CN203233361U - 振荡电路 - Google Patents

Abstract

一种振荡电路，包含：一个电流产生单元；一个频控可变电阻；一个切换电容滤波器，对该电流产生单元与该频控可变电阻间的一个共同接点上的电压滤波，以产生一个滤波电压；一个参考电阻；一个放大器，具有一个接收该滤波电压的第一输入端、一个电连接到该电流产生单元与该参考电阻间的一个共同接点的第二输入端，及一个输出一个控制电压的输出端；一个压控振荡器，根据该控制电压产生一个振荡信号；及一个控制信号产生单元，根据该振荡信号，产生一组控制信号来控制该频控可变电阻的阻值。该组控制信号的频率正比于该振荡信号的频率。

Description

振荡电路

技术领域

本实用新型涉及一种振荡电路，特别是涉及一种使用锁频回路（frequency-lockedloop）的振荡电路。

背景技术

参阅图1，美国专利第5994967号公开了一种现有的使用锁频回路的振荡电路，包括一个电流产生单元11、两个双极型晶体管12、13、一个频控可变电阻14、一个参考电阻15、一个放大器16、一个低通滤波器17、一个压控振荡器18及一个除频器19。

由于低通滤波器17电连接在放大器16的输出端与压控振荡器18间，因此低通滤波器17适合采用面积较大的电阻电容架构，而不适合采用面积较小的切换电容（switched-capacitor）架构。原因在于，当采用切换电容架构时，低通滤波器17所使用的开关的切换会使得所产生的滤波电压上有涟波（ripple）出现，这会导致压控振荡器18根据滤波电压所产生的振荡信号的频率不稳定。所以，现有的振荡电路有面积较大的缺点。

另外，当频控可变电阻14采用切换电容架构时，接点10上的电压会有较大幅度的变化。如果接点10上的电压的变化幅度太大的话，会导致电流产生单元11无法正常运作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种面积较小的振荡电路。

本实用新型振荡电路包含一个电流产生单元、一个频控可变电阻、一个切换电容滤波器、一个参考电阻、一个放大器、一个压控振荡器及一个控制信号产生单元。该电流产生单元输出一个第一电流及一个第二电流。该频控可变电阻电连接到该电流产生单元以接收该第一电流。该切换电容滤波器电连接到该电流产生单元与该频控可变电阻间的一个第一共同接点，对该第一共同接点上的电压滤波，以产生一个滤波电压。该参考电阻电连接到该电流产生单元以接收该第二电流。该放大器具有一个电连接到该切换电容滤波器以接收该滤波电压的第一输入端、一个电连接到该电流产生单元与该参考电阻间的一个第二共同接点的第二输入端，及一个输出端。该放大器根据该滤波电压及该第二共同接点上的电压，产生一个控制电压，并经由该输出端输出该控制电压。该压控振荡器电连接到该放大器的输出端以接收该控制电压，根据该控制电压产生一个振荡信号。该控制信号产生单元电连接到该压控振荡器及该频控可变电阻，根据来自该压控振荡器的该振荡信号，产生一组控制信号来控制该频控可变电阻的阻值。该组控制信号的频率正比于该振荡信号的频率。

本实用新型所述振荡电路中，该频控可变电阻电连接在该第一共同接点与地间，该参考电阻电连接在该第二共同接点与地间，该放大器的第一输入端是一个非反相输入端，该放大器的第二输入端是一个反相输入端。

本实用新型所述振荡电路，该振荡电路还包括一个电容，该电容电连接在该第一共同接点与地间。

本实用新型所述振荡电路中，该电流产生单元包括一个源极退化的电流镜，该电流镜产生该第一电流及该第二电流。

本实用新型的有益效果在于：通过该切换电容滤波器电连接到该放大器的第一输入端，该压控振荡器所产生的该振荡信号的频率不会受该切换电容滤波器所产生的该滤波电压上的涟波影响，因此，该振荡电路适合使用面积较小的该切换电容滤波器，这导致该振荡电路的面积也较小。

附图说明

图1是一个示意电路图，说明一种现有的使用锁频回路的振荡电路；

图2是一个示意电路图，说明本实用新型振荡电路的较佳实施例；

图3是一个示意电路图，说明较佳实施例的一个频控可变电阻及一个切换电容滤波器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参阅图2与图3，本实用新型振荡电路的较佳实施例是一个使用锁频回路的振荡电路，包含一个电流产生单元21、一个频控可变电阻22、一个切换电容滤波器23、一个电容24、一个参考电阻25、一个放大器26、一个压控振荡器27及一个控制信号产生单元28。

电流产生单元21输出一个第一电流I1及一个第二电流I2。在本实施例中，电流产生单元21包括一个电流源211及一个源极退化（source-degenerated）的电流镜212。电流源211供应一个参考电流Iref。电流镜212电连接到电流源211以接收参考电流Iref，根据参考电流Iref产生第一电流I1及第二电流I2。值得注意的是，电流镜212采用源极退化架构可以提高第一电流I1及第二电流I2的精确度。

频控可变电阻22电连接在电流产生单元21的电流镜212与地间，从电流产生单元21的电流镜212接收第一电流I1，使得电流产生单元21的电流镜212与频控可变电阻22间的一个第一共同接点31上的电压相同于第一电流I1与频控可变电阻22的阻值的乘积。在本实施例中，频控可变电阻22采用切换电容架构，包括两个开关221、222及一个电容223。

切换电容滤波器23电连接到第一共同接点31，对第一共同接点31上的电压滤波，以产生一个滤波电压。在本实施例中，切换电容滤波器23包括两个开关231、232及两个电容233及234。

电容24电连接在第一共同接点31与地间。电容24能够稳定第一共同接点31上的电压，以避免第一共同接点31上的电压的变化幅度太大而导致电流产生单元21的电流镜212无法正常运作。

参考电阻25电连接在电流产生单元21的电流镜212与地间，从电流产生单元21的电流镜212接收第二电流I2，使得电流产生单元21的电流镜212与参考电阻25间的一个第二共同接点32上的电压相同于第二电流I2与参考电阻25的阻值的乘积。

放大器26具有一个电连接到切换电容滤波器23以接收滤波电压的第一输入端、一个电连接到第二共同接点32的第二输入端，及一个输出端。放大器26根据滤波电压及第二共同接点32上的电压，产生一个控制电压，并经由输出端输出控制电压。在本实施例中，放大器26的第一输入端是一个非反相输入端，放大器26的第二输入端是一个反相输入端。

压控振荡器27电连接到放大器26的输出端以接收控制电压，根据控制电压产生一个振荡信号。

控制信号产生单元28电连接到压控振荡器27、频控可变电阻22及切换电容滤波器23，根据来自压控振荡器27的振荡信号，产生一组控制信号来控制频控可变电阻22的阻值及切换电容滤波器23的截止频率。该组控制信号的频率正比于振荡信号的频率。在本实施例中，该组控制信号包括互补的一个第一控制信号及一个第二控制信号，第一控制信号控制频控可变电阻22的开关221及切换电容滤波器23的开关231在导通与不导通间的切换，第二控制信号控制频控可变电阻22的开关222及切换电容滤波器23的开关232在导通与不导通间的切换。

在本实施例中，振荡信号的频率如以下所示：

$\mathrm{Fosc}=\frac{I1\·N}{I2\·R25\·C223},$

其中，Fosc为振荡信号的频率，N为振荡信号的频率对该组控制信号的频率的比值，R25为参考电阻25的阻值，C223为频控可变电阻22的电容223的容值。

在本实施例中，切换电容滤波器23的截止频率如以下所示：

$\mathrm{Fcut}-\mathrm{off}=\frac{C233\·\mathrm{Fosc}}{C234\·N},$

其中，Fcut-off为切换电容滤波器23的截止频率，C233为切换电容滤波器23的电容233的容值，C234为切换电容滤波器23的电容234的容值。

值得注意的是，在其它实施例中，频控可变电阻22可以电连接到一个供应电源，而不是电连接到地，使得第一共同接点31上的电压相同于供应电源所供应的电压减去第一电流I1与频控可变电阻22的阻值的乘积，参考电阻25可以电连接到供应电源，而不是电连接到地，使得第二共同接点32上的电压相同于供应电源所供应的电压减去第二电流I2与参考电阻25的阻值的乘积，此时，放大器26的第一输入端是反相输入端，放大器26的第二输入端是非反相输入端。

综上所述，在上述实施例中，通过切换电容滤波器23电连接到放大器26的第一输入端，即使切换电容滤波器23所使用的开关231、232的切换会使得所产生的滤波电压上有涟波出现，滤波电压上的涟波会被与生具有低通滤波功能的放大器26滤除，这导致压控振荡器18所产生的振荡信号的频率不会受滤波电压上的涟波影响。因此，上述实施例适合使用面积较小的切换电容滤波器23，这导致上述实施例的面积也较小，确实能达成本实用新型的目的。

Claims (4)

1.一种振荡电路，其特征在于其包含：

一个电流产生单元，输出一个第一电流及一个第二电流；

一个频控可变电阻，电连接到该电流产生单元以接收该第一电流；

一个切换电容滤波器，电连接到该电流产生单元与该频控可变电阻间的一个第一共同接点，对该第一共同接点上的电压滤波，以产生一个滤波电压；

一个参考电阻，电连接到该电流产生单元以接收该第二电流；

一个放大器，具有一个电连接到该切换电容滤波器以接收该滤波电压的第一输入端、一个电连接到该电流产生单元与该参考电阻间的一个第二共同接点的第二输入端，及一个输出端，该放大器根据该滤波电压及该第二共同接点上的电压，产生一个控制电压，并经由该输出端输出该控制电压；

一个压控振荡器，电连接到该放大器的输出端以接收该控制电压，根据该控制电压产生一个振荡信号；及

一个控制信号产生单元，电连接到该压控振荡器及该频控可变电阻，根据来自该压控振荡器的该振荡信号，产生一组控制信号来控制该频控可变电阻的阻值，该组控制信号的频率正比于该振荡信号的频率。

2.根据权利要求1所述的振荡电路，其特征在于：该频控可变电阻电连接在该第一共同接点与地间，该参考电阻电连接在该第二共同接点与地间，该放大器的第一输入端是一个非反相输入端，该放大器的第二输入端是一个反相输入端。

3.根据权利要求1所述的振荡电路，其特征在于：该振荡电路还包括一个电容，该电容电连接在该第一共同接点与地间。

4.根据权利要求1所述的振荡电路，其特征在于：该电流产生单元包括一个源极退化的电流镜，该电流镜产生该第一电流及该第二电流。

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