制振荡器的调谐范围和改变电压控制振荡器的控制灵敏度，不仅可以实现大的变容范围和非常线性的控制灵敏度，并且还能进一步判断电路能否正常振荡工作，得到高频振荡信号的幅度。
一种带有幅度检测的LC压控振荡器，包括LC振荡器和振荡信号幅度检测单元，所述的LC振荡器包括：
LC频率谐振单元，通过振荡生成差分正弦信号；
电容阵列单元，接收外部输入的n位电平信号用以选通内部固定电容对应的开关，将相应的固定电容并联至LC频率谐振单元的输出两端，从而调节LC压控振荡器的调谐范围即带宽；
变容管阵列单元，接收外部输入的k位电平信号用以选通内部变容管电容对应的开关，将相应的变容管电容并联至LC频率谐振单元的输出两端，同时根据外加的控制电压VCTRL控制变容管的变容范围，从而调节LC压控振荡器的控制灵敏度即压控增益；
所述的振荡信号幅度检测单元用于检测所述差分正弦信号的峰值，k和n均为大于1的自然数。
所述的LC频率谐振单元包括三个电容C0～C1和C、带中心抽头的螺旋差分电感L0、两个NMOS管NM1～NM2和电阻R；其中，螺旋差分电感L0的一端与电容C0的一端、NMOS管NM1的漏极以及NMOS管NM2的栅极相连并作为第一输出端产生一路差分正弦信号，螺旋差分电感L0的另一端与电容C1的一端、NMOS管NM2的漏极以及NMOS管NM1的栅极相连并作为第二输出端产生另一路差分正弦信号，螺旋差分电感L0的中心抽头接电源电压，电容C0的另一端与电容C1的另一端相连，NMOS管NM1的源极与NMOS管NM2的源极、电容C的一端以及电阻R的一端相连，电容C的另一端与电阻R的另一端相连并接地。
所述的电容阵列单元由n个电容开关模块组成，其中第i个电容开关模块由2i-1个电容开关支路并联而成，i为自然数且1≤i≤n；第i个电容开关模块中的任一电容开关支路由三个NMOS管NMi0～NMi2和两个电容Ci0～Ci1组成，其中电容Ci0的一端作为电容开关支路的一并联端与LC频率谐振单元的一输出端相连，电容Ci1的一端作为电容开关支路的另一并联端与LC频率谐振单元的另一输出端相连，电容Ci0的另一端与NMOS管NMi0的漏极以及NMOS管NMi2的漏极相连，电容Ci1的另一端与NMOS管NMi1的漏极以及NMOS管NMi2的源极相连，NMOS管NMi0的源极与NMOS管NMi1的源极相连并接外部输入的第i位电平信号，NMOS管NMi0的栅极和NMOS管NMi1的栅极均接电源电压，NMOS管NMi2的栅极接所述第i位电平信号对应的反相信号。
所述的变容管阵列单元由k个变容管开关模块以及k个传输门模块组成，其中第j个传输门模块由两个PMOS管PMj3～PMj4和一个NMOS管NMj3组成，j为自然数且1≤j≤k，PMOS管PMj3的源极与NMOS管NMj3的漏极相连并接控制电压VCTRL，NMOS管NMj3的栅极接外部输入的第j位电平信号，PMOS管PMj3的栅极接所述第j位电平信号对应的反相信号，PMOS管PMj3的漏极与NMOS管NMj3的源极以及PMOS管PMj4的漏极相连并产生传输电平信号Crtl<j>，PMOS管PMj4的源极接电源电压，PMOS管PMj4的栅极接所述第j位电平信号；第j个变容管开关模块由两个PMOS管PMj0～PMj1组成，其中PMOS管PMj0的源极、漏极和衬底与PMOS管PMj1的源极、漏极和衬底共连并接所述的传输电平信号Crtl<j>，PMOS管PMj0的栅极与LC频率谐振单元的一输出端相连，PMOS管PMj1的栅极与LC频率谐振单元的另一输出端相连。
所述第j个变容管开关模块中两个PMOS管PMj0～PMj1的宽长比均为2j-1d，d为单位宽长比。
所述的振荡信号幅度检测单元由九个PMOS管P0～P8、十一个NMOS管N0～N10、两个电容C2～C3和两个电阻R0～R1组成，其中PMOS管P1～P4和P6的源极均接电源电压，电容C2的一端与LC频率谐振单元的一输出端相连以接收一路差分正弦信号，电容C3的一端与LC频率谐振单元的另一输出端相连以接收另一路差分正弦信号，电容C2的另一端与电阻R1的一端以及NMOS管N3的栅极相连，电容C3的另一端与电阻R0的一端以及NMOS管N2的栅极相连，电阻R0的另一端与电阻R1的另一端相连并接内部产生的偏置电压信号，PMOS管P1的栅极与PMOS管P2的栅极、PMOS管P1的漏极、NMOS管N3的漏极以及NMOS管N2的漏极相连，PMOS管P2的漏极与NMOS管N4的漏极、NMOS管N4的栅极、NMOS管N5的漏极以及PMOS管P5的源极相连，PMOS管P3的栅极与PMOS管P4的栅极、PMOS管P3的漏极以及NMOS管N9的漏极相连，PMOS管P4的漏极与NMOS管N10的漏极以及NMOS管N10的栅极相连并产生所述偏置电压信号，PMOS管P6的栅极与NMOS管N5的栅极、NMOS管N6的栅极以及NMOS管N8的栅极相连并接外部提供的启动信号，PMOS管P6的漏极与NMOS管N6的漏极、NMOS管N5的源极、NMOS管N8的漏极以及PMOS管P7的源极相连，NMOS管N2的源极与NMOS管N3的源极、NMOS管N4的源极以及NMOS管N1的漏极相连，PMOS管P0的源极接外部提供的偏置电流，PMOS管P0的栅极接所述启动信号对应的反相信号，PMOS管P0的漏极与NMOS管N0的漏极、NMOS管N0的栅极、NMOS管N1的栅极以及NMOS管N9的栅极相连，PMOS管P5的栅极与NMOS管N7的栅极、PMOS管P7的栅极以及PMOS管P8的栅极相连并接所述启动信号对应的反相信号，PMOS管P5的漏极与NMOS管N6的源极、PMOS管P7的漏极、NMOS管N7的漏极以及PMOS管P8的源极相连，PMOS管P8的漏极与NMOS管N8的源极相连并作为输出端以输出差分正弦信号的峰值，NMOS管N0的源极与NMOS管N1的源极、NMOS管N9的源极、NMOS管N10的源极以及NMOS管N7的源极相连并接地。
本发明LC压控振荡器不但可以产生所需要的高性能、低噪声的差分振荡信号，并且通过外部电路提供的数控信号可以容易的改变LC压控振荡器的带宽和压控增益。关键是本发明将振荡出的高频差分信号加入由一个带尾电流源的差分放大电路和一个带开关控制的传输门组成的输出幅度检测单元，该检测单元传输门输出为输入的差分信号的最大值，该最大值减去直流偏置就得到了LC压控振荡器振荡信号的幅度；这样不仅可以判断该电路能否正常振荡工作，并且能容易的得到高频振荡电路输出的信号幅度，解决了实时监测振荡电路与振荡信号的问题。
附图说明
图1为本发明LC压控振荡器的结构示意图。
图2为LC振荡器的结构示意图。
图3为电容阵列单元的结构示意图。
图4为变容管阵列单元的结构示意图。
图5为振荡信号幅度检测单元的结构示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明带有幅度检测带宽及压控增益均可调的LC压控振荡器，包括LC振荡器(VCO)和振荡信号幅度检测单元(PK_VCO)。LC振荡器电路可以等效为一个RLC并联谐振电路，振荡器电路能够一直维持振荡，其能量是来源于电路中的有源器件的供给，因此分析一个振荡器电路时，可以将电路划分为两个部分：正阻电路(耗能部分)和负阻电路(提供能量部分)。
本发明LC振荡器采用的电路结构如图2所示，由LC频率谐振回路和提供负反馈电阻的交叉耦合NMOS差分对管组成。交叉耦合的NMOS差分对管产生的等效负阻用来抵消LC谐振回路的损耗；LC频率谐振回路由在片集成的平面螺旋差分电感(L0)和电容组成，其中电容由固定的高Q值MIM电容(两个C0～C1串联)及MIM电容组成电容阵列单元VCO_cdac和PMOS管构成的变容管阵列单元VCO-vacal组成。晶体管对NM1和NM2之间能够相互供电，因此VCO的尾电流可以省去，由于尾电流源会引入额外的噪声，因此本发明设计中没有使用尾电流源，而是采用电压偏置结构。图2中采用RC滤波电路，一方面在电路的共模点上提供高阻抗，阻止振荡回路中电流的二次谐波分量交流到地，另一方面能够阻止衬底和电源噪声进入振荡器。这样可以有效地消除电路的闪烁噪声，提高输出信号的摆幅，改善电路的性能。
在并联谐振回路中，交叉耦合的差分的NMOS对管产生的等效负阻的阻值必须小于等于LRC回路的等效并联阻抗时，电路就开始振荡。当它们阻值相等时，电路产生等幅的振荡信号，能量在电感和电容之间互相转换，而回路损耗所消耗的能量由负阻提供；当负阻的阻值小于LRC回路的等效并联阻抗时，负阻提供的能量大于LRC回路消耗的能量，振荡信号幅度逐渐增加。当负阻由有源器件(电路)来实现时，有源器件(电路)本身固有的非线性会限制振荡信号幅度不能无限制增长，最终振荡信号会稳定在某一个固定的振荡幅度上。电路稳定振荡后，振荡频率由电感L0与电容决定，电容值为加在谐振回路A、B间的电容和，即并联在谐振回路A、B间固定的高Q值MIM电容(两个C0～C1串联)、MIM电容组成电容阵列单元VCO_cdac的电容及PMOS管构成的变容管阵列单元VCO-vacal电容三部分的总和，电容的变化范围为Cmin～Cmax，则振荡频率的理论值为：
MIM电容组成电容阵列单元VCO_cdac，如图3所示，其通过输入的n位电平信号(FTRIM<0:n-1>)来选通，第一位FTRIM<0>在其内部通过反相器产生两路选通信号selb<0>和sel<0>来选通第一支并联在谐振回路A、B间电容支路，第二位FTRIM<1>在其内部通过反相器产生两路选通信号selb<1>和sel<1>来选通第二支并联在谐振回路A、B间电容支路，以此类推，第n位FTRIM<n-1>选通第n支并联在谐振回路A、B间电容支路。当输入的FTRIM<0>电平信号为低电平时，selb<0>为低电平，sel<0>为高电平，第一支并联在谐振回路A、B间电容支路中开关管NM00与NM01断开，NM02也断开，这样分别与A和B连接的电容C就悬空在谐振回路A、B间，呈现高阻状态，使得第一支电容并联支路不起作用；当输入的FTRIM<0>电平信号为高电平时，selb<0>为高电平，sel<0>为低电平，第一支并联在谐振回路A、B间电容支路中开关管NM00与NM01导通，使得NM02的左右的源漏端直流电平为拉到地，确保了NM02也导通，这样分别与A和B连接的串联电容C就并联在了谐振回路A、B间，使得第一支电容并联支路起作用了，串联等效的电容为C/2。NM00、NM01及NM02尺寸随MIM容值变化而变化，NM00与NM01的相比NM02尺寸偏小，保证每个MIM开关电容导通时Q值近乎相等。采用这种结构的优点还在于当开关接通时，形成的两条开关支路并联，确保电容能够接通，并且使得两条开关支路寄生的电阻并联，减小寄生效应对谐振电路的影响。第二位FTRIM<1>在其内部通过反相器产生两路选通信号selb<1>和sel<1>来选通第二支并联在谐振回路A、B间电容支路的工作原理与上面的第一位FTRIM<0>在其内部通过反相器产生两路选通信号selb<0>和sel<0>来选通第一支并联在谐振回路A、B间电容支路的工作原理的分析同理，而该支路的结构是2个第一支电容支路的层叠，在开关都是导通的情况下是两个C/2电容并联在谐振回路A、B间。以此类推，第n位FTRIM<n-1>选通第n支并联在谐振回路A、B间电容支路的工作原理与上面的第一位FTRIM<0>在其内部通过反相器产生两路选通信号selb<0>和sel<0>来选通第一支并联在谐振回路A、B间电容支路的工作原理的分析同理，而该支路的结构是n个第一支电容支路的层叠，在开关都是导通的情况下是n个C/2电容并联在谐振回路A、B间。由于MIM电容采用的是二进制权重的电容阵列，VCO_cdac的电容值得变化范围(0∽2n-1)*C/2，步进为C/2，VCO_cdac的电容通过数控电平信号控制是否接入，当接入时改变改变振荡频率，从而改变电压控制振荡器的调谐范围。采用这种结构的优点在于电路的最小结构单元为第一支电容并联支路，容易设计，并且画出的电路版图易于移植，使设计的电路版图非常容易对称，对称的电路版图可以减少振荡器的噪声，提高电路的性能的同时极大的减少电路版图设计的时间。
PMOS管构成的变容管阵列单元VCO_varacl，如图4所示，每一组变容管都有两个PMOS管构成，每个PMOS变容管源端、漏端及衬底端都接在一起作为底端与栅极形成一个类似于平行板结构的电容，每个变容管的栅极分别接在谐振回路A、B端，当接在底端的电压发生变化时，电容跟随电压发生变化。变容管通过外部输入的k位电平信号(KVCO<0:k-1>)来选通，第一位KVCO<0>在其内部通过反相器产生两路选通信号k<0>和kb<0>分别加在传输门NMOS管N3<0>和PMOS管P3<0>的栅极，k<0>信号还加在开关管P4<0>的栅极。当输入的KVCO<0>电平信号为低电平时，k<0>为低电平，kb<0>为高电平，传输门N3<0>和PMOS管P3<0>关断，开关管P4<0>导通，ctrl<0>处的点压为电源电压，加在第一组变容管P00与P01的底端，使得变容管不受外部电压的控制；当输入的KVCO<0>电平信号为高电平时，k<0>为高电平，kb<0>为低电平，传输门N3<0>和PMOS管P3<0>导通，开关管P4<0>关断，ctrl<0>处的点压为外部输入电压VCTRL，加在第一组变容管P00与P01的底端，使得变容管受外部电压的控制而变化。以此类推，第k位KVCO<k-1>选通第k组变容管P(k-1)0与P(k-1)1并联在谐振回路A、B间的工作原理与上面分析的第一位同理。PMOS管构成的变容管阵列单元VCO_varacl根据外加的控制电压VCTRL改变变容管的变容范围，从而改变电压控制振荡器的控制灵敏度；采用这种结构，巧妙的将一路控制电压分成了多路控制电压。
振荡信号幅度检测单元如图5所示，该单元电路分为三部分，第一部分为采用尾电流源结构的差分放大电路、第二部分为偏置电压产生电路、第三部分为开关控制的传输门。电感电容振荡单元在A、B处的差分振荡信号分别经过隔直电容C2～C3后加入到差分放大电路N2和N3的栅极，N2和N3的栅极处的直流偏置电压Vbias通过偏置电压产生电路产生。加在N2和N3的栅极上的为一对差分信号，选择合适的直流偏置电压Vbias，使得差分信号的交汇处附近为N2管与N3管的导通与关断的临界，当N2栅极上的差分信号逐步增大N3栅极上的差分信号逐步减小时，最终使得N2管导通及N3管关断，根据差分电路的特点N4管的栅漏电压就跟随N2管栅极电压，所以N4管的栅漏电压的最大值就是差分信号的峰值；同理，当N2栅极上的差分信号逐步减小而N3栅极上的差分信号逐步增大时，最终使得N2管关断及N3管导通，根据差分电路的特点N4管的栅漏电压就跟随N3管栅极电压，所以N4管的栅漏电压的最大值也是差分信号的峰值。N4管的栅漏电压加入到开关控制的传输门电路，N5管与P5管、N8管与P8管组成传输门，N6管与P6管、N7管与P7管组成开关控制电路，当en为高电平时，enb为低电平，N6管与P7管导通，P6管与N7管关断，N5管与P5管、N8管与P8管组成的传输门导通，N4管的栅漏电压输出给OUT；当en为低电平时，enb为高电平，N6管与P7管关断，P6管与N7管导通，N5管与P5管、N8管与P8管组成的传输门关断，OUT悬空，高阻态。
上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有幅度检测的LC压控振荡器，其特征在于，包括LC振荡器和振荡信号幅度检测单元，所述的LC振荡器包括：
LC频率谐振单元，通过振荡生成差分正弦信号；
电容阵列单元，接收外部输入的n位电平信号用以选通内部固定电容对应的开关，将相应的固定电容并联至LC频率谐振单元的输出两端，从而调节LC压控振荡器的调谐范围即带宽；
变容管阵列单元，接收外部输入的k位电平信号用以选通内部变容管电容对应的开关，将相应的变容管电容并联至LC频率谐振单元的输出两端，同时根据外加的控制电压VCTRL控制变容管的变容范围，从而调节LC压控振荡器的控制灵敏度即压控增益；
所述的振荡信号幅度检测单元用于检测所述差分正弦信号的峰值，k和n均为大于1的自然数。
2.根据权利要求1所述的LC压控振荡器，其特征在于：所述的LC频率谐振单元包括三个电容C0～C1和C、带中心抽头的螺旋差分电感L0、两个NMOS管NM1～NM2和电阻R；其中，螺旋差分电感L0的一端与电容C0的一端、NMOS管NM1的漏极以及NMOS管NM2的栅极相连并作为第一输出端产生一路差分正弦信号，螺旋差分电感L0的另一端与电容C1的一端、NMOS管NM2的漏极以及NMOS管NM1的栅极相连并作为第二输出端产生另一路差分正弦信号，螺旋差分电感L0的中心抽头接电源电压，电容C0的另一端与电容C1的另一端相连，NMOS管NM1的源极与NMOS管NM2的源极、电容C的一端以及电阻R的一端相连，电容C的另一端与电阻R的另一端相连并接地。
3.根据权利要求1所述的LC压控振荡器，其特征在于：所述的电容阵列单元由n个电容开关模块组成，其中第i个电容开关模块由2i-1个电容开关支路并联而成，i为自然数且1≤i≤n；第i个电容开关模块中的任一电容开关支路由三个NMOS管NMi0～NMi2和两个电容Ci0～Ci1组成，其中电容Ci0的一端作为电容开关支路的一并联端与LC频率谐振单元的一输出端相连，电容Ci1的一端作为电容开关支路的另一并联端与LC频率谐振单元的另一输出端相连，电容Ci0的另一端与NMOS管NMi0的漏极以及NMOS管NMi2的漏极相连，电容Ci1的另一端与NMOS管NMi1的漏极以及NMOS管NMi2的源极相连，NMOS管NMi0的源极与NMOS管NMi1的源极相连并接外部输入的第i位电平信号，NMOS管NMi0的栅极和NMOS管NMi1的栅极均接电源电压，NMOS管NMi2的栅极接所述第i位电平信号对应的反相信号。
4.根据权利要求1所述的LC压控振荡器，其特征在于：所述的变容管阵列单元由k个变容管开关模块以及k个传输门模块组成，其中第j个传输门模块由两个PMOS管PMj3～PMj4和一个NMOS管NMj3组成，j为自然数且1≤j≤k，PMOS管PMj3的源极与NMOS管NMj3的漏极相连并接控制电压VCTRL，NMOS管NMj3的栅极接外部输入的第j位电平信号，PMOS管PMj3的栅极接所述第j位电平信号对应的反相信号，PMOS管PMj3的漏极与NMOS管NMj3的源极以及PMOS管PMj4的漏极相连并产生传输电平信号Crtl<j>，PMOS管PMj4的源极接电源电压，PMOS管PMj4的栅极接所述第j位电平信号；第j个变容管开关模块由两个PMOS管PMj0～PMj1组成，其中PMOS管PMj0的源极、漏极和衬底与PMOS管PMj1的源极、漏极和衬底共连并接所述的传输电平信号Crtl<j>，PMOS管PMj0的栅极与LC频率谐振单元的一输出端相连，PMOS管PMj1的栅极与LC频率谐振单元的另一输出端相连。
5.根据权利要求4所述的LC压控振荡器，其特征在于：所述第j个变容管开关模块中两个PMOS管PMj0～PMj1的宽长比均为2j-1d，d为单位宽长比。
6.根据权利要求1所述的LC压控振荡器，其特征在于：所述的振荡信号幅度检测单元由九个PMOS管P0～P8、十一个NMOS管N0～N10、两个电容C2～C3和两个电阻R0～R1组成，其中PMOS管P1～P4和P6的源极均接电源电压，电容C2的一端与LC频率谐振单元的一输出端相连以接收一路差分正弦信号，电容C3的一端与LC频率谐振单元的另一输出端相连以接收另一路差分正弦信号，电容C2的另一端与电阻R1的一端以及NMOS管N3的栅极相连，电容C3的另一端与电阻R0的一端以及NMOS管N2的栅极相连，电阻R0的另一端与电阻R1的另一端相连并接内部产生的偏置电压信号，PMOS管P1的栅极与PMOS管P2的栅极、PMOS管P1的漏极、NMOS管N3的漏极以及NMOS管N2的漏极相连，PMOS管P2的漏极与NMOS管N4的漏极、NMOS管N4的栅极、NMOS管N5的漏极以及PMOS管P5的源极相连，PMOS管P3的栅极与PMOS管P4的栅极、PMOS管P3的漏极以及NMOS管N9的漏极相连，PMOS管P4的漏极与NMOS管N10的漏极以及NMOS管N10的栅极相连并产生所述偏置电压信号，PMOS管P6的栅极与NMOS管N5的栅极、NMOS管N6的栅极以及NMOS管N8的栅极相连并接外部提供的启动信号，PMOS管P6的漏极与NMOS管N6的漏极、NMOS管N5的源极、NMOS管N8的漏极以及PMOS管P7的源极相连，NMOS管N2的源极与NMOS管N3的源极、NMOS管N4的源极以及NMOS管N1的漏极相连，PMOS管P0的源极接外部提供的偏置电流，PMOS管P0的栅极接所述启动信号对应的反相信号，PMOS管P0的漏极与NMOS管N0的漏极、NMOS管N0的栅极、NMOS管N1的栅极以及NMOS管N9的栅极相连，PMOS管P5的栅极与NMOS管N7的栅极、PMOS管P7的栅极以及PMOS管P8的栅极相连并接所述启动信号对应的反相信号，PMOS管P5的漏极与NMOS管N6的源极、PMOS管P7的漏极、NMOS管N7的漏极以及PMOS管P8的源极相连，PMOS管P8的漏极与NMOS管N8的源极相连并作为输出端以输出差分正弦信号的峰值，NMOS管N0的源极与NMOS管N1的源极、NMOS管N9的源极、NMOS管N10的源极以及NMOS管N7的源极相连并接地。
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