CN108631730A - 用于双核心vco的系统和方法 - Google Patents

用于双核心vco的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108631730A
CN108631730A CN201810208407.1A CN201810208407A CN108631730A CN 108631730 A CN108631730 A CN 108631730A CN 201810208407 A CN201810208407 A CN 201810208407A CN 108631730 A CN108631730 A CN 108631730A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transistor
vco
winding
cores
vco cores
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810208407.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108631730B (zh
Inventor
V·伊萨科夫
F·帕多万
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN108631730A publication Critical patent/CN108631730A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108631730B publication Critical patent/CN108631730B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1231—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising one or more bipolar transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/124—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/124—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance
    • H03B5/1243—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance the means comprising voltage variable capacitance diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/1256—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a variable inductance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/1293—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator having means for achieving a desired tuning characteristic, e.g. linearising the frequency characteristic across the tuning voltage range
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1296—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the feedback circuit comprising a transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/20—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator
    • H03B5/24—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator active element in amplifier being semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2200/00—Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/0002—Types of oscillators
    • H03B2200/0008—Colpitts oscillator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2200/00—Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/003—Circuit elements of oscillators
    • H03B2200/004—Circuit elements of oscillators including a variable capacitance, e.g. a varicap, a varactor or a variable capacitance of a diode or transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2200/00—Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/006—Functional aspects of oscillators
    • H03B2200/0088—Reduction of noise
    • H03B2200/009—Reduction of phase noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

本文公开了用于双核心VCO的系统和方法。根据一个实施例，一种操作压控振荡器(VCO)的方法包括在第一VCO核心中生成第一振荡信号以及在第二VCO核心中生成第二振荡信号，使得第一振荡信号和第二振荡信号具有相同的频率和固定的相位偏移。VCO包括第一VCO核心和第二VCO核心，并且每个VCO核心包括晶体管对。VCO还包括变压器，变压器具有耦合在第一VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第一绕组和耦合在第二VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第二绕组。

Description

用于双核心VCO的系统和方法
技术领域
本发明一般地涉及电子设备，并且在特定实施例中涉及用于双核心VCO的系统和方法。
背景技术
由于诸如硅锗(SiGe)和精细几何互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺等低成本半导体技术的快速发展，在毫米波频率范围内的应用在过去几年引起了人们的极大兴趣。高速双极型和金属氧化物半导体(MOS)晶体管的可用性已经导致对于用于60GHz、77GHz和80GHz以及100GHz以上的毫米波应用的集成电路的需求的增加。这样的应用包括例如汽车雷达和多吉比特通信系统。
在一些雷达系统中，雷达与目标之间的距离通过以下方式来确定：发射调频信号，接收调频信号的反射以及基于调频信号的发射和接收之间的时间延迟和/或频率差来确定距离。雷达系统的分辨率、精度和灵敏度部分地取决于雷达频率发生电路的相位噪声性能和频率灵敏度，雷达的频率发生电路通常包括RF振荡器和控制RF振荡器的频率的电路。
然而，随着RF系统的工作频率不断提高，在这种高频率下生成信号成为一个重大挑战。在高频处工作的振荡器可能会遭受由包括VCO的器件中的1/f和热噪声引起的较差的相位噪声性能。
发明内容
根据一个实施例，一种操作压控振荡器(VCO)的方法包括在第一VCO核心中生成第一振荡信号以及在第二VCO核心中生成第二振荡信号，使得第一振荡信号和第二振荡信号具有相同的频率和固定的相位偏移。VCO包括第一VCO核心和第二VCO核心，并且每个VCO核心包括晶体管对。VCO还包括变压器，变压器具有耦合在第一VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第一绕组和耦合在第二VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第二绕组。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，在附图中：
图1A和图1B示出了示例汽车雷达系统的操作；
图1C示出了传统的Colpitts VCO的示意图；
图1D示出了VCO信号幅度与偏置电流的曲线图；
图2A示出了实施例的双核心Colpitts VCO的示意图；
图2B示出了实施例的对称变压器的平面图；
图2C、图2D和图2E示出了图2B的实施例的对称变压器的电特性曲线图；
图2F示出了变容二极管电路；
图3A、图3B和图3C示出了另外的实施例的双核心Colpitts VCO的示意图；
图4A和图4B示出了实施例的双核心Clapp VCO的示意图；
图5A和图5B示出了实施例的双核心交叉耦合的VCO的示意图；
图6A和图6B示出了示出实施例的双核心Colpitts VCO的性能的曲线图；以及
图7示出了利用实施例的双核心VCO的实施例的雷达系统。
除非另有说明，否则不同附图中的相应的数字和符号通常指代相应的部分。附图被绘制以清楚地示出优选实施例的相关方面，并且不一定按比例绘制。为了更清楚地说明某些实施例，指示相同结构、材料或工艺步骤的变化的字母可以跟随图号。
具体实施方式
下面详细讨论当前优选实施例的制作和使用。然而，应当理解，本发明提供了可以在各种各样的具体上下文中实施的很多可应用的发明构思。所讨论的具体实施例仅仅是说明制造和使用本发明的具体方式，并且不限制本发明的范围。
将关于特定上下文、用于压控振荡器的系统和方法中的优选实施例来描述本发明。本发明可以应用于利用压控振荡器的各种系统，诸如雷达系统、无线通信系统和其他类型的RF系统。
图1A示出了示例汽车雷达场景100，其中汽车102包括汽车雷达系统104。汽车雷达系统104发射和接收例如调频连续波(FMCW)信号，并且检测这个发射信号的反射以便确定汽车雷达系统104与道路上的其他车辆或物体之间的距离。在所示场景中，诸如卡车等大型车辆106更靠近汽车102，然后是诸如摩托车等小型车辆108。在正常操作条件下，由于大型车辆106比小型车辆108更大且更近，大型车辆106的回波或反射将具有较高的幅度，然后是小型车辆108的反射。
图1B示出了针对图1A的场景的接收信号水平与接收频率的曲线图120。信号水平对频率曲线122对应于来自大型车辆106的接收的反射，并且信号水平峰值130的频率f1对应于汽车雷达系统104与大型车辆106之间的距离。同样，信号水平对频率曲线126对应于来自小型车辆108的接收的反射，并且信号水平峰值132的频率f2对应于汽车雷达系统104与小型车辆108之间的距离。因此，大型车辆106与小型车辆108之间的距离与频率f1和f2之间的间隔成比例。
与期望的输出信号一起，雷达发射机的相位噪声也被发射和反射。从大型车辆106反射的相位噪声124被表示为虚线。如曲线图120所示，相位噪声124影响雷达接收从小型车辆108反射的信号的能力。由于小型车辆108引起的信号水平峰值132与由于从大型车辆106反射的相位噪声引起的相应本底噪声之间的信噪比被表示为长度134。从图1B的曲线图可以看出，相位噪声影响汽车雷达系统104辨别小的且远处的物体的能力。雷达发射机的相位噪声越高，雷达系统就越不能够辨别小的且远处的物体。
图1C示出了根据Colpitts架构的“推-推”配置的传统VCO 150，其包括VCO核心151，VCO核心151具有晶体管QV、包括可调谐电容器C2和电感器LS的槽路154、电容器C1、负载电感器LD、偏置电感器LB和电流源160。在操作期间，晶体管QV向槽路154提供能量，这导致槽路谐振并且产生振荡。经由电容器C1从槽路到晶体管QV的基极的正反馈保持振荡。VCO 150的振荡频率f0大约为：
VCO 150的振荡频率f0可以通过改变电容器C2的电容和/或电感器LS的电感来被调谐或调节。在其中使用变容二极管来实现电容器C2的实现中，电容器C2的电容可以通过改变电压Vtune来被调节。
基频f0可以使用与负载电感器LD差分连接的缓冲器156来缓冲。2f0的二次谐波可以使用经由耦合电容器CC耦合在槽路154的电感器LS之间的公共节点处的缓冲器158来缓冲。即使槽路以基频f0振荡，由于振荡器的工作特性，二次谐波2f0出现在缓冲器158的输入处。在振荡周期的前半部分期间，由电流源160提供的偏置电流流过包括晶体管QV中的一个晶体管的一个分支，并且在振荡周期的后半部分期间，由电流源160提供的偏置电流流过包括晶体管QV中的另一晶体管的另一分支。这引起电感器LS之间的公共节点处的两个正半波的电压变化，其对应于频率2f0。
VCO 150的相位噪声与很多不同的因素有关，包括构成RF振荡器的器件的热噪声、谐振槽路154的品质因数或“Q”以及振荡幅度。根据Leeson相位噪声表达式，振荡器的相位噪声可以表示为：
其中是以dBc/Hz为单位的相对相位噪声，k是玻尔兹曼常数，T是以开尔文为单位的温度，F是振荡器的器件噪声过量因素，RS是电感器LS的有效槽路电阻，Vsig是振荡幅度，f0是正在评估相位噪声的载波的频率，Δf是距该载波的偏移。
从上面的Leeson相位噪声表达式可以看出，VCO的相位噪声可以通过增加槽路的品质因数Q(例如，通过降低电阻RS)或通过增加振荡幅度Vsig来降低。然而，为了实际的目的，对于提高品质因数Q和振荡幅度Vsig的能力可能存在实际限制。例如，对于在集成电路上实现的VCO，品质因数Q可能根据特定制造工艺的特定后端线工艺(BEOL)而受到限制。例如，用于实现电感器LS的导体的薄层电阻可以具有限制品质因数Q的最小值。另一方面，振荡幅度Vsig可以根据电源电压VDD而受到限制。
图1D示出了示出输出幅度Vsig与偏置电流IBIAS之间的关系的曲线图。对于低于2VDD的输出幅度，幅度Vsig根据偏置电流IBIAS而增加。然而，当幅度Vsig接近2VDD时，输出幅度接近2VDD，偏置电流IBIAS的附加增加相对于增加幅度Vsig提供递减的回报。因此，质量因数Q和幅度Vsig的限制有效地限制了给定振荡器的可实现的相位噪声性能。
在本发明的实施例中，通过经由变压器将两个振荡器核心耦合在一起来改善相位噪声性能，该变压器具有耦合在第一振荡器核心中的晶体管对的控制节点(例如，栅极或基极)之间的第一绕组和耦合在第二振荡器核心中的晶体管对的控制节点之间的第二绕组。具有包括耦合到晶体管对的参考节点(例如，源极或发射极)的槽路的拓扑结构的每个振荡器核心可以例如以Colpitts、Clapp、Hartley或交叉耦合的拓扑结构来布置。
图2A示出了根据本发明的实施例的VCO 200。如图2A所示，两个VCO核心202经由变压器204耦合在一起。这些VCO核心202中的每一个包括如上描述的双极结型晶体管(BJT)QV和电感器LD、电流源160和电容器C1。在一些实施例中，每个VCO核心202的槽路是并联谐振槽路，其具有由变压器204的耦合绕组支配的电感和包括电容器C2的电容。在各种实施例中，电感器LS被设置为具有高欧姆阻抗，并且在振荡频率f0处具有电感性。另外，用于晶体管QV的基极的偏置电感器使用变压器204的绕组来实现，使得变压器204的每个绕组耦合到相应的VCO核心202的晶体管QV的基极。双极型晶体管QV的基极还可以被称为“控制节点”，双极型晶体管QV的发射极可以被称为“参考节点”，并且双极型晶体管QV的集电极可以被称为“输出节点”。同样地，术语“控制节点”、“参考节点”和“输出节点”可以分别应用于FET的栅极、源极和漏极。
偏置电压Vbias经由变压器204的绕组的中心抽头被提供给晶体管QV的每个基极。通过将两个VCO核心202耦合在一起，VCO核心的振荡的相位和频率通过注入锁定而同步。结果，每个核心中的振荡信号具有相同的频率，并且可以根据耦合条件而彼此同相或异相地振荡。结果，每个核心中的振荡信号具有相同的频率和固定的相位偏移。在各种实施例中，3dB相位噪声抑制可以通过耦合VCO核心来实现。观察降低的相位噪声的一种方式是考虑将两个VCO槽路并联放置具有以下效果：使槽路电容C加倍并且使槽路电感L和有效槽路电阻RS减半。这保持恒定的振荡频率，因为LC产品保持相同的值。然而，根据上述Leeson公式，将有效槽路电阻RS减半导致相位噪声中的3dB降低。观察降低的相位噪声的另一种方式是考虑由于耦合的VCO槽路的加倍的电容，每个VCO核心产生的电流噪声降低6dB。由于每个VCO核心中的部件产生与其他VCO不相关的自身噪声，因此每个VCO核心的噪声功率由其功率求和；因此耦合的VCO核心的总相位噪声降低3dB。
VCO 200的基频f0或振荡频率可以使用与负载电感器LD差分连接的缓冲器156来缓冲，并且2f0的二次谐波可以使用经由VOC核心202之一的耦合电容器CC耦合在电感器LS之间的缓冲器158来缓冲。在一些实施例中，附加的缓冲器(未示出)和耦合电容器(未示出)可以耦合到另一VCO核心202以便提供对称负载。也可以通过仅将缓冲器156和158内影响另一VCO核心所看到的负载的器件耦合来使得每个VCO核心的负载对称。可替代地，可以使用本领域已知的其他技术来使得每个VCO核心202的负载对称。
在各种实施例中，取决于变压器204的耦合绕组的电感的值和电容器C2的值，VCO200可以被配置为以1GHz至200GHz之间的频率振荡。
在一些实施例中，变压器204使用其中每个绕组的电特性紧密匹配的对称变压器来实现。图2B示出了可以用于实现变压器204的集成的对称变压器205的布局。如图所示，变压器205包括第一绕组210和与第一绕组210对称相邻的第二绕组220，第一绕组210和第二绕组220布置在例如衬底207上。在各种实施例中，第一绕组210和第二绕组220具有紧密匹配和/或相同的几何形状。第一绕组210包括在第一绕组的一侧的绕组端子212和214以及在第一绕组的另一侧的中心抽头端子216。类似地，第二绕组220包括在第二绕组的一侧的绕组端子222和224以及在第二绕组的另一侧的中心抽头端子226。这两个绕组被布置成使得第二绕组的中心抽头端子226布置在第一绕组的绕组端子212和214之间，并且第一绕组的中心抽头端子216布置在第二绕组的绕组端子222和224之间。
每个绕组具有相应的下方交叉部分：第一绕组经由下方交叉部分218来在下方交叉第二绕组，并且第二绕组经由下方交叉部分228来在下方交叉第一绕组，使得绕组的主要部分位于第一导电层上，并且下方交叉部分位于第二导电层上。可替代地，下方交叉部分218和228可以是上方交叉部分。如图所示，下方交叉部分218和228在变压器204的布局中彼此对称地布置。这些导电层可以是由铜、铝或例如在制造半导体电路时使用的其他导电材料制成的金属化层。这种金属化层可以在半导体电路的后端线工艺(BEOL)处理期间制造。可替代地，金属化层可以在集成电路已经制造之后在封装件中的再分布层RDL上制造。取决于所使用的特定制造技术，衬底207可以是诸如硅衬底等半导体衬底，或者可以是其他类型的衬底，包括但不限于绝缘衬底、陶瓷衬底或模制衬底。应当理解，对称变压器205只是很多可能的实施例的对称变压器中的一个。在本发明的替代实施例中，对称变压器可以被实施为不同于图2B所示的形状和尺寸。
图2C、图2D和图2E示出了图2A所示的实施例对称变压器205的电特性的曲线图。图2C示出了关于频率的差分电感Ldiff,gnd和Ldiff,open的曲线图。差分电感Ldiff,gnd是在另一绕组接地时测量的一个绕组的绕组端子之间的电感。另一方面，差分电感Ldiff,open是在另一绕组断开时测量的一个绕组的绕组端子之间的电感。图2C的每个曲线图包括表示初级绕组的差分电感的曲线和表示次级绕组的差分电感的曲线。从图2C的曲线图可以看出，两条曲线之间的差别是不可分辨的，这表明第一绕组和第二绕组的电感是对称的。
图2D示出了关于频率的品质因数Qdiff,gnd和Qdiff,open的图。品质因数Qdiff,gnd是在另一绕组接地时测量的一个绕组的绕组端子之间的差分电感的Q，而品质因数Qdiff,open是在另一绕组断开时测量的一个绕组的绕组端子之间的差分电感的Q。图2D的每个曲线图包括表示初级绕组的差分电感的Q的曲线和表示次级绕组的差分电感的Q的曲线。可以看出，QS紧密匹配。
最后，图2E示出了关于频率的品质因数Qse,gnd和Qse,open的图。品质因数Qse,gnd是在另一绕组接地时测量的一个绕组的绕组端子之间的单端电感的Q，而品质因数Qse,open是在另一绕组断开时测量的一个绕组的绕组端子之间的单端电感的Q。图2E的每个曲线图包括表示初级绕组的单端电感的Q的曲线和表示次级绕组的单端电感的Q的曲线，这表明QS紧密匹配。应当理解，图2C至图2E的曲线图仅仅是一个实施例对称变压器的性能的一个示例。其他实施例对称变压器可以具有不同的电特性，这取决于特定的几何形状并且取决于制造对称变压器的特定工艺。
图2F示出了可以用于实现可调谐电容的实施例变容二极管电路250，诸如各种公开实施例VCO的电容器C2。如图所示，变容二极管电路250包括一对串联连接的变容二极管DV。在各种实施例中，变容二极管DV的电容可以通过改变施加到变容二极管DV的阴极的Vtune的电压来被调节。随着电压Vtune增加，由于二极管DV的结的耗尽区的宽度增加，变容二极管DV的电容减小。电容的这种减小引起VCO槽路的谐振频率的相应增加。类似地，随着电压Vtune降低，由于二极管DV的结的耗尽区的宽度减小，变容二极管DV的电容增加。电容的这种增加引起VCO槽路的谐振频率的相应降低。在替代实施例中，可以颠倒变容二极管DV的极性，使得VCO槽路的谐振频率随着电压增加而减小。
图3A至图3C示出了各种替代实施例的Colpitts推-推VCO。例如，图3A示出了根据另一实施例的Colpitts推-推VCO 300。VCO 300类似于图2A所示的VCO 200，不同之处在与，VCO核心302的电感器LE和负载电感器LC使用传输线元件而非传统的电感器电路(诸如线圈或螺旋电感器)来实现。这些传输线元件可以使用微带结构和/或本领域已知的其他传输线结构来实现。用于实现电感器LE和负载电感器LC的传输线元件可以被设定尺寸以在VCO的频率振荡处产生电感性阻抗。
图3B示出了根据另一实施例的Colpitts推-推VCO 310。VCO 310类似于图3A所示的VCO 300，不同之处在于，VCO核心312包括NMOS晶体管MV而不是BJT晶体管。在一些实施例中，VCO 310可以使用精细几何CMOS工艺来实现。实施例CMOS Colpitts VCO也可以如图3C所示来实现，图3C也示出了使用VCO核心322中的NMOS晶体管MV实现的Colpitts推-推VCO320，但是使用电感器(例如，螺旋电感器)用于电感器LS和负载电感器LD。
如上所述，实施例的耦合VCO技术还可以应用于除了Colpitts之外的其他VCO架构。例如，图4A和图4B示出了实施例Clapp推-推VCO。图4A所示的Clapp推-推VCO 400类似于图2A所示的Colpitts推-推VCO 200，不同之处在于，调谐电压被施加到耦合在调谐电压端子Vtune与BJT晶体管QV的基极之间的可变电容器C3而不是电容器C2。如图所示，Clapp推-推VCO 400具有两个VCO核心402，每个VCO核心402包括一对BJT晶体管QV、电感器LS、电容器C2、负载电感器LD以及耦合在BJT晶体管QV的基极之间的电容器C1和耦合在BJT晶体管QV的基极与调谐电压端子Vtune之间的可调谐电容器C3。在各种实施例中，可调谐电容器C3可以使用变容二极管或本领域已知的其他可调谐电容器结构来实现。
图4B示出了Clapp推-推VCO 410，其中VCO核心412使用NMOS晶体管而非BJT晶体管来实现。应当认识到，电感LS和负载电感LD在图4A和图4B中被示出为使用电感器来实现，但是这些元件在替代实施例中也可以使用传输线元件来实现。
实施例耦合方法也可以应用于交叉耦合的推-推VCO，如图5A所示，图5A示出了根据本发明另一实施例的交叉耦合的推-推VCO500。如图所示，VCO 500包括经由变压器204耦合在一起的两个VCO核心502。每个VCO核心502包括交叉耦合的一对BJT QV，其中这对中的一个晶体管的基极耦合到这对中的另一晶体管的集电极，并且可以使用变容二极管来实现的可调谐电容器C耦合在晶体管QV的集电极之间。功率经由变压器204的绕组被提供给每个VCO。如图所示，每个绕组的中心抽头耦合到VDD，并且每个绕组的每个端部耦合到相应晶体管QV的集电极。在一个实施例中，变压器204的每个绕组还用作槽路电感，使得VCO 500的振荡频率由可调谐电容器C的电容、晶体管QV的寄生电容和变压器绕组的电感来确定。图5B示出了根据本发明的替代实施例的交叉耦合的推-推VCO 510。VCO 510类似于图5A所示的VCO500，不同之处在于，VCO核心512包括一对NMOS器件MV而不是BJT器件。在另外的替代实施例中，除了BJT和NMOS器件，针对上面公开的所有实施例可以使用诸如PMOS、HEMP和/或HBT器件等其他器件类型。
图6A示出了图3C所示的并且在28nm CMOS工艺中实现的实施例CMOS ColpittsVCO 320的模拟相位噪声对调谐电压的曲线图和频率对调谐电压的曲线图。VCO被配置为在30GHz处具有400pH的槽路电感，其Q值为2。电源电压VDD约为900mV，并且电流消耗为34mA。如图所示，对于900mV的调谐电压范围内的约28.6GHz与30.6GHz之间的振荡频率，VCO 310的相位噪声在1MHz偏移处保持小于-110dBc/Hz。应当理解，可以通过经由输出缓冲器158缓冲振荡频率的二次谐波来从相同的VCO提供约60GHz的输出频率。
图6B示出了图2A所示的并且在BiCMOS工艺中实现的实施例BJT Colpitts VCO200的模拟相位噪声对调谐电压的曲线图和频率对调谐电压的曲线图。VCO被配置为具有大约120pH的槽路电感。电源电压VDD约为1.5V，并且电流消耗为58mA。如图所示，对于70GHz的振荡频率，在1MHz偏移处，VCO 200的相位噪声约为-107dBc/Hz。
图7示出了单芯片雷达发射机系统700，其包括上变频器702、功率放大器704和频率生成电路706。如图所示，上变频器702将基带信号BB上变频为更高频率的信号，其然后由功率放大器704放大并且在引脚OUT上输出。在一些实施例中，基带信号BB可以是扫描频率或雷达系统中使用的其他信号类型。频率生成电路706基于引脚REF上的可以使用例如晶体振荡器生成的参考频率来产生本地振荡器信号LO。在一个实施例中，频率生成电路706使用具有相位检测器712、回路滤波器710、VCO 708和分频器714的锁相环(PLL)来实现。VCO 708可以使用本文中描述的实施例VCO来实现。在一些实施例中，相位检测器712、回路滤波器710的功能可以使用本领域中已知的数字电路和系统数字地执行以及使用模拟电路来执行。例如，这些功能可以使用定制数字逻辑、标准单元数字逻辑来实现，以及/或者可以以在处理器、微控制器或数字信号处理器上运行的软件来实现。这样的处理器可以包括例如处理器核心、耦合到处理器核心的存储器以及一个或多个输入/输出端口。可替代地，可以使用本领域已知的其他电路和系统来实现这些功能。应当认识到，系统700只是可以利用实施例振荡器的实施例系统的很多示例中的一个。替代系统可以包括例如无线和有线线路通信系统以及使用VCO的其他系统。
本文中总结了本发明的示例实施例。其他实施例也可以从整个说明书和本文中提交的权利要求来理解。
示例1：一种操作压控振荡器(VCO)的方法，包括：在第一VCO核心中生成第一振荡信号以及在第二VCO核心中生成第二振荡信号，使得第一振荡信号和第二振荡信号具有相同的频率和固定的相位偏移。VCO包括第一VCO核心和第二VCO核心，并且每个VCO核心包括晶体管对。VCO还包括变压器，变压器具有耦合在第一VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第一绕组和耦合在第二VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第二绕组。
示例2：根据示例1所述的方法，其中第一VCO核心和第二VCO核心各自包括Colpitts振荡器。
示例3：根据示例1和2之一所述的方法，还包括缓冲来自第一VCO核心或第二VCO核心的晶体管对的输出节点的第一振荡信号的基频。
示例4：根据示例1至3之一所述的方法，还包括缓冲来自第一VCO核心或第二VCO核心的晶体管对的参考节点的第一振荡信号的二次谐波。
示例5：一种压控振荡器，包括第一VCO核心、第二VCO核心和变压器。每个VCO核心包括晶体管对和耦合在晶体管对的控制节点之间的电容，并且变压器包括耦合在第一VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第一绕组和耦合在第二VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第二绕组。第一绕组的电感形成第一VCO核心的槽路电感，并且第二绕组的电感形成第二VCO核心的槽路电感。
示例6：根据示例5所述的压控振荡器，其中变压器包括对称变压器。
示例7：根据示例5和6之一所述的压控振荡器，其中第一VCO核心、第二VCO核心和变压器布置在同一半导体衬底上。
示例8：根据示例5至7之一所述的压控振荡器，其中第一VCO核心和第二VCO核心的晶体管对包括双极结型晶体管。
示例9：根据示例5至7之一所述的压控振荡器，其中第一VCO核心和第二VCO核心的晶体管对包括金属氧化物半导体(MOS)晶体管。
示例10：根据示例5至9之一所述的压控振荡器，其中第一VCO核心的电容和第二VCO核心的电容各自包括变容二极管。
示例11：根据示例5至9之一所述的压控振荡器，其中第一VCO核心和第二VCO核心各自包括耦合到晶体管对的相应控制节点的变容二极管对。
示例12：一种集成电路，包括半导体衬底、第一VCO核心、第二VCO核心和变压器。第一VCO核心布置在半导体衬底上，并且包括第一晶体管、第二晶体管、耦合在第一晶体管的参考节点与第二晶体管的参考节点之间的第一电容器、耦合在第一晶体管的控制节点与第一晶体管的参考节点之间的第二电容器、以及耦合在第二晶体管的控制节点与第二晶体管的参考节点之间的第三电容器；第二VCO核心布置在半导体衬底上，并且包括第三晶体管、第四晶体管、耦合在第三晶体管的参考节点与第四晶体管的参考节点之间的第四电容器、耦合在第三晶体管的控制节点与第三晶体管的参考节点之间的第五电容器、以及耦合在第四晶体管的控制节点与第四晶体管的参考节点之间的第六电容器；并且变压器布置在半导体衬底上，并且包括耦合在第一晶体管的控制节点与第二晶体管的控制节点之间的第一绕组以及耦合在第三晶体管的控制节点与第四晶体管的控制节点之间的第二绕组，其中第一绕组磁耦合到第二绕组，其中第一VCO核心、第二VCO核心和变压器形成压控振荡器。
示例13：根据示例12所述的集成电路，其中变压器包括对称变压器。
示例14：根据示例12和13之一所述的集成电路，其中：变压器的第一绕组包括连接在第一绕组的第一连接件与第一绕组的第二连接件之间的第一回路、以及连接在第一绕组的中心抽头处第一中心抽头连接件，其中第一连接件和第二连接件布置在第一回路的第一侧，并且第一中心抽头连接件布置在第一回路的与第一侧相对的第二侧；并且变压器的第二绕组包括连接在第二绕组的第三连接件与第二绕组的第四连接件之间的第二回路、以及连接在第二绕组的中心抽头处的第二中心抽头连接件，其中第三连接件和第四连接件布置在第二回路的第二侧，并且第二中心抽头连接件布置在第二回路的第一侧，第一中心抽头连接件布置在第三连接件与第四连接件之间，第二中心抽头连接件布置在第一连接件与第二连接件之间，并且第一绕组的尺寸与第二绕组的尺寸相同。
示例15：根据示例12至14之一所述的集成电路，其中第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管是双极结型晶体管。
示例16：根据示例12至14之一所述的集成电路，其中第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管是金属氧化物半导体(MOS)晶体管。
示例17：附件示例12至16之一所述的集成电路，还包括耦合到第一VCO核心的第一晶体管和第二晶体管的输出节点的第一缓冲器，其中第一缓冲器被配置为输出压控振荡器的基频。
示例18：根据示例12至17之一所述的集成电路，还包括耦合到第一VCO核心的第一晶体管和第二晶体管的参考节点的第二缓冲器，其中第二缓冲器被配置为输出压控振荡器的两倍基频。
示例19：根据示例12至18之一所述的集成电路，其中第一电容器和第四电容器各自包括至少一个变容二极管。
示例20：根据示例12至18之一所述的集成电路，还包括：耦合在第一晶体管的控制节点与第一调谐节点之间的第一变容二极管；耦合在第二晶体管的控制节点与第一调谐节点之间的第二变容二极管；耦合在第三晶体管的控制节点与第二调谐节点之间的第三变容二极管；以及耦合在第四晶体管的控制节点与第二调谐节点之间的第四变容二极管。
实施例的优点包括将两个Colpitts振荡器耦合在一起以实现低相位噪声的能力。
虽然已经参考说明性实施例描述了本发明，但是本描述不旨在以限制意义来解释。对本领域技术人员而言，说明性实施例的各种修改和组合以及本发明的其他实施例在参考说明书时将是显而易见的。因此，所附权利要求旨在涵盖任何这样的修改或实施例。

Claims (20)

1.一种操作压控振荡器(VCO)的方法，所述压控振荡器包括第一VCO核心和第二VCO核心，所述第一VCO核心和所述第二VCO核心分别包括晶体管对和变压器，所述变压器具有耦合在所述第一VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第一绕组以及耦合在所述第二VCO核心的晶体管对的控制节点之间的第二绕组，所述方法包括：
在所述第一VCO核心中生成第一振荡信号；以及
在所述第二VCO核心中生成第二振荡信号，其中所述第一振荡信号和所述第二振荡信号具有相同的频率和固定的相位偏移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一VCO核心和所述第二VCO核心分别包括Colpitts振荡器。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括缓冲来自所述第一VCO核心或所述第二VCO核心的晶体管对的输出节点的所述第一振荡信号的基频。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括缓冲来自所述第一VCO核心或所述第二VCO核心的晶体管对的参考节点的所述第一振荡信号的二次谐波。
5.一种压控振荡器(VCO)，包括：
第一VCO核心和第二VCO核心，每个VCO核心包括晶体管对和耦合在所述晶体管对的控制节点之间的电容；以及
变压器，包括
第一绕组，耦合在所述第一VCO核心的晶体管对的控制节点之间，其中所述第一绕组的电感形成所述第一VCO核心的槽路电感，以及
第二绕组，耦合在所述第二VCO核心的晶体管对的控制节点之间，其中所述第二绕组的电感形成所述第二VCO核心的槽路电感。
6.根据权利要求5所述的压控振荡器，其中所述变压器包括对称变压器。
7.根据权利要求5所述的压控振荡器，其中所述第一VCO核心、所述第二VCO核心和所述变压器布置在同一半导体衬底上。
8.根据权利要求5所述的压控振荡器，其中所述第一VCO核心和所述第二VCO核心的晶体管对包括双极结型晶体管。
9.根据权利要求5所述的压控振荡器，其中所述第一VCO核心和所述第二VCO核心的晶体管对包括金属氧化物半导体(MOS)晶体管。
10.根据权利要求5所述的压控振荡器，其中所述第一VCO核心的电容和所述第二VCO核心的电容分别包括变容二极管。
11.根据权利要求5所述的压控振荡器，其中所述第一VCO核心和所述第二VCO核心分别包括耦合到所述晶体管对的相应控制节点的变容二极管对。
12.一种集成电路，包括：
半导体衬底；
第一压控振荡器(VCO)核心，布置在所述半导体衬底上，所述第一VCO核心包括第一晶体管、第二晶体管、耦合在所述第一晶体管的参考节点与所述第二晶体管的参考节点之间的第一电容器、耦合在所述第一晶体管的控制节点与所述第一晶体管的参考节点之间的第二电容器、以及耦合在所述第二晶体管的控制节点与所述第二晶体管的参考节点之间的第三电容器；以及
第二VCO核心，布置在所述半导体衬底上，所述第二VCO核心包括第三晶体管、第四晶体管、耦合在所述第三晶体管的参考节点与所述第四晶体管的参考节点之间的第四电容器、耦合在所述第三晶体管的控制节点与所述第三晶体管的参考节点之间的第五电容器、以及耦合在所述第二晶体管的控制节点与所述第二晶体管的参考节点之间的第六电容器；以及
变压器，布置在所述半导体衬底上，所述变压器包括耦合在所述第一晶体管的控制节点与所述第二晶体管的控制节点之间的第一绕组、以及耦合在所述第三晶体管的控制节点与所述第四晶体管的控制节点之间的第二绕组，其中所述第一绕组磁耦合到所述第二绕组，其中所述第一VCO核心、所述第二VCO核心和所述变压器形成压控振荡器。
13.根据权利要求12所述的集成电路，其中所述变压器包括对称变压器。
14.根据权利要求13所述的集成电路，其中：
所述变压器的第一绕组包括连接在所述第一绕组的第一连接件与所述第一绕组的第二连接件之间的第一回路、以及连接在所述第一绕组的中心抽头处的第一中心抽头连接件，其中所述第一连接件和所述第二连接件布置在所述第一回路的第一侧，并且所述第一中心抽头连接件布置在所述第一回路的与第一侧相对的第二侧；以及
所述变压器的第二绕组包括连接在所述第二绕组的第三连接件与所述第二绕组的第四连接件之间的第二回路、以及连接在所述第二绕组的中心抽头处的第二中心抽头连接件，其中所述第三连接件和所述第四连接件布置在所述第二回路的所述第二侧，并且所述第二中心抽头连接件布置在所述第二回路的所述第一侧，所述第一中心抽头连接件布置在所述第三连接件与所述第四连接件之间，所述第二中心抽头连接件布置在所述第一连接件与所述第二连接件之间，并且所述第一绕组的尺寸与所述第二绕组的尺寸相同。
15.根据权利要求12所述的集成电路，其中所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管是双极结型晶体管。
16.根据权利要求12所述的集成电路，其中所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管是金属氧化物半导体(MOS)晶体管。
17.根据权利要求12所述的集成电路，进一步包括与所述第一VCO核心的所述第一晶体管和所述第二晶体管的输出节点耦合的第一缓冲器，所述第一缓冲器被配置为输出所述压控振荡器的基频。
18.根据权利要求12所述的集成电路，进一步包括与所述第一VCO核心的所述第一晶体管和所述第二晶体管的参考节点耦合的第二缓冲器，所述第二缓冲器被配置为输出所述压控振荡器的两倍基频。
19.根据权利要求12所述的集成电路，其中所述第一电容器和所述第四电容器分别包括至少一个变容二极管。
20.根据权利要求12所述的集成电路，进一步包括：
第一变容二极管，耦合在所述第一晶体管的控制节点与第一调谐节点之间；
第二变容二极管，耦合在所述第二晶体管的控制节点与所述第一调谐节点之间；
第三变容二极管，耦合在所述第三晶体管的控制节点与第二调谐节点之间；以及
第四变容二极管，耦合在所述第四晶体管的控制节点与所述第二调谐节点之间。
CN201810208407.1A 2017-03-16 2018-03-14 用于双核心vco的系统和方法 Active CN108631730B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/461,203 US10367452B2 (en) 2017-03-16 2017-03-16 System and method for a dual-core VCO
US15/461,203 2017-03-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108631730A true CN108631730A (zh) 2018-10-09
CN108631730B CN108631730B (zh) 2022-04-15

Family

ID=63520324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810208407.1A Active CN108631730B (zh) 2017-03-16 2018-03-14 用于双核心vco的系统和方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10367452B2 (zh)
CN (1) CN108631730B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11206060B2 (en) * 2017-09-21 2021-12-21 Enphase Energy, Inc. Apparatus for communicating across an isolation barrier
CN111342775B (zh) * 2018-12-19 2023-07-14 天津大学青岛海洋技术研究院 一种基于电流复用和变压器耦合缓冲放大器的双核振荡器
CN111342774A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 天津大学青岛海洋技术研究院 一种基于c类振荡器拓扑的双核压控振荡器
US11239794B2 (en) * 2020-06-10 2022-02-01 Intel Corporation Coupled frequency doubler with frequency tracking loop
CN112671343A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 清华大学 一种压控振荡器

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1663112A (zh) * 2002-08-20 2005-08-31 英特尔公司 变压器耦合正交调谐振荡器
US20050212611A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-29 Harish Muthali Feedback loop for LC VCO
CN1933323A (zh) * 2005-09-15 2007-03-21 三星电机株式会社 正交压控振荡器
WO2009104839A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Electronics And Telecommunications Research Institute The differential vco and quadrature vco using center-tapped cross-coupling of transformer
CN101567662A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 联发科技股份有限公司 压控振荡器
CN102412785A (zh) * 2011-11-30 2012-04-11 清华大学 一种带有变压器型噪声滤波器的振荡器
CN102474220A (zh) * 2009-09-10 2012-05-23 英特尔公司 低相位噪声的压控振荡器
CN102804594A (zh) * 2009-06-17 2012-11-28 高通股份有限公司 可配置的宽调谐范围振荡器核心
CN103985503A (zh) * 2013-02-13 2014-08-13 诺基亚公司 用于射频、微波、以及毫米波集成电路的具有增强共模抑制的集成变压器巴伦
CN104518788A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 英飞凌科技股份有限公司 用于压控振荡器的系统和方法
CN104733429A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 恩智浦有限公司 集成变压器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3051976A1 (fr) * 2016-05-30 2017-12-01 St Microelectronics Sa Serie d'oscillateurs synchrones couples

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1663112A (zh) * 2002-08-20 2005-08-31 英特尔公司 变压器耦合正交调谐振荡器
US20050212611A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-29 Harish Muthali Feedback loop for LC VCO
CN1933323A (zh) * 2005-09-15 2007-03-21 三星电机株式会社 正交压控振荡器
WO2009104839A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Electronics And Telecommunications Research Institute The differential vco and quadrature vco using center-tapped cross-coupling of transformer
CN101567662A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 联发科技股份有限公司 压控振荡器
CN102804594A (zh) * 2009-06-17 2012-11-28 高通股份有限公司 可配置的宽调谐范围振荡器核心
CN102474220A (zh) * 2009-09-10 2012-05-23 英特尔公司 低相位噪声的压控振荡器
CN102412785A (zh) * 2011-11-30 2012-04-11 清华大学 一种带有变压器型噪声滤波器的振荡器
CN103985503A (zh) * 2013-02-13 2014-08-13 诺基亚公司 用于射频、微波、以及毫米波集成电路的具有增强共模抑制的集成变压器巴伦
CN104518788A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 英飞凌科技股份有限公司 用于压控振荡器的系统和方法
CN104733429A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 恩智浦有限公司 集成变压器

Also Published As

Publication number Publication date
US10367452B2 (en) 2019-07-30
CN108631730B (zh) 2022-04-15
US20180269833A1 (en) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108631730A (zh) 用于双核心vco的系统和方法
US7839229B2 (en) Voltage-controlled oscillator and communication device using the same
Pohl et al. SiGe bipolar VCO with ultra-wide tuning range at 80 GHz center frequency
Li et al. Millimeter-wave VCOs with wide tuning range and low phase noise, fully integrated in a SiGe bipolar production technology
US6949811B2 (en) Device having interdigital capacitor
Li et al. Design of W-band VCOs with high output power for potential application in 77 GHz automotive radar systems
US20090184739A1 (en) Dual-injection locked frequency dividing circuit
US20080284534A1 (en) Oscillator
CN105790759B (zh) 用于压控振荡器的系统和方法
Nakamura et al. A push-push VCO with 13.9-GHz wide tuning range using loop-ground transmission line for full-band 60-GHz transceiver
US5844301A (en) Balanced integrated semiconductor device operating with a parallel resonator circuit
Kwok et al. A 23-to-29 GHz Transconductor-Tuned VCO MMIC in 0.13$\mu $ m CMOS
EP1563599B1 (en) Oscillator topology for very low phase noise operation
KR101759780B1 (ko) 전압 제어 오실레이터를 위한 시스템 및 방법
KR20150037614A (ko) 전압 제어 발진기 및 전압 제어 발진기의 동작 방법
Kim et al. W-and G-band GaN voltage-controlled oscillators with high output power and high efficiency
Issakov et al. A 52-to-67 GHz dual-core push–push VCO in 40-nm CMOS
US10658975B2 (en) Semiconductor device and method
Wörmann et al. A passively-coupled 39.5 GHz Colpitts quadrature VCO in SiGe HBT technology
Ettinger et al. Single-chip 20-GHz VCO and frequency divider in SiGe technology
Tibenszky et al. An efficient 70 GHz divide‐by‐4 CMOS frequency divider employing low threshold devices
Nasr et al. A wide tuning range high output power 56–74 GHz VCO with on-chip transformer load in SiGe technology
Zhou A K-band Diffential-output GaAs pHEMT Voltage Controlled Oscillator
Ma et al. An overview of new design techniques for high performance CMOS millimeter-wave circuits
Peng et al. A 26GHz wideband and low phase noise pHEMT-based VCO

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant