CN106603012B - 宽带温度补偿压控振荡器及温度补偿方法和电压产生电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了宽带温度补偿压控振荡器和压控振荡器温度补偿方法以及可调斜率电压产生电路；宽带温度补偿压控振荡器电路，包括可调斜率电压产生电路和宽带线性温度调谐压控振荡器核；其特征在于：可调斜率电压产生电路用于产生随温度变化而斜率可调的温度补偿电压；宽带线性温度调谐压控振荡器核包括调谐及温度补偿电路；该调谐及温度补偿电路包括四组调谐电路；每组调谐电路均包括控制电压输入端和偏置电压输入端；第一、第二组调谐电路的控制电压输入端同时接收调谐电压，偏置电压输入端分别接收偏置电压；第三、第四组变容二极管电路的控制电压输入端同时接收可调斜率电压产生电路输出的温度补偿电压，偏置电压输入端分别接收偏置电压。

Description

宽带温度补偿压控振荡器及温度补偿方法和电压产生电路

技术领域

本发明涉及压控振荡器，具体涉及宽带温度补偿压控振荡器及温度补偿方法和电压产生电路。

背景技术

锁相环作为频率合成器和时钟产生电路中的关键单元，广泛应用于模拟、数字及射频芯片中。压控振荡器作为锁相环中的关键单元，直接决定了锁相环的输出频率。

为了满足射频通信系统对本振信号低相位噪声要求，锁相环中压控振荡器的压控增益会设计得比较小，同时考虑到输出频率的覆盖，LC压控振荡器通常采用分段结构来实现。但当环境温度发生变化时，分段低压控增益LC压控振荡器的振荡频率会发生较大变化。当一个VCO子段无法实现全温范围内某一固定频点的覆盖时，具有自动频率校正功能的锁相环系统会自动跳到另一个可以覆盖频点的VCO子段。也就是说：在环境温度发生变化时，锁相环会有一个重新锁定的过程，这一过程会影响到射频收发机信号的接收，在一些通信系统中，不允许环境温度变化时，锁相环重新锁定这一过程发生。在宽带压控振荡器中，传统的温度补偿方法见图2，可以补偿部分频率范围内振荡频率随温度的变化，很难实现宽带范围的振荡频率温度补偿。本发明提出的一种宽带温度补偿压控振荡器电路，解决了宽带范围的振荡频率温度补偿这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供宽带温度补偿压控振荡器和压控振荡器温度补偿方法以及可调斜率电压产生电路，以实现宽带压控振荡器的振荡频率温度补偿。

本发明为了解决上述技术问题，本发明的第一个技术方案是：

一种宽带温度补偿压控振荡器电路，包括可调斜率电压产生电路和宽带线性温度调谐压控振荡器核；其特点是：

可调斜率电压产生电路：用于产生随温度变化而斜率可调的温度补偿电压；

宽带线性温度调谐压控振荡器核包括调谐及温度补偿电路；该调谐及温度补偿电路包括四组调谐电路；每组调谐电路均包括控制电压输入端和偏置电压输入端；该宽带线性温度调谐压控振荡器核用于提供随温度变化而振荡频率变化很小的振荡频率源；

第一、第二组调谐电路的控制电压输入端同时接收调谐电压，偏置电压输入端分别接收偏置电压；第三、第四组调谐电路的控制电压输入端同时接收可调斜率电压产生电路输出的温度补偿电压，偏置电压输入端分别接收偏置电压。

本发明采用可调斜率电压产生电路提供以常温电压为中心点且斜率可调的电压源，可以很好的减小压控振荡器振荡频率随温度的变化值。可调斜率电压产生电路产生多个随温度变化而斜率不一样的电压。将可调斜率电压产生电路输出的电压直接接在第三、第四组调谐电路的控制电压输入端。当温度升高时，第三、第四组调谐电路产生的对应谐振电容容值减小，压控振荡器振荡频率升高；当温度降低时，第三、第四组调谐电路产生的对应谐振电容容值增加，压控振荡器振荡频率降低。这样就减小了压控振荡器振荡频率随温度的变化值。在传统宽带压控振荡器中，VCO子段不同，对应的振荡频率随温度变化值也会不一样。本发明可采用可调斜率的正温电压来补偿不同VCO子段下振荡频率随温度的变化值，实现宽频带范围振荡频率的温度补偿。而且本发明压控增益也可以设计得较低，具有低压控增益特点。

本发明的宽带线性温度调谐压控振荡器核，采用两个不同的偏置电压来给调谐电路提供偏置，可以适当的线性化振荡频率随温度变化的曲线。

根据本发明所述的宽带温度补偿压控振荡器电路的优选方案，每组调谐电路均包括第一、第二调谐电容、第一、第二变容二极管和第一、第二偏置电阻；第一、第二变容二极管串联连接，连接节点作为控制电压输入端；第一调谐电容与第一变容二极管串联连接，第二调谐电容与第二变容二极管串联连接，第一偏置电阻接第一调谐电容与第一变容二极管的连接节点，第二偏置电阻接第二调谐电容与第二变容二极管的连接节点，偏置电压分别通过第一、第二偏置电阻加入调谐电路。

根据本发明所述的宽带温度补偿压控振荡器电路的优选方案，可调斜率电压产生电路包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压输出到宽带线性温度调谐压控振荡器核。

根据本发明所述的宽带温度补偿压控振荡器电路的优选方案，N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰。

根据本发明所述的宽带温度补偿压控振荡器电路的优选方案，二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

本发明的第二个技术方案是：

一种宽带压控振荡器温度补偿方法，其特征在于：包括

设置可调斜率电压产生电路，该电路用于产生多个随温度变化而斜率可调的温度补偿电压；

设置宽带线性温度调谐压控振荡器核，该宽带线性温度调谐压控振荡器核用于提供随温度变化而振荡频率变化很小的振荡频率源；在该宽带线性温度调谐压控振荡器核中设置调谐及温度补偿电路；该调谐及温度补偿电路包括四组调谐电路；每组调谐电路均包括控制电压输入端、偏置电压输入端、第一输出端和第二输出端；

将调谐电压加入第一、第二组调谐电路的控制电压输入端，将两个不同的偏置电压分别加入第一、第二组调谐电路的偏置电压输入端；将可调斜率电压产生电路输出的温度补偿电压加入第三、第四组调谐电路的控制电压输入端，将两个不同的偏置电压分别加入第三、第四组调谐电路的偏置电压输入端；

当温度升高时，调谐电路产生的对应谐振电容容值减小，压控振荡器振荡频率升高；当温度降低时，调谐电路产生的对应谐振电容容值增加，压控振荡器振荡频率降低。

根据本发明所述的宽带压控振荡器温度补偿方法的优选方案，可调斜率电压产生电路包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，N取正整数；常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压输出到宽带线性温度调谐压控振荡器核。

该优选方案同时采用二组镜像电流源，再配合电压转换电路，可以提供以常温电压为中心点且斜率可调的电压源，可以很好的减小压控振荡器振荡频率随温度的变化值。

根据本发明所述的宽带压控振荡器温度补偿方法的优选方案，其特征在于：N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰；二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

本发明的第三个技术方案是：

一种可调斜率电压产生电路，包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，N取正整数；常开电流源为可控电流源提供镜像电流；其特征在于：所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压后输出；N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰；二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

可调斜率电压产生电路的优点在于，可以提供以常温电压为中心点，斜率可调的电压源，可以很好的减小压控振荡器振荡频率随温度的变化值。同时采用二组镜像电流源，再配合电压转换电路，即可产生斜率可调的电压源。

本发明所述的宽带温度补偿压控振荡器电路的有益效果是：本发明通过将可调斜率电压产生电路和宽带线性温度调谐压控振荡器核相结合，可以将宽带压控振荡器振荡频率随温度的变化值降低到非常小，当环境温度发生变化，锁相环不会重新锁相，具有宽的工作温度范围、线性压控增益及振荡频率温度补偿特性等特点，可应用到高性能射频锁相环系统中。

附图说明

图1是宽带温度补偿压控振荡器电路方案框图。

图2是传统压控振荡器温度补偿电路图。

图3是可调斜率电压产生电路图。

图4是宽带线性温度调谐压控振荡器核电路图。

图5是恒温电流曲线图。

图6是正温电流曲线图。

图7是正温可调斜率电压实现效果图。

图8是压控振荡器振荡频率宽带温度补偿实现效果图。

具体实施方式

参见图1至图4，一种宽带温度补偿压控振荡器电路，包括可调斜率电压产生电路1和宽带线性温度调谐压控振荡器核2；其特征在于：

可调斜率电压产生电路：用于产生随温度变化而斜率可调的温度补偿电压；

宽带线性温度调谐压控振荡器核2包括负阻互补差分对管PM1、PM2、NM1、NM2、电感L、调谐及温度补偿电路3和电容开关阵列4；调谐及温度补偿电路3包括四组调谐电路；每组调谐电路均包括控制电压输入端、偏置电压输入端、第一输出端和第二输出端；

第一、第二组调谐电路的控制电压输入端同时接收调谐电压VTUNE，偏置电压输入端分别接收偏置电压VB1、VB2；第三、第四组变容二极管电路的控制电压输入端同时接收可调斜率电压产生电路输出的温度补偿电压VCTAT，偏置电压输入端分别接收偏置电压VB1、VB2。

其中，每组调谐电路均包括第一、第二调谐电容、第一、第二变容二极管和第一、第二偏置电阻；第一、第二变容二极管串联连接，连接节点作为控制电压输入端；第一调谐电容与第一变容二极管串联连接，第二调谐电容与第二变容二极管串联连接，第一偏置电阻接第一调谐电容与第一变容二极管的连接节点，第二偏置电阻接第二调谐电容与第二变容二极管的连接节点，偏置电压分别通过第一、第二偏置电阻加入调谐电路。

在具体实施例中，负阻互补差分对由四个MOS构成，PMOS管PM1、PM2，NMOS管NM1、NM2。PM1和PM2管的源极、衬底均与电源相接。PM1管的栅极与PM2管的漏极相接，相接处为端口tankb,PM2管的栅极与PM1管的漏极相接，相接处为端口tanka；NM1和NM2管的源极、衬底均与地相接。NM1管的栅极与NM2管的漏极相接，相接处为端口tankb；NM2管的栅极与NM1管的漏极相接，相接处为端口tanka。

电感L的两端分别与端口tanka、tankb相接。

调谐及温度补偿电路3中，电阻R1a、R1b、电容C1a、C1b、变容二极管C1va、C1vb构成第一组调谐电路；电阻R2a、R2b、电容C2a、C2b、变容二极管C2va、C2vb构成第二组调谐电路；电阻R3a、R3b、电容C3a、C3b、变容二极管C3va、C3vb构成第三组调谐电路；电阻R4a、R4b、电容C4a、C4b、变容二极管C4va、C4vb构成第四组调谐电路。

变容二极管C1va、C1vb串联连接，连接节点作为控制电压输入端，接收调谐电压(VTUNE)；变容二极管C1va一端连接电容C1a，变容二极管C1va另一端连接端口tanka；电容C1a与变容二极管C1va的连接节点接电阻R1a；变容二极管C1vb一端连接电容C1b，变容二极管C1vb另一端连接端口tankb；变容二极管C1vb与电容C1b的连接节点接电阻R1b，偏置电压VB1通过电阻R1a、R1b加入第一组调谐电路。

变容二极管C2va、C2vb串联连接，连接节点作为控制电压输入端，接收调谐电压VTUNE；变容二极管C2va一端连接电容C2a，变容二极管C2va另一端连接端口tanka；电容C2a与变容二极管C2va的连接节点接电阻R2a；变容二极管C2vb一端连接电容C2b，变容二极管C2vb另一端连接端口tankb；变容二极管C2vb与电容C2b的连接节点接电阻R2b，偏置电压VB2通过电阻R2a、R2b加入第一组调谐电路。

变容二极管C3va、C3vb串联连接，连接节点作为控制电压输入端，接收温度补偿电压VCTAT；变容二极管C3va一端连接电容C3a，变容二极管C3va另一端连接端口tanka；电容C3a与变容二极管C3va的连接节点接电阻R3a；变容二极管C3vb一端连接电容C3b，变容二极管C3vb另一端连接端口tankb；变容二极管C3vb与电容C3b的连接节点接电阻R3b，偏置电压VB2通过电阻R3a、R3b加入第一组调谐电路。

变容二极管C4va、C4vb串联连接，连接节点作为控制电压输入端，接收温度补偿电压VCTAT；变容二极管C4va一端连接电容C4a，变容二极管C4va另一端连接端口tanka；电容C4a与变容二极管C4va的连接节点接电阻R4a；变容二极管C4vb一端连接电容C4b，变容二极管C4vb另一端连接端口tankb；变容二极管C4vb与电容C4b的连接节点接电阻R4b，偏置电压VB1通过电阻R4a、R4b加入第一组调谐电路。

电容开关阵列4由二组电容开关构成，一组电容开关接入端口tanka，另一组电容开关接入端口tankb；每组电容开关由多个电容开关单元构成，二组电容开关的电容开关单元的数量相等。每个电容开关单元均由开关管和电容构成，开关管由外部控制码控制通断；在具体实施例中，开关管为NMOS管，NMOS管的的栅极接收外部控制码，NMOS管的衬底及源极均与地相接，NMOS管的漏极接在电容的一端，电容的另一端接端口tankb/tanka。

宽带线性温度调谐压控振荡器核电路的特点在于：采用两个偏置电压VB1和VB2对压控振荡器的压控增益线性化，用以产生较为线性的频率与温度之间的关系，然后再用可调斜率正温电压来补偿，可得到比传统温度补偿更小的频率差值，实现效果如图8所示。

可调斜率电压产生电路包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，N取正整数；常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压输出到宽带线性温度调谐压控振荡器核2。

其中，N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰。

二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

在具体实施例中，可调斜率电压产生电路见图3所示。可调斜率电压产生电路包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由四路可控电流源和一路常开电流源构成；当然，每组镜像电流源也可有六路、七路、八路等可控电流源；常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路由电阻R1、R2构成，将电流转换成温度补偿电压输出到宽带线性温度调谐压控振荡器核2。

第一组镜像电流源中：第一路可控电流源由PMOS管MP6、MP10构成，第二路可控电流源由PMOS管MP5、MP9构成，第三路可控电流源由PMOS管MP4、MP8构成，第四路可控电流源由PMOS管MP3、MP7构成；常开电流源由NMOS管MN0、MN1、PMOS管MP2构成。

第二组镜像电流源中：第一路可控电流源由PMOS管MP15、MP19构成，第二路可控电流源由PMOS管MP14、MP18构成，第三路可控电流源由PMOS管MP13、MP17构成，第四路可控电流源由PMOS管MP12、MP16构成；常开电流源由NMOS管MN2、MN3、PMOS管MP11构成。

输入第一组镜像电流源中的第一路可控电流源的控制码B<0>经过反相器INV0反相后，得到的控制码BN<0>输入第二组镜像电流源中的第一路可控电流源的控制端；输入第一组镜像电流源中的第二路可控电流源的控制码B<1>经过反相器INV1反相后，得到的控制码BN<1>输入第二组镜像电流源中的第二路可控电流源的控制端；输入第一组镜像电流源中的第三路可控电流源的控制码B<2>经过反相器INV2反相后，得到的控制码BN<2>输入第二组镜像电流源中的第三路可控电流源的控制端；输入第一组镜像电流源中的第四路可控电流源的控制码B<3>经过反相器INV3反相后，得到的控制码BN<3>输入第二组镜像电流源中的第四路可控电流源的控制端。

图3中，电流输入端口为Ibp(T)、Ibc(T)；电压输出端口为VCTAT。电路包含4个NMOS管MN0～MN3、18个PMOS管MP2～MN19、两个电阻R1、R2、4个反相器INV0～INV3。反相器INV3的输入端与PMOS管MP7栅极相接，输出端与PMOS管MP16栅极相接；反相器INV2的输入端与PMOS管MP8栅极相接，输出端与PMOS管MP17栅极相接；反相器INV1的输入端与PMOS管MP9栅极相接，输出端与PMOS管MP18栅极相接；反相器INV0的输入端与PMOS管MP10栅极相接，输出端与PMOS管MP19栅极相接。

NMOS管MN0的栅极与漏极接在一起，为Ibp(T)端口，MN0的源极和衬底均与地相接。NMOS管MN1的栅极与MN0管栅极接在一起，源极和衬底均与地相接，漏极与MP2管漏极和栅极接在一起。PMOS管MP2、MP3、MP4、MP5、MP6构成电流比例拷贝管，栅极均连接在一起，其衬底与源极均与电源相接。MP3、MP4、MP5、MP6源漏流过的电流比例关系为8：4：2：1。PMOS管MP7、MP8、MP9、MP10为电流控制开关管，其衬底均与电源相接，其漏极连接在一起，并与电阻R1的上端相接。MP7管的源极与MP3管的漏极相接、MP8管的源极与MP4管的漏极相接、MP9管的源极与MP5管的漏极相接、MP10管的源极与MP6管的漏极相接。

NMOS管MN3的栅极与漏极接在一起，为Ibc(T)端口，MN3的源极和衬底均与地相接。NMOS管MN2的栅极与MN0管栅极接在一起，源极和衬底均与地相接，漏极与MP11管漏极和栅极接在一起。PMOS管MP11、MP12、MP13、MP14、MP15构成电流比例拷贝管，栅极均连接在一起，其衬底与源极均与电源相接。MP12、MP13、MP14、MP15源漏流过的电流比例关系为8：4：2：1。PMOS管MP16、MP17、MP18、MP19为电流控制开关管，其衬底均与电源相接，其漏极连接在一起，并与电阻R1的上端相接。MP16管的源极与MP12管的漏极相接、MP17管的源极与MP13管的漏极相接、MP18管的源极与MP14管的漏极相接、MP19管的源极与MP15管的漏极相接。电阻R1上端与MP7、MP8、MP9、MP10、MP16、MP17、MP18、MP19管漏极相接。电阻R1下端与电阻R2上端相接，连接节点作为端口VCTAT输出。电阻R2的下端与地相接。

在具体实施例中，可调斜率电压产生电路利用如图5所示的恒温电流和如图6所示的正温电流，采用一组正温电流和一组恒温电流，配合图3中电阻R1和R2，通过B<3:0>，BN<3:0>组合配置，在R2两端，产生常温下电流值固定，而斜率可调的电压源，如图7所示。具体原理为：常温模式下，让正温电流大小与恒温电流大小一样，即：Ip(T＝25℃)＝Ic(T)。图3中，任意B<3:0>控制码，常温下，流过电阻R1和R2的电流均为15*Ic(T)，配合电阻R1和R2，即实现了任意B<3:0>控制码下，产生以常温总电流15*^Ic(T)为中心值的可调斜率电压。

一种宽带压控振荡器温度补偿方法，其中：

设置可调斜率电压产生电路1，该电路用于产生多个随温度变化而斜率不一样的温度补偿电压；

设置宽带线性温度调谐压控振荡器核2，在该宽带线性温度调谐压控振荡器核2中设置调谐及温度补偿电路；该调谐及温度补偿电路包括四组调谐电路；每组调谐电路均包括控制电压输入端、偏置电压输入端、第一输出端和第二输出端；

将调谐电压VTUNE加入第一、第二组调谐电路的控制电压输入端，将两个不同的偏置电压VB1、VB2分别加入第一、第二组调谐电路的偏置电压输入端；将可调斜率电压产生电路1输出的温度补偿电压VCTAT加入第三、第四组调谐电路的控制电压输入端，同时再将两个不同的偏置电压VB1、VB2分别加入第三、第四组调谐电路的偏置电压输入端；

当温度升高时，调谐电路产生的对应谐振电容容值减小，压控振荡器振荡频率升高；当温度降低时，调谐电路产生的对应谐振电容容值增加，压控振荡器振荡频率降低。

其中，可调斜率电压产生电路包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，N取正整数；常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路由电阻R1、R2构成，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压输出到宽带线性温度调谐压控振荡器核2。N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰；二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

一种可调斜率电压产生电路1，包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，N取正整数；常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压后输出；N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰；二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

上面的实施结果表明：本发明的一种宽带温度补偿压控振荡器电路具有线性压控增益及振荡频率温度补偿特性等特点。本发明技术可以应用到宽的工作温度范围，且不出现跳段的高性能射频锁相环系统中。

Claims (9)

1.一种宽带温度补偿压控振荡器电路，包括可调斜率电压产生电路(1)和宽带线性温度调谐压控振荡器核(2)；其特征在于：

可调斜率电压产生电路：用于提供以常温电压为中心点且斜率可调的电压源，以减小压控振荡器振荡频率随温度的变化值；并且可调斜率电压产生电路产生多个随温度变化而斜率不一样的电压，并将可调斜率电压产生电路输出的电压直接接在第三、第四组调谐电路的控制电压输入端；

宽带线性温度调谐压控振荡器核(2)包括调谐及温度补偿电路；该调谐及温度补偿电路包括四组调谐电路；每组调谐电路均包括控制电压输入端和偏置电压输入端；

第一、第二组调谐电路的控制电压输入端同时接收调谐电压，偏置电压输入端分别接收第一、第二偏置电压(VB1、VB2)；第三、第四组变容二极管电路的控制电压输入端同时接收可调斜率电压产生电路输出的温度补偿电压，偏置电压输入端分别接收第一、第二偏置电压(VB1、VB2)；

宽带线性温度调谐压控振荡器核，采用两个不同的偏置电压来给调谐电路提供偏置，以线性化振荡频率随温度变化的曲线。

2.根据权利要求1所述的宽带温度补偿压控振荡器电路，其特征在于：每组调谐电路均包括第一、第二调谐电容、第一、第二变容二极管和第一、第二偏置电阻；第一、第二变容二极管串联连接，连接节点作为控制电压输入端；第一调谐电容与第一变容二极管串联连接，第二调谐电容与第二变容二极管串联连接，第一偏置电阻接第一调谐电容与第一变容二极管的连接节点，第二偏置电阻接第二调谐电容与第二变容二极管的连接节点，偏置电压分别通过第一、第二偏置电阻加入调谐电路。

3.根据权利要求1或2所述的宽带温度补偿压控振荡器电路，其特征在于：可调斜率电压产生电路包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压输出到宽带线性温度调谐压控振荡器核(2)。

4.根据权利要求3所述的宽带温度补偿压控振荡器电路，其特征在于：N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为

2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰。

5.根据权利要求4所述的宽带温度补偿压控振荡器电路，其特征在于：二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

6.一种宽带压控振荡器温度补偿方法，其特征在于：包括

设置可调斜率电压产生电路(1)，该电路用于提供以常温电压为中心点且斜率可调的电压源，以减小压控振荡器振荡频率随温度的变化值；并且可调斜率电压产生电路产生多个随温度变化而斜率不一样的电压，并将可调斜率电压产生电路输出的电压直接接在第三、第四组调谐电路的控制电压输入端；

设置宽带线性温度调谐压控振荡器核(2)，在该宽带线性温度调谐压控振荡器核(2)中设置调谐及温度补偿电路；该调谐及温度补偿电路包括四组调谐电路；每组调谐电路均包括控制电压输入端和偏置电压输入端；

将调谐电压加入第一、第二组调谐电路的控制电压输入端，将两个不同的偏置电压分别加入第一、第二组调谐电路的偏置电压输入端；将可调斜率电压产生电路(1)输出的温度补偿电压加入第三、第四组调谐电路的控制电压输入端，将两个不同的偏置电压分别加入第三、第四组调谐电路的偏置电压输入端；即采用两个不同的偏置电压来给调谐电路提供偏置，以线性化振荡频率随温度变化的曲线；

当温度升高时，调谐电路产生的对应谐振电容容值减小，压控振荡器振荡频率升高；当温度降低时，调谐电路产生的对应谐振电容容值增加，压控振荡器振荡频率降低。

7.根据权利要求6所述的宽带压控振荡器温度补偿方法，其特征在于：可调斜率电压产生电路包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，常开电流源为可控电流源提供镜像电流；所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压输出到宽带线性温度调谐压控振荡器核(2)。

8.根据权利要求7所述的宽带压控振荡器温度补偿方法，其特征在于：N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰；二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号。

9.一种可调斜率电压产生电路(1)，包括二组镜像电流源，每组镜像电流源由N路可控电流源和一路常开电流源构成，常开电流源为可控电流源提供镜像电流；其特征在于：所有可控电流源的输出同时连接电压转换电路，电压转换电路将电流转换成温度补偿电压后输出；N路可控电流源中第N路可控电流源、第N-1路可控电流源……第二路可控电流源、第一路可控电流源的电流比例关系为2^N-1：2^N-2：……：2¹：2⁰；二组镜像电流源中，第一组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第N-1路可控电流源的控制信号互为反相信号，依次类推，第一组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第二路可控电流源的控制信号互为反相信号，第一组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号与第二组镜像电流源的第一路可控电流源的控制信号互为反相信号；

所述可调斜率电压产生电路采用一组正温电流和一组恒温电流，常温模式下，让正温电流大小与恒温电流大小一样，产生常温下电流值固定，而斜率可调的电压源。

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