電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法及裝置的製作方法

2023-05-04 14:17:51

專利名稱：電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子領域，尤其涉及一種電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法及
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
LC-VCO(inductor and capacitor based Voltage-Controlled Oscillator,電感電容型壓控振蕩器)是射頻收發機晶片的核心模塊之一。LC-VCO通常置於PLL(PhaseLocked Loop,鎖相環)中，與PLL —起為射頻收發機晶片提供高精度的L0(LocalOscillator，本振)信號，或者為射頻收發機晶片提供合適的時鐘信號。相位噪聲(PhaseNoise)是LC-VCO最重要的性能指標之一，它的好壞決定了本振信號的頻譜純度，決定了其產生的時鐘信號的抖動(jitter)大小；而頻譜純度和抖動大小，會影響甚至限制系統的性能。低相位噪聲，總是LC-VCO設計和優化所追求的目標之一。從魯棒性(包括對VCO最基本的要求，必須在各種工藝角和溫度下都能正常起振)、功耗控制和抑制電源電壓噪聲影響這幾個角度來考慮，帶有尾電流源的LC-VCO是最佳的選擇，也是工業界最常用的結構。圖1為現有技術中帶有尾電流源的LC-VCO的示意圖。圖1所示的LC-VCO包括第一 PMOS管Mpl、第二 PMOS管Mp2、參考電流源和LC-VCO核心電路。圖1中，Iref為參考電流，Iss為尾電流。圖1所示的電路是一個帶有PMOS尾電流源LC-VCO的典型例子，其中第二 PMOS管Mp2即為LC-VCO的尾電流源。尾電流源雖然為LC-VCO提供了很多優點，但是也存在一個很大的缺點，即尾電流的噪聲會通過頻率調製機制轉化為LC-VCO的相位噪聲，從而嚴重惡化LC-VCO的相位噪聲。因此，儘可能的降低尾電流 的噪聲影響，對於提高LC-VCO的相位噪聲性能很關鍵。尾電流的噪聲貢獻到LC-VCO的相位噪聲的大小，可以用如下的公式(I)表示:
_6] L{fm) = ^-SIss (/m)，其中化=^l公式⑴公式⑴中，Kiss是尾電流變化導致的LC-VCO振蕩頻率變化的靈敏度，也就是振蕩頻率匕。對尾電流Iss的導數。這反映的就是頻率調製效應，即尾電流變化對LC-VCO頻率的調製。Kiss反映了將尾電流噪聲調製成LC-VCO頻率噪聲(等效於相位噪聲)的能力強弱。Siss (fm)表示頻率為乙處的尾電流噪聲功率譜密度。L(fm)則表示Siss (fm)經過頻率調製效應而轉化成LC-VCO相位噪聲的大小。可見，L(fm)不僅正比於尾電流本身的噪聲大小Siss (fm)，還正比於頻率調製靈敏度Kiss的平方。因此，降低尾電流噪聲對LC-VCO相噪聲的影響有兩個途徑:一是儘可能降低尾電流的噪聲，在工程設計上通常採用大RC濾波的方式實現；二是儘量減小Kiss，如果Kiss很小，即使尾電流噪聲很大，轉化成的相位噪聲也有限。極端情況，如果Kiss = O,則L (fm)等於0，而不管Siss(fm)有多大，這種情況下尾電流的噪聲徹底不貢獻LC-VCO相位噪聲，是一種非常理想的狀態。這種情況在LC-VCO設計中確實是存在的，它對應LC-VCO最優的FoM性能，接下來專門論述這一點。工程上，優化LC-VCO相位噪聲主要方法是調整並選擇合適的LC-VCO尾電流。對於高性能LC-VCO和低功耗、小面積LC-VCO這兩種不同需求的LC-VC0，在設計思想和尾電流的選取上絕然不同。圖2為帶有尾電流源的LC-VCO的相位噪聲Lvro (fm)隨尾電流Iss變化的典型曲線圖。需要說明的是，Lva)(fm)越小表示相位噪聲性能越好。圖2所示的曲線有2個極小值點，分別為B點和D點，B點和D點分別對應尾電流1pt_l和1pt_2。其中D點的相位噪聲比B點的相位噪聲更低一些，但是D點的電流1pt_2往往比B點的電流1pt_l大好幾倍,使得B點的FoM性能較D點更優。所謂FoM性能，是一種評判標準，它綜合考慮了 LC-VCO的相位噪聲性能和功耗，用於比較不同LC-VCO設計(架構、功耗、性能都不同)的綜合性能水平，被工業界和學術界廣泛採用。對於高性能LC-VC0，一般對功耗和面積的約束很寬鬆，主要追求極低的相位噪聲，此時通常將LC-VCO偏置在圖2所示的D點。圖3為LC-VCO的振蕩頻率fosc隨尾電流變化的曲線圖。圖3中，Icode表示LC-VCO尾電流的電流控制字的值，用於控制LC-VCO的尾電流從設定的最小值Imin開始，按照步長Λ I逐步增大，電流控制字的值為k時LC-VCO尾電流Ik = Imin+k.Δ I，其中，k為整數,且k大於或等於O。如圖3所示,在D點對應的電流1pt_2下，尾電流對LC-VCO的頻率調製靈敏度Kiss往往也挺大，因此通常需要採用大RC濾波來降低尾電流的噪聲，以減小尾電流噪聲對LC-VCO相位噪聲的貢獻。大RC濾波，由於要用到很大的電容C，因此要消耗很大的晶片面積。因此，對於高性能LC-VC0，功耗和面積往往都很大。對於低功耗、小面積LC-VC0，則將其偏置在圖2所示的B點比較合適。B點處具有最優的FoM性能:相位噪聲較好，但功耗卻非常低。B點還有一個非常重要的特點，就是B點處尾電流對LC-VCO無頻率調製效應，即Kiss等於O。這個特點從圖3可以看出。由圖3可見，在B點左邊頻率隨電流增大而增大，B點右邊頻率隨電流增大而減小；因此B點處是一個極大值點，導數為O。由於Kiss = O,因此尾電流的噪聲徹底不貢獻LC-VCO的相位噪聲，是一種非常理想的狀態，這也是B點相位噪聲比較低的主要原因。如果LC-VCO始終能夠維持在B點，那麼無需採用大RC濾波來降低尾電流噪聲，也就節省了很大的晶片面積。比較可惜的是，B點是一個與工藝和振蕩頻率相關的點，是一個不穩定的點，對於晶片與晶片之間可能都不一樣；即使對於同一個晶片，LC-VCO處於不同振蕩頻率下也是不同的。因此，如果將所有晶片的LC-VCO都統一配置成一個相同的尾電流，必然對有些晶片是合適的，對有些晶片就偏離了最優FoM點；對於有些頻點是合適的，對於其它頻點就偏離了最優FoM點。實際應用中，LC-VCO很少只工作於一個頻率下，工藝也不可能無偏差，因此總是會偏離最優FoM點,這種情況下尾電流噪聲總是會貢獻相位噪聲。特別地，如果工藝偏差很大，而且LC-VCO的工作頻率範圍很寬，LC-VCO就有可能嚴重的偏離B點，那麼尾電流噪聲可能會貢獻相當大一部分的相位噪聲。這種情況下，就需要儘量降低尾電流的噪聲以抑制這種影響。由於LC-VCO尾電流噪聲絕大部分由LC-VCO偏置電流產生電路貢獻，工程設計上，為了抑制這部分噪聲，往往使用阻值很大的電阻R和容值很大的電容C(即大RC濾波器)實現截止頻率非常低的低通濾波器，以阻止LC-VCO偏置電流產生電路的噪聲傳遞到尾電流Iss中。圖4為採用大RC濾波器的LC-VCO的示意圖。圖4所示的LC-VCO包括快速啟動電路101、LC-VCO核心電路102、LC-VCO偏置電流產生電路103、第二 PMOS管Mp2、第三PMOS管Mp3、電阻R和電容C。其中，LC-VCO偏置電流產生電路103包括參考電流產生電路100、第一 PMOS管Mpl、第一 NMOS管Mnl和第二 NMOS管Mn2。圖4中，第一 NMOS管Mnl與第二 NMOS管Mn2形成第一電流鏡(第一電流鏡為NMOS電流鏡)，輸入為參考電流Iref，經過M倍放大後輸出電流Ix，即Ix = M.Iref0第一 PMOS管Mpl與第二 PMOS管Mp2形成第二電流鏡(第二電流鏡為PMOS電流鏡)，輸入為電流Ix，經過N倍放大後輸出LC-VCO的尾電流Iss，即Iss = N.Ix = N.M.Iref0其中，M和N分別是第一電流鏡和第二電流鏡的電流放大倍數。圖4中，電阻R和電容C構成一階RC濾波器，插於第一 PMOS管Mpl的柵極與第二 PMOS管Mp2的柵極之間，其中X點為第一 PMOS管Mpl的柵極，Y點為第二 PMOS管Mp2的柵極。X點的電壓通過大RC濾波器的濾波後產生Y點電壓，作為第二 PMOS管Mp2的柵極電壓，並控制第二 PMOS管Mp2產生輸出電流Iss。圖4中，電阻R和電容C構成一階RC濾波器，用來抑制LC-VCO偏置電流產生電路103的噪聲，從而降低LC-VCO尾電流中的噪聲。這種採用大RC濾波器來抑制LC-VCO的尾電流噪聲的做法會帶來如下幾個方面的問題:I)容值很大的電容C會佔用巨大的晶片面積，這對於低成本(因此必須晶片面積很小)射頻收發機晶片往往是難以承受的；2)阻值很大的電阻R，其本身也會產生相當大的噪聲；特別是電阻R的低頻噪聲不能被濾波器有效濾除(低通濾波器只濾除截止頻率以外的噪聲，而不能濾除截止頻率以內的噪聲)，會傳輸到LC-VCO的尾電流中，從而惡化LC-VCO的近頻相位噪聲(Close-1n PhaseNoise)。即使進一步降低截止頻率，也總是只能抑制截止頻率之外的噪聲，截止頻率之內的噪聲永遠是無法抑制的(實際上如果R很大，這部分噪聲還會惡化)；3)大電阻R和大電容C會產生一個時間常數很大的節點Y(如圖4所示)，該節點Y充放電速度很慢，因此會影響LC-VCO的啟動速度。工程上為了解決這個問題，往往會增加一個快速啟動電路來對該節點快速的預充電，該快速啟動電路需要消耗額外的晶片面積，也增加了設計的複雜性。如圖4中的PMOS管Mp3 (作為開關使用)和快速啟動電路101，實現快速預充電的目的。綜上所述，LC-VCO的現有技術方案存在如下缺點:1)在設計的時候雖然希望將LC-VCO偏置在最優FoM尾電流下，但無法兼顧到工藝變化和LC-VCO頻率變化的影響；2)採用大RC濾波器不僅佔用較大晶片面積，而且存在其它諸多問題，也不是一個理想的解決方法。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種LC-VCO尾電流的控制方法及裝置，提高LC-VCO相噪聲性能的魯棒性。為解決上述技術問題，本發明提出了一種電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法，包括:檢測m個頻點下電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，其中，m為自然數，且m大於或等於3 ； 根據所述尾電流和所述電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，確定最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係；
根據所述最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係，獲得任意電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率所對應的最優FoM尾電流，並根據當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率對應的最優FoM尾電流控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法還可具有以下特點，所述檢測m個頻點下電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率中，檢測每個頻點下電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率包括:將電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率初始化為所述頻點；控制電感電容型壓控振蕩器尾電流源的電流控制字的值，使電感電容型壓控振蕩器的尾電流從設定的最小值Imin開始，按照步長△ I逐步增大，電流控制字的值為k時電感電容型壓控振蕩器尾電流Ik = Imin+k.Δ I,其中，k為整數,且k大於或等於2 ；對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行計數，獲取頻率計數值P ;比較當前的頻率 計數值Pk與前一個頻率計數值Plrf,若Pk小於Pu並且Plrf大於Pk-2，則保存當前的電流控制字的值k和頻率計數值Pk。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法還可具有以下特點，根據所述尾電流和所述電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率確定最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係包括:根據保存的m組電流控制字的值k和頻率計數值pk，通過線性插值確定最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法還可具有以下特點，根據所述最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係，獲得任意電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率所對應的最優FoM尾電流，並根據當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率對應的最優FoM尾電流控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流包括:根據所述最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係，獲得與當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值對應的最優FoM尾電流的電流控制字的值，並根據該電流控制字的值控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。為解決上述技術問題，本發明還提出了一種電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，包括:檢測模塊，用於檢測m個頻點下電感電容型壓控振蕩器電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，其中，m為自然數，且m大於或等於3;生成模塊，用於根據所述尾電流和所述電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，確定最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係；控制模塊，用於根據所述最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係，獲得任意電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率所對應的最優FoM尾電流，並根據當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率對應的最優FoM尾電流控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置還可具有以下特點，所述檢測模塊包括:頻率控制單元，用於將電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率初始化為所述頻點；第一控制單元，用於控制電感電容型壓控振蕩器尾電流源的電流控制字的值，使電感電容型壓控振蕩器的尾電流從設定的最小值Imin開始,按照步長△ I逐步增大，電流控制字的值為k時電感電容型壓控振蕩器尾電流Ik = Imin+k.Δ I，其中，k為整數，且k大於或等於O ;頻率計數單元，用於對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行計數，獲取頻率計數值P ;比較單元，用於比較當前的頻率計數值Pk與前一個頻率計數值Plri，若Pk小於Plri並且Pm大於pk-2，則保存當前的電流控制字的值k和頻率計數值Pk。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置還可具有以下特點，所述生成模塊包括:第一生成單元，用於根據保存的m組電流控制字的值k和頻率計數值pk，通過線性插值確定最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置還可具有以下特點，所述控制模塊包括: 第二控制單元，用於根據所述最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係，獲得與當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值對應的最優FoM尾電流的電流控制字的值，並根據該電流控制字的值控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置還可具有以下特點，所述頻率控制單元包括:數字調諧器，用於對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行粗調；模擬調諧器，用於對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行細調。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置還可具有以下特點，所述頻率計數單元包括:參考計數器，用於設置頻率計數器的計數時間；VCO計數器，用於在參考計數器所設置的計數時間內對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行計數，獲取頻率計數值P。為解決上述技術問題，本發明還提出了一種電感電容型壓控振蕩器，包括用於在輸入電壓的控制下產生振蕩信號的振蕩器，用於生成振蕩器尾電流的尾電流生成裝置，還包括前述任一項所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，用於控制所述尾電流生成裝置生成尾電流。進一步地，上述電感電容型壓控振蕩器還可具有以下特點，所述尾電流生成裝置為可編程電流陣列。本發明的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法及裝置，使得LC-VCO在任何工藝變動和振蕩頻率下，總是擁有近似最優的FoM性能，提高了 LC-VCO相噪聲性能的魯棒性。同時，無需使用大RC濾波器，節省了這部分的面積開銷，避免了大RC濾波器帶來的諸多缺點。


圖1為現有技術中帶有尾電流源的LC-VCO的示意圖；圖2為帶有尾電流源的LC-V⑶的相位噪聲Lvro (fm)隨尾電流Iss變化的典型曲線圖；圖3為LC-VCO的振蕩頻率f；s。隨尾電流變化的曲線圖；圖4為採用大RC濾波器的LC-VCO的示意圖；圖5為本發明實施例中LC-VCO尾電流的控制方法的流程圖；圖6為頻率計數原理示意圖；圖7為本發明實施例中LC-VCO尾電流的控制裝置的結構框圖；圖8為圖7中檢測模塊210的一種結構框圖；圖9為本發明實施例中LC-VCO的結構框圖；圖10為本發明實施例中單頻點LC-VCO的工廠校準模式的工作原理示意圖；圖11為圖10所示LC-VCO所執行的搜索算法流程
圖12為本發明實施例中多頻點LC-VCO的工廠校準模式的工作原理示意圖；圖13為圖12所示LC-VCO所執行的搜索算法流程圖；圖14為線性插值方法示意圖；圖15為頻率可變的LC-VCO獲得任意待鎖頻率fdes下最優FoM尾電流所對應的電流控制字的近似值kdes的流程圖。
具體實施例方式本發明的主要構思是:由圖3可見，最優FoM尾電流對應著LC-VCO振蕩頻率隨尾電流變化曲線的極大值點。因此，如果使LC-VCO在任何工藝變化和振蕩頻率下，總是偏置在最優FoM性能所對應的尾電流附近，則LC-VCO就會總是擁有近似最優的FoM性能。本文中，最優FoM尾電流指LC-VCO具有最優的FoM性能時所對應的尾電流。以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。圖5為本發明實施例中LC-VCO尾電流的控制方法的流程圖。如圖5所示，本實施例中，LC-VCO尾電流的控制方法的流程包括:步驟201，檢測m個頻點下LC-VCO振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所
對應的尾電流Ip I2......1n^p LC-VCO振蕩頻率f\、f2......fm，其中，m為自然數，且m大
於或等於3 ；在檢測時，可以先讓LC-VCO尾電流置於最小值Imin，然後逐步增大電流並依次判斷LC-VCO振蕩頻率的大小。剛開始的時候，隨著電流的增大，LC-VCO振蕩頻率逐步上升，當到達某一個特定電流的時候，再增大電流，LC-VCO振蕩頻率反而下降，則此時的尾電流近似為圖2中B點的尾電流1pt_l，也即最優FoM尾電流。
因此，步驟201中，檢測每個頻點下LC-VCO振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和LC-VCO振蕩頻率可以包括:(I)將LC-VCO的振蕩頻率初始化為給定的頻點；(2)控制LC-VCO尾電流源的電流控制字的值，使LC-VCO的尾電流從設定的最小值Imin開始,按照步長Δ I逐步增大，電流控制字的值為k時LC-VCO尾電流Ik = Imin+k.Δ I,其中，k為整數，且k大於或等於O ;(3)對LC-VCO的振蕩頻率進行計數，獲取頻率計數值P，LC-V⑶的振蕩頻率正比於頻率計數值P ;LC-VCO振蕩頻率採用計數的方式獲得:在一段固定的時間內(LC-VC0晶片上通過對參考時鐘Fref計數來實現定時功能)，對LC-VCO振蕩頻率進行計數(使用計數器)，頻率計數值P表明了這段時間內LC- VCO振蕩信號的周期數，如圖6所示。頻率計數值P越大，則表明周期數越多，從而LC-VCO振蕩頻率越高；頻率計數值P越小，則表明周期數越少，從而LC-VCO振蕩頻率越低。假設計數時間長度為2m個Fref周期，而p是這段時間內LC-VCO振蕩頻率的計數個數，則LC-VCO振蕩頻率fva)可以近似表示為公式(2):
權利要求
1.一種電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法，其特徵在於，包括: 檢測m個頻點下電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，其中，m為自然數，且m大於或等於3; 根據所述尾電流和所述電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，確定最優FoM尾電流與電感電各型壓控振湯器振湯頻率的對應關係； 根據所述最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係，獲得任意電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率所對應的最優FoM尾電流，並根據當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率對應的最優FoM尾電流控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。
2.根據權利要求1所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法，其特徵在於，所述檢測m個頻點下電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率中，檢測每個頻點下電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率包括: 將電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率初始化為所述頻點； 控制電感電容型壓控振蕩器尾電流源的電流控制字的值，使電感電容型壓控振蕩器的尾電流從設定的最小值Imin開始，按照步長△ I逐步增大，電流控制字的值為k時電感電容型壓控振蕩器尾電流Ik = Imin+k.Δ I,其中，k為整數,且k大於或等於2 ； 對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行計數，獲取頻率計數值P ; 比較當前的頻率計數值Pk與前一個頻率計數值Plrf,若Pk小於Plrf並且Plrf大於pk_2,則保存當前的電流控制字的值k和頻率計數值Pk。
3.根據權利要求2所述的電感電`容型壓控振蕩器尾電流的控制方法，其特徵在於，根據所述尾電流和所述電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率確定最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係包括: 根據保存的m組電流控制字的值k和頻率計數值pk，通過線性插值確定最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係。
4.根據權利要求3所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法，其特徵在於，根據所述最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係，獲得任意電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率所對應的最優FoM尾電流，並根據當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率對應的最優FoM尾電流控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流包括: 根據所述最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係，獲得與當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值對應的最優FoM尾電流的電流控制字的值，並根據該電流控制字的值控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。
5.一種電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，其特徵在於，包括: 檢測模塊，用於檢測m個頻點下電感電容型壓控振蕩器電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，其中，m為自然數，且m大於或等於3 ; 生成模塊，用於根據所述尾電流和所述電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，確定最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係；控制模塊，用於根據所述最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係，獲得任意電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率所對應的最優FoM尾電流，並根據當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率對應的最優FoM尾電流控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。
6.根據權利要求5所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，其特徵在於，所述檢測模塊包括: 頻率控制單元，用於將電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率初始化為所述頻點； 第一控制單元，用於控制電感電容型壓控振蕩器尾電流源的電流控制字的值，使電感電容型壓控振蕩器的尾電流從設定的最小值Imin開始，按照步長△ I逐步增大，電流控制字的值為k時電感電容型壓控振蕩器尾電流Ik = Imin+k.Λ I，其中，k為整數，且k大於或等於O ; 頻率計數單元，用於對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行計數，獲取頻率計數值 P ; 比較單元，用於比較當前的頻率計數值Pk與前一個頻率計數值Pk-1，若Pk小於Pu並且Pk-1大於Pk-2，則保存當前的電流控制字的值k和頻率計數值pk。
7.根據權利要求6所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，其特徵在於，所述生成模塊包括: 第一生成單元，用於根據保存的m組電流控制字的值k和頻率計數值pk，通過線性插值確定最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係。
8.根據權利要求7所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，其特徵在於，所述控制模塊包括: 第二控制單元，用於根據所述最優FoM尾電流的電流控制字的值與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值之間的對應關係，獲得與當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的頻率計數值對應的最優FoM尾電流的電流控制字的值，並根據該電流控制字的值控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。
9.根據權利要求6所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，其特徵在於，所述頻率控制單元包括: 數字調諧器，用於對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行粗調； 模擬調諧器，用於對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行細調。
10.根據權利要求6所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，其特徵在於，所述頻率計數單元包括: 參考計數器，用於設置頻率計數器的計數時間； VCO計數器，用於在參考計數器所設置的計數時間內對電感電容型壓控振蕩器的振蕩頻率進行計數，獲取頻率計數值P。
11.一種電感電容型壓控振蕩器，包括用於在輸入電壓的控制下產生振蕩信號的振蕩器，用於生成振蕩器尾電流的尾電流生成裝置，其特徵在於，還包括如權利要求5-10中任一項所述的電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制裝置，用於控制所述尾電流生成裝置生成尾電流。
12.根據權利要求11所述的電感電容型壓控振蕩器，其特徵在於，所述尾電流生成裝置為可 編程電流陣列。
全文摘要
本發明涉及一種電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法及裝置。其中,電感電容型壓控振蕩器尾電流的控制方法包括:檢測m個頻點下電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率隨尾電流變化的曲線中的極大值點所對應的尾電流和電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率;根據所述尾電流和所述電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率，確定最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係；根據所述最優FoM尾電流與電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率的對應關係，獲得任意電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率所對應的最優FoM尾電流，並根據當前電感電容型壓控振蕩器振蕩頻率對應的最優FoM尾電流控制電感電容型壓控振蕩器的尾電流源產生尾電流。本發明提高了LC-VCO相噪聲性能的魯棒性。
文檔編號H03L7/099GK103187923SQ20111044555
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者許建超, 史愛煥 申請人:國民技術股份有限公司