TWM349634U - Programmable voltage-controlled oscillator - Google Patents

Description

M349634 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於種可知式電壓控制振靈器，特別是關於 一種可以在製造過程中將輸出頻率調整至預戎 電壓控制振盪器。 、、 矛式 【先前技術】 隨著行祕喊品的普及’無__及電路技術分外 =到重視。此外，近年來互補式金氧半導體(c〇mpl_ntaiy

Metal-〇xide_Semiconductor，CM〇s)技術之微小化造成了 m〇s =件其射頻(mdi。freq職前性A幅提昇 中的-個例子，就是利用低成本金氧半^=: 只現早日日收發器(transceiver)之設計。由此可知，金氧半導體 =gt_tegrated Oreuit，IC)技術已經進步至可應用於 ㈣i至今日’在電路設計的領域中(不管是類比電路還是數 通常都會使用大，㈣器’以達成各式各樣的訊 s通§孔功旎。特別而言，無線通訊收發器的關鍵零缸 :二-，即為電壓控制振盈器(ν〇1吟c〇n福ed Ο—*, 。電壓㈣振盪器是-種常常細來產生缝訊號的重 電壓控制減器之工作原理，在於對其輸入不同的 ，即能以不同的缝醉進行振盪。此特性可以用 3件线號當做電壓控制振盪㈣輸人而產生不同的調變 虎’例如FM調變、PM調變以及PWM調變。雖然 的:發展歷史久遠’但隨著現代電子制f對於振盪i

齡求不斷地提昇’使得1壓控制振盪11的設計也在不 斯地翻新。 I 卜I M349634 然而，儘管電壓控制振盪器的設計 制振盖器減存在著許多問題有待克翻新:電壓控 題，就是在製造電壓控制振盡器的過?的問 上的限制或是製程控制上的困難，使 因為材料 產崎呈中會產生輪出頻率偏差，或者偏在量 因此我們可以知道’―般的電壓控制振心都僻:果。 、溫度以及製程飄移等因素所影ί。；而3地會 =樣製程的兩個電容其電容值是無 ’經 “能有效地掌握_控,_器的袋造忒衣;== 有鏗於此，本創作之主要範*在 電路結構，在其製造^程中輸蓋器之 至預定頻率之後，會將調整後的程‘率輕 οτρ)，ί可固:ΙΙΪ 式 ““，制麵11之輸出頻率的精 J日加电壓控制振盪器的可靠度。 f新型内容】 0 器主要包含有控制壓控 制碼。電流選擇器接可以=提供可程式控 你电逑接至控制早兀。電流選擇器可以用 M349634 式電流鏡單元係電連接至 率之後，控制單元可以將_整 率接近預定頻 性可程式元件。藉此，可程式雷，式控制瑪燒錄至-次 錄於一次性可程式元件之經即可根據燒 率。 長式控制碼控制輪出頻 本創作之另一範疇在於提供— 器。可程式電壓控制振盪器具有輸二私制振盡 要包含有控制單元、控;1 用來提供可程式控制碼。固定電壓〇 凡可以 電麼。增益選擇器係電連接至控 固定 組係電連接至電壓_器。振盡模 用 以及增益選擇器。在調整元 之可程式控制碼燒錄ϊ 播it t r程式·控制振盈器隨即可根 錄可財元叙軸整之可財㈣碼控= 因此，根據本創作之可程式電壓控制振盪器，苴 在製造過程中將輪出頻率健至預定頻率。進：步“言:: M349634 結構:在其製造過 頻率。藉此，除了可以右二式70件中，即可固定輸出 輸出頻率的树度之外^^電__簠器之 可靠度。 更了私加可程式電壓控制振盪器的 附圖精神可以藉由以下的創作詳述及所 【實施方式】 本創作係提供一種可程式電壓 地，其係可以在製造過程寺別 振盪器之輪屮㈣有效地提昇可程式電塵控制 振m器的可靠度:、以5將^’上可增加可程式電塵控制 以穿八/下將砰述本創作之較佳具體實施例，夢 性。刀w 兄創作之特徵、精神、優點以及實施上的簡^ 可程據本創作之—具體實施例之 _制振盪i能方塊圖。本創作之可程式電 ίίί= f t含i控制單元1G、—次性可程仏件11、工 料12、電、机鏡單元14以及振盪模組16。以下將斜 詳細的=酬之可程式··滅器1作深人的介紹與 制石馬如制ί元f可以用來提供可程式控 坆灸罨抓坻擇态12係電連接至控制單元1〇。電流 8 M349634 選擇器12可以用來根據控制單元 產生選擇電流。上述之電流鏡單 程式控制碼 擇電流產生第-鏡射電流以及^鏡；^^所產生之選 組16係電連接至電流鏡單元14。振堡模^且1\6 之振_ :鏡^14所產生之第—鏡射電流以及第二據 及電流選;單元 振盪器i之輪出頻率接近預定頻I;:、以電J控制 元件11。藉此，可程式電壓控二 以根據燒錄於-次性可程式元件 ^通即可 控制輸出頻率。於一且體f祐彳丨φ °。王可程式控制碼 及第-鏡射電流之大小可以與電流 流相等，但並不以此為限。kU所產生之廷擇電 押制別的是，於上述具體實施例之可程式電壓 =盪盗i ’主要係透過改變流入振盪模組16中之第—鏡 之ί=ΐί ^射H使得可程式電壓控制振盪器1中 器1 ί輸出辭率改變’進而達到改變可程式電壓控制振蓋 請二。圖二鱗示根據本_之另—具體實施例 =私式電壓^繼㈣3的魏方塊圖。本創作之可程式 二塾控制，盪β 3具有輸出頻率。如圖二所示，可程式電屋 :制振蘯H 3主要包含有㈣單元π、—次性可程式元件 31、固疋電壓源32、電流鏡單元34、增益選擇器38、電壓 隨耦器4〇、振盡模組36以及電流產生器42。以下將針對此 具體實施例之可程式電壓控制振盪器3作深入的介紹與詳細 的說明。 M349634 如圖一所不，上述之控制單元3〇 斗 制碼。上述之固㈣壓源32可以 式控 第二固定電壓。上述之雷法甚吐。„们、弟一固疋龟壓以及 32。電流產生器42可以^ | 連接至固定電壓源 -固定電壓產生固定壓源32所產生之第 電流產生器42。電流34'电机鏡單兀34係電連接至 所產生之固定電 益值。上述之供選擇增 以及拗兴擇遥哭π ^1二.4〇係刀別電連接至固定電壓源32 源32= 提供^第二輕器 '可以用來根據固定電愿 擇增益值赶選產生之選 接至賴隨叙器40以及電流m私組f分別係電連 來根據電流鏡單元34所產生之第杈組36可以用 流’以及電壓隨耦器4〇所產 二夂】該第二鏡射電 38。在調整可輕式控制碼使得可 之輸出頻率接近預定頻率之後，可程式電1厂七二振屢斋3 程式控制贱 燒錄於-雜可程式元件 3隨即可以根據 出頻率。 、、’工周'^之可私式控制碼控制輪 在此要特別說明的是，於上诚呈 3，主要係透過改變 為參考電摩之選擇參考電壓吏二之比車乂為作 中之電容的充電週期改變，進達二二堅，制振i器3 爱器3的輸出頻率。 進而達到改交可程式電壓控制振 10 M349634 明$閱圖一。圖二係續'示根據本創作之一較佳具體實施 程式龍控制振蓋11 5的電路圖。本創叙可程式電 处二制振盪器5具有輸出頻率。此較佳具體實施例實際上係 =了上述兩具H實施例之主要概念所触丨之可程式電壓 ^制器5的電路架構。如圖三所示，此較佳具體實施例 I私式電壓控制振盡器5主要包含有控制單元5〇、一次性 :私式兀件5卜固定電壓源522、電流產生器524、串接 電流鏡單元54、增益選擇器58、電壓隨輕器60 w二Ϊ組56。以下將針對本創作之此較佳具體實施例之 壓控制振藍器5作更深人的介紹與更詳細的說明， 匕S /、内各部位的結構與其功能以及作動方式。 制牌如所示1上述之控制單元5G可以用來提供可程式控 及第疋電壓源522可以用來提供第一固定電壓以 定述之電流產生器524係分別電連接至固 係分別電連接至電流產生器524以及控制單元\26 摆雷、?用來根據電流選擇器52所產生 擇鏡射電流以及第二鏡 j ft可程式電制振lit 5中的振组56即=^ =、。兒早το 54所產生之第—鏡射電如及第二鏡射電流進行振 另一方面來看，上述之增益選擇器58係 元50。增益選擇器、58可以用來根據控制單元 私式控制碼產生選擇增益值。上述之賴隨輕器6〇係相電 11 M349634 定電壓源522以及增益選擇器％ 了以用來根據固定電壓源522所提 電反心耦器60 . ^擇器％所產生之選擇增益值麗以及增 ‘盈模組56係分別電連接至電流鏡單元5 上述之 $式電阻器526以及增顯擇器^藉此妾m單元50、串 堊控制振魅5巾的振麵組 ^可程式電 • 所產生之第一鏡射電流以及第二鏡戾鏡單元54 • 且，在調丨=1 生之選擇參考電壓進行振盡。; 出頻率接近預制振蓋器$之輪 性可程式振盧器5隨即可以根據燒錄於-i 式兀件5i之'_整之可程式控制碼控制輸出頻率。人 施例步說明的是，根據本創作之此較佳且體每 ^制振盪器5，其内之振盪模組 藉由上述之電谷564 °由圖三可以清楚地得知， y 526之#之可程式控制碼改㈣接式電阻器 麵麵56中之第一電容562以及第二J 行充放電的刀工^根一鏡射電流以及第二鏡射電流進 流以及第i鏡變流入振勤莫組56中之第一鏡射電 器5的輸^ ’進而達到改變可程式電麼控制振盪 制振巧實施例之可程5·控 〆、 x屋核、、且兄逛包含有弟一比較裔566以 12 M349634 及第二比較器568。由圖三可以清楚地得知， 搞器6〇係分別將選擇參考電壓輪入至第 壓隨 輸入端以及第二比較哭义心 之同相 單元5〇之可程式控制碼改變增益選控制 所產，擇參她=;ϊ模 選擇參考電嶋ΐ考：乂述之 ，，參考電塵之選擇參考電產，即比 制振盈益5中之電容的充電週期改查二“堅控 電壓控制振盪器5的輪出頻率。 進而達到改受可程式 編碼另為16 wt的 制振盪器的製程精戶。名制i ^二係取決於可程式電壓控 繼簠器時，可‘可程式控 輸出頻率。另外卞Ξ丨C a或郎點b任-點來量測 說（SenaUf^I應用I2C介面編輯器，並經由 Line) _線來操押。===以及 SCL (Serial C1〇ck (_㈣來依序二:,器可以利用BCD計數器 頻率逼近歡辦的目^。、可料控制碼，躺達到使輸出 地看出，本具體實施例之詳述’可以明顯 中將輪出頻率調整控制振_，可以在製造過程 可程式電壓控以以-步而言’藉由本創作之 控制單元在輪出頻器進行參數調整。並且， 式碼燒錄至-次性預.率之後，會賴整後的程 此，除了可以有件中，即可固定輸出頻率。藉 的精確度之外，争升可程式電壓控制振盪器之輸出頻率 可^加可程式電壓控制振盪器的可靠度。 M349634 述本触具體實細之詳述’係希望能更加清楚描 ϊϊϊ對，而並非以上述所揭露的較佳具體實 涵』其目的是希望能 圍的範嘴内。因i相中請之專利範 崎釋，峨料喊财可能的改 14 M349634 【圖式簡單說明】 圖一係繪示根據本創作之一 制振盈器的功能方塊圖。 具體實施例之可程式

一具體實施例之可程式電髮 較佳具體實施例之可程式電 圖二係續'示根據本創作之另 控制振盪器的功能方塊圖。

圖二係繪示根據本創作之一 壓控制振盪器的電路圖。 【主要元件符號說明】 1、3、5··可程式電覆控制振盡器 10、30、50 :控制單元 11 ' 31 ' 51 ： —次性可輕式元件

12、52 :電流選擇器 16、36、56 :振盪模組 38、58 :增益選擇器 42、524 :電流產生器 562 :第一電容 566 :第一比較器 A、B :節點 Η、34、54 :電流鏡單元 32、522 :固定電壓源 40、60 :電壓隨輕器 526 :串接式電阻器 564 :第二電容 568 :第二比較器 15

Claims (1)

1. M349634 九、申請專利範圍： 壓’具有—輸出頻率，該可程式電 用以提供—可程式控制碼； 生=㈣^卿該可程 一 據該選 -振題組，電連接 一鏡射電流與該第二鏡射電流進行顧H根據該第一 一;=式 接近-預定頻率之後，制:馬使得該輪出頻率 程式控制碼麟至整之可 其中該可程式電壓控制振盈器隨即^ 式元件之該經調整之可程式控_控制^^次性可程 2、 如申請專利範圍第旧所述之可程式 3、 該第—鏡射電流以及該第二鏡射電流係與相^ ，其中 用以提供-第-固定電*; i單元^及刀別電連接至該固定電壓源以及該電流 該電流產生器、該控制 .制碼產生一選擇電阻值；用以根據該可程式控 其中該電流產生器係根據該第1定電壓以及該選擇電阻值 16 M349634 產生該選擇電流。 4、 5、 6、 範圍第3項所述之可程輸控制振盪器，其中 蓋器電壓’該可程式電難&振 一=擇；，分別電連接至該控制單元以及該一次性 益以根據該可程式控制碼產生-選擇增 一隨㈣’分別電連接至_定電壓源、抑只選 該選擇增益值產生-選擇參考^麼亥弟一固疋電壓以及 專利範圍第4項所述之 该振盪模組係根撼 、电&徑制振邊益，其中 選擇參考電麵行。％、〜、該第二鏡射電流以及該 壓控制制振盪11，具有—輪出頻率，該可程式電 J;用以提供-可程式控制碼； -增ί選：：用·^:第二固定電壓； 一式控制碼產生擇㈣值單元，用以根據該可程 一’分別電二至該固定電別，、， 龟擇态，用以根播兮笛_ 愿乂及该增益 產生-選擇參考電壓"，·以及d/及該選擇增益值 參'考電屋進^^至该電屢隨·11 ’用以根據該選擇 增益選^器:、二接至該控制單元以及該 接近—預定頻2式控制碼使_輪出頻率 解之後，趣制單元係將該經調整= 17 M349634 程式控制碼燒錄至該一次性可程式元件； 其中該可程式電壓控制振盪器隨即根據燒錄於該一次性可程 式元件之該經調整之可程式控制碼控制該輸出頻率。 7、如申請專利範圍第6項所述之可程式電壓控制振盪器，其中 該固定電壓源進一步提供一第一固定電壓，該可程式電壓控 制振盪器進一步包含： 一電流產生器，電連接至該固定電壓源，用以根據該第 一固定電壓產生一固定電流；以及 一電流鏡單元，分別電連接至該電流產生器以及該振盪 模組，用以根據該固定電流產生一第一鏡射電流以及 一第二鏡射電流； 其中該振盪模組係根據該第一鏡射電流、該第二鏡射電流以 及該選擇參考電壓進行振盪。 18