阅读说明：本技术 一种用于射频收发系统的抑制温漂的无晶振压控振荡器 (Crystal-free voltage-controlled oscillator for restraining temperature drift of radio frequency transceiving system ) 是由 邓金鸣 邸庆祥 于 2019-10-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于射频收发系统的抑制温漂的无晶振压控振荡器,涉及集成电路领域,所述无晶振压控振荡器被设置于差分LC震荡电路中,所述差分LC震荡电路中包括VDD端和GND端,在所述VDD端与所述GND端之间还设有VCO和电容阵列。本发明提供的无晶振压控振荡器不需要外部晶振,且内部只需要DAC+VCO就可以实现发射频率的调制,结构简单,功耗低。另外,本发明采用温度补偿电容阵列,解决了电容容值随温度变化的问题。(The invention discloses a crystal-free voltage-controlled oscillator for inhibiting temperature drift of a radio frequency transceiving system, and relates to the field of integrated circuits. The crystal-free voltage-controlled oscillator provided by the invention does not need an external crystal oscillator, can realize the modulation of the transmitting frequency only by DAC + VCO, and has simple structure and low power consumption. In addition, the invention adopts the temperature compensation capacitor array, thus solving the problem that the capacitance value of the capacitor changes along with the temperature.)

一种用于射频收发系统的抑制温漂的无晶振压控振荡器

技术领域

本发明涉及集成电路领域，涉及一种压控振荡器电路，可应用在无晶振射频收发系统中，尤其涉及一种用于射频收发系统的抑制温漂的无晶振压控振荡器。

背景技术

现有的无线收发系统中通常采用带晶振的锁相环系统，但需要外置晶振，成本偏高，且需要鉴频鉴相器、电荷泵和小数分频等形成闭环反馈系统，结构复杂，功耗较大。

而单VCO系统由于随着时间的推移，芯片温度逐渐提升，导致电容的容值随着温度变化发生频率的偏移，因此单VCO电路由于温漂、频率不稳等原因通常不能用在无线射频收发系统中。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种新的压控振荡器电路，能够克服现有技术中存在的上述问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在没有外部晶振的情况下实现发射频率的调制，并解决电容容值随温度变化的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于射频收发系统的抑制温漂的无晶振压控振荡器，其特征在于，所述无晶振压控振荡器被设置于差分LC震荡电路中，所述差分LC震荡电路中包括VDD端和GND端，在所述VDD端与所述GND端之间还设有VCO和电容阵列。

进一步地，所述差分LC震荡电路的震荡频率为：

进一步地，所述电容阵列所采用的电容为可变电容，所述可变电容的容值随温度升高而变大，若没有温度补偿，所述震荡频率将变低。

进一步地，所述电容阵列包括频率调节电容阵列、抑制温漂电容阵列和调制电容阵列。

进一步地，所述频率调节电容阵列包括一个或多个单元，所述每个单元包括OSCN、OSCP以及数字信号D，0表示电容通路关闭，1表示电容通路关闭；所述频率调节电容阵列由大容值的电容组成。

进一步地，所述抑制温漂电容阵列中电容的电压是由所述VDD端经过一个二极管V_BE产生。

进一步地，所述二极管V_BE和温度的关系式如下：

进一步地，所述调制电容阵列由较小容值的电容组成。

进一步地，DAC输出的模拟电压直接加在电容上，不同的DAC输入对应频率微小的变化，实现基带信号在载波信号上的调制。

进一步地，从K<0>到K<2>调节接入电容的个数，从而调节频率变化的快慢。

本发明提供的一种用于射频收发系统的抑制温漂的无晶振压控振荡器不需要外部晶振，且内部只需要DAC+VCO就可以实现发射频率的调制，结构简单，功耗低。

另外，本发明采用温度补偿电容阵列，解决了电容容值随温度变化的问题。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的VCO电路结构；

图2是本发明的一个较佳实施例的频率调节电容阵列；

图3是本发明的一个较佳实施例的抑制温漂电容阵列；

图4是本发明的一个较佳实施例的调制电容阵列。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，为VCO电路结构示意图。

在图1中，无晶振压控振荡器被设置于差分LC震荡电路中，差分LC震荡电路中包括VDD端和GND端，在VDD端与GND端之间还设有VCO和电容阵列。

其中，差分LC震荡电路的震荡频率为：

其中，电容阵列所采用的电容为可变电容，可变电容的容值随温度升高而变大，若没有温度补偿，震荡频率将变低。

其中，电容阵列包括频率调节电容阵列、抑制温漂电容阵列和调制电容阵列。

其中，频率调节电容阵列(如图2所示)包括一个或多个单元，每个单元包括OSCN、OSCP以及数字信号D，0表示电容通路关闭，1表示电容通路关闭；频率调节电容阵列由大容值的电容组成。频率调节电容阵列对频率进行粗调，将频率控制在一个大致的范围内。

其中，抑制温漂电容阵列(如图3所示)中电容的电压是由VDD端经过一个二极管V_BE产生。

其中，二极管V_BE和温度的关系式如下：

当V_BE＝750mV，m＝-1.5，上述表达式的值为-1.5mV/K，是负温度系数。随着温度升高，Vctrl变大，电容两端电压变小，电容的容值变小，补偿温度带来的负面效应。

其中，调制电容阵列(如图4所示)由较小容值的电容组成。

其中，DAC输出的模拟电压直接加在电容上，不同的DAC输入对应频率微小的变化，实现基带信号在载波信号上的调制。

其中，从K<0>到K<2>调节接入电容的个数，从而调节频率变化的快慢。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。