專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)控振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集成電路，并且更具體地，涉及用于集成電路的振蕩器電路。
背景技術(shù)：
數(shù)字集成電路經(jīng)常包含模擬電路。例如，某些數(shù)字集成電路包含模擬鎖相環(huán)電路。諸如模擬鎖相環(huán)的模擬電路可以包含壓控振蕩器。典型的壓控振蕩器由連接在環(huán) 路中的多個(gè)倒相器構(gòu)成。在每個(gè)倒相器的輸出處可以提供變?nèi)荻O管。變?nèi)荻O管可以充 當(dāng)電容性負(fù)載的可控源。可以為每個(gè)變?nèi)荻O管施加模擬控制電源，以控制由該變?nèi)荻O 管產(chǎn)生的電容。當(dāng)調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管使其產(chǎn)生相對(duì)較大的電容時(shí)，環(huán)路中的倒相器將相對(duì)較 慢地切換，并且壓控振蕩器的輸出將具有相對(duì)較低的頻率。當(dāng)調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管使其產(chǎn)生相 對(duì)較小的電容時(shí)，環(huán)路中的變?nèi)荻O管將相對(duì)較快地切換，并且壓控振蕩器的輸出將具有 相對(duì)較高的頻率。隨著集成電路的尺寸隨集成電路處理技術(shù)的發(fā)展而縮小，將前幾代的模擬電路設(shè) 計(jì)移植到下一代平臺(tái)上變得越發(fā)困難。這是因?yàn)樵谑褂酶碌闹圃旃に嚂r(shí)，模擬電路可能 對(duì)晶體管速度的變化以及直接受到集成電路上的晶體管以及其它部件改變影響的其它電 路參數(shù)的變化是敏感的。模擬電路還可能比數(shù)字電路更易受到噪聲的影響。例如，諸如壓控振蕩器的模擬 電路可能易受其壓控輸入上噪聲的影響。數(shù)字電路不太容易受到工藝更新所帶來(lái)的不期望 的改變的影響。在某些情況下，數(shù)字設(shè)計(jì)還可能比模擬設(shè)計(jì)更為精確。因此，期望能夠提供用于集成電路的數(shù)控振蕩器電路。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種振蕩器，包括具有輸出的倒相器的環(huán)；以及多個(gè)數(shù)控可調(diào) 節(jié)負(fù)載電容器，每個(gè)數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器連接至所述輸出中的相應(yīng)一個(gè)。具體地，根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種由倒相器的環(huán)形成的振蕩器電路。倒相器可以 是單端倒相器，或者可以是差分倒相器?？梢栽诘瓜嗥鞯妮敵鎏幪峁?shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容 器。當(dāng)期望降低振蕩器輸出的頻率時(shí)，可以調(diào)節(jié)由所述電容器產(chǎn)生的電容值以具有高值，而 當(dāng)期望升高振蕩器的輸出頻率時(shí)，可以調(diào)節(jié)由所述電容器產(chǎn)生的電容值以具有低值。通過(guò) 使用數(shù)控布置，可以實(shí)現(xiàn)寬頻率調(diào)諧以及精確調(diào)諧。通過(guò)一個(gè)適當(dāng)?shù)呐渲?，每個(gè)負(fù)載電容器可以由多個(gè)并行連接的變?nèi)荻O管構(gòu)成。 變?nèi)荻O管可以由諸如反向偏壓二極管和金屬氧化物半導(dǎo)體電容器結(jié)構(gòu)的器件構(gòu)成。單位 (unitary)權(quán)重、二進(jìn)制權(quán)重或者分級(jí)的非二進(jìn)制權(quán)重可以用于變?nèi)荻O管強(qiáng)度。每個(gè)變?nèi)?二極管可以具有接收控制電壓的相應(yīng)控制輸入。可以將施加于變?nèi)荻O管控制輸入的控制 電壓限制為邏輯低電壓和邏輯高電壓。對(duì)變?nèi)荻O管數(shù)控的這種使用有助于避免在中間模 擬電壓水平處來(lái)操作變?nèi)荻O管，在該中間模擬電壓水平處，變?nèi)荻O管更易受到噪聲效 應(yīng)的影響?？傮w上，用來(lái)形成每個(gè)電容器中變?nèi)荻O管的控制信號(hào)的數(shù)控電壓形成了用于該 電容器的數(shù)控字。為了增強(qiáng)對(duì)振蕩器輸出頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)的精度，同時(shí)最小化數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器所占用空間，可以使用以下控制方案可以獨(dú)立地控制環(huán)形振蕩器中的每個(gè)負(fù)載 電容器。利用這類(lèi)布置，可以調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)電容器，以產(chǎn)生不同于其它電容器的電容值。 通過(guò)確保與每個(gè)電容器相關(guān)聯(lián)的控制字所包含的高邏輯信號(hào)的數(shù)目的差別不超過(guò)1，可以 使電容失配最小化。通過(guò)最小化環(huán)形振蕩器的倒相器中的共模增益，可以增強(qiáng)環(huán)形振蕩器性能?？梢?將共模增益降低電路包含到倒相器中。適當(dāng)?shù)墓材Ｔ鲆娼档碗娐返氖纠ㄅc交叉耦合倒 相器串行連接的電流源和電阻器，其構(gòu)成了差分倒相器和飛輪倒相器型的負(fù)反饋電路。通過(guò)附圖以及下文對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、性質(zhì)以 及各種優(yōu)點(diǎn)將變得易見(jiàn)。

圖1是傳統(tǒng)的壓控振蕩器的框圖；圖2是示出變?nèi)荻O管的電容如何作為其所施加的模擬控制電壓的函數(shù)而連續(xù) 變化的圖示；圖3是示出傳統(tǒng)的壓控振蕩器的頻率如何作為施加于其變?nèi)荻O管的控制電壓 的函數(shù)而變化的圖示；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的示范性數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器的框圖；圖5是示出根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的電容如何作為所施加的數(shù)控字(數(shù)字 碼)的函數(shù)而變化的圖示；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的基于單端倒相器環(huán)路的示范性數(shù)控振蕩器的 框圖；圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的基于差分倒相器環(huán)路的示范性數(shù)控振蕩器的 框圖；圖8是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的可以用于為數(shù)控振蕩器中的數(shù)控可調(diào)節(jié)電容 器施加控制信號(hào)的示范性解碼器電路的框圖；圖9是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的可以使用數(shù)控振蕩器的示范性數(shù)字鎖相環(huán)的 框圖；圖10A是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的使用單位加權(quán)方案的數(shù)字可調(diào)節(jié)電容器中 的電容器的框圖；圖10B是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的使用二進(jìn)制加權(quán)方案的數(shù)字可調(diào)節(jié)電容器 中的電容器的框圖；圖10C是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的使用非二進(jìn)制分級(jí)加權(quán)方案的數(shù)字可調(diào)節(jié) 電容器中的電容器的框圖；圖11是示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式在與不同倒相器輸出節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的可 調(diào)節(jié)電容器具有不同的電容時(shí)，如何調(diào)節(jié)數(shù)控振蕩器中的可調(diào)節(jié)電容器以避免過(guò)多的電容 失配的表格；圖12是示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式如何系統(tǒng)化地調(diào)節(jié)與數(shù)控振蕩器中的 數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器相關(guān)聯(lián)的數(shù)控電容器陣列從而避免出現(xiàn)過(guò)多電容失配的框圖；圖13是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式可以在圖7所示類(lèi)型的數(shù)控振蕩器中使用的、具有降低共模增益的示范性差分倒相器級(jí)的電路圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及包含振蕩器電路的集成電路。振蕩器電路可以用來(lái)生成時(shí)鐘信號(hào) 或者任何其它適當(dāng)信號(hào)。根據(jù)本實(shí)用新型的振蕩器可以用作鎖相環(huán)電路、延遲鎖定環(huán)路或 者任何其它適當(dāng)電路的部分。振蕩器電路可以是數(shù)控式的。 數(shù)控振蕩器可以基于如下架構(gòu)，在該架構(gòu)中，多個(gè)倒相器連接在環(huán)中。倒相器可以 是單端倒相器或者可以是差分倒相器。數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器(有時(shí)稱(chēng)為數(shù)控變?nèi)荻O管)可 以用作倒相器輸出處的可調(diào)節(jié)負(fù)載?；跀?shù)控變?nèi)荻O管的數(shù)控振蕩器可展現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)模擬壓控振蕩器的性能。例 如，基于此類(lèi)布置的數(shù)控振蕩器可以展現(xiàn)出增強(qiáng)的抗噪性。圖1中示出了傳統(tǒng)的壓控振蕩器。如圖1所示，振蕩器100可以包括多個(gè)連接在 環(huán)路中的倒相器102。變?nèi)荻O管(壓控電容器)104連接在每個(gè)倒相器102的輸出處。每 個(gè)變?nèi)荻O管104具有由其控制輸入106上的電壓幅度進(jìn)行控制的電容。在圖1的布置 中，從輸入108處為每個(gè)變?nèi)荻O管控制輸入106施加控制電壓Vctl。變?nèi)荻O管104可 以基于金屬氧化物半導(dǎo)體(M0S)電容器結(jié)構(gòu)(也即，其中電容器的柵極形成第一端子、并且 電容器的體形成第二端子的結(jié)構(gòu))，或者來(lái)自反向偏壓二極管。在圖1的環(huán)中存在奇數(shù)個(gè)單端倒相器104。這產(chǎn)生了發(fā)生振蕩的非穩(wěn)定電路。振 蕩器100進(jìn)行振蕩的頻率由變?nèi)荻O管104所產(chǎn)生的電容負(fù)載來(lái)控制。該電容值繼而由輸 入108上的模擬控制電壓Vctl的幅度來(lái)控制。電路的輸出(例如，諸如節(jié)點(diǎn)110的節(jié)點(diǎn)處 的電壓)可以在鎖相環(huán)或者其它電路中使用。變?nèi)荻O管的電容可以具有正的或者負(fù)的電壓依賴(lài)。具有作為升高控制電壓的函 數(shù)而降低的電容的典型變?nèi)荻O管(例如反向偏壓二極管)可以具有圖2中所示類(lèi)型的電 容-電壓特性。隨著施加的電壓Vctl升高，變?nèi)荻O管的電容降低。當(dāng)所應(yīng)用的電壓Vctl 的幅度降低時(shí)，變?nèi)荻O管的電容增加。當(dāng)在諸如振蕩器100的振蕩器中使用時(shí)，這種行為 改變倒相器102的輸出節(jié)點(diǎn)上的負(fù)載。如圖3所示，在高Vctl水平，負(fù)載最小化并且振蕩 器100的振蕩頻率為高。在低Vctl水平，負(fù)載最大化并且振蕩器100在較低的頻率振蕩。在變?nèi)荻O管操作范圍中間的電壓(例如，圖2的范圍112中的電壓)處，每個(gè)變 容二極管104的電容對(duì)于電壓變化尤其敏感，如區(qū)域112中的圖2的電容_控制電壓圖的 大斜率所示。當(dāng)圖1的變?nèi)荻O管104以不排除該模式的方式進(jìn)行操作時(shí)，輸入Vctl上的 噪聲可能導(dǎo)致壓控振蕩器100的有噪聲操作。圖4中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器。如圖4所示，電容器114(其 有時(shí)稱(chēng)為變?nèi)荻O管)可以由多個(gè)可調(diào)節(jié)電容器(變?nèi)荻O管)120形成。電容器114可 以在端子116和118之間產(chǎn)生可調(diào)節(jié)電容。如圖4的示例所示，節(jié)點(diǎn)116可以連接至振蕩 器環(huán)中的倒相器輸出，而節(jié)點(diǎn)118可以接地。構(gòu)成電容器114的電容器120可以并行連接在電容器114的端子116與118之間。 控制端子112可以用來(lái)控制每個(gè)電容器120所產(chǎn)生的電容的幅度。例如，圖4中最左邊的 電容器120可以通過(guò)其控制端子122接收控制電壓Va，左數(shù)第二個(gè)電容器120可以通過(guò)其 控制端子接收控制電壓Vb，等等。盡管圖4的示例示出了由4個(gè)較小電容器120構(gòu)成的電容器114，但是一般而言，諸如電容器114的電容器可以由任意適當(dāng)數(shù)目的電容器構(gòu)成。例 如，諸如電容器114的電容器可以由數(shù)十、數(shù)百個(gè)或者數(shù)千個(gè)獨(dú)立的電容器120構(gòu)成。圖4 的布置僅僅作為示例而給出。與傳統(tǒng)的模擬變?nèi)荻O管布置不同，電容器120由數(shù)字信號(hào)而不是模擬信號(hào)控 制。在典型的數(shù)字信號(hào)環(huán)境中，允許數(shù)字信號(hào)取以下兩個(gè)值之一邏輯低值或者邏輯高值。 邏輯低值例如可以通過(guò)0伏的接地電壓Vss來(lái)表示。邏輯高值例如固定的正電壓。正邏輯 高值例如可以是與集成電路上的供電核心邏輯相關(guān)聯(lián)的正電壓。該值例如可以是1.2伏、 1. 1伏、1. 0伏、0. 9伏或者任何其它適當(dāng)?shù)碾妷?更高或者更低)。在此類(lèi)數(shù)字信令環(huán)境中， 用于電容器120的控制信號(hào)，諸如圖4布置中的控制信號(hào)Va、Vb、Vc和Vd，可以取兩個(gè)值之 一高或者低。電容器120可以由任何適當(dāng)?shù)目烧{(diào)節(jié)電容器結(jié)構(gòu)形成，諸如反向偏壓p-n 二極管、 金屬氧化物半導(dǎo)體(M0S)電容器結(jié)構(gòu)等。典型的電容器120可以具有如圖2所示類(lèi)型的電 容-電壓特性。電容器120由僅具有高值或者低值的控制電壓(Va、Vb等)來(lái)控制。當(dāng)給 定控制線(xiàn)122上的控制電壓為高(例如，圖2的Vm)時(shí)，相應(yīng)電容器120的電容將為低(例 如，處于CJ。曲線(xiàn)124在點(diǎn)126附近的斜率平緩(例如，對(duì)于M0S和p-n 二極管電容器)， 因此由噪聲引起的、關(guān)于Vm的控制電壓波動(dòng)趨向于不會(huì)對(duì)電容器值Q產(chǎn)生大量噪聲。當(dāng)給 定控制線(xiàn)122上的控制電壓為低(例如，處于圖2中的0伏)時(shí)，電容器120的電容將為高 (例如，處于CH)。與曲線(xiàn)124上的點(diǎn)126相同，線(xiàn)124在點(diǎn)128處的斜率平緩，從而使關(guān)于 額定0伏水平的控制電壓的波動(dòng)趨向于不會(huì)產(chǎn)生大量噪聲。傳統(tǒng)的變?nèi)荻O管由在圖2的 區(qū)域112中可能偏壓的模擬控制電壓來(lái)控制，但是在諸如圖4的電容器114的數(shù)控可調(diào)節(jié) 電容器中避免了該操作區(qū)域，從而改進(jìn)了抗噪性。在圖4的電容器114的操作期間，數(shù)控電壓Va、Vb、Vc和Vd形成了數(shù)控碼(有時(shí) 稱(chēng)為數(shù)控字)。圖5示出了圖4的示范性可調(diào)節(jié)電容器114的電容如何作為不同控制字的 函數(shù)而發(fā)生變化。例如，當(dāng)Vd和Vc為低處于0伏、而Vb和Va為高處于Vm時(shí)，電容器114 將在端子116與118之間展現(xiàn)電容Cy。當(dāng)Vd維持在0伏而Vb、Vc和Va保持在Vm時(shí)，電 容器114的電容將具有值Cx。通過(guò)使用其它控制碼，可以產(chǎn)生最小值Cmin與最大值Cmax 之間的其它電容值。如果對(duì)于給定的電路應(yīng)用需要大量解析度，可以增加電容器114中各 個(gè)并行連接的電容器(變?nèi)荻O管)120的數(shù)目，盡管這趨向于增加電容器114所需的面積 量以及電容器114所消耗的電量。數(shù)控電容器114可以在任何適當(dāng)?shù)碾娐分惺褂谩＠?，基于單端倒相器或者差?倒相器的環(huán)形振蕩器可以使用數(shù)控電容器114作為可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器。圖6中示出了基于單端倒相器的示范性環(huán)形振蕩器142。在圖6的示例中，存在三 個(gè)單端倒相器。這僅僅是示范性的。諸如環(huán)形振蕩器142的環(huán)形振蕩器可以具有任意適當(dāng) 數(shù)目的倒相器。在典型布置中，基于單端倒相器的環(huán)形振蕩器將具有奇數(shù)個(gè)倒相器級(jí)，因?yàn)?這確保了環(huán)形振蕩器將不會(huì)進(jìn)入不期望的穩(wěn)定閂鎖(latch)狀態(tài)。如圖6所示，環(huán)形振蕩器142可以具有第一倒相器130、第二倒相器132以及第三 倒相器134。倒相器130的輸出連接至節(jié)點(diǎn)116A，并且形成數(shù)控電容器114A的兩個(gè)端子之 一。接地端子118可以形成數(shù)控電容器114A的兩個(gè)電容器端子中的另一端子。倒相器132 和134分別可以使它們的輸出連接至節(jié)點(diǎn)116B和116C。數(shù)控電容器114B連接在節(jié)點(diǎn)116與諸如節(jié)點(diǎn)118的地節(jié)點(diǎn)之間。數(shù)控電容器114c連接在端子116C與端子118之間。數(shù)控電容器114A、114B和114C中的每一個(gè)可以基于圖4所示類(lèi)型的多電容器布 置。數(shù)控電容器114A可以由提供給控制輸入136的數(shù)字碼(控制字)來(lái)控制。數(shù)控電容 器114B和114C可以由分別提供給控制輸入138和140的數(shù)控信號(hào)來(lái)控制。施加于輸入136、138和140的數(shù)控信號(hào)可以全部相同，或者所有這些控制信號(hào)可 以彼此不同。例如，可能期望使用相同的控制信號(hào)來(lái)控制電容器114A、114B和114C，因?yàn)檫@將 確保電容器之間不會(huì)存在失配。當(dāng)電容器之間不存在電容失配時(shí)，環(huán)形振蕩器中的倒相器 的輸出將全部被精確地加載相同的量。這將平衡由負(fù)載電容器產(chǎn)生的信號(hào)延遲，并且將趨 向于最大化振蕩器在輸出114處產(chǎn)生的信號(hào)質(zhì)量。使用不同的控制信號(hào)來(lái)控制電容器114A、114B和114C的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于給定的可 調(diào)節(jié)性級(jí)別，此類(lèi)方案允許降低電容器的總數(shù)。一般而言，環(huán)形振蕩器中的負(fù)載節(jié)點(diǎn)之間相 對(duì)適度數(shù)量的電容失配是可以容忍的，并且將產(chǎn)生可接受質(zhì)量的輸出信號(hào)。因?yàn)殡娙萜鞑?非全都設(shè)置為相同的電容值，所以可以進(jìn)行增量調(diào)節(jié)(例如，通過(guò)改變?nèi)齻€(gè)電容器114中僅 一個(gè)的電容)，從而在不增加電容器數(shù)目的情況下改進(jìn)精度(最小化正交相位噪聲)。最小 化電容器總數(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于提供大電容器元件數(shù)目的方案傾向于具有大面積。此類(lèi)布局通 常由間隔和布線(xiàn)需求來(lái)主導(dǎo)，并且可能因此而具有大寄生電容。這些寄生電容傾向于降低 環(huán)形振蕩器可以產(chǎn)生的最大頻率。在圖6的示范性布置中，環(huán)形振蕩器142由一系列單端倒相器構(gòu)成。如果期望，可 以使用差分倒相器來(lái)形成環(huán)形振蕩器。圖7中示出了一個(gè)此類(lèi)示范性環(huán)形振蕩器。如圖7 所示，環(huán)形振蕩器146可以由差分倒相器148構(gòu)成。由差分倒相器構(gòu)成的環(huán)形振蕩器可以 具有偶數(shù)個(gè)倒相器。在圖7的示例中，環(huán)形振蕩器146具有兩個(gè)差分倒相器148。如果期 望，基于差分倒相器的環(huán)形振蕩器可以具有不止兩個(gè)差分倒相器。在環(huán)形振蕩器中使用偶 數(shù)個(gè)倒相器的優(yōu)點(diǎn)在于，這產(chǎn)生具有50%占空比的輸出信號(hào)。具有50%占空比的信號(hào)可以 用作時(shí)鐘(作為示例)。差分倒相器方案還可以展現(xiàn)出降低的噪聲敏感度。每個(gè)差分倒相器148都具有兩個(gè)輸入150 (也即，正輸入和負(fù)輸入)和兩個(gè)輸出 152 (也即，正輸出和負(fù)輸出)。這些輸出饋送節(jié)點(diǎn)在圖7中被標(biāo)示為0P0 (正輸出0)、0N0 (負(fù) 輸出0)、0P1(正輸出1)和0N1(負(fù)輸出1)。在倒相器之間的路徑集合之一中，線(xiàn)路是交叉 耦合的，使得0P0和0N0分別連接至圖7的第二倒相器的正輸入和負(fù)輸入，而0P1和0N1分 別連接至圖7的第一倒相器的負(fù)輸入和正輸入。在此類(lèi)布置中，倒相器沒(méi)有形成穩(wěn)定的閂 鎖型電路，由此確保了振蕩?？梢允褂萌魏喂?jié)點(diǎn)上的信號(hào)作為輸出信號(hào)。例如，諸如線(xiàn)路 158和160的線(xiàn)路上的信號(hào)可以用作輸出。環(huán)形振蕩器146中的每個(gè)差分倒相器輸出節(jié)點(diǎn)可以具有相應(yīng)的數(shù)控電容器114。 每個(gè)電容器可以由其控制路徑156上的潛在獨(dú)立的數(shù)控字來(lái)控制。環(huán)形振蕩器146的每個(gè) 電容器114可以由多個(gè)并行的數(shù)控電容器(諸如圖4的電容器120)構(gòu)成。在給定的電容 器114中可以存在數(shù)十、數(shù)百或者更多的電容器120。圖7所示類(lèi)型的布置中的每個(gè)電容器 114通常包含相同數(shù)目的較小的數(shù)控電容器120，但是如果期望的話(huà)，可以使用在每個(gè)電容 器114中具有不同數(shù)目的電容器120的布置，以及某些負(fù)載電容器是模擬變?nèi)荻O管而某 些負(fù)載電容器是數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器114的布置。[0052]施加于圖7的電容器114的控制輸入156以及圖6的電容器114A、114B和114C 的控制輸入136的數(shù)控字可以從任何適當(dāng)?shù)脑刺峁?。例如，某些或者全部這些信號(hào)可以由 片上電路產(chǎn)生。某些或者全部這些信號(hào)還可以從外部源接收。全部或者部分?jǐn)?shù)控字可以包 括或者可以基于動(dòng)態(tài)控制信號(hào)。如果期望，全部或者部分?jǐn)?shù)控字可以包括或者基于在可編 程元件的輸出處提供的靜態(tài)控制信號(hào)。可編程元件可以基于電編程的存儲(chǔ)器元件(諸如電 可編程的只讀存儲(chǔ)器)、電編程熔絲或者阻熔、激光編程的熔絲或者阻熔、可編程寄存器或 者任何其它適當(dāng)?shù)目删幊滩考Ｓ糜跀?shù)控字的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)控制信號(hào)可以直接施加于數(shù)控電容器的控制輸入，或者 某些或者全部這些信號(hào)可以首先由諸如解碼器電路的片上電路進(jìn)行處理。圖8中示出了一 個(gè)示范性解碼器。如圖8所示，解碼器162可以從輸入164接收未解碼的(二進(jìn)制)信號(hào)。 未解碼信號(hào)可以包括靜態(tài)控制信號(hào)、動(dòng)態(tài)控制信號(hào)、來(lái)自外部源的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)控制信號(hào)、來(lái) 自?xún)?nèi)部源(例如，已經(jīng)利用適當(dāng)?shù)脑O(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行了加載的動(dòng)態(tài)控制電路或者可編程元件) 的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)控制信號(hào)，等等。在輸出166可以產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)控字V 1、V2...VN。數(shù)控字 中的個(gè)體信號(hào)例如可以具有從0伏的數(shù)字低值Vss變化到例如1. 1伏(作為示例)的數(shù)字 高值Vdd的值。這些電壓中的每一個(gè)都可以施加于諸如圖4的數(shù)控電容器114的變?nèi)荻O 管(可調(diào)節(jié)電容器)的控制輸入。由多個(gè)數(shù)控電容器構(gòu)成的環(huán)形振蕩器可以在集成電路上的任何適當(dāng)電路中使用。 作為示例，此類(lèi)環(huán)形振蕩器可以用作數(shù)字鎖相環(huán)中的數(shù)控振蕩器。圖9示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的示范性數(shù)字鎖相環(huán)電路。如圖9所示，鎖 相環(huán)電路46可以具有相位頻率檢測(cè)器48。數(shù)字鎖相環(huán)電路46的相位頻率檢測(cè)器48可以 在輸入50處接收參考時(shí)鐘信號(hào)REFCLK或者其它輸入信號(hào)。相位頻率檢測(cè)器48還在輸入 52處接收來(lái)自反饋路徑54的反饋信號(hào)。相位頻率檢測(cè)器48對(duì)線(xiàn)路50和52上的信號(hào)進(jìn)行 比較，并在路徑56上生成相應(yīng)的錯(cuò)誤控制信號(hào)，以用于數(shù)字環(huán)路濾波器58。錯(cuò)誤信號(hào)指示 濾波器電路58在輸出路徑60上生成數(shù)控字DCW。信號(hào)DCW可以以任何適當(dāng)?shù)木幋a格式來(lái) 提供，諸如二進(jìn)制碼或者溫度計(jì)碼(thermometer code)。路徑62中可以具有任意適當(dāng)數(shù)目 的導(dǎo)線(xiàn)。例如，路徑62中可以具有數(shù)十或者數(shù)百個(gè)線(xiàn)路。路徑62上的數(shù)控信號(hào)DCW可以 由數(shù)控振蕩器64的輸入接收。如果期望，可以在此路徑中插入可選的解碼器電路，諸如圖 8的解碼器162。在電路64內(nèi)，可以將數(shù)控字或者數(shù)控字信號(hào)的部分并行地或者分別地路 由至相應(yīng)的電容器114。數(shù)字鎖相環(huán)電路46的輸出74上的輸出信號(hào)OUT可以用作集成電路上的時(shí)鐘信號(hào) 或者其它信號(hào)?？梢园ㄖT如圖9的電路46的電路的集成電路包括存儲(chǔ)器芯片、數(shù)字信 號(hào)處理電路、微處理器、專(zhuān)用集成電路、可編程邏輯器件集成電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路、或者任 何其它適當(dāng)?shù)募呻娐?。?shù)控振蕩器64可以基于參考圖6所描述的類(lèi)型的單端倒相器架構(gòu)，或者基于參考 圖9所描述的類(lèi)型的差分倒相器架構(gòu)?？梢詫⒙窂?2上的數(shù)控信號(hào)DCW提供至環(huán)形振蕩 器中的數(shù)控電容器的控制輸入。因此，數(shù)控振蕩器64的輸出的頻率是由通過(guò)輸入路徑62 接收的數(shù)控信號(hào)DCW的值來(lái)確定的。路徑70可以用來(lái)將信號(hào)OUT從數(shù)控振蕩器64饋送回除法器72。除法器72可以 將信號(hào)OUT除以適當(dāng)?shù)恼麛?shù)N(例如，除以1、除以2、除以大于2，等等)。如果期望，可以使用來(lái)自可編程元件20的動(dòng)態(tài)控制信號(hào)或者靜態(tài)控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)N的值。除法器72的除法 輸出可以通過(guò)反饋路徑54中的線(xiàn)路76提供給輸入52。除法器72將信號(hào)OUT除以的量確定了 REFCLK(或者輸入50處的其它輸入信號(hào)) 的頻率與輸出路徑74上輸出信號(hào)OUT的頻率之間的比率。例如，輸入IN可以接收處于給 定頻率處的參考時(shí)鐘信號(hào)，并且輸入OUT可以提供處于該給定頻率N倍頻率處的鎖定輸出 時(shí)鐘信號(hào)。在通常情況中，REFCLK的頻率可以是100MHz，而OUT的頻率可以是400MHz (作 為示例)。構(gòu)成數(shù)控振蕩器64中的數(shù)控電容器114的可調(diào)節(jié)電容器(變?nèi)荻O管)120可以 全部具有相同的強(qiáng)度或者具有不同的強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^(guò)縮放電容器的尺寸、縮放電容器的絕 緣體厚度(例如，在M0S電容器方案中)、縮放電極尺寸、縮放這些結(jié)構(gòu)的組合、或者使用任 何其它電容器縮放方案來(lái)縮放強(qiáng)度。作為示例，可以對(duì)電容器114中的電容器120的強(qiáng)度(例如，尺寸)進(jìn)行加權(quán)，使 得每個(gè)電容器120具有相等的強(qiáng)度(例如，相等的尺寸)。圖10A中示出了此類(lèi)布置。也可 以使用二進(jìn)制加權(quán)方案(或者修改的二進(jìn)制加權(quán)方案)，如圖10B所示。在二進(jìn)制加權(quán)方案 中，可以提供相對(duì)于其它電容器120而言具有兩倍強(qiáng)度的電容器120?？梢酝ㄟ^(guò)在不同強(qiáng)度 的各種可用電容器120之中進(jìn)行選擇來(lái)獲得給定電容器114的期望電容。使用二進(jìn)制加權(quán) 方案可以有助于降低在實(shí)現(xiàn)數(shù)控電容器114中使用的電容器的數(shù)目。如圖10A所示，當(dāng)電容器120全部都具有相同的強(qiáng)度(例如，相同的尺寸)時(shí)，有 時(shí)將數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器說(shuō)成是使用單一權(quán)重或者單位加權(quán)方案。在二進(jìn)制加權(quán)的方案中， 可能難以準(zhǔn)確地制造電容器從而較大的電容器準(zhǔn)確地具有相對(duì)于較小電容器的期望電容。 這是因?yàn)?，按照精確控制的比例來(lái)制造不同尺寸和形狀的各種集成電路常常是富有挑戰(zhàn)性 的。因此，使用單位加權(quán)方案來(lái)制造數(shù)控振蕩器中的電容器120或者其它結(jié)構(gòu)可能是有益 的。如圖10A的示例所示，單位加權(quán)方案中的每個(gè)可調(diào)諧電容器可以具有相同的基本尺寸 和結(jié)構(gòu)。一般地，使用此類(lèi)方案比較容易確保電容器的相對(duì)尺寸和形狀得到精確控制(也 即，電容器的尺寸和形狀全部相同)。因?yàn)檫@些制造上的考慮，一般來(lái)說(shuō)，使用單位加權(quán)方案 比二進(jìn)制加權(quán)方案更容易獲得高精度。不論怎樣，如果期望，可以使用二進(jìn)制加權(quán)以及其它 非單位加權(quán)方案。通過(guò)一種適當(dāng)?shù)牟贾?，電容器的?qiáng)度(例如，尺寸)可以分級(jí)，從而獲得期望的頻 率-控制碼特性。電容加載的環(huán)形振蕩器所展現(xiàn)的頻率改變傾向于與數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器所 產(chǎn)生的電容的變化成反比。由此，圖10A中所示類(lèi)型的純單一加權(quán)方案可能導(dǎo)致頻率階躍， 該頻率階躍隨著電容器114的總電容達(dá)到最大值而變小。為了在環(huán)形振蕩器的頻率-電 容特性中避免這種情況，可以使用圖10C中所示類(lèi)型的非二進(jìn)制加權(quán)的分級(jí)電容器加權(quán)方 案，將電容器的強(qiáng)度(例如，尺寸)連續(xù)地或者半連續(xù)地從相對(duì)較小的值縮放至相對(duì)較大的 值。如圖10C所示，在此類(lèi)布置中，電容器120的強(qiáng)度(例如，尺寸)從相對(duì)較小的尺寸變 化到相對(duì)較大的尺寸。在電容器調(diào)諧范圍的底部，可以使用較弱(較小)的電容器。當(dāng)在 環(huán)形振蕩器的調(diào)諧范圍的末端附近需要頻率階躍時(shí)，可以切換為使用較大的電容器，從而 對(duì)飽和度進(jìn)行補(bǔ)償。因此，使用圖10C中所示類(lèi)型的分級(jí)非二進(jìn)制方案可以確保獲得相等 的頻率階躍(或者其它期望大小的頻率階躍)，即使在可調(diào)節(jié)電容器的調(diào)諧范圍末端(例 如，當(dāng)電容器114的電容接近最大值時(shí))也是如此。[0064]通過(guò)獨(dú)立地調(diào)節(jié)每個(gè)倒相器的輸出節(jié)點(diǎn)處的電容，可以最小化實(shí)現(xiàn)環(huán)形振蕩器的 期望精度所需的電容器的總數(shù)。因?yàn)榇祟?lèi)方案不需要在鎖定步驟中調(diào)節(jié)所述電容器，因此 可以獲得部分電容步驟，其中在該部分電容步驟，每次只調(diào)節(jié)電容器114的子集。該方法可 以在結(jié)合圖6所描述的類(lèi)型的單端倒相器設(shè)計(jì)中以及結(jié)合圖7所描述的類(lèi)型的差分倒相器 設(shè)計(jì)中使用。作為示例，考慮圖7的布置，其中在四個(gè)倒相器輸出節(jié)點(diǎn)0P0、0N0、0P1、0N1的每 一個(gè)處存在電容器114。圖11顯示的表中示出了，在多個(gè)不同的潛在環(huán)形振蕩器調(diào)諧配置 的每一個(gè)中，每個(gè)電容器114中有多少電容器120在通過(guò)其控制輸入122接收邏輯高信號(hào)。 在圖11的表中，每一列中的條目表示有多少電容器120正在接收邏輯高信號(hào)。例如，圖11 的第一列的條目表示在與節(jié)點(diǎn)0P0相關(guān)聯(lián)的電容器114中正在接收高邏輯信號(hào)(例如，圖 2的電壓Vm)的電容器120的數(shù)目。與節(jié)點(diǎn)0P0相關(guān)聯(lián)的電容器114中的其余電容器120 接收邏輯零(例如，0伏的信號(hào))。圖11的第二列、第三列和第四列的條目表示分別與倒相 器輸出0N0、0P1和0N1相關(guān)聯(lián)的電容器114中正在接收高邏輯信號(hào)的電容器120的數(shù)目。圖11的表中的每一行表示用于環(huán)形振蕩器146的不同潛在設(shè)置。例如，第一行的 設(shè)置對(duì)應(yīng)于以下情況環(huán)形振蕩器146中的每個(gè)電容器114已被設(shè)置為產(chǎn)生最大級(jí)別的電 容(為了此例的目的，假設(shè)每個(gè)電容器120具有圖2所示類(lèi)型的電容_電壓特性)。這可以 通過(guò)將應(yīng)用于電容器114中的電容器120的控制電壓Vctl調(diào)節(jié)為邏輯低值來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此 類(lèi)配置中，每個(gè)電容器120將產(chǎn)生其最大電容(例如，CH)，并且每個(gè)電容114將產(chǎn)生其最大 電容。在這種情況下，環(huán)形振蕩器146的輸出頻率將處于其最小值。第二行的設(shè)置表示節(jié)點(diǎn)0N1、0N0和0P1處的電容器114保持第一行的配置沒(méi)有 改變。然而，已經(jīng)對(duì)與倒相器輸出0P0相關(guān)聯(lián)的電容器114進(jìn)行了調(diào)節(jié)，從而使其電容器120 中的一個(gè)正在通過(guò)其輸入122接收邏輯高控制信號(hào)而不是邏輯低。由于僅將電容器114中 的一個(gè)置于較低電容狀態(tài)，因此與等同地調(diào)諧所有電容器114的情況相比，環(huán)形振蕩器46 的輸出頻率f的降低較少。由此，圖11所示類(lèi)型的方案得到對(duì)環(huán)形振蕩器46更為精確的 調(diào)諧，而無(wú)需在每個(gè)電容器114中提供多個(gè)附加電容器120。圖11的表的其它行示出了如何系統(tǒng)地調(diào)節(jié)電容器114的電容器設(shè)置，以調(diào)諧環(huán)形 振蕩器46。在第三行中，已經(jīng)對(duì)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)處的電容器進(jìn)行調(diào)節(jié)為產(chǎn)生其最大可能電容值，同 時(shí)已經(jīng)將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)為產(chǎn)生較低的電容(因?yàn)橄蚱潆娙萜?20之一提供了高控制信號(hào))。 在第四行，三個(gè)電容器114具有正在接收高控制信號(hào)的單個(gè)電容器120。在第五行，所有電 容器114都包含具有高控制信號(hào)的單個(gè)電容器120，并將其余的電容器120設(shè)為其低控制 信號(hào)設(shè)置。在第六行中，與節(jié)點(diǎn)ONI、0N0和0P1相關(guān)聯(lián)的電容器114使其電容器120中的 一個(gè)處于高控制信號(hào)模式，而其其它電容器120處于低控制信號(hào)模式。如第六行最后一列 中的條目“2”所示，與節(jié)點(diǎn)0P0相關(guān)聯(lián)的電容器114使其電容器120中的兩個(gè)處于高控制 信號(hào)模式(在其控制輸入處接收邏輯高信號(hào))，而其它電容器120處于其低控制信號(hào)模式 (在其控制輸入處接收邏輯低信號(hào))。圖11的表中隨后的行示出了如何按照系統(tǒng)的方式漸 進(jìn)地將較多數(shù)目的電容器120設(shè)置為其高控制信號(hào)模式，以調(diào)節(jié)環(huán)形振蕩器46產(chǎn)生的輸出 頻率f。由于圖11的示例示出了可以彼此獨(dú)立地調(diào)節(jié)每個(gè)電容器114的調(diào)諧方案，所以一 般而言，仍然期望以如下方式來(lái)調(diào)節(jié)電容器114 即最小化連接至給定差分倒相器的正輸出和負(fù)輸出的一對(duì)電容器中電容器114之間的電容差，或者振蕩器中電容器114的任何相 應(yīng)配對(duì)之間的電容差(也即，使得在環(huán)形振蕩器中的任何兩個(gè)相應(yīng)電容器114中，在其控制 輸入處接收邏輯高控制信號(hào)的電容器120的數(shù)目的變化不超過(guò)1)。這確保倒相器輸出節(jié)點(diǎn) 上的電容負(fù)載得以良好平衡。如果期望，那么用于電容器114的電容器120可以在集成電路上以陣列提供。圖 12中示出了此類(lèi)布置。在圖12的框圖中，每一列中的電容器與給定的一個(gè)電容器114相關(guān) 聯(lián)。每個(gè)電容器114繼而可以由不止一列電容器120來(lái)構(gòu)造。在圖12中，與節(jié)點(diǎn)(Ml相關(guān) 聯(lián)的電容器114包含來(lái)自列C1和C2的電容器。這些電容器可以如結(jié)合圖4描述的那樣并 行連接。與其它節(jié)點(diǎn)(例如，節(jié)點(diǎn)0P0、0P1和0N0)相關(guān)聯(lián)的電容器114可以按照相同的方 式來(lái)構(gòu)造。虛線(xiàn)168表示在調(diào)節(jié)環(huán)形振蕩器46以產(chǎn)生逐步較高頻率的輸出信號(hào)的同時(shí)將電 容器120置于其高控制信號(hào)模式時(shí)可以使用的可能模式(作為示例)。最初，當(dāng)期望在其最 低頻率處操作環(huán)形振蕩器46時(shí)，每個(gè)電容器都在其控制輸入122(圖4)處接收邏輯“0”。 在這種情況下，沿著圖12中路徑168的所有電容器120都由相應(yīng)的“0”來(lái)控制。為了提高 環(huán)形振蕩器46所產(chǎn)生的輸出信號(hào)的頻率，可以使用虛線(xiàn)168所表示的模式將邏輯“1”選擇 性地施加于圖12的陣列中的電容器120。利用這種方法，所有電容器120將最初在其控制 輸入處接收“0”。通過(guò)將“0”施加于除與圖12的陣列中最上且最左位置相關(guān)聯(lián)的電容器 120(也即，與節(jié)點(diǎn)0P0處的電容器114相關(guān)聯(lián)的電容器120之一)之外的所有電容器，對(duì)于 環(huán)形振蕩器46而言可以實(shí)現(xiàn)略高的頻率。以這種方式進(jìn)行處理，除了陣列第一行中最左邊 和左數(shù)第二個(gè)電容器120(其接收“1”)之外，繼而可以為陣列120的所有電容器在其控制 輸入處提供“0”。如果期望將環(huán)形振蕩器46調(diào)諧為更高的頻率，可以按照線(xiàn)168表示的模 式使用更多的“ 1”作為電容器控制輸入。在圖12的示例中，提供給電容器120的控制輸入的高信號(hào)每次遞增1。如果期望， 可以進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)，其可以包括對(duì)于環(huán)形振蕩器46的頻率中的每個(gè)階躍，切換兩個(gè)、三個(gè) 或者多于三個(gè)電容器120。諸如這些的方案可以增加倒相器輸出節(jié)點(diǎn)之間的平衡，并提高解 析度?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)碾娐芳軜?gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)形振蕩器倒相器。圖13示出了適當(dāng)?shù)牟?分倒相器的示例。如圖13所示，倒相器148可以具有由p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PM0S) 晶體管MPP和n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NM0S)晶體管MNP構(gòu)成的第一倒相器INV1，并且可 以具有由PM0S晶體管MPN和NM0S晶體管MNN構(gòu)成的第二倒相器INV2。倒相器INV1可以 接收輸入信號(hào)NIN，并可以產(chǎn)生輸出POUT。倒相器INV2可以接收輸入信號(hào)PIN，并可以產(chǎn)生 輸出信號(hào)N0UT。差分放大器具有有限共模增益。如果該增益的幅度大于環(huán)形振蕩器的差分倒相器 中的單位，則其可能導(dǎo)致環(huán)形振蕩器中的環(huán)路依照共同增益模式進(jìn)行振蕩，或者閂鎖在不 期望的DC操作點(diǎn)。為了解決這一問(wèn)題，倒相器148可以具有有助于相對(duì)于其差分增益來(lái)降 低其共模增益的特征。如圖13所示，倒相器148由在正電源端子170接收的正電源電壓Vdd和在接地端 子172接收的地電源端子來(lái)供電。諸如電流源174的電流源可以與倒相器INV1和INV2串 行放置，以幫助降低共模增益(也即，當(dāng)輸入NIN和PIN 二者同時(shí)拉高或者同時(shí)拉低時(shí)，出現(xiàn)在輸出POUT和N0UT上的信號(hào)的增益)。如果期望，可以將電流源174置于接地端子172 與倒相器INV1和INV2之間，而不是如圖13示例中那樣置于正電源端子170與倒相器INV1 和INV2之間?？梢詾榻o定環(huán)形振蕩器中的每個(gè)倒相器148提供獨(dú)立的電流源，諸如電流源 174。電流源174通過(guò)限制去往PM0S晶體管MPP和MPN的電流來(lái)降低共模增益。在差分 模式中，晶體管MPP和MPN共享電流源電流Is，因此差分增益沒(méi)有降低。然而，如果對(duì)輸入 NIN和PIN給出共模信號(hào)，則POUT和N0UT信號(hào)中實(shí)際上沒(méi)有改變(也即，共模增益基本上 為零)。這是因?yàn)檩斎隢IN和PIN的共同移動(dòng)導(dǎo)致了電壓降，其下降完全跨越電流源174， 而沒(méi)有跨越輸出POUT和N0UT。電阻器Rs也可以幫助降低倒相器148中的共模增益。考慮NIN和PIN 二者都下 降的示例。在這種典型情況中，電阻器RS對(duì)抗輸出POUT和N0UT上電壓的相應(yīng)下降。這是 因?yàn)?，跨越電阻器Rs的電壓降響應(yīng)于NIN和PIN的增加而升高，由此創(chuàng)建了負(fù)反饋源。當(dāng) 跨越電阻器Rs的電壓升高時(shí)，MNP和MNN 二者的柵極到源極電壓Vgs下降。信號(hào)POUT和 N0UT可能略微下降，但是該下降的幅度將小于沒(méi)有共模增益降低電阻器Rs的情況。注意， 如果倒相器148的輸入是純差分的(也即，如果NIN上升同時(shí)PIN下降)，則倒相器148的 一側(cè)將產(chǎn)生來(lái)自Rs的提高的電壓降貢獻(xiàn)，而倒相器148的另一側(cè)將產(chǎn)生來(lái)自Rs的降低的 電壓降貢獻(xiàn)。因此，電阻器Rs的存在沒(méi)有降低差分信號(hào)的增益。如果期望，可以將電阻器 Rs與INV1和INV2串行連接地放置在圖13的電流源174的位置(也即，電流源174和電阻 器Rs的位置可以互換)。如果期望，可以為倒相器148提供共模增益降低交叉耦合晶體管，諸如NM0S晶體 管MNFN和MNFP(或者全倒相器)。此類(lèi)布置有時(shí)稱(chēng)為飛輪倒相器布置(例如，在以下配置 中，其中在該位置提供兩個(gè)全倒相器，以降低共模增益)。晶體管MNFN和MNFP有助于增加 相對(duì)于共模增益的差分增益?？紤]以下示例，其中P0UT響應(yīng)于NIN的下降而升高。在這 種情況下，晶體管MNFN的柵極電壓升高。這使得晶體管MNFN的漏極電壓下降。當(dāng)晶體管 MNFN的漏極電壓下降時(shí)，輸出N0UT下降。因此，晶體管MNFN的存在有助于提高輸出N0UT 響應(yīng)于NIN的提高而下降的量(也即，MNFN提高了差分增益)。晶體管MNFP以相同的方式 對(duì)輸出P0UT進(jìn)行操作。倒相器148可以包括如圖13所示的諸如電流源174的電流源、諸如電阻器Rs的 共模增益降低電阻器、以及諸如晶體管MNFN和MNFP的共模增益降低交叉耦合晶體管(或 者全交叉耦合飛輪倒相器)，或者如果期望，可以包括這些共模增益降低電路中的一個(gè)或兩 個(gè)。根據(jù)一種實(shí)施方式，提供一種振蕩器，包括具有輸出的倒相器的環(huán)和多個(gè)數(shù)控可 調(diào)節(jié)負(fù)載電容器，其中每個(gè)數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器連接至相應(yīng)的輸出之一。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述倒相器的環(huán)包括單端倒相器的環(huán)。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述倒相器的環(huán)包括差分倒相器的環(huán)。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述倒相器的環(huán)包括僅由兩個(gè)差分倒 相器形成的環(huán)。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器中的每一 個(gè)包括多個(gè)并行連接的變?nèi)荻O管，所述變?nèi)荻O管具有接收數(shù)控信號(hào)的數(shù)控輸入。[0085]根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器中的每一 個(gè)包括多個(gè)并行連接的單位加權(quán)變?nèi)荻O管。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器中的每一 個(gè)包括多個(gè)并行連接的二進(jìn)制加權(quán)變?nèi)荻O管。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器中的每一 個(gè)包括多個(gè)并行連接的分級(jí)尺寸的非二進(jìn)制加權(quán)變?nèi)荻O管。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述倒相器環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩 個(gè)交叉耦合倒相器，以及與所述交叉耦合倒相器串行連接的電流源。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述倒相器環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩 個(gè)交叉耦合倒相器，以及與所述交叉耦合倒相器串行連接的電阻器。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述倒相器環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩 個(gè)交叉耦合倒相器，以及第一和第二差分輸出，所述倒相器環(huán)中的每個(gè)倒相器還包括具有 連接至所述第一輸出的柵極的第一晶體管，以及具有連接至所述第二輸出的柵極的第二晶 體管。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述倒相器環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩 個(gè)交叉耦合倒相器以及第一和第二差分輸出，與所述交叉耦合倒相器串行連接的電流源， 與所述交叉耦合倒相器串行連接的電阻器，以及具有連接至所述第一輸出的柵極的第一晶 體管，以及具有連接至所述第二輸出的柵極的第二晶體管。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器，其中所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器中的每一 個(gè)包括多個(gè)并行連接的變?nèi)荻O管，所述變?nèi)荻O管具有接收數(shù)控信號(hào)的數(shù)控輸入。根據(jù)一種實(shí)施方式，提供一種集成電路上的振蕩器電路，其包括至少包括第一和 第二差分倒相器的差分倒相器環(huán)，以及連接至所述差分倒相器之一的輸出的至少一個(gè)數(shù)控 可調(diào)節(jié)電容器。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器電路，其中所述數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器包括多個(gè) 并行連接的變?nèi)荻O管，每個(gè)變?nèi)荻O管具有相應(yīng)的數(shù)控輸入，該數(shù)控輸入接收以下信號(hào) 之一邏輯高電壓和邏輯低電壓，其中所述電容器中的所述并行連接的變?nèi)荻O管的數(shù)控 輸入接收數(shù)控信號(hào)。根據(jù)另一實(shí)施方式，提供一種振蕩器電路，還包括解碼器，其接收未解碼的輸入， 并產(chǎn)生相應(yīng)的解碼數(shù)字輸出信號(hào)，該信號(hào)被施加于所述數(shù)控可調(diào)節(jié)電容器中的所述并行連 接的變?nèi)荻O管，以作為用于該電容器的數(shù)控信號(hào)。上文僅僅是對(duì)本實(shí)用新型原理的示范性說(shuō)明，在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的 情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求一種振蕩器，其特征在于具有輸出的倒相器的環(huán)；以及多個(gè)數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器，每個(gè)數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器連接至所述輸出中的相應(yīng)一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，所述倒相器的環(huán)包括單端倒相器的環(huán)。
3.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，所述倒相器的環(huán)包括差分倒相器的環(huán)。
4.如權(quán)利要求3的振蕩器，其特征在于，所述倒相器的環(huán)包括僅由兩個(gè)差分倒相器形 成的環(huán)。
5.如權(quán)利要求4的振蕩器，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器包括多個(gè)并 行連接的變?nèi)荻O管，所述變?nèi)荻O管具有接收數(shù)控信號(hào)的數(shù)控輸入。
6.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器包括多個(gè)并 行連接的變?nèi)荻O管，所述變?nèi)荻O管具有接收數(shù)控信號(hào)的數(shù)控輸入。
7.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器包括多個(gè)并 行連接的、單位加權(quán)的變?nèi)荻O管。
8.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器包括多個(gè)并 行連接的、二進(jìn)制加權(quán)的變?nèi)荻O管。
9.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器包括多個(gè)并 行連接的、分級(jí)尺寸的非二進(jìn)制加權(quán)變?nèi)荻O管。
10.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，所述倒相器的環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩個(gè)交 叉耦合倒相器，以及與所述交叉耦合倒相器串行連接的電流源。
11.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，所述倒相器的環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩個(gè)交 叉耦合倒相器，以及與所述交叉耦合倒相器串行連接的電阻器。
12.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，所述倒相器的環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩個(gè)交 叉耦合倒相器以及第一和第二差分輸出，所述倒相器的環(huán)中的每個(gè)倒相器還包括第一晶 體管，其具有連接至所述第一輸出的柵極；以及第二晶體管，其具有連接至所述第二輸出的 柵極。
13.如權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，所述倒相器的環(huán)中的每個(gè)倒相器包括兩個(gè)交叉耦合倒相器，以及第一和第二差分輸出；與所述交叉耦合倒相器串行連接的電流源；與所述交叉耦合倒相器串行連接的電阻器；以及第一晶體管，其具有連接至所述第一輸出的柵極；以及第二晶體管，其具有連接至所述 第二輸出的柵極。
14.如權(quán)利要求13的振蕩器，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器包括多個(gè) 并行連接的變?nèi)荻O管，所述變?nèi)荻O管具有接收數(shù)控信號(hào)的數(shù)控輸入。
專(zhuān)利摘要提供一種基于倒相器環(huán)的振蕩器電路。該倒相器環(huán)可以是單端倒相器或者差分倒相器?？梢栽诘瓜嗥鬏敵鎏幪峁?shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器，以調(diào)諧振蕩器電路。每個(gè)數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器可以由多個(gè)并行連接的變?nèi)荻O管構(gòu)成。每個(gè)變?nèi)荻O管可以具有接收數(shù)控信號(hào)的控制輸入。給定振蕩器中的數(shù)控可調(diào)節(jié)負(fù)載電容器可以聯(lián)合調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生用于每個(gè)電容器的相同電容值，或者可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，從而使其產(chǎn)生不同的電容值。倒相器可以包括共模增益降低特征，諸如串行連接的電流源、串行連接的電阻器、以及交叉耦合的負(fù)反饋晶體管。
文檔編號(hào)H03L7/099GK201563109SQ200920160929
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者M·芒薩維, W·W·貝雷扎 申請(qǐng)人:阿爾特拉公司