\發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及可控振蕩器，特別地，本發明涉及一種在噪音 心電路控制下提供輸㈣率控糖號的可控振蕩器。 【先前技術】 用於家庭、賴_路以及直接通信的無線通信應用的使 1正在增加。這些顧將資料調製到至少—個載波上，並通過 發送器將資料作爲調製信號發送。接㈣接收該頻率的調製信 銳’並將其解調以重獲資料。 在發送和接收信號的各階段，本機振蕩器生成可導致輸出 頻率的信號。有時期望的頻率是可改變。可變頻率的振蕩器爲 1_振綠’其接收在可選陳寬鮮_上輸出的固定頻 率。對於振蕩，應具有較高合成增益、確定的任意反饋，以及 有效的從輸出到輸人的連接。振蕩頻率通過頻率調整電路控 制。振蕩應在可預知並敎_率下發生，科産生額外的^ 音或任意信號·的衰減。 可變頻率振蕩器的頻率可通過變容二極體（varactor)來 調整。變容二極體可包括半導體二極體，該二極體在其被反向 偏置電壓咖作可變電容器。變容二極體的電容取決於反向偏 置電壓。電壓越大，電容值越小。變容二極體與調整電容器並 聯設置1通顧錢電容时隔離直流電。合成的振蕩器可 稱為電壓可控振綠。較使㈣械可變電容n或電感器’更好 1323978 的是可使用變容二極體的頻率控制。變容二極體則體積稍小並 : 且花費較低。 電壓可控振蕩器（VCO)電路可操作于高頻率，例如千兆 赫兹（gigahertz)範圍内。運行于高頻率的電路内的噪音可妨 礙性旎和減少控制及輸出信號。例如，輸入信號中的噪音可導 致合成信號的巨大偏差。該效應反過來減少了任意電路、探測 器、載波、發送設備和類似使用vc〇電路的設備的性能。vc〇 • 電路内的嗓音可來自於許多信號源。電流或電壓内的輸入蜂音 可從連接的電源或其他元件到達VCq。在—個完全集成的晶 片中，電源或晶片本身可具有噪音。 _ °呆音還可從栅極或基準電路到達VCO電路。該噪音在電 流源連制電歧概或帶隙鮮時出L，電流反射鏡 與vco電路並聯。電流反射鏡從連接到vc〇電路的電流源引 出電流。該交叉連接生成了噪音，然後該噪音被輸入連接到 VCO電路的拇極。 因此’嚼音是VCQ電路數’ _是在運行于 高頻率的祕中。料可被放大，從崎響對應於驅動vco 電路的輪入信號的輸出信號。此外，電源和偏㈣音被引入輸 入信號，從而妨礙了輸入信號。 【發明内容】 。根據本發明_佳實施例，揭露了—猶制振蕩電 。呆音減少電路。該噪音減少電路包括連接到用於振蕩電路的電
6 1323978 流_柵極誠，波器’以㈣音分量妓傳到栅極。該噪 : 音減少電路還包括連接到用於_的電源的衰減電路。該衰 減電路可減少電流源内的增益。 本發明還揭露了-種用於減少振蕩電路中蜂音的系統。該 系統包括具有級偏流的第-電阻和電容、並與電流源的栅極 連接的渡波設備。該紐還包括具有第二電阻的衰減設備，以 減少電流源處的源電流中的噪音分量。 • 本發明還揭露了一種減少振蕩電路中劈音的方法。該方法 包括濾波從偏流流入振蕩電路電流源的栅極的偏壓噪音分 s。s玄方法軌括減少從源電流流入電流源的電源的脅音分 量。 本發明還揭露卜種減少噪音分量的方法。該方法包括通 過將偏流經由與電流源的栅極連接的噪音減少電路傳送到振 蕩電路來減少偏壓噪音分量。該方法還包括通賴由與電流源 • 的電源連接的噪音減少電路傳送源電流，來減少電源噪音分 量。 本發明還揭露了一種電路。該電路包括用於生成輸出信號 的振蕩電路。該電路還包括用於控制振蕩電路的電流源。電流 源接收來自基準信號的信號，以生成輸出信號。電路還包括與 電流源的栅極和電源連接的噪音減少電路，以減少信號内的噪 音分量。 根據本發明一方面，提供了一種噪音減少電路，該噪音減 © 7 少電路包括： 與振蕩電路的電流源的柵極連接以雜傳人柵極的驗 噪音分量的濾波器； 與電流源的電源連接的衰減電路，其中該衰減電路可減少 電流源内的增益。 本發明之-特點是，濾波器包括電阻。 本發明之一特點是，濾波器包括電容。 本發明之一特點是，電流源包括二極體。 本^明之特點疋，電流源包括P通道金屬氧化物半導 體。 本發明之一特點是，衰減電路包括電阻。 本發明之一特點是，濾波器包括低通濾波器。 本發明之一特點是，濾波器與電流反射鏡電路連接，以生 成包括偏壓噪音分量的偏流。 本發明之一特點是，衰減電路減少了電源噪音分量。 根據本發明的一個方面，提供了一種用於減少振蕩電路内 β呆音的系統，該系統包括： 具有濾波偏流的第一電阻和電容、並與電流源的柵極連接 的濾波設備；以及 具有減少電流源處的源電流中的噪音分量的第二電阻的 衰減設備。 本發明之一特點是，該系統進一步包括帶隙基準電路，以 生成偏流。 本發明之一特點是，該系統還包括電源，以生成源電流。 本發明之一特點是，第二電阻包括電阻器。 本發明之一特點是，濾波設備包括低通濾波器。 本發明之一特點是，低通濾波器包括電阻器。 本發明之一特點是，低通濾波器包括電容器。 本發明之一特點是，電流源包括二極體。 本發明之一特點是，第一半導體類包括P通道金屬氧化物 半導體。 根據本發明的一個方面，提供了一種減少噪音的方法，該 方法包括： ;慮波從偏流流入振蕩電路的電流源的棚'極的偏壓17呆音分 量；以及 減少從源電流流入電流源的電源的電源噪音分量。 本發明之一特點是，濾波步驟包括使用低通濾波器濾波偏 流。 本發明之一特點是，減少步驟包括使用衰減電路減少電源 嗓音分量。 本發明之一特點是，該方法還包括減少源電流的增益。 本發明之一特點是，該方法還包括使用衰減電路阻止來自 電流源的電源的信號。 根據本發明的一個方面，提供了一種減少噪音分量的方 1323978 法，該方法包括： 通過將偏流經由與電流源的柵極連接的噪音減少電路傳 送到振蕩電路來減少偏壓噪音分量；以及 通過經由與電流源的電源連接的噪音減少電路傳送源電 流來減少電源噪音分量。 本發明之-獅是’該方法還包括通過電流源産生輸入電 流來控制振蕩電路。 釀本發明之一特點是，第一減少步驟包括通過使用噪音減少 電路内的濾波器濾波偏流來減少偏壓噪音分量。 本發明之-特點是’第二減少步f驟包括通過經由澡音減少 €路_衰減電路傳送的源電絲減少電料音分量。 根據本發明的一個方面，提供了一種電路，包括： 用於生成輸出信號的振蕩電路； 用於控制振蕩電路的電流源，其中電流源接收來自基準信 • 號的信號，以生成輸出信號；以及 與電流源的栅極和麵連接、以減少信號内的噪音分量的 噪音減少電路。 本發明之~ iimu θ 将”，.έ疋’噪音減少電路包括連接到栅極的濾波 窃。 作爲改進’臂音減少電路包括與電源連接的衰減電路。 根據本發明的—個方面，提供了—種祕減少噪音的電 路，該電路包括： 10 用於遽波從偏流流人振蕩電路的電流_柵極的偏壓噪 音分量的濾波裝置；以及 用於減少從源錢流人電流源的電源的電源噪 減少裝置。 根據本發明的-個方面，提供了—翻於減少噪音分量的 電路，該電路包括： 用於通過將偏流經由與電流源的栅極連接的噪音減少電 路傳送到振蕩來減少偏壓噪音分量㈣—減少裝置；以及 用於通過經由與電流源的電源連接的噪音減少電路傳送 的源電流來減少電源噪音分量的第二減少裝置。 可理解的是，前述的概要描述和以下的較佳實施例的詳 細描述都是示例性的和說明性的’並都試圖提供請求的本發明 的進一步解釋。 【實施方式】 現在將參考本發明的揭露的實施例，並結合附圖示出其例 子。 - 圖1描述了根據較佳實施例的具有聲音減少電路的鎖相 環（PLL) 100的框圖。PLL100可以是用於提供輸出信號126 的電路。PLL腦可在多種使用一個或多個本地振蕩器的通訊 設備中使用。PLL1GG可以慣f的PLL實現，或生絲自基準 頻率的本地振蕩。 在-侧子中，PLL 1GG包括生成基準頻率信號12〇的晶 體振蕩器102。基準頻率信號120與反饋信號丨28—起被輸入 相位探測器104。相位探測器1〇4可探測基準頻率信號12〇和 反饋仏號128間的差異。差異信號160由相位探測器1〇4生 成，以表明基準頻率信號120和反饋信號丨28之間的差異。電 荷泵106可將差異信號13〇轉爲上升電荷（charged_up)信號 或下降電荷（charged-down)信號。例如電荷泵1〇6可將補償 電流加入上升電荷，並輸出修改的信號132。濾波器1〇8濾波 修改的1§號132以生成濾波的或輸出的信號124。濾波器1〇8 可以是低通濾波器。可控振蕩器112可接收輸入信號124。 偏壓仏號184可由偏壓基準18〇生成。電源I”可生成電 源信號186。偏壓信號184和電源信號186都可包括噪音分量β 例如，如果偏壓信號184和電源信號186包括流至噪音減少電 路110的電流，則每一信號内的電流包括應在被輸入可控振蕩 器112之前減少或消除的噪音。噪音減少電路11〇減少了信號 184和186内的噪音，以輸入可控振蕩器U2。輸入信號124 可控制可控振蕩器112來生成具有期望頻率的輸出信號126。 PLL 100還包括攜帶反饋信號128的反饋路徑U4。在該 例子中’反饋路徑114可用於根據基準頻率信號12〇調整輸出 信號126的頻率。反饋路徑114可包括接收輸出信號並將輸出 信號126分爲整數份以生成反饋信號128的分頻器和相關元 件。較優地，PLL 100可調整輸出信號126的頻率，直到獲得 期望的頻率。 可控振蕩器112可以是可調整的振蕩器，其可回應地調整 輸出信號126。輸入信號124中的大嚼音分量可使可控振蕩器 112在非期望頻率重復輸Ac>PLL]〇〇可能不得不重復地調整， 直到獲得期望的頻率。此外，輸入信號124可通過將放大或增 益提供給輸出信號丨26中的噪音分量而被衰減。噪音減少電路 no用於減対音分量，從而防止信絲減並可減少輸入到可 控振所盗112的η呆音分量的增益。噪音減少電路可包括兩個元 件.低通濾波益和衰減電路。這些元件將在以下更詳細地揭露。 PLL 1〇〇根據一個示例性的實施例被揭露。pLL丨⑻也可 已括附加元件或電路^此外，pLL丨⑻可不包括參考圖1揭露 的所有元件。例如，PLL觸可僅包括晶體振蕩器1〇2、噪音 減少電路110和可控振蕩器112。 圖2描述了根據較佳實闕的具有電壓可控振蕩電路或 振蕩器202的電路200。振蕩器2〇2的元件可與pLL應的元 件相關，但隨後的揭露並不用於限制參考圖j揭露的特徵。 _振濤态202可以是任意現有的電壓可控振蕩電路，其接收 J X相應地產生振蕩。振蕩器202可以爲諸如電壓可控振蕩 器或者’振蕩器2〇2可爲任意可控振蕩電路，例如電流可控 么電路。振蕩器202的輸出信號23〇可通過接收的輸入信號而改 J輸出U 230可具有是振蕩器2〇2的控制信號的函數的輸 ^頻率。振蕩器202可在高頻率下操作。較優地，振蕩器2〇2 可操作於千兆赫兹（GHz )範圍。振蕩器2〇2可連接到電源游 ‘電源204提供電流到振蕩器2〇2。或者，電源2〇4可包括 爲振蕩器202提供電流的元件。連接於電源2〇4和振蕩器2〇2 之間的可以是噪音減少電路206。噪音減少電路用於減少或消 除輸入到振蕩器202的噪音量。進入振蕩器2〇2的噪音可衰減 輸出信號130的生成。或者，除了蜂音減少電路，其他電路元 件也可連接於電源204和振蕩器202之間。然而較優地，噪音 減少電路206可與振蕩器202的輸入連接。 • 電源204也可與其他電路元件相連，例如元件228。元件 228可以爲與帶隙基準電路226相連的拇極或二極體。除了振 紐202之外，帶隙基準電路226可從電源2〇4中引出電流。 • 電"11*2丨6可稱爲偏流。元件228和帶隙基準電路226可用作在 偏移積體·中使用的電流反射鏡。偏流216可通過將來自電 源、204的-些源電流引到元件228從而到振蕩器來生成。 偏流216可包括同時流到振蕩器2〇2的吟音 • 少電路施可在偏㈣音分量進入振蕩器加之前，減^流 216中的偏壓噪音分量。 電源204還生成源電流226，以輸入振蕩器搬。噪音減 - 少、電路206也可減少源電流226的嗓音分量。此外，脅音減少 • 電路可提供增加的阻抗到振蕩器搬的輸出。 電抓源创可與振蕩器2〇2的輸出連接。電流源细也斑 聲音減少電路施連接。電流源以也服認爲是變容二極 體。較優地，電流源224充當普通的源放大器。此外，電流源 14 224可包括第一半導體材料。例如，電流源224可包括p通道 金屬氧化物半導體（PMOS)二極體，其漏極與振蕩器2〇2連 接，而其源極通過噪音減少電路206與電源2〇4連接。電流源 224的栅極與噪音減少電路206連接，並受由帶隙基準電路2〇6 和元件228産生的偏流216控制。電流源224可具有可應用於 源電流226中的噪音分量的增益。噪音減少電路2〇6用於減少 電流源224的增贫和減少流入其拇極的偏流216。 噪音減少電路216包括低通濾波器21〇和衰減電路22〇。 低通/慮波器210遽波偏流216中的噪音。低通遽波器21〇可以 疋任意現有的低通濾波器。較優地，低通濾波器21〇包括電阻 212和電容214。電阻212可包括電阻器❶電阻212可包括具 有約爲200千歐姆阻值的電阻器。電容214可包括電容器。電 谷214可包括具有諸如1皮法值的電容器。 低通渡波^§ 210可允§午傳輸一個或多個頻帶，而阻止這些 頻帶外的信號。例如，在低通濾波器21〇中，傳輸的頻帶可從 零擴展到一些最大頻率。低通濾波器210可爲無源濾波器。低 通慮波盗210可阻止或;慮波振蕩器202的想要頻率範圍以外的 絮音。低通濾波器210的電阻值和電容值可根據期望的頻率範 圍而改變。 因此，噪音減少電路206可配置爲具有位於電流反射鏡和 電流源224之間的低通濾波器210，其中電流反射鏡例如爲元 件228和帶隙基準電路226，而電流源224與振蕩器202的輸 入連接。偏流216可被相應地濾波，而偏壓。喿音分量可在其到 達電流源224之前被減少。該特徵反過來可減少輸入信號2〇8 的嗓音分量。 嗓音減少電路206還可包括衰減電路22〇。衰減電路22〇 與電流源224的輸入端或源極相連。電流源224反過來提供輸 入信號224到VCO202。 電流源224可以是調整VCO 202的變容二極體。變容二 極體可使用p-n連接和反偏壓來控制vc〇2〇2。變容二極體可 具有使電流源224中的二極體的電容隨反轉電壓而改變的結 構。電壓可控電容可用于調整應用，例如調整vc〇2〇2。 源電〃il 226可包括蜂音分量，該分量可通過噪音減少電路 206來減少。特別地，衰減電路22〇可減少源電流226中的噪 音分量。衰減電路220可減少從電流源224到輸入信號208的 增益。在該實例中，與源電流226的噪音分量相比，增益將運 用於輸入電^ 208中的噪音分量。衰減電路220還可提供輸出 阻抗’以阻止噪音從振蕩器202外部漂移回電流源224。 如上所揭露地，電流源可包括PMOS二極體。電流源224 還可以是任意類型的半導體，例如η通道金屬氧化物半導體。 衰減電路220包括電阻222，並與電流源224的源極相連。 較優地’電阻222可與源電流224串聯連接。 例如’氧阻222可具有4〇歐姆的阻值。通過電阻222，衰 減電路22G的全部電阻可增加，這又反過來直接減少來自電源 204的噪音。還可通過電阻222的因數來增加輸出阻抗。 當電阻器被加入電流源224的源極，電流源224的有效增 益可被減少。因此，衰減電路220還可減少源電流226和衰減 電路220 t噪音分量的增益。電流源224可充當普通的源放大 器，並可減少電流源224中噪音分量的增益。 衰減電路220還可提供增加的輸出阻抗到振蕩器2〇2的輸 入端。衰減電路220可增加電流源224的輸出電阻（R〇ut)。 增加的Rout可減少從電源2〇4到電流源224的連接。如果電 源204㈣音，連接的減少可能很重要。可通過衰減電路22〇 的電阻222的值的因數來增加整個阻抗。 因此，噪音減少電路206連接於電;原204和振蕩器2〇2的 電流源224之間。操音減少電路施可包括與電流源故的桃 極連接的低通滤波器⑽、以及與電流源224的源極連接的衰 減電路220。低it滤波器210可減少流入電流源故的偏流216 的噪音分量。衰減電路220可減少來自電源2〇4的源電流挪 的噪音分量。 圖3描述了根據揭露的實施例的使用噪音減少電路與振 蕩電路連接喊少噪音的流糊^ _於舉例，麵露較佳實 施例時可參考圖1和2中的特徵和元件。 執行步驟300，生成偏流’例如偏流216。生成的偏流包 括嗓音分量，該分量被輸人振蕩電路的電流源的柵極。例如， 偏流2i6流入電流源224的柵極。偏流可由諸如與電源辦連 接的帶隙基準電路226的電流反射鏡生成。執行步驟3〇2，漁 波偏流，以使用諸如低通濾波器210的低通濾波器移除偏壓。桑 音分量。低通濾波器包括用於移除不在允許範圍内噪音的電容 和電阻。執行步驟304，通過移除噪音分量來減少偏流中的噪 音分量。 執行步驟306，生成來自與振蕩電路相連的電源的源電 流，諸如源電流220。較優地，電源可與振蕩電路的電流源連 接。例如，電源204與電流源224相連。電流源可直接通過諸 如衰減電路22G的衰減電路爲電流源供電。執行步驟，使 用衰減電路減少騎流巾的魏料分量。電源噪音可使用衰 減電路中的電阻來減少。執行步驟31〇，阻止來自振蕩電_ 電流源的電關的噪音。雜抗可防止噪音分量漏出電流源的 電源。此外，振蕩電路可不增加從電流制振蕩電路的輸入的 嚼音分量的增益。 在執行步驟300、302和綱的同時執行步驟3〇6、遍和 3H)。或者，這些步驟可以任意順序執行。此外，這些步驟可 ^執行其他步驟的情況下執行。例如，可執行_〇〇、302 和4 ’而不執行步驟306、308和310。 it:驟312 ’輸入源電流和偏流到電流源 '然後諸如電 入信_制諸如VCO細振 如上所述 本錢普通技能的人員可容易地理解的是， 的本發明可以不同的順序、和/或與上述揭露結構巾不同的硬 體元件來實現。因此，儘管已基於上述較佳實施_露了本發 明，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，可在保留本請2 的發明的精神和範_做-定的修改、變化以及等價替換:因 此，爲了轉定本發明的邊界和界限，可參考附加的權利要求和 其等效。 【圖式簡單說明】 爲了更好地理解本發明’可結合附圖參考以下的描述其 中： ’、 圖1示出了根據較佳實施例的具㈣音減少電路的鎖相環的 框圖； 圖2不出了根據較佳實施例的通過噪音減少電路與vc〇連接 的電源； 圖3示出了根據揭露的實施例的使用噪音減少電路與可控振 蕩器連接以減少噪音的流程圖。 【主要元件符號說明】 具有噪音減少電路的鎖相環（PLL) 100 相位探測器104 濾波器108 可控振蕩器112 基準頻率信號120 輸出信號126 晶體振蕩器102 電荷泵106 噪音減少電路110 反饋路徑114 輸入信號124 1323978
反饋信號128 輸出信號130 差異信號160 偏壓基準180 電源182 偏壓信號184 電源信號186 電路200 振蕩器202 電源204 噪音減少電路206 低通濾波器： 電阻212 電容214 偏流216 衰減電路220 電阻222 電流源224 源電流226 元件228 輸出信號230
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