專利名稱：采用有源電感的中頻lc并聯(lián)諧振回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用有源電感的中頻LC并聯(lián)諧振回路。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會，各種無線通信技術(shù)比如GSM、 CDMA、 GPS、 WLAN (802.11a,llb,llg)、 ZigBee等已經(jīng)和我們的日常生活息息相關(guān)。據(jù)預(yù)測，幾乎每隔6個月就會有一種新的無線 應(yīng)用出現(xiàn)并成為標(biāo)準(zhǔn)，而這些標(biāo)準(zhǔn)衍生的應(yīng)用會逐步深入我們生活，成為一種生活的必需。 這就意味著為了適應(yīng)這種需求我們需要購買和配置多種硬件設(shè)備，這將給人們的生活帶來 極大的不便。所以，現(xiàn)在有很多關(guān)于多模收發(fā)機(jī)和軟件無線電的研究，其目的就是為了使 一套系統(tǒng)可以兼容很多無線協(xié)議，方便使用，節(jié)約成本。
在設(shè)計適用于多協(xié)議的中頻電路時，不可避免的需要多種不同特點(diǎn)的濾波電路。當(dāng)需 要高性能窄帶濾波器時往往需要LC并聯(lián)諧振回路。由于中頻頻率較低，往往需要采用較 大數(shù)值的電容和電感，占用大量的芯片面積。所以研究出一種節(jié)省面積且具有較高Q值的 中頻LC并聯(lián)諧振回路非常具有學(xué)術(shù)和實用價值。
現(xiàn)有一種采用有源電感的組成諧振網(wǎng)絡(luò)的窄帶放大器，具體參考Stepan Lucyszynand Ian D. Robertson, "Monolithic Narrow-Band Filter Using Ultrahigh-Q Tunable Active Inductors", IEEE TRANS ACTIOUS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, 1994。 作者采用一種高Q值的有源電感和寄生電容組成諧振網(wǎng)絡(luò)，來進(jìn)行窄帶濾波。但如果用于 中頻電路，采用寄生電容其數(shù)值是不夠的，仍然需要較大的芯片面積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種能滿足中頻電路對高Q值LC并聯(lián)回路的需求，同時能極 大地節(jié)約芯片面積的中頻LC并聯(lián)諧振回路。
本發(fā)明提出的中頻LC并聯(lián)諧振回路采用有源電感，由有源電感及密勒等效電容構(gòu)成。 其電路原理見圖l所示。其中有源電感由8個MOS管1、 2、 3、 4、 6、 7、 8、 9組成；密 勒等效電容由電容器13接于NMOS管12漏柵極之間等效而成。其中4個MOS管l、 2、 3、 4組成單端輸入單端輸出前饋放大器。其中2個NMOS管l、 2為放大管，2個PMOS 管3、 4為電流鏡負(fù)載。NMOS管1為共源放大管，柵極接節(jié)點(diǎn)14，源極接尾電流源5， 漏極輸出到電流鏡結(jié)構(gòu)負(fù)載PMOS管3的漏極和柵極。NMOS管2柵極接直流偏置電平， 源極接尾電流5，漏極接節(jié)點(diǎn)15。 2個PMOS管3、 4為電流鏡負(fù)載，源極均接高電平，漏
極分別接2個NMOS管1、 2漏極，PMOS管3柵極和漏極相連，同時PMOS管4柵極相 連。4個MOS管6、 7、 8、 9組成反饋放大器，其中，2個PMOS管6、 8為放大管，柵極 接節(jié)點(diǎn)15，源極接高電平，漏極接共柵控制的2個PMOS管7、 9源極。2個PMOS管7、 9為共柵控制管，漏極均接節(jié)點(diǎn)14，柵極分別接控制電壓Vcl和Vcn。 2個NMOS管10、 12為電流鏡接法，源極接地，NMOS管10的漏柵接于節(jié)點(diǎn)14，同時與NMOS管12柵極 相連。NMOS管12漏極接負(fù)載PMOS管11漏極。PMOS管11為負(fù)載管，源極接高電平， 柵極接偏置電壓。電容13兩端分別接在節(jié)點(diǎn)14和NMOS管12漏極。電容16接在節(jié)點(diǎn) 15和地之間。
本發(fā)明電路可滿足中頻電路對高Q值LC并聯(lián)回路的需求，同時能大大節(jié)約芯片面積。


圖1為本發(fā)明提出的采用有源電感的中頻LC并聯(lián)諧振回路電路原理圖。
標(biāo)號說明1、 2、 10、 12為NMOS管；3、 4、 6、 7、 8、 9、 11為PMOS管；13、 16
為電容；5為電流源；14、 15為節(jié)點(diǎn)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。
在圖l所示的電路中，中頻LC并聯(lián)諧振回路由有源電感和密勤等效電容構(gòu)成，其中， 有源電感由8個MOS管1、 2、 3、 4、 6、 7、 8、 9組成；密勒等效電容由電容器13接于 NMOS管12漏柵極之間等效而成。其中MOS管l、 2、 3、 4組成單端輸入單端輸出前饋 放大器。其中2個NMOS管1、 2為放大管，2個PMOS管3、 4為電流鏡負(fù)載。NMOS 管1為共源放大管，柵極接節(jié)點(diǎn)14，源極接尾電流源5，漏極輸出到電流鏡結(jié)構(gòu)負(fù)載PMOS 管3的漏極和柵極。NMOS管2柵極接直流偏置電平，源極接尾電流5，漏極接節(jié)點(diǎn)15。 2個PMOS管3、 4為電流鏡負(fù)載，源極均接高電平，漏極分別接2個NMOS管1、 2漏極， PMOS管3柵極和漏極相連，同時PMOS管4柵極相連。4個MOS管6、 7、 8、 9組成反 饋放大器，其中，2個PMOS管6、 8為放大管，柵極接節(jié)點(diǎn)15，源極接高電平，漏極接 共柵控制2個PMOS管7、 9源極。2個PMOS管7、 9為共柵控制管，漏極均接節(jié)點(diǎn)14， 柵極分別接控制電壓Vcl和Vcn。 2個NMOS管10、 12為電流鏡接法，源極接地，NMOS 管10的漏柵接于節(jié)點(diǎn)14，同時與NMOS管12柵極相連。NMOS管12漏極接負(fù)載PMOS 管11漏極。PMOS管11為負(fù)載管，源極接高電平，柵極接偏置電壓。電容13兩端分別接 在節(jié)點(diǎn)14和NMOS管12漏極。電容16接在節(jié)點(diǎn)15和地之間。
本發(fā)明中，有源電感為回環(huán)接法的兩級放大器，第一級前饋放大器為MOS管1、2、3、 4組成，反饋放大器為PMOS管6、 7、 8、 9組成。設(shè)前饋放大器跨導(dǎo)為Gml，反饋放大器跨導(dǎo)為Gm2，電容16的值為C,則從節(jié)點(diǎn)14看進(jìn)去的等效電感值為:<formula>complex formula see original document page 5</formula>
從節(jié)點(diǎn)14看進(jìn)去的等效密勒電容為 <formula>complex formula see original document page 5</formula>
其中C13為電容13的電容值，Av為NMOS管12的電壓放大倍數(shù)。節(jié)點(diǎn)14的寄生電 容跟密勒電容相比很小，可以忽略。
從以上分析可以看出，要快速確定LC諧振回路的頻率，應(yīng)該先調(diào)整控制電壓Vcl Vcn，使有源電感值可電容值向相同方向改變，再調(diào)整電流源5的尾電流值使電感值緩慢 變化，以確定頻率。
權(quán)利要求
1、一種采用有源電感的中頻LC并聯(lián)諧振回路，其特征在于由有源電感及密勒電容構(gòu)成，其中有源電感由8個MOS管(1、2、3、4、6、7、8、9)組成；密勒等效電容由電容器(13)接于NMOS管(12)漏柵極之間等效而成；有源電感為回環(huán)接法的兩級放大器，第一級前饋放大器為4個MOS管(1、2、3、4)組成，反饋放大器由4個PMOS管(6、7、8、9)組成；其中2個NMOS管(1、2)為放大管，2個PMOS管(3、4)為電流鏡負(fù)載；NMOS管(1)為共源放大管，柵極接節(jié)點(diǎn)(14)，源極接尾電流源(5)，漏極輸出到電流鏡結(jié)構(gòu)負(fù)載PMOS管(3)的漏極和柵極；NMOS管(2)柵極接直流偏置電平，源極接尾電流(5)，漏極接節(jié)點(diǎn)(15)；2個PMOS管(3、4)為電流鏡負(fù)載，源極均接高電平，漏極分別接2個NMOS管(1、2)漏極，PMOS管(3)柵極和漏極相連，同時PMOS管(4)柵極相連；2個PMOS管(6、8)為放大管，柵極接節(jié)點(diǎn)(15)，源極接高電平，漏極接共柵控制的2個PMOS管(7、9)源極，2個PMOS管(7、9)為共柵控制管，漏極均接節(jié)點(diǎn)(14)，柵極分別接控制電壓Vcl和Vcn；2個NMOS管(10、12)為電流鏡接法，源極接地，NMOS管(10)的漏柵接于節(jié)點(diǎn)(14)，同時與NMOS管(12)柵極相連。NMOS管(12)漏極接負(fù)載PMOS管(11)漏極；PMOS管(11)為負(fù)載管，源極接高電平，柵極接偏置電壓；電容(13)兩端分別接在節(jié)點(diǎn)(14)和NMOS管(12)漏極；電容(16)接在節(jié)點(diǎn)(15)和地之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體為采用有源電感的中頻LC并聯(lián)諧振回路。它主要由可調(diào)有源電感及密勒等效電容組成。其中，有源電感為回環(huán)接法的兩級放大器，密勒等效電容為電容器跨接于放大器輸入輸出兩端形成。有源電感和密勒等效電容值均受控制值控制，而有源電感還可以通過調(diào)整其尾電流控制其值。本發(fā)明所提出的諧振回路調(diào)諧方便迅速，節(jié)約芯片面積。
文檔編號H03H11/02GK101197560SQ20071017330
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者周曉方, 曹圣國 申請人:復(fù)旦大學(xué)