用於壓控振蕩器(VCO)的功率高效、低噪聲且對工藝/電壓/溫度(PVT)不敏感的調節器的製作方法

2023-11-08 06:09:47 1

本申請要求對2014年4月3日提交的美國專利申請序列號No.14/244,321的優先權，其被轉讓給這裡的受讓人並且其通過引用併入本文。

技術領域

本公開的某些方面一般性地涉及電子電路，並且更特別地涉及提供一種功率高效、低噪聲且對PVT不敏感的電壓調節器，其例如可以被用來生成用於VCO的經調節電壓。

背景技術：

無線通信網絡廣泛地被部署以提供各種通信服務，諸如電話、視頻、數據、消息收發、廣播等。通常為多接入網絡的這些網絡通過共享可用網絡資源來支持用於多個用戶的通信。例如，一個網絡可以是3G(第三代行動電話標準和技術)系統，其可以經由各種3G無線電接入技術(RAT)中的任何一種來提供網絡服務，各種3G RAT包括EVDO(演進數據優化)、1xRTT(1時代無線電傳輸技術，或簡稱1x)、W-CDMA(寬帶碼分多址)、UMTS-TDD(通用移動電信系統-時分雙工)、HSPA(高速分組接入)、GPRS(通用分組無線電服務)、或EDGE(全球演進增強數據速率)。3G網絡是廣域蜂窩電話網絡，其演進而在語音呼叫之外還併入了高速網際網路接入和視頻電話。此外，3G網絡可以更多地被建立並且提供比其他網絡系統更大的覆蓋區域。這樣的多接入網絡還可以包括碼分多址(CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(FDMA)系統、正交頻分多址(OFDAM)系統、單載波FDMA(SC-FDMA)網絡、第3代合作夥伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)網絡、以及長期演進高級(LTE-A)網絡。

無線通信網絡可以包括多個基站，它們能夠支持用於多個移動站的通信。移動站(MS)可以經由下行鏈路和上行鏈路與基站(BS)進行通信。下行鏈路(或正向鏈路)是指從基站到移動站的通信鏈路，並且上行鏈路(或反向鏈路)是指從移動站到基站的通信鏈路。基站可以在下行鏈路上向移動站發射數據和控制信息，和/或可以在上行鏈路上從移動站接收數據和控制信息。

技術實現要素：

本公開的某些方面一般性地涉及功率高效、低噪聲，並且對工藝技術、電源電壓和溫度上的改變基本上不敏感的電壓調節電路。這樣的電路可以被用來為例如在射頻前端(RFFE)中找到的壓控振蕩器(VCO)提供經調節的電壓。

本公開的某些方面提供了一種用於輸出經調節電壓的電路。該電路一般包括被配置為供應或匯集參考電流的電流源、以及具有偏置支路和主支路的電流鏡，其中偏置支路與電流源相連接，其中主支路包括源極跟隨器以提供經調節電壓，並且其中參考電流在用於經調節電壓的節點處可獲得。

根據某些方面，偏置支路包括第一電晶體，主支路包括第二電晶體，並且第一電晶體的柵極與第二電晶體的柵極相連接。第一電晶體的漏極可以與第一電晶體的柵極相連接。對於某些方面，偏置支路包括與第一電晶體共源共柵地連接的第三電晶體，主支路包括與第二電晶體共源共柵地連接的第四電晶體，並且第三電晶體的柵極與第四電晶體的柵極相連接。在這種情況下，電路進一步包括與電流源相連接的第一電源電平以及與電流鏡的主支路相連接的第二電源電平。第一電源電平可以具有相比第二電源電平較高的電壓。第三電晶體的柵極可以使用與第二電源電平相連接的分壓器而被偏置。第三電晶體的柵極可以經由第一低通濾波器與第四電晶體的柵極相連接，並且第一電晶體的柵極可以經由第二低通濾波器與第二電晶體的柵極相連接。對於某些方面，第三電晶體的漏極可以與電流源以及第一電晶體的柵極相連接，第三電晶體的源極可以與第一電晶體的漏極相連接，並且第一電晶體的源極可以與用於經調節電壓的節點相連接。對於某些方面，第四電晶體的漏極可以與第二電源電平相連接，第四電晶體的源極可以與第二電晶體的漏極相連接，並且第二電晶體的源極可以與用於經調節電壓的節點相連接。對於某些方面，第一、第二、第三和第四電晶體是n溝道金屬氧化物半導體(NMOS)場效應電晶體。

根據某些方面，參考電流與通過主支路的支路電流組成在用於經調節電壓的節點處可獲得的調節器電流，並且調節器電流對工藝技術、電源電壓和溫度上的變化基本上不敏感。

根據某些方面，電流源是可變電流源。

根據某些方面，經調節電壓被配置為對壓控振蕩器(VCO)進行供電。

根據某些方面，電流鏡是低阻抗電流鏡。

根據某些方面，源極跟隨器包括p溝道金屬氧化物半導體(PMOS)場效應電晶體。

本公開的某些方面提供了一種用於輸出經調節電壓的電路。該電路一般包括：源極跟隨器，被配置為提供經調節電壓；電流感測電路，被配置為測量與在用於經調節電壓的節點處可獲得的經調節電流相對應的感測電流；電流源，被配置為供應參考電流；以及電流模式比較器，被配置為將感測電流與參考電流進行比較並且基於比較來控制源極跟隨器的偏置。

根據某些方面，電路進一步包括與源極跟隨器、電流感測電路、電流源和電流模式比較器相連接的電源電平。調節器電流可以對工藝技術、電源電平的電壓和/或溫度上的變化基本上不敏感。對於某些方面，源極跟隨器包括串聯連接的第一電晶體和第二電晶體。在這種情況下，第一電晶體的柵極可以使用與電源電平相連接的分壓器被偏置。第一電晶體的源極可以與第二電晶體的漏極相連接，並且第二電晶體的源極可以與用於經調節電壓的節點相連接。電流模式比較器的輸出可以經由低通濾波器與第二電晶體的柵極相連接。對於某些方面，電路進一步包括與低通濾波器的電阻器並聯的開關。該開關可以在電路的啟動期間閉合併且可以在電路的正常操作期間斷開。

根據某些方面，電流感測電路包括串聯連接的第三、第四、第五和第六電晶體。在這種情況下，第三電晶體的漏極可以與電源電平相連接，第三電晶體的柵極可以與第一電晶體的柵極相連接，第三電晶體的源極可以與第四電晶體的漏極相連接，第四電晶體的柵極可以與第二電晶體的柵極相連接，第四電晶體的源極可以與第五電晶體的漏極相連接，並且第五電晶體的源極可以與第六電晶體的漏極相連接。對於某些方面，電流感測電路包括具有負輸入、正輸入和輸出的放大器。負輸入可以與用於經調節電壓的節點相連接，正輸入可以與第四電晶體的源極或第五電晶體的漏極中的至少一個相連接，並且輸出可以與第六電晶體的柵極相連接，以使得感測電流流過第三、第四、第五和第六電晶體。第五電晶體的柵極可以通過偏置電壓被偏置。對於某些方面，第五電晶體的柵極被配置為在電路的啟動期間與用於電源電平的電接地相連接。

根據某些方面，電流模式比較器包括串聯連接的第七電晶體和第八電晶體。第七電晶體的漏極可以與電流源並且與第二電晶體的柵極相連接以形成用於控制源極跟隨器的偏置的反饋迴路，第七電晶體的柵極可以與第五電晶體的柵極相連接，第七電晶體的源極可以與第八電晶體的漏極相連接，並且第八電晶體的柵極可以與第六電晶體的柵極相連接。

根據某些方面，第一、第二、第三、第四、第五和第六電晶體包括n溝道金屬氧化物半導體(NMOS)場效應電晶體。

根據某些方面，電流源包括可變電流源。

根據某些方面，電路進一步包括與電流源並聯的開關。該開關可以在電路的啟動期間閉合併且可以在電路的正常操作期間斷開。

根據某些方面，經調節電壓被配置為對VCO進行供電。

根據某些方面，源極跟隨器包括p溝道金屬氧化物半導體(PMOS)場效應電晶體。

附圖說明

因此，本公開的上文記載的特徵能夠詳細被理解的方式、上文簡要概述的更為特定的描述可以參考多個方面來得到，這些方面中的一些方面被圖示在附圖中。然而，將注意到，附圖僅圖示了本公開的某些典型方面並且因此不被考慮為是對其範圍的限制，因為本描述可以承認其他等同有效的方面。

圖1是依據本公開的某些方面的示例無線通信網絡的示圖。

圖2是依據本公開的某些方面的示例接入點(AP)和示例用戶終端的框圖。

圖3是使用PMOS電流鏡和電流匯的示例電壓調節電路的示意圖。

圖4是使用具有反饋的NMOS源極跟隨器的示例電壓調節電路的示意圖。

圖5是使用在源極跟隨器處不具有反饋的NMOS源極跟隨器的示例電壓調節電路的示意圖。

圖6是具有電壓調節器的示例壓控振蕩器(VCO)的框圖，該電壓調節器由具有峰值檢測器的反饋迴路來控制。

圖7A是依據本公開的某些方面的使用NMOS共源共柵源極跟隨器的示例電壓調節電路的示意圖，其中參考電流作為VCO電流的一部分而被供應。

圖7B是依據本公開的某些方面的使用NMOS源極跟隨器的示例電壓調節電路的示意圖，其中參考電流作為VCO電流的一部分而被供應。

圖7C是依據本公開的某些方面的使用PMOS源極跟隨器的示例電壓調節電路的示意圖，其中參考電流從VCO電流的一部分被匯集。

圖8是依據本公開的某些方面的使用NMOS共源共柵源極跟隨器、電流感測電路、以及向源極跟隨器提供反饋的電流模式比較器的示例電壓調節電路的示意圖。

具體實施方式

下文描述本公開的各種方面。應當明顯的是，本文的教導可以以各種各樣的形式來體現，並且本文所公開的任何具體結構、功能或這兩者僅是代表性的。基於本文的教導，本領域的技術人員應當意識到，本文所公開的方面可以獨立於任何其他方面被實施並且這些方面中的兩個或更多方面可以以各種方式被組合。例如，可以使用本文所闡述的任何數目的方面來實施裝置或者實行方法。另外，除了本文所闡述的一個或多個方面之外或者與之不同地，可以使用其他結構、功能、或者結構和功能來實施這樣的裝置或者實行這樣的方法。此外，方面可以包括權利要求中的至少一個元素。

詞語「示例性」在本文中被用來意指「用作示例、實例、或例證」。本文被描述為「示例性」的任何方面不必然被解釋為相對於其他方面是優選的或有利的。

本文所描述的技術可以與各種無線技術組合地被使用，諸如碼分多址(CDMA)、正交頻分復用(OFDM)、時分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)、單載波頻分多址(SC-FDMA)、時分同步碼分多址(TD-SCDMA)等。多個用戶終端能夠經由不同的(1)針對CDMA的正交代碼信道、(2)針對TDMA的時隙、或者(3)針對OFDM的子帶並發地發射/接收數據。CDMA系統可以實施IS-2000、IS-95、IS-856、寬帶CDMA(W-CDMA)、或者一些其他標準。OFDM系統可以實施電氣和電子工程師協會(IEEE)802.11、IEEE 802.16、長期演進(LTE)(例如，以TDD和/或FDD模式)、或者一些其他標準。TDMA系統可以實施全球移動通信系統(GSM)或者一些其他標準。這些各種標準在本領域中是已知的。

示例無線系統

圖1圖示了具有接入點和用戶終端的無線通信系統100。為了簡單，僅一個接入點110被示出在圖1中。接入點(AP)一般是與用戶終端進行通信的固定站，並且也可以被稱作基站(BS)、演進型節點B(eNB)、或者一些其他術語。用戶終端(UT)可以是固定的或移動的，並且也可以被稱作移動站(MS)、接入終端、用戶設備(UE)、站(STA)、客戶端、無線設備、或者一些其他術語。用戶終端可以是無線設備，諸如蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、手持式設備、無線數據機、膝上型計算機、平板計算機、個人計算機等。

接入點110可以在任何給定時刻在下行鏈路和上行鏈路上與一個或多個用戶終端120進行通信。下行鏈路(即，正向鏈路)是從接入點到用戶終端的通信鏈路，並且上行鏈路(即，反向鏈路)是從用戶終端到接入點的通信鏈路。用戶終端還可以與另一用戶終端端對端地進行通信。系統控制器130耦合至接入點並且為接入點提供協調和控制。

系統100採用多個發射和多個接收天線以用於下行鏈路和上行鏈路上的數據傳輸。接入點110可以被配備有數目Nap的天線來實現用於下行鏈路傳輸的發射分集和/或用於上行鏈路傳輸的接收分集。所選擇的用戶終端120的集合Nu可以接收下行鏈路傳輸並且發射上行鏈路傳輸。每個所選擇的用戶終端向接入點發射特定於用戶的數據和/或從接入點接收特定於用戶的數據。一般而言，每個所選擇的用戶終端可以被配備有一個或多個天線(即，Nut≥1)。Nu個所選擇的用戶終端能夠具有相同或不同數目的天線。

無線系統100可以是時分雙工(TDD)系統或頻分雙工(FDD)系統。對於FDD系統，下行鏈路和上行鏈路共享相同的頻帶。對於FDD系統，下行鏈路和上行鏈路使用不同的頻帶。系統100還可以利用單個載波或多個載波用於傳輸。每個用戶終端可以被配備有單個天線(例如，為了保持低成本)或多個天線(例如，在附加成本能夠被支持的場合)。

圖2示出了無線系統100中的接入點110以及兩個用戶終端120m和120x的框圖。接入點110被配備有Nap個天線224a至224ap。用戶終端120m被配備有Nut,m個天線252ma至252mu，並且用戶終端120x被配備有Nut,x個天線252xa至252xu。接入點110對於下行鏈路是發射實體並且對於上行鏈路是接收實體。每個用戶終端120對於上行鏈路是發射實體並且對於下行鏈路是接收實體。如本文所使用的，「發射實體」是能夠經由頻率信道發射數據的獨立被操作的裝置或設備，並且「接收實體」是能夠經由頻率信道接收數據的獨立被操作的裝置或設備。在以下描述中，下標「dn」表示下行鏈路，並且下標「up」表示上行鏈路，Nup個用戶終端被選擇用於上行鏈路上的同時傳輸，Ndn個用戶終端被選擇用於下行鏈路上的同時傳輸，Nup可以等於或可以不等於Ndn，並且Nup和Ndn可以是靜態值或者能夠針對每個調度間隔改變。可以在接入點和用戶終端處使用波束調向或一些其他空間處理技術。

在上行鏈路上，在被選擇用於上行鏈路傳輸的每個用戶終端120處，TX數據處理器228接收來自數據源286的業務數據和來自控制器280的控制數據。TX數據處理器288基於與針對用戶終端所選擇的速率相關聯的編碼和調製方案來處理(例如，編碼、交織和調製)用於該用戶終端的業務數據{dup}，並且提供用於Nut,m個天線之一的數據符號流{sup}。收發器前端(TX/RX)254(也作為射頻前端(RFFE)而為人所知)接收並處理(例如，轉換為模擬、放大、濾波和上變頻)相應的符號流以生成上行鏈路信號。收發器前端254還可以例如經由RF開關將上行鏈路信號路由至Nut,m個天線之一用於發射分集。控制器280可以控制收發器前端254內的路由。存儲器282可以存儲用於用戶終端120的數據和程序代碼並且可以與控制器280對接。

數目Nup的用戶終端可以被調度用於上行鏈路上的同時傳輸。這些用戶終端中的每個用戶終端將它的經處理符號流的集合在上行鏈路上發射給接入點。

在接入點110處，Nap個天線224a至224ap從所有Nup個在上行鏈路上進行發射的用戶終端接收上行鏈路信號。為了接收分集，收發器前端222可以選擇從天線224之一接收的信號用於處理。對於本公開的某些方面，從多個天線224接收的信號的組合可以被組合用於增強型接收分集。接入點的收發器前端222還執行與用戶終端的收發器前端254所執行的處理互補的處理並且提供所恢復的上行鏈路數據符號流。所恢復的上行鏈路數據符號流是用戶終端所發射的數據符號流{sup}的估計。RX數據處理器242依據針對所恢復的上行鏈路數據符號流所使用的速率來處理(例如，解調、解交織和解碼)該流以獲得解碼數據。用於每個用戶終端的解碼數據可以被提供給數據匯244用於存儲和/或被提供給控制器230用於進一步處理。

在下行鏈路上，在接入點110處，TX數據處理器210接收針對被調度用於下行鏈路傳輸的Ndn個用戶終端的來自數據源208的業務數據、來自控制器230的控制數據、以及可能有來自調度器234的其他數據。各種類型的數據可以在不同的傳送信道上被發送。TX數據處理器210基於針對每個用戶終端所選擇的速率來處理(例如，編碼、交織和調製)用於該用戶終端的業務數據。TX數據處理器210可以提供用於Ndn個用戶終端中的一個或多個用戶終端的下行鏈路數據符號流以從Nap個天線之一被發射。收發器前端222接收並處理(例如，轉換為模擬、放大、濾波和上變頻)符號流以生成下行鏈路信號。收發器前端222還可以例如經由RF開關將下行鏈路信號路由至Nap個天線224中的一個或多個天線用於發射分集。控制器230可以控制收發器前端222內的路由。存儲器232可以存儲用於接入點110的數據和程序代碼並且可以與控制器230對接。

在每個用戶終端120處，Nut,m個天線252從接入點110接收下行鏈路信號。為了在用戶終端120處的接收分集，收發器前端254可以選擇從天線252之一接收的信號用於處理。對於本公開的某些方面，從多個天線252接收的信號的組合可以被組合用於增強型接收分集。用戶終端的收發器前端254還執行與接入點的收發器前端222所執行的處理互補的處理並且提供所恢復的下行鏈路數據符號流。RX數據處理器270處理(例如，解調、解交織和解碼)所恢復的下行鏈路數據符號流以獲得針對用戶終端的解碼數據。

本領域的技術人員將會認識到，本文所描述的技術可以一般性地被應用在利用任何類型的多種接入方案的系統中，多種接入方案諸如TDMA、SDMA、正交頻分多址(OFDMA)、CDMA、SC-FDMA、TD-SCDMA、以及它們的組合。

示例電壓調節器

本地振蕩器(LO)通常被包括在射頻前端(RFFE)(諸如，收發器前端222或254)中以生成信號，該信號被用來使用混頻器將感興趣信號轉換為不同頻率。作為外差法而為人所知，這種頻率轉換過程產生LO頻率與感興趣信號的頻率的和頻與差頻。該和頻與差頻被稱作拍頻。雖然對於LO的輸出可取的是保持頻率穩定，但是調諧到不同頻率指示使用可變頻率振蕩器，這涉及到穩定性與可調諧性之間的折中。當前的系統採用具有壓控振蕩器(VCO)的頻率合成器來生成具有特定調諧範圍的穩定的可調諧的LO。

VCO調節器通常被用來提供VCO偏置電壓/電流。一些VCO調節器可以利用電流鏡。對於某些調節器，使用反饋迴路來感測VCO電壓(經調節的電壓)並且調整VCO電流。調節器可能顯著地貢獻於VCO相位噪聲並且通常消耗與VCO可比較的功率。對於調節器電流一般可取的是獨立於工藝、電壓和溫度(PVI)；否則，將會隨著工藝、電壓和/或溫度改變而發生的VCO電流/電壓的變化可能影響VCO擺動並且使相位噪聲性能降級。VCO調節器還可以被指定為是準確的(提供所期望的電流/電壓)、低噪聲的、功率高效的、能夠以低供應電壓工作(例如，在先進CMOS技術中)，並且出於布局目的而是緊湊的。

圖3是用於向VCO 302供應經調節電壓(Vreg)的示例電壓調節電路300的示意圖。從標記為VDD的電源電平(即，電源軌)接收功率，電路300使用PMOS電流鏡和參考電流源304作為電流匯。在電流鏡中，PMOS電晶體M1的漏極和柵極連接在一起，並且PMOS電晶體M2的漏極連接至VCO 302。電阻器R1和電容器C1可以在電晶體M1和M2的柵極之間形成低通濾波器。以這種方式，電晶體M1形成電流鏡的偏置支路，並且電晶體M2形成主支路，其中電晶體M2被偏置以使得主支路中的電流(即，供應給VCO 302的電流)複製(即，「鏡像」)通過電晶體M1在偏置支路中流動的參考電流。如圖3中所圖示的，參考電流源304可以是可變源。對於其他方面，NMOS電流鏡可以與在偏置支路中供應電流(而不是匯集電流)的參考電流源304進行組合。

通過以這種方式使用PMOS或NMOS電流鏡，電流源噪聲對相位噪聲的貢獻為高。所有電流源噪聲(in)被注入VCO 302並且被上變頻至VCO的振蕩頻率，因為VCO 302的活動負跨導電路中的交叉耦合的電晶體(如圖7A中所圖示)為電晶體M2的漏極處的噪聲提供了低阻抗路徑。另外，主支路中的經調節電流由於電流鏡的限制而隨著PVT變化，並且這種拓撲不適合用於經縮放的CMOS。此外，偏置支路中的與VCO電流可比較的電流通過被匯集至電接地(GND)而被浪費。

圖4是用於使用具有反饋的NMOS源極跟隨器向VCO 302供應經調節電壓(Vreg)的另一示例電壓調節電路400的示意圖。在電路400中，NMOS電晶體M3和M4共源共柵地被連接。針對電晶體M4的偏置沒有被示出，但是被本領域的技術人員所理解。電晶體M3的柵極由運算放大器(運放)402驅動，運算放大器402的輸出利用電阻器R1和電容器C1被低通濾波，並且它的負端子從電晶體M3的源極接收反饋(即，Vreg)。放大器402的正端子連接至參考電壓，參考電壓例如可以由參考電流源304和可變電阻(Rvar)生成。在利用電路400的恰當偏置的操作中，放大器402將驅動電晶體M3的柵極以使得電晶體M3的源極處的電壓等於由放大器感測的參考電壓。

通過使用這種源極跟隨器拓撲替代電流鏡，圖4的電壓調節電路400比圖3中的電路300具有更好的相位噪聲。這種方案的問題在於經調節電壓(Vreg)被反饋迴路保持恆定。然而，對於大多數VCO拓撲，電流將隨著PVT改變。實際上所期望則是一種用以固定VCO電流(並且因此固定它的擺動)並且隨著PVT自動地改變施加於VCO的電壓的機制。

類似於圖4，圖5是使用NMOS源極跟隨器的示例電壓調節電路500的示意圖，但是在源極跟隨器處不具有反饋。在電路500中，NMOS電晶體M4的柵極被電阻器R2和電容器C2低通濾波並且利用由電阻器R3和R4形成的分壓器被偏置。替代如電路400中那樣感測電晶體M3的源極，放大器402被配置作為緩衝器，以使得放大器的輸出電壓—其近似等於由參考電流源304和可變電阻所創建的參考電壓—驅動電晶體M3的柵極。換句話說，不是將參考電壓(Vref)設置在經調節的電壓(Vreg)處，而是Vref將被設置到如下的電壓，該電壓將電晶體M3的柵極進行偏置以在給定VCO電流的情況下實現所期望的Vreg。

在電路500中，源極跟隨器處的噪聲源被過濾，並且電晶體M3的部分噪聲將循環回到這個電晶體內。然而，參考電壓可以隨著PVT改變，並且在沒有任何另外反饋的情況下，電路500中的VCO電流變化相比電路400中將會較差。

因此，如圖6的框圖600所圖示的，可以向電壓調節電路500添加反饋迴路。如上文所描述的，電壓調節器606(諸如，電壓調節電路500)提供了用於對VCO 302進行供電的經調節電壓(Vreg)。峰值檢測器602可以被用來感測來自VCO 302中的電感器-電容器(LC)儲能電路的VCO擺動，並且基於所檢測的VCO擺動的峰值，數字控制604可以輸出一個或多個控制信號來控制電壓調節器606。例如，控制信號可以在試圖調整Vref時調整可變參考電流源304和/或可變電阻(Rvar)，Vref進而調整VCO電流以及電晶體M3的柵極處的偏置電壓。

儘管有這些添加，但是圖6中的控制迴路是複雜的、慢速的，並且在正常操作之前通常需要校準。此外，峰值檢測器602不僅具有有限的解析度，而且向VCO 302添加了額外負載，由此使VCO性能(例如，調諧範圍)降級。

因此，所需要的是一種用於為低功率、高性能的VCO提供經調節電壓/電流的功率高效的、低噪聲的且對PVT不敏感的調節器。

本公開的某些方面提供了一種用於VCO的功率高效的、低噪聲的且對PVT不敏感的調節器。該調節器基於源極跟隨器拓撲以向VCO中注入較少噪聲並且可以重用參考電流作為VCO電流的一部分以避免浪費功率。與對調節器電壓進行感測相對照，本公開的某些其他方面感測VCO電流並且使用另一反饋迴路將VCO電流調整為參考電流。

具有重用的參考電流的示例電壓調節電路

圖7A是依據本公開的某些方面的示例電壓調節電路700的示意圖。電路700將低阻抗電流鏡與NMOS共源共柵源極跟隨器進行組合，並且參考電流被供應作為VCO電流的一部分。

NMOS電晶體M3和M4組成NMOS源極跟隨器，以及NMOS電流鏡的主支路，向VCO 302供應電流I2。NMOS電晶體M5和M6組成NMOS電流鏡的偏置支路，其中參考電流源304提供參考電流(Iref＝I1)，其在參考電壓節點處被添加至I2以提供VCO電流(＝I1+I2)。以這種功率高效的方式，參考電流被重用作為VCO電流的一部分，而不是如圖3的電路300中那樣被浪費。電流鏡的主支路從第一電源電平702(VDD)接收功率，而偏置支路從具有相比第一電平702較高的電壓的第二電源電平704(VDD_H)接收功率。

在電壓調節電路700中，參考電流(也作為偏置電流而為人所知)對工藝、電壓和溫度變化不敏感。VCO電流等於N*Iref。電路700具有較低的相位噪聲並且相比圖3的電路300更為功率高效，並且相比圖5的電路500對PVT不敏感、較不複雜、且更為功率高效。電路700的緊湊型解決方案還提供了電源隔離。

圖7B是依據本公開的某些方面的示例電壓調節電路750的示意圖。類似於圖7A中的電路700，圖7B中的電路750使用NMOS電流鏡710和NMOS源極跟隨器，並且參考電流被供應作為VCO電流的一部分。然而，不是共源共柵的電晶體，電路750使用源極跟隨器和電流鏡710的主支路中的僅單個NMOS電晶體M3、以及偏置支路中的僅單個NMOS電晶體M5。

因為幾乎所有的NMOS電路都具有PMOS等價物並且反之亦然，所以圖7C是依據本公開的某些方面的使用PMOS源極跟隨器和PMOS電流鏡的示例電壓調節電路760的示意圖。電路760類似於圖7B中的電路750，區別在於參考電流源304對來自經調節電壓節點(在PMOS電晶體M1和M2的源極處)處的VCO電流的一部分的參考電流進行匯集而不是提供來源。

具有電流感測電路、電流模式比較器和反饋的示例電壓調節電路

圖8是依據本公開的某些方面的示例電壓調節電路800的示意圖，其使用NMOS共源共柵源極跟隨器、電流感測電路810和向源極跟隨器提供反饋的電流模式比較器820。提供電流以驅動VCO302，源極跟隨器包括NMOS電晶體M3和M4並且分別類似於圖4和圖5的電路400、500中的NMOS共源共柵源極跟隨器。然而，電路800中的反饋從電流模式比較器820被提供給電晶體M3的柵極。

電流感測電路810包括共源共柵的四個NMOS電晶體M7、M8、M9和M10。電晶體M4的柵極連接至電晶體M7的柵極以類似地對電晶體M4和M7進行偏置。電晶體M3的柵極連接至電晶體M8的柵極。源極跟隨器的輸出(即，電晶體M3的源極)處的經調節電壓(Vreg)由運算放大器(運放)812的正端子所感測。電晶體M9的柵極被偏置電壓(VB)偏置。放大器812的負端子連接至電晶體M8的源極與電晶體M9的漏極之間的節點(Vreg*)，並且放大器812驅動電晶體M10的柵極，以使得負端子處的Vreg*近似等於正端子處的Vreg。

電流模式比較器820包括用於供應參考電流(Iref)的參考電流源304、以及兩個NMOS電晶體M11和M12。電晶體M11的柵極被偏置電壓偏置，諸如VB偏置電流感測電路810中的電晶體M9的柵極。電晶體M12的柵極連接至電流感測電路810中的放大器812的輸出。以這種方式，電晶體M11和M12類似於電晶體M9和M10被驅動，但是可以具有不同的電流。Iref經過電晶體M11和12兩者，由此在電晶體M11的漏極處創建反饋電壓(Vfb)。經由電阻器R1連接至電晶體M3和M8的柵極，反饋電壓隨著放大器812的輸出改變而向上或向下被調整。通過電晶體M9和M10的電流(I_sense)隨著放大器812的輸出改變而被調整以維持Vreg*等於Vreg。電流模式比較器820不限於圖8中所示出的電路，並且可以包括用來將所感測電流(I_sense)與參考電流(Iref)進行比較的任何組件。

對於某些方面，電路800可以包括開關S1以在啟動期間短接電阻器R1，而開關S1在電路的正常操作期間可以斷開。電路800還可以包括開關S2以在啟動期間拉高電晶體M3的柵極。開關S2在正常操作期間可以斷開。

圖8的電路800提供的VCO電流對PVT不敏感並且等於N*Iref，其中N是I_sense與VCO電流的比率。電路800也適合用於經縮放的CMOS和低電壓應用。

上文所描述的各種操作或方法可以由能夠執行對應功能的任何適合部件來執行。該部件可以包括各種硬體和/或軟體的(多個)組件和/或(多個)模塊，包括但不限於電路、專用集成電路(ASIC)、或處理器。一般而言，在存在附圖中所圖示的操作的場合，那些操作可以具有帶有類似編號的對應配對的「部件加功能」組件。

例如，用於發射的部件可以包括發射器(例如，圖2中所描繪的用戶終端120的收發器前端254或者圖2中所示出的接入點110的收發器前端222)和/或天線(例如，圖2中所繪製的用戶終端120m的天線252ma至252mu或者圖2中所圖示的接入點110的天線224a至224ap)。用於接收的部件可以包括接收器(例如，圖2中所描繪的用戶終端120的收發器前端254或者圖2中所示出的接入點110的收發器前端222)和/或天線(例如，圖2中所繪製的用戶終端120m的天線252ma至252mu或者圖2中所圖示的接入點110的天線224a至224ap)。用於處理的部件或者用於確定的部件可以包括處理系統，處理系統可以包括一個或多個處理器，諸如圖2所圖示的用戶終端120的RX數據處理器270、TX數據處理器288、和/或控制器280。

如本文所使用的，術語「確定」涵蓋各種各樣的動作。例如，「確定」可以包括計算、運算、處理、推導、調查、查找(例如，在表格、資料庫或另一數據結構中查找)、查明等。此外，「確定」可以包括接收(例如，接收信息)、訪問(例如，訪問存儲器中的數據)等。此外，「確定」可以包括解析、選擇、選取、建立等。

如本文所使用的，提及項目列表中的「至少一個」的短語是指那些項目的任何組合，包括單一成員。作為示例，「a,b或c中的至少一個」意圖為覆蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。

關於本公開所描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路可以利用被設計為執行本文所描述的功能的通用處理器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、或其他可編程邏輯設備(PLD)、分立門或電晶體邏輯、分立硬體組件、或者它們的任何組合來實施或執行。通用處理器可以是微處理器，但是在替換方式中，處理器可以是任何商用處理器、控制器、微控制器、或狀態機。處理器還可以被實施為計算設備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、與DSP核心相結合的一個或多個微處理器、或者任何其他這樣的配置。

本文所公開的方法包括用於實現所描述方法的一個或多個步驟或動作。不偏離權利要求的範圍，方法步驟和/或動作可以彼此互換。換句話說，除非規定了步驟或動作的具體順序，否則不偏離權利要求的範圍，具體步驟和/或動作的順序和/或使用可以被修改。

所描述的功能可以被實施在硬體、軟體、固件、或者它們的任何組合中。如果被實施在硬體中，則示例硬體配置可以包括無線節點中的處理系統。處理系統可以利用總線架構來實施。取決於處理系統的具體應用以及總體設計約束，總線可以包括任何數目的互連總線和橋接器。總線可以將包括處理器、機器可讀介質和總線接口的各種電路連結在一起。除了其他事物之外，總線接口可以被用來將網絡適配器經由總線連接至處理系統。網絡適配器可以被用來實施PHY層的信號處理功能。在用戶終端120(參見圖1)的情況中，用戶接口(例如，小鍵盤、顯示器、滑鼠、操縱杆等)也可以連接至總線。總線還可以連結各種其他電路，諸如時序源、外設、電壓調節器、功率管理電路等，它們在本領域是公知的並且因此將不再進一步描述。

處理系統可以被配置為通用處理系統，其具有提供處理器功能的一個或多個微處理器以及提供機器可讀介質的至少一部分的外部存儲器，它們全部都通過外部總線架構與其他支持電路連結在一起。替換地，處理系統可以利用ASIC(專用集成電路)來實施，ASIC具有集成到單個晶片中的處理器、總線接口、用戶接口(在接入終端的情況中)、支持電路、以及機器可讀介質的至少一部分，或者利用一個或多個FPGA(現場可編程門陣列)、PLD(可編程邏輯設備)、控制器、狀態機、選通邏輯、分立硬體組件、或任何其他適合電路、或者能夠執行貫穿本公開所描述的各種功能的電路的任何組合來實施。本領域的技術人員將會認識到，如何針對處理系統最佳地實施所描述的功能取決於特定的應用以及施加於總體系統上的總體設計約束。

將理解，權利要求不限於上文說明的精確配置和組件。不偏離權利要求的範圍，可以在上文所描述的方法和裝置的布置、操作和細節中進行各種修改、改變和變化。