CN212785265U - 一种堆叠式考毕兹振荡器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种堆叠式考毕兹振荡器,包括差分端口、电源端口和三个并联的差分振荡单元;每一个差分振荡单元均包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4;所述第一MOS管M1的漏极通过第一电感L1连接到第一电源端,所述第一MOS管M1的源极与第三MOS管M3的漏极连接;所述第一MOS管M1的源极与漏极之间连接有第一电容C1;所述第二MOS管M2的漏极通过第二电感L2连接到第一电源端,所述第二MOS管M2的源极与第四MOS管M4的漏极连接;所述第二MOS管M2的源极与漏极之间连接有第二电容C2。本实用新型提供了一种堆叠式考毕兹振荡器,基于堆叠差分Colpitts振荡器结构,能够实现大的输出摆幅,并且基于差分的方式有助于实现共模噪声的抑制。
Description
技术领域
本实用新型涉及考毕兹振荡器,特别是涉及一种堆叠式考毕兹振荡器。
背景技术
振荡器是在只有直流电源供电的情况下,产生周期变化的电压信号的电路,压控振荡器(VCO)是一个电压控制的频率源,输出信号的频率和输入控制电压成线性关系。
考毕兹振荡器(Colpitts振荡器)有很好的周期噪声特性,这种特性使其具有较低的相位噪声。但是传统的单端Colpitts VCO存在起振条件苛刻的问题,而且电容反馈网络降低了调谐范围,单端输出的结构也使其对共模噪声的抑制不利,同时也很难实现大的摆幅输出。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种堆叠式考毕兹振荡器,基于堆叠差分Colpitts振荡器结构,能够实现大的输出摆幅,并且基于差分的方式有助于实现共模噪声的抑制。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种堆叠式考毕兹振荡器,包括差分端口、电源端口和三个并联的差分振荡单元,所述差分端口包括第一端口和第二端口,所述电源端口包括第一电源端和第二电源端;
每一个差分振荡单元均包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4;
所述第一MOS管M1的漏极通过第一电感L1连接到第一电源端,所述第一MOS管M1的源极与第三MOS管M3的漏极连接;所述第一MOS管M1的源极与漏极之间连接有第一电容C1;所述第二MOS管M2的漏极通过第二电感L2连接到第一电源端,所述第二MOS管M2的源极与第四MOS管M4的漏极连接;所述第二MOS管M2的源极与漏极之间连接有第二电容C2;
所述第一MOS管M1的栅极和第二MOS管M2的栅极相连,且所述第一MOS管M1和第二MOS管之间还设置有第三电容C3,所述第三电容C3的一端与所述第一MOS管M1的漏极连接,第三电容C3的另一端依次通过第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6连接到第二MOS管M2的漏极;所述第四电容C4与第五电容C5的公共端通过第一电阻R1连接到第二电源端;
所述第三MOS管M3的源极与第四MOS管M4的源极连接,且第三MOS管M3与第四MOS管M4的源极公共端还连接有一个接地的电流源;
所述第三MOS管M3的栅极通过第七电容C7与第四MOS管M4的漏极连接;所述第四MOS管的M4的栅极通过第八电容C8与所述第三MOS管的漏极连接;所述第三MOS管M3的栅极还依次通过第二电阻R2与第三电阻R3连接到第四MOS管M4的栅极;
每一个差分振荡单元中,第一电感L1与所述第一MOS管M1漏极的公共端连接到差分端口的第一端口,第二电感L2与第二MOS管M2漏极的公共端连接到差分端口的第二端口;由所述差分端口的第一端口和第二端口对外输出差分信号。
优选地,所述第四电容C4和第五电容C5为可变电容。所述第一电源端接入4V的电压,所述第二电源端接入2.5V电压。所述第一MOS管M1栅极和第二MOS管M2栅极的公共端还设置有第一偏置电压输入端;所述第二电阻R2与第三电阻R3之间还设置有第二偏置电压输入端。
本实用新型的有益效果是:本实用新型基于堆叠差分Colpitts振荡器结构,能够实现大的输出摆幅,并且基于差分的方式有助于实现共模噪声的抑制。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图;
图2为差分振荡单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种堆叠式考毕兹振荡器,包括差分端口、电源端口和三个并联的差分振荡单元,所述差分端口包括第一端口和第二端口,所述电源端口包括第一电源端和第二电源端;
如图2所示,每一个差分振荡单元均包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4;
所述第一MOS管M1的漏极通过第一电感L1连接到第一电源端,所述第一MOS管M1的源极与第三MOS管M3的漏极连接;所述第一MOS管M1的源极与漏极之间连接有第一电容C1;所述第二MOS管M2的漏极通过第二电感L2连接到第一电源端,所述第二MOS管M2的源极与第四MOS管M4的漏极连接;所述第二MOS管M2的源极与漏极之间连接有第二电容C2;
所述第一MOS管M1的栅极和第二MOS管M2的栅极相连,且所述第一MOS管M1和第二MOS管之间还设置有第三电容C3,所述第三电容C3的一端与所述第一MOS管M1的漏极连接,第三电容C3的另一端依次通过第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6连接到第二MOS管M2的漏极;所述第四电容C4与第五电容C5的公共端通过第一电阻R1连接到第二电源端;
所述第三MOS管M3的源极与第四MOS管M4的源极连接,且第三MOS管M3与第四MOS管M4的源极公共端还连接有一个接地的电流源;
所述第三MOS管M3的栅极通过第七电容C7与第四MOS管M4的漏极连接;所述第四MOS管的M4的栅极通过第八电容C8与所述第三MOS管的漏极连接;所述第三MOS管M3的栅极还依次通过第二电阻R2与第三电阻R3连接到第四MOS管M4的栅极;
每一个差分振荡单元中,第一电感L1与所述第一MOS管M1漏极的公共端连接到差分端口的第一端口,第二电感L2与第二MOS管M2漏极的公共端连接到差分端口的第二端口;由所述差分端口的第一端口和第二端口对外输出差分信号。
在本申请的实施例中,所述第四电容C4和第五电容C5为可变电容,通过改变C4和C5的大小,调节振荡器的输出频率。所述第一电源端接入4V的电压,所述第二电源端接入2.5V电压。所述第一MOS管M1栅极和第二MOS管M2栅极的公共端还设置有第一偏置电压输入端,用于提供第一MOS管M1和第二MOS管M2的偏置电压,一般情况下第一偏置电压输入端的电压为1.5~2V;所述第二电阻R2与第三电阻R3之间还设置有第二偏置电压输入端,用于为第三MOS管M3和第四MOS管M4提供偏置电压,一般情况下第二偏置电压输入端的电压也为1.5~2V。
在本申请的实施例中,在将堆叠式考毕兹振荡器进行应用时,如果需要单端信号,可以在差分端口的输出端连接一个差分转单端模块,将差分信号转换为单端信号对外输出。本实用新型采用堆叠的Colpitts振荡器结构来实现大的输出摆幅,并且整个振荡器基于差分的方式设计,有助于实现共模噪声的抑制,在需要单端信号时,只需要增加一个差分转单端模块即可。
最后应当说明的是,以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种堆叠式考毕兹振荡器,其特征在于:包括差分端口、电源端口和三个并联的差分振荡单元,所述差分端口包括第一端口和第二端口,所述电源端口包括第一电源端和第二电源端;
每一个差分振荡单元均包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4;
所述第一MOS管M1的漏极通过第一电感L1连接到第一电源端,所述第一MOS管M1的源极与第三MOS管M3的漏极连接;所述第一MOS管M1的源极与漏极之间连接有第一电容C1;所述第二MOS管M2的漏极通过第二电感L2连接到第一电源端,所述第二MOS管M2的源极与第四MOS管M4的漏极连接;所述第二MOS管M2的源极与漏极之间连接有第二电容C2;
所述第一MOS管M1的栅极和第二MOS管M2的栅极相连,且所述第一MOS管M1和第二MOS管之间还设置有第三电容C3,所述第三电容C3的一端与所述第一MOS管M1的漏极连接,第三电容C3的另一端依次通过第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6连接到第二MOS管M2的漏极;所述第四电容C4与第五电容C5的公共端通过第一电阻R1连接到第二电源端;
所述第三MOS管M3的源极与第四MOS管M4的源极连接,且第三MOS管M3与第四MOS管M4的源极公共端还连接有一个接地的电流源;
所述第三MOS管M3的栅极通过第七电容C7与第四MOS管M4的漏极连接;所述第四MOS管的M4的栅极通过第八电容C8与所述第三MOS管的漏极连接;所述第三MOS管M3的栅极还依次通过第二电阻R2与第三电阻R3连接到第四MOS管M4的栅极;
每一个差分振荡单元中,第一电感L1与所述第一MOS管M1漏极的公共端连接到差分端口的第一端口,第二电感L2与第二MOS管M2漏极的公共端连接到差分端口的第二端口;由所述差分端口的第一端口和第二端口对外输出差分信号。
2.根据权利要求1所述的一种堆叠式考毕兹振荡器,其特征在于:所述第四电容C4和第五电容C5为可变电容。
3.根据权利要求1所述的一种堆叠式考毕兹振荡器,其特征在于:所述第一电源端接入4V的电压,所述第二电源端接入2.5V电压。
4.根据权利要求1所述的一种堆叠式考毕兹振荡器,其特征在于:所述第一MOS管M1栅极和第二MOS管M2栅极的公共端还设置有第一偏置电压输入端;所述第二电阻R2与第三电阻R3之间还设置有第二偏置电压输入端。
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