專利名稱：數(shù)字控制電容電路以及高分辨率數(shù)字控制振蕩器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電子電路，特別是有關(guān)于一種數(shù)字控制振蕩器。
技術(shù)背景目前，數(shù)字控制振蕩器(DCO)用以產(chǎn)生頻率控制周期信號(hào)的電路，數(shù)字控 制振蕩器是由數(shù)字句柄(digital control word)控制。圖1A是描述已知的數(shù) 字控制振蕩器(DCO)100A，其包含一對(duì)交叉耦合NM0S晶體管Ml及M2，其是 用以產(chǎn)生正反饋回路于第一輸出節(jié)點(diǎn)V01及第二輸出節(jié)點(diǎn)V02， 一對(duì)電感LI 及L2為Ml及M2的負(fù)載，且變?nèi)萜?varactor)陣列110并聯(lián)于晶體管Ml及 M2的輸出端(或漏極端)之間以提供可調(diào)電容。圖1A中，VDD表示第一固定電 位節(jié)點(diǎn)，VSS則表示第二固定電位節(jié)點(diǎn)。變?nèi)萜麝嚵?10包含N個(gè)變?nèi)萜鲗?duì)(例如第一對(duì){101，102}、第二對(duì) (111,112)、第三對(duì)U21，122)以此類推)，其中N為整數(shù)。變?nèi)萜鳛殡娙莸奶?殊形式，其電容值是與供應(yīng)電壓的大小有關(guān)。圖1B是描述電壓供應(yīng)電容產(chǎn)生 電容值的轉(zhuǎn)換特征。當(dāng)供應(yīng)電壓上升時(shí)，變?nèi)萜鞯碾娙葜到咏钚‰娙葜?Cmin。當(dāng)供應(yīng)電壓下降時(shí)，變?nèi)萜鞯碾娙葜到咏畲箅娙葜礐max。如此，當(dāng) 供應(yīng)電壓足夠大或足夠小時(shí)可得到最小電容值Cmin或最大電容值Cmax。在圖1A中，變?nèi)萜麝嚵?10接收包含N控制位的N-位(bit)句柄[N-l: 0]。 每一句柄任一個(gè)位為邏輯l(例如足夠大的電壓)或邏輯O(例如足夠低的 電壓)，且用以控制任一變?nèi)萜鲗?duì)。每一可變電容對(duì)包含第一變?nèi)萜骷暗诙?容器。第一變?nèi)萜魇桥c第一輸出節(jié)點(diǎn)V01的一端連接并于另一端輸出句柄。 第二變?nèi)萜鬟B接第二輸出節(jié)點(diǎn)V02的一端并于另一端輸出相同的句柄。舉例 而言，第一變?nèi)萜?01是與第一輸出節(jié)點(diǎn)V01連接于一端且于另一端輸出控 制位D[O],第二可變電容102是與第二輸出節(jié)點(diǎn)V02連接于一端且于另一端 輸出控制位D[O]。此種情況下，變?nèi)萜麝嚵?10的綜效(total effective) 電容值可在N'Cmin/2及N'Cmax/2之間可調(diào)整，其中步長(step)為 (Cmax-Cmin)/2。在此，由r除以二 (/2)」說明了 一變?nèi)萜鲗?duì)是由兩個(gè)可變
電容串聯(lián)所形成以及其綜效電容值。如圖1A所見，兩輸出節(jié)點(diǎn)V01及V02用 以產(chǎn)生的差動(dòng)信號(hào)。如圖1A,變?nèi)萜麝嚵蠭IO及兩電感Ll及L2形成具有共振頻率的共振器 電路，其大約等于數(shù)字控制振蕩器(DCO)100A的振蕩頻率。交叉耦合賜OS晶 體管對(duì)Ml及M2提供一增益以支持(sustain)振蕩，但在振蕩頻率有其纟敬小影 響。因此，數(shù)字控制振蕩器(DCO) 100A的振蕩頻率大約可在^兀^'W'C歸及 V^Vn^"之間調(diào)整,其中L是表示電感L1及L2的電容值。數(shù)字控制振蕩器(DCO) 100A的頻率調(diào)整分辨率被限制在(Cmax-Cmin) /2， (例如變?nèi)萜麝嚵?10的綜效電容值的增加量)。理論上，使用非常小的變 容器們所造成的增加量(Cmax-Cmin)/2可以非常小且可達(dá)到高分辨率。然而， 在實(shí)務(wù)上，制造流程可制造出的變?nèi)萜鞯淖钚〕叽缬衅湎拗啤Ｒ阅壳暗募夹g(shù) 來說，標(biāo)準(zhǔn)CMOS制程，舉例而言，變?nèi)萜麝嚵?10的增益電容值可達(dá)到毫微 ;微法拉第(femto-Ferads， fF或1(T"F)的數(shù)量級(jí)。在許多應(yīng)用中，頻率調(diào)整 的適用分辨率并沒有非常高。有鑒于已知技術(shù)的各項(xiàng)問題，為了能夠兼顧解決之，本發(fā)明人基于多年 研究開發(fā)與諸多實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)，提出一種延展可調(diào)頻率范圍的數(shù)字控制振蕩器及 其方法，以作為改善上述缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式與依據(jù)。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的之一就是在于提供一種數(shù)字控制振蕩器及其方 法，以解決已知的問題。本發(fā)明的目的之一在于提供一種數(shù)字控制振蕩器及其方法，可延展該數(shù) 字控制振蕩器的可調(diào)頻率范圍。根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種數(shù)字控制振蕩 器(DCO)及其制造方法，其在頻率調(diào)整方面具有高分辨率。數(shù)字控制振蕩器 (DCO)接收包含多個(gè)位的第一數(shù)字句柄，及在第一輸出節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生振蕩頻率的振 蕩信號(hào)，此振蕩信號(hào)是對(duì)應(yīng)第一數(shù)字句柄。在一實(shí)施例中，數(shù)字控制振蕩器 (DCO)包含第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)，其包含具有可調(diào)整電容值的電容性電路、 具有第一電容值的電容及具有第二電容值的第二電容。電容性電路是由第一 數(shù)字句柄控制且可調(diào)電容值是在下界限及上界限之間調(diào)整。第一電容具有第 一終端以耦合至電容性電路的第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)。第二電容是耦合于第一內(nèi)電 路節(jié)點(diǎn)及第一輸出節(jié)點(diǎn)之間。在一應(yīng)用中，第一電容值大于(例如至少大于
IO倍)可調(diào)電容值的上界限，此時(shí)第二電容值小于(例如不大于一個(gè)數(shù)量級(jí)) 第一電容值。舉例來說，電容性電路的可調(diào)電容值具有可調(diào)整步長，以對(duì)應(yīng)第一數(shù)字 句柄的增加量，且最低步長受最小元件規(guī)格束縛，此最小元件是利用特定制 造程序產(chǎn)生。在并聯(lián)配置中，第一電容的第一電容值是結(jié)合可調(diào)電容值，且 在串聯(lián)的配置中，第二電容的第二電容值結(jié)合第一電容值及可調(diào)電容值以產(chǎn) 生第一有效電容值并通過第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)的第一輸出節(jié)點(diǎn)輸出。第一 有效電容值具有有效步長，其是對(duì)應(yīng)第一數(shù)字句柄的增加量。通過選擇第一 電容值以大于可調(diào)電容的上界限且第二電容值小于第一電容值，以使有效步 長小于(或分?jǐn)?shù)為)可調(diào)步長。數(shù)字控制振蕩器(DC0)的頻率調(diào)整分辨率增加則 使第一有效電容值的有效步長減少。在一實(shí)施例中，電容性電路包含多個(gè)變?nèi)萜?，每一變?nèi)萜骶哂械谝唤K端 及第二終端，第一終端耦合第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)，第二終端耦合第一數(shù)字句柄的 獨(dú)立位?？烧{(diào)步長依據(jù)各自變?nèi)萜?例如較小變?nèi)萜魈峁┹^小可調(diào)步長)的 數(shù)值(或規(guī)格)以決定限制部分。 一 電阻耦合于第 一 內(nèi)電部節(jié)點(diǎn)及第 一 實(shí)質(zhì)固 定電位節(jié)點(diǎn)，以對(duì)多個(gè)變?nèi)萜鹘⑵珘籂顟B(tài)(例如在第一終端的偏壓電壓)。 在一應(yīng)用中，第一電容具有第二終端以耦合第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)，且第一 數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)在第一輸出節(jié)點(diǎn)中提供第一有效電容值于一單端上。在另 一 實(shí)施例中，電容性電路包含多個(gè)耦合于第 一 內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二內(nèi) 電路節(jié)點(diǎn)之間的從屬電路(例如變?nèi)萜鲗?duì))。每一從屬電路是由第一數(shù)字句 柄中多個(gè)位的其一控制。第一變?nèi)萜骶哂械谝唤K端及第二終端，第一終端耦 合第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)，第二終端耦合第一數(shù)字句柄的獨(dú)立位。第二變?nèi)萜骶哂?第一終端及第二終端，第一終端耦合第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)，第二終端耦合第一數(shù) 字句柄中多個(gè)位的其一。建立偏壓狀態(tài)(例如偏壓電壓)予電容性電路(第一 及第二變?nèi)萜?，第一電阻耦合于第一變?nèi)萜?或第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn))的第一終端 及第一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間，此時(shí)第二電阻耦合于第二變?nèi)萜?或第二內(nèi)電 路節(jié)點(diǎn))的第一終端及第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間。第一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)及 第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)具有相同的電位。在一應(yīng)用中，第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)還包含具有第三電容值的第三電容。 第一電容耦合于第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)，此時(shí)第三電容耦合于第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第 二輸出節(jié)點(diǎn)之間。第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)提供第一有效電容值于差動(dòng)配置穿 過第一及第二輸出節(jié)點(diǎn)。第一有效電容值實(shí)際上與第三電容、第二電電容及 電容性電路及第一電容的并聯(lián)配置所形成的串聯(lián)組合的電容值相等。在一實(shí) 施例中，第三電容是大約與第二電容值相等，第一電容值至少為第二電容值的10倍，以使第一有效電容值的有效步長小于電容性電路的可調(diào)步長。在一實(shí)施例中，使用在電容性電路中的可調(diào)電容實(shí)際上每一個(gè)均相同。位中的第 一邏輯等級(jí)，且具有相似的高電容值是對(duì)應(yīng)邏輯位中的第二邏輯等 級(jí)。利用相似的變?nèi)萜餍纬傻碾娙菪噪娐肥菍?duì)于輸出電容值(或可調(diào)電容值) 具有相似的增加量(或相同步長)以對(duì)應(yīng)輸入句柄的每一增加量(或超過輸入 句柄的整體范圍)。然而，第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)的第一有效電容值也許不具 有大于輸入句柄的整體范圍的不同的步長。在另一實(shí)施例中，電容性電路中的變?nèi)萜骶哂歇?dú)立權(quán)重，以使第一數(shù) 字句柄的每一增加量對(duì)第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)的第一有效電容值產(chǎn)生相似的 增加量。舉例來說，變?nèi)萜骶哂胁煌臋?quán)重(或不同尺寸)使電容性電路中兩 個(gè)或更多個(gè)變?nèi)萜骶哂胁煌娙葜狄詫?duì)應(yīng)多個(gè)位的其一的第一邏輯等級(jí)或第 二邏輯等級(jí)。電容性電路的輸出電容值也許不具有大于第一邏輯句柄的整體 范圍的相同的步長。但變?nèi)萜鹘?jīng)由加權(quán)以使具有相同步長的第一數(shù)字控制電 容網(wǎng)絡(luò)的第 一有效電容是與第 一數(shù)字句柄的整體跨接。在一實(shí)施例中，數(shù)字控制振蕩器(DCO)還包含交叉耦合晶體管對(duì)、第四電 容、第一電感及第二電感。交叉耦合晶體管對(duì)耦合于第一輸出節(jié)點(diǎn)及第二輸 出節(jié)點(diǎn)之間。第四電容亦耦合于第一輸出節(jié)點(diǎn)及第二輸出節(jié)點(diǎn)之間。第一電 感耦合于第一輸出節(jié)點(diǎn)及第三實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間。第二電感耦合于第二 輸出節(jié)點(diǎn)及第三實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間。在一些應(yīng)用方面，數(shù)字控制振蕩器(DCO)還包含第二數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)耦 合于第一輸出節(jié)點(diǎn)及第二輸出節(jié)點(diǎn)之間。第二數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò)建立第二有效電 容值以對(duì)應(yīng)第二數(shù)字句柄。第二電容值的增加量是對(duì)應(yīng)第二數(shù)字句柄的增加 量，如此可區(qū)別第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)的第一有效電容值的增加量以對(duì)應(yīng)第 一數(shù)字句柄的增加量。第二數(shù)字句柄提供數(shù)字控制振蕩器(DC0)的振蕩頻率的 附加控制。更進(jìn)一步來說，第二有效電容值可具有不同步長，而后第一有效 電容值的有效步長提供振蕩頻率再一不同分辨率的控制。舉例而言， 一數(shù)字句柄用以頻率粗調(diào)，另 一數(shù)字句柄進(jìn)行數(shù)字控制振蕩器的頻率^f鼓調(diào)。
在一實(shí)施例中，第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)用以控制數(shù)字控制振蕩器(DC0) 的振蕩頻率，數(shù)字控制振蕩器(DCO)的振蕩頻率是實(shí)施于環(huán)式振蕩器配置。環(huán) 式振蕩器包含多個(gè)耦合于封閉回路的增益級(jí)。每一增益級(jí)具有差動(dòng)輸入及差 動(dòng)輸出。差動(dòng)輸出的一增益級(jí)是耦合差動(dòng)輸入中具反向極性的另一增益級(jí)。 第一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)由耦合差動(dòng)輸出以導(dǎo)入延遲，藉以調(diào)整振蕩頻率。 附加數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò)可平行耦合于第 一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)或耦合于具有另 一增 益級(jí)的差動(dòng)輸出以提供振蕩頻率的附加控制。在一些應(yīng)用中，附加數(shù)字控制 電容網(wǎng)絡(luò)及第 一數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)通過不同數(shù)字句柄控制或依據(jù)不同的步長 以產(chǎn)生個(gè)別有效電容值，藉以簡化不同分辨率中的頻率調(diào)整。在一實(shí)施例中， 一用以實(shí)施DC0的方法包含利用包含電容網(wǎng)絡(luò)的振蕩拓 仆，其中DC0的振蕩頻率至少一部分是通過電容網(wǎng)絡(luò)的有效電容值以決定。 在一實(shí)施樣態(tài)中，N-位(bit)數(shù)字控制號(hào)用以控制具有第一可變電容值的第一 可變電容電路，其中N為大于1的整數(shù)。第二電容電性并聯(lián)耦合于第一可變 電容電路以形成具有第二可變電容值的第二可變電容電路。第三電容電性串 聯(lián)耦合第二可變電容電路以形成具有第三可變電容值的第三可變電容電路。更詳細(xì)地說，數(shù)字控制振蕩器(DC0)的電容網(wǎng)絡(luò)包含第三變?nèi)菥W(wǎng)絡(luò)且其是 用以提供數(shù)字控制振蕩器(DCO)高分辨率的頻率調(diào)整。舉例而言，第一可變電 容電路的第一可變電容值具有第一步長以對(duì)應(yīng)數(shù)字控制信號(hào)的增加量。第二 電容及第三電容可被定義以使電容網(wǎng)絡(luò)的有效電容值具有第二步長，其為第 一步長的分?jǐn)?shù)。在一實(shí)施樣態(tài)中，第二電容值大于第一可變電容值的最大值 且第三電容值小于第二電容值。電容網(wǎng)絡(luò)的有效電容值與數(shù)字句柄交互作用 以決定數(shù)字控制振蕩器(DC0)的頻率調(diào)整范圍，此時(shí)第二步長用以決定數(shù)字控 陣振蕩器頻率調(diào)整的分辨率。一實(shí)施例中，第一可變電容電路包含N變?nèi)輳膶匐娐返碾娦圆⒙?lián)配置。 每一變?nèi)輳膶匐娐樊a(chǎn)生最大電容值或最小電容值以對(duì)應(yīng)N-位數(shù)字控制信號(hào)的 多個(gè)位的其一的狀態(tài)。在一實(shí)施樣態(tài)中，每一變?nèi)輳膶匐娐钒瑑蓚€(gè)變?nèi)萜?經(jīng)由N-位數(shù)字控制信號(hào)的多個(gè)位的其一于一公共節(jié)點(diǎn)電性串聯(lián)耦合。在一些 應(yīng)用中，第四電容是與第三可變電容電路并聯(lián)耦合以形成電容網(wǎng)絡(luò)。第四電 容亦可調(diào)整數(shù)字控制振蕩器(DCO)頻率的最小化(或偏置)操作。在另一實(shí)施例中， 一種數(shù)字控制振蕩器(DCO)中增加頻率調(diào)整的分辨率的 方法包含依據(jù)第 一數(shù)字句柄產(chǎn)生第 一可調(diào)(或可變)電容值，依據(jù)第二數(shù)字句
柄產(chǎn)生第二可變電容值，以及利用電性并聯(lián)的設(shè)置以結(jié)合第一可調(diào)電容值及第二可調(diào)電容值，藉以產(chǎn)生綜效電容值以控制數(shù)字控制振蕩器(DCO)的頻率。 舉例而言，第一數(shù)字句柄控制第一可變電容陣列以產(chǎn)生具有一步長的第一可 變電容值，第一步長是對(duì)應(yīng)第一數(shù)字句柄的增加量。第一可變電容陣列利用 電性并聯(lián)第一電容的配置排列。第一可變電容陣列及第一電容的配置是以電 性串聯(lián)第二電容的方式排列，藉以產(chǎn)生具有第二步長的第一可調(diào)電容值。在 一些實(shí)施樣態(tài)中，第二步長為第一步長的分?jǐn)?shù)。第二數(shù)字句柄控制第二變?nèi)萜麝嚵幸援a(chǎn)生具有第三步長的第二可變電容值。第二可變電容陣列利用電性并聯(lián)第三電容的配置排列。第二變?nèi)萜麝嚵?之及第三電容的配置是串聯(lián)第四電容的方式以產(chǎn)生具有第四步長的第二可調(diào) 電容，其為第三步長的分?jǐn)?shù)。第四步長小于第二步長以使變動(dòng)第一數(shù)字句柄 而實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制振蕩器的頻率粗調(diào)，且調(diào)整第二數(shù)字句柄以實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制振 蕩器的頻率微調(diào)。茲為使貴審查員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及所達(dá)到的功效有更進(jìn)一步的了解 與認(rèn)識(shí)，謹(jǐn)佐以較佳的實(shí)施例及配合詳細(xì)的說明如后。


圖1A為已知的數(shù)字控制振蕩器的示意圖；圖1B為一可變電容的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換特征圖；圖2為本發(fā)明的數(shù)字控制振蕩器的實(shí)施例示意圖；圖3為本發(fā)明的數(shù)字控制振蕩器的單端可調(diào)電容的實(shí)施例示意圖;圖4為本發(fā)明的數(shù)字控制振蕩器的另一實(shí)施例示意圖；以及圖5為本發(fā)明的數(shù)字控制振蕩器的環(huán)式振蕩器示意圖。[主要元件標(biāo)號(hào)說明]100:數(shù)字控制振蕩器；100A:數(shù)字控制振蕩器；100C:數(shù)字控制振蕩器；100D:數(shù)字控制振蕩器；100E:數(shù)字控制振蕩器；100F:數(shù)字控制振蕩器；101:第一可變電容；110:變?nèi)萜麝嚵校?110:電容性電路； 150:電容網(wǎng)絡(luò)； 102,112,122:第一可變電容； 101， 111， 121:第二可變電容； 150_1:第一可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)； 150—2:第二可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)； 191:第一增益級(jí)； 第二增益級(jí)； 第三增益級(jí)；以及192193194可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施方式
以下將參照相關(guān)圖式，說明依本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字控制振蕩器及其制造 方法，為使便于理解，下述實(shí)施例中的相同元件是以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)示來說明。圖2是表示本發(fā)明的數(shù)字控制振蕩器(DCO)100C的實(shí)施例示意圖。圖2 中，數(shù)字控制振蕩器100C為振蕩器的一實(shí)施例，其包含電容網(wǎng)絡(luò)(或數(shù)字控 制電容網(wǎng)絡(luò))150。數(shù)字控制振蕩器100C的振蕩頻率的至少一部分是由電容網(wǎng) 絡(luò)150的有效電容值所決定。數(shù)字控制振蕩器IOOC接收N-位數(shù)字句柄(或N-位數(shù)字控制信號(hào)D[N-1: 0])及在輸出端(例如交叉差動(dòng)輸出節(jié)點(diǎn)V01及V02) 產(chǎn)生具有振蕩頻率的振蕩信號(hào)，該振蕩信號(hào)是對(duì)應(yīng)于N-位數(shù)字控制信號(hào)。在一實(shí)施例中，電容網(wǎng)絡(luò)(capacitive circuit) 150包含電容性電路110, 其是通過N位數(shù)字句柄所控制。電容性電路110具有可在上界限及下界限的 可調(diào)電容(或第一可變電容值)。電容網(wǎng)絡(luò)150還包含第一電容C2及第二電容 C4。第一電容C2是并聯(lián)耦接于電容性電路110以形成具有第二可變電容值的 第一電容從屬電路。第二電容C4是與第一電容從屬電路串聯(lián)耦接以形成具有 第三可變電容值的第二電容從屬電路。第一可變電容值、第二可變電容值及 第三可變電容值對(duì)應(yīng)于N-位數(shù)字句柄各自具有不同的電容值范圍以及不同的 步長(step)。圖2中，第一電容C2具有第一終端，其于第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)耦接該電容性 電路110的一端，第一電容C2的第二終端于第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)耦合電容性電路
的另一端。第二電容C4耦接于第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第一輸出節(jié)點(diǎn)V02之間。電 容網(wǎng)絡(luò)150還包含第三電容C3，其耦合于第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二輸出節(jié)點(diǎn)VO1 之間。在一實(shí)施例中，第一電容C2具有第一固定電容值，此時(shí)第二電容C4 及第三電容C3具有實(shí)質(zhì)上相似的第二固定電容值。在一些應(yīng)用方面，第一固 定電容實(shí)際上大于(例如至少IO倍)電容性電路110的第一容變值的上界限， 且亦大于(例如至少10倍)第二固定電容值以提供該數(shù)字控制振蕩器 (DC0) 100C以做頻率調(diào)整的高分辨率。另一方面，當(dāng)?shù)诙娙軨4及第三電容C3具有較小于第一電容C2的電容 值，第一電容C2具有電容值大于電容性電路110的可調(diào)電容的最大值時(shí)，電 容網(wǎng)絡(luò)150經(jīng)由差動(dòng)輸出節(jié)點(diǎn)V01及V02提供具有一步長的有效電容值，有 效電容值遠(yuǎn)小于電容性電路110提供的可調(diào)電容的步長。在圖2中，數(shù)字控 制振蕩器(DCO)100C還包含第四電容Cl,其耦接于該輸出節(jié)點(diǎn)V01及V02。 第四電容C1可視為電容網(wǎng)絡(luò)150的一部分，且其可用以^修正電容網(wǎng)絡(luò)150的 電容值，而不影響電容網(wǎng)絡(luò)150的步長。在一實(shí)施例中，電容性電路(例如可變電容陣列)110包含多個(gè)可變電 容從屬電路，該多個(gè)可變電容從屬電路并聯(lián)耦接第 一 內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二內(nèi)電 路節(jié)點(diǎn)之間。每一可變電容從屬電路(例如可變電容對(duì))包含第一可變電容 及第二可變電容，可變電容從屬電路是通過N-位數(shù)字句柄的多個(gè)位的其一所 控制。第一可變電容(如圖示102、 112、 122等)具有第一終端以耦接第一內(nèi) 電路節(jié)點(diǎn)，以及其各自的第二終端耦接于N-位數(shù)字句柄的多個(gè)位的其一。第 二可變電容(如圖所示101、 111或121等)具有第一終端以耦合第二內(nèi)電路節(jié) 點(diǎn)且第二終端是與N-位數(shù)字句柄的多個(gè)位的其一。可變電容陣列110包含具有電性并聯(lián)配置的N可變電容對(duì)。每一可變電 容對(duì)包含電性串聯(lián)的兩可變電容，且在一公共節(jié)點(diǎn)由N-位數(shù)字句柄的一公共 的特定位所控制。每一可變電容對(duì)產(chǎn)生高電容值或低電容值以對(duì)應(yīng)N-位數(shù)字 句柄的多個(gè)位的其一的一狀態(tài)(如邏輯高或邏輯低)。在一實(shí)施例中，可變電 容陣列110包含多個(gè)相似的可變電容，可變電容陣列IIO具有可調(diào)電容C 其是于N《/2及NxC眼/2之間，可調(diào)電容C,具有一步長(C眼-CJ/2。 Cmin及Craax是分別表示通過每一可變電容(或組成電容)產(chǎn)生的第一(或最小) 電容值及第二 (或最大)電容值，第一 (或最小)電容值及第二 (或最大)電容值 是對(duì)應(yīng)第一控制電壓(表示數(shù)字位為邏輯高位)及第二控制電壓(表示數(shù)字位
為邏輯低位)。因此，每一可變電容對(duì)具有低電容值Cmin/2及高電容值 Cmax/2。圖2中，可變電容陣列110的偏壓配置是通過第一電阻R2及第二電阻 Rl所建立。可變電容陣列110內(nèi)的每一可變電容的一端(或第一終端)是耦接 至第一電阻R2或第二電阻R1以建立該偏壓配置。舉例而言，第一電阻R2耦 接于第一可變電容(或第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn))的第一終端及第一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn) 之間。第二電阻R1耦接于第二可變電容(或第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn))的第一終端及第 二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間。第一及第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)具有相同電位(或電 壓)VREF,以及在DC0 100C中與其它實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)(例如VDD)相同。第 一電阻R2及第二電阻Rl的電阻值夠大以使在有興趣的頻率(或操作頻率的范 圍)下第一電阻R2及第二電阻R1的阻抗實(shí)質(zhì)上大于(例如至少20倍)在電 容網(wǎng)絡(luò)150的電容的阻抗(例如C2、 C3、 C4及可變電容陣列110)。在此種 情況下，第一電阻R2及第二電阻R1是對(duì)可變電容建立偏壓配置，而不對(duì)電 容網(wǎng)絡(luò)150導(dǎo)入一有意義的負(fù)載。在一實(shí)施例中，DC0 IOOC還包含交叉耦合晶體管對(duì)M1及M2,其耦合 于第 一輸出節(jié)點(diǎn)及第二輸出節(jié)點(diǎn)之間；第 一電感U耦合于第一輸出節(jié)點(diǎn)及第 三實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)(VDD);以及第二電感Ll耦合于第二輸出節(jié)點(diǎn)及第三實(shí) 質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間。在一實(shí)施例中，交叉耦合晶體管為麗OS晶體管，其源 極公共耦合于第四固定電位節(jié)點(diǎn)VSS。第一晶體管M2具有漏極及柵極，漏極 是與第一輸出節(jié)點(diǎn)V02耦合，柵極端是與第二輸出節(jié)點(diǎn)VOl耦合。第二晶體 管Ml的漏極是與第二輸出節(jié)點(diǎn)V01耦合，其柵極是與第 一輸出節(jié)點(diǎn)V02耦合。 在此連接方式下，交叉耦合晶體管對(duì)M1及M2于第一輸出節(jié)點(diǎn)及第二輸出節(jié) 點(diǎn)之間提供正反饋回路。電感對(duì)Ll及L2提供電感負(fù)載予晶體管Ml及M2。圖2中，DCO 100C的振蕩頻率大約等于1/27^2^^^ ,其中Ctotal是表 示輸出節(jié)點(diǎn)V01及V02的綜效電容值。假設(shè)第二電容C4及第三電容C3具有 實(shí)體相似電容值C3，綜效電容值具有下列關(guān)系 = G + (C3 / 2化2 + C, w ;>/(C3 / 2 + C2 + C,咖)在一實(shí)施例中，電容網(wǎng)絡(luò)150中的第一電容C2的第一電容值C2大于(例 如至少10倍)第二電容C4或第三電容的第二電容值C3。本實(shí)施例僅為舉例， 并不以此為限，第一電容4i C,亦可大于電容性電路110的可調(diào)電容^f直Ctune 以符合下列關(guān)系式<formula>formula see original document page 15</formula> 依據(jù)上述關(guān)系式，綜效電容Ctotal的增加量是對(duì)應(yīng)數(shù)字句柄的增加量，其可定義為&々C2)2c'""e。綜效電容的增加量大約與Ctune乘以((y2C2V或大 約等于(C^Cj(C^ -Cm, )/2 。當(dāng)&實(shí)質(zhì)上大于"時(shí)，則綜效電容的增加量ct。ul非常小或至少小于可變電容陣列110的可調(diào)電容的增加量?？勺冸娙蓐嚵?10 的可調(diào)電容值的增加量有一部分與最小元件規(guī)格的制造程序有關(guān)。DCO 100C 的綜效電容值具有為小增加量是可使DC(MOOC在較高等級(jí)的頻率分辨率中調(diào) 整，而不需考慮最小元件規(guī)格因依特殊的制造程序而產(chǎn)生的限制。由上述的關(guān)系式，4艮^:可變電容陣列110內(nèi)的組成電容依據(jù)其電容值-電壓特征(例如相同權(quán)重)是實(shí)質(zhì)上相同。在此假設(shè)中，應(yīng)用于可變電容陣 列110的可調(diào)電容值的增加量是與數(shù)字句柄的整體范圍相同，且大約與 (C,-C吣)/2相等。換言之，每一數(shù)字句柄的增加量致使可變電容陣列IIO的 可調(diào)電容值的增加量。然而，當(dāng)可變電容完全相同時(shí)，電容網(wǎng)絡(luò)150的綜效 電容值的增加量亦可能不完全相同。在其它實(shí)施例中，可變電容陣列110的組成電容亦可能設(shè)計(jì)為不相同的 電容(或具有不同權(quán)重)。在此情境中，可變電容陣列110的可調(diào)電容值通過 數(shù)字句柄的整體范圍而具有不同增加量。然而，組成電容可以給不同權(quán)重使 得電容網(wǎng)絡(luò)150的綜效電容值具有相同增加量。每一數(shù)字句柄的增加量可使 電容網(wǎng)絡(luò)150提供綜效電容值相似的增加量。綜效電容具有相同的增加量是 表示振蕩頻率可由數(shù)字句柄的整體范圍作一有利的調(diào)整。在不改變本發(fā)明的發(fā)明精神下即可應(yīng)用于許多實(shí)施例中。舉例而言，圖 2所表示的DC0 100C可做許多改變而不改變本發(fā)明的范圍。此種改變包含連 接晶體管的源極端至一電流源以代替第四實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)VSS，使用一 PMOS交叉耦合晶體管對(duì)以替代NMOS交叉耦合晶體管對(duì)，或使用兩PM0S交叉 耦合晶體管對(duì)及麗0S交叉耦合晶體管對(duì)M1及M2以增加其振蕩增益。相對(duì)于 NMOS交叉耦合晶體管，在使用PM0S交叉耦合晶體管的情況中，第三及第四 實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)的功能是逆轉(zhuǎn)。也就是說，PM0S交叉耦合晶體管包含源極， 此源極是與第三實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)VDD耦合，且電感Ll及L2耦合于PM0S交 叉耦合晶體管對(duì)的漏極及第四實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)VSS之間。PM0S交叉耦合晶 體管對(duì)的漏極轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龉?jié)點(diǎn)，且電容網(wǎng)絡(luò)150及第四電容C1將耦合于PMOS 交叉耦合晶體管對(duì)的漏極之間。更進(jìn)一步來說，圖2是表示一種LC振蕩器電路架構(gòu)(例如差動(dòng)電路架 構(gòu))。有許多可交替的差動(dòng)及單端電路來幅以實(shí)現(xiàn)LC振蕩器，此LC振蕩器可 使用電容網(wǎng)絡(luò)150以提供具有上述優(yōu)點(diǎn)(例如高頻率分辨率)的可變電容值。 依據(jù)此例子，圖3是表示單端可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150D,其是設(shè)置于在單端電路架 構(gòu)的LC振蕩器中。單端可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150D包含電容性電路IIOD、第一電容C2及第二電容 C4。在一實(shí)施例中，電容性電路11D為可變電容陣列，此可變電容陣列包含 多個(gè)可變電容(例如可變電容IOI、 112、 122等)，此些可變電容IOI、 112、 122等是由數(shù)字句柄D[N-1: 0]中多個(gè)位的其一(例如D[O]、 D[l]、 D[2]等) 控制。每一可調(diào)電容具有第一終端及第二終端，第一終端用以耦合內(nèi)電路節(jié) 點(diǎn)，第二終端用以耦合數(shù)字句柄的多個(gè)位的其一。電阻M耦合于一實(shí)質(zhì)固定 電位節(jié)點(diǎn)VREF及第一終端(或內(nèi)電路節(jié)點(diǎn))之間以產(chǎn)生偏壓予多個(gè)可變電容。 第一電容C2耦合于內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及另 一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)VSS之間。第二電容 C4耦合于內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及單端可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150D的一輸出節(jié)點(diǎn)之間。如上所 述，可變電容具有相同權(quán)重或不同權(quán)重。在其它電路圖中，LC振蕩器可包含兩個(gè)或更多個(gè)可變電容網(wǎng)絡(luò)以控制振 蕩頻率。圖4是表示具有兩分開的可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150-1及150_2的DCO IOOE。 #>據(jù)此例子，圖4中的DCO IOOE是與圖2中的DCO IOOC相似，其分別僅將 電容網(wǎng)絡(luò)150代換為分開的可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150-1及150-2。在一實(shí)施例中， 任一可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150_1及150-2具有與電容網(wǎng)絡(luò)150相似的電路圖。在另 一實(shí)施例中，可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150_1及150—2其中之一具有與電容網(wǎng)絡(luò)150相 似的架構(gòu)，另一可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)具有不同的架構(gòu)。圖4中，分別的可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150-1及150—2是3爭接差動(dòng)輸出節(jié)點(diǎn)V01 及V02以并聯(lián)耦合。第一可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150_1接收第一數(shù)字句柄Dl [N「l: 0] 以產(chǎn)生第一有效電容值，且第二可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150-2接收第二數(shù)字句柄 D2 [N2-l: 0]以產(chǎn)生第二有效電容值。第 一數(shù)字句柄及第二數(shù)字句柄具有不同 數(shù)量(或相同數(shù)量)的位數(shù)。第一有效電容值及第二有效電容值是跨接差動(dòng)輸
出節(jié)點(diǎn)V01及V02以結(jié)合(或相加)產(chǎn)生綜效電容值。在一 實(shí)施例中，第 一有效電容值及第二有效電容值具有不同步長以對(duì)應(yīng) 獨(dú)立第一及第二數(shù)字句柄的增加量。換言之，第一有效電容值的增加量是對(duì) 應(yīng)第一數(shù)字句柄的增加量，第二有效電容值的增加量是對(duì)應(yīng)第二數(shù)字句柄的 增加量，第一有效電容值的增加量不同于第二有效電容值的增加量。舉例而 言，在此例子中，兩可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150_1及150-2 ^使用與電容網(wǎng)絡(luò)150相似 的架構(gòu)，可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)150-1及150—2因各自內(nèi)部的電容(例如C2、 C3、 C4 及可調(diào)電容)而有具有不同電容值。在一應(yīng)用方式中，其中一可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò) 150_1及150—2提供大略頻率調(diào)整(粗調(diào))功能(例如使用具有大步長的有效 電容值)，此時(shí)另一可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)提供精確的頻率調(diào)整(微調(diào))功能(例如使 用具有小步長的有效電容值)。除了 LC振蕩器之外， 一數(shù)字控制可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)可具有小步長(例如圖 2的差動(dòng)電容網(wǎng)絡(luò)150或圖3的單端電容網(wǎng)絡(luò)150D),其對(duì)于提供其它種類振 蕩器高頻率分辨率是十分有用。圖5是表示另一種類的DCO 100F,其使用一 個(gè)或多個(gè)可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)以控制振蕩頻率。更進(jìn)一步來說，圖5中的DC0 100F 為具有三個(gè)增益級(jí)(gain stage) 191、 192及193的數(shù)字控制環(huán)式振蕩器。此 三個(gè)增益級(jí)191、 192及193耦合于封閉回路(或環(huán))。 一實(shí)施例，可調(diào)電容網(wǎng) 絡(luò)194被插入第一增益級(jí)191及第二增益級(jí)192之間。在一實(shí)施例中，增益級(jí)191、 192及193具有差動(dòng)輸入端及差動(dòng)輸出端。 可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)194具有與圖2中的差動(dòng)電容網(wǎng)絡(luò)150相似的電路架構(gòu)，且可 調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)194是與第一增益級(jí)191的差動(dòng)輸出端耦合?？烧{(diào)電容網(wǎng)絡(luò)194 接收數(shù)字句柄D[N-1: O]以在輸出端產(chǎn)生可變電容值以對(duì)應(yīng)數(shù)字句柄的值。由 可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)194產(chǎn)生的可變電容值是對(duì)第一增益級(jí)191的輸出端形成延遲 (例如改變電容值)。DC0 100F的振蕩頻率可以被改變，通過改變其延遲(例 如改變電容值)。因?yàn)榭烧{(diào)電容網(wǎng)絡(luò)194可用以調(diào)整可變電容值，此可變電 容值是有關(guān)于較高層級(jí)的分辨率(例如經(jīng)由小量增加的步長以對(duì)應(yīng)數(shù)字句柄 的增加量)，DC0 IOOF的振蕩頻率是可由相關(guān)的高分辨率調(diào)整。在其它實(shí)施例中，DCO 100F具有附加增益級(jí)及/或附加可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)(位 表示于圖5)。舉例而言，附加可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)是可與該可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)194并聯(lián)耦接以提供附加可變電容值。此附加可變電容值是由不同的數(shù)字句柄控制， 且其亦具有不同的步長以提供不同的頻率調(diào)整分辨率。在另一實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)附加可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)是與不同增益級(jí)192及193或附加增益級(jí)的不 同輸出端相耦接。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范 疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于所附的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)字控制振蕩器，其用以接收包含多個(gè)位的第一數(shù)字句柄，及根據(jù)該第一數(shù)字句柄于第一輸出節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生具有振蕩頻率的振蕩信號(hào)，其中，該數(shù)字控制振蕩器包含第一數(shù)字控制電容電路，該第一數(shù)字控制電容電路包含可調(diào)電容器，是由該第一數(shù)字句柄控制，其中該可調(diào)電容器是于下界限及上限界之間調(diào)整；第一電容器，是與該可調(diào)電容器的第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)電性耦接，且該第一電容器的電容值大于該可調(diào)電容器的該上界限；以及第二電容器，電性耦接于該第一內(nèi)部電路節(jié)點(diǎn)及該第一輸出節(jié)點(diǎn)之間，且該第二電容器的電容值小于該可調(diào)電容器的該下界限。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制振蕩器，其中該可調(diào)電容器包含多個(gè) 變?nèi)萜鳎恳辉撔┳內(nèi)萜骶哂械谝唤K端及第二終端，各該第一終端耦合于該 第 一 內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)，各該第二終端分別耦合于該第 一數(shù)字句柄的該多個(gè)位的其
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字控制振蕩器，其還包含電阻，該電阻是與 該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)以對(duì)該多個(gè)變?nèi)萜鹘⑵珘籂?態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字控制振蕩器，其中該多個(gè)變?nèi)萜鲗?shí)質(zhì)上為 相同，以使該可調(diào)電容器的增加量與該第一句柄的增加量實(shí)質(zhì)相似。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字控制振蕩器，其中該多個(gè)變?nèi)萜鞣謩e被賦 予權(quán)重，以使該第一數(shù)字控制電容電路的有效電容的增加量與該第一數(shù)字句 柄的增加量實(shí)質(zhì)相似。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字控制振蕩器，其中該第一電容器具有第二 終端以耦合第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制振蕩器，其中該可調(diào)電容器包含多個(gè) 從屬電路，該多個(gè)從屬電路于該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)之間并聯(lián)， 每一該多個(gè)從屬電路是分別由該第 一數(shù)字句柄的該多個(gè)位的其一所控制，且 各該從屬電路包含第一變?nèi)萜骷暗诙內(nèi)萜?，該第一變?nèi)萜骶哂械谝唤K端及 第二終端，該第一終端與該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)耦合，該第二終端與該第一數(shù)字 句柄的該多個(gè)位的其一耦合，該第二變?nèi)萜骶哂械谌K端及第四終端，該第三終端是與該第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)耦合，該第四終端與該第一數(shù)字句柄的該多個(gè) 位的其一耦合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字控制振蕩器，其還包含第一電阻及第二電 阻，該第一電阻耦合于該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間，該 第二電阻耦合于該第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間，以對(duì)該電 容性電路建立偏壓狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字控制振蕩器，其還包含具有第三電容值的 第三電容，其中該第三電容耦合于該第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二輸出節(jié)點(diǎn)之間， 該第一電容具有第二終端并以該第二終端與該第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)耦合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)字控制振蕩器，其中該第三電容值大約與 該第二電容值相同，且該第一電容值至少大于該第二電容值10倍。
11. 一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制振蕩器的方法，該方法包含下列步驟 使用振蕩器架構(gòu)，其包含具有電容網(wǎng)絡(luò)，其中該數(shù)字振蕩器的振蕩頻率至少部分通過該電容網(wǎng)絡(luò)的有效電容值所決定；使用N-位數(shù)字控制信號(hào)以控制第一可變電容電路，該第一可變電容電路 具有第一可變電容值，其中N大于1;電性耦合第二電容，該第二電容并聯(lián)于該第一可變電容電路以形成具有 第二可變電容值的第二可變電容電路；以及電性耦合第三電容，該第三電容是與該第二可變電容電路串聯(lián)以形成第 三可變電容電路，該第三可變電容電路包含第三可變電容值；其中，該電容網(wǎng)絡(luò)包含該第三可變電容電路。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該第一可變電容電路包含由N個(gè) 可變電容從屬電路的電性并聯(lián)組合，每一該N個(gè)可變電容從屬電路根據(jù)該N-位數(shù)字控制信號(hào)每一對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)，產(chǎn)生最大電容值或最小電容值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中每一該N個(gè)可變電容從屬電路包 含兩個(gè)變?nèi)萜麟娦源?lián)耦合，其一公共節(jié)點(diǎn)耦合于該N-位數(shù)字控制信號(hào)的一 公共個(gè)別位，且為其所控制。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其還包含電性耦合第四電容，其是與該第三可變電容電路并聯(lián)以形成該電容網(wǎng)絡(luò)。
15. —種調(diào)整數(shù)字控制振蕩器頻率的調(diào)整方法，該方法包含依據(jù)第 一數(shù)字句柄以產(chǎn)生第一可調(diào)電容值，該第 一數(shù)字句柄根據(jù)其增加量控制第一變?nèi)萜麝嚵幸援a(chǎn)生具有第一步長的第一可變電容值，該第一變?nèi)?器陣列是并聯(lián)第一電容，該第一變?nèi)萜麝嚵信c該第一電容并聯(lián)的組合是電性 串聯(lián)第二電容，以根據(jù)第二步長產(chǎn)生該第一可調(diào)電容值，其中該第二步長為該第一步長的一部分；依據(jù)第二數(shù)字句柄產(chǎn)生第二可調(diào)電容值，該第二數(shù)字句柄根據(jù)其增加量 控制第二變?nèi)萜麝嚵幸援a(chǎn)生具有第三步長的第二可變電容值，該第二變?nèi)萜?陣列電性是并聯(lián)第三電容，該第二變?nèi)萜麝嚵信c該第三電容電性并聯(lián)的組合 是電性串聯(lián)第四電容，以根據(jù)第四步長產(chǎn)生該第二可調(diào)電容值，其中該第四 步長為該第三步長的一部分；以及電性并聯(lián)以結(jié)合該第 一可調(diào)電容值及該第二可調(diào)電容值以產(chǎn)生綜效電 容，藉以控制數(shù)字控制振蕩器的頻率，其中該第四步長小于該第二步長，而 通過調(diào)整該第一數(shù)字句柄而實(shí)現(xiàn)該數(shù)字控制振蕩器的頻率粗調(diào)，及通過調(diào)整 該第二數(shù)字句柄而實(shí)現(xiàn)該數(shù)字控制振蕩器的頻率微調(diào)。
16. —種數(shù)字控制電容電路，該電路包含第一可調(diào)電容器，是由具有多個(gè)位的第一數(shù)字控制信號(hào)所控制，其中該 可調(diào)電容器是于下界限及上限界之間調(diào)整；第一電容器，電性耦接于該第一可調(diào)電容器的第一節(jié)點(diǎn)，其中，該第一 電容器的電容值大于該可調(diào)電容器的該上界限；以及第二電容器，電性耦接于該第一節(jié)點(diǎn)，其中，該第二電容器的電容值小 于該可調(diào)電容器的該下界限。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的數(shù)字控制電容電路，其中該第一可調(diào)電容器 包舍多個(gè)第一變?nèi)萜?，每一第一變?nèi)萜骶哂械谝唤K端及第二終端，各該第一 終端耦合于該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)，各該第二終端分別耦合于該第一數(shù)字句柄的 該多個(gè)位的其一。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的數(shù)字控制電容電路，其還包含電阻，該電阻 是與該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)以對(duì)該多個(gè)變?nèi)萜鹘⑵珘籂顟B(tài)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的數(shù)字控制電容電路，其中該多個(gè)變?nèi)萜鲗?shí)質(zhì) 上為相同，以使該可調(diào)電容的增加量與該第一句柄的增加量實(shí)質(zhì)相似。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的數(shù)字控制電容電路，其中該多個(gè)變?nèi)萜鞣謩e 被賦予權(quán)重，以使該第一數(shù)字控制電容電路的有效電容的增加量與該第一數(shù)字句柄的增加量實(shí)質(zhì)相似。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的數(shù)字控制電容電路，其中該第一電容器具有 第二終端以耦合第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的數(shù)字控制電容電路，其中該可調(diào)電容器包含 多個(gè)從屬電路，該多個(gè)從屬電路是于該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)之 間并聯(lián)，每一該多個(gè)從屬電路是分別由該第 一數(shù)字句柄的該多個(gè)位的其 一所 控制，且各該從屬電路包含第一變?nèi)萜骷暗诙內(nèi)萜?，該第一變?nèi)萜骶哂械?一終端及第二終端，該第一終端與該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)耦合，該第二終端與該 第一數(shù)字句柄的該多個(gè)位的其一耦合，該第二變?nèi)萜骶哂械谌K端及第四終 端，該第三終端是與該第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)耦合，該第四終端與該第一數(shù)字句柄的該多個(gè)位的其一耦合。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的數(shù)字控制電容電路，其還包含第一電阻及第 二電阻，該第一電阻耦合于該第一內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第一實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間， 該第二電阻耦合于該第二內(nèi)電路節(jié)點(diǎn)及第二實(shí)質(zhì)固定電位節(jié)點(diǎn)之間，以對(duì)該 電容性電路建立偏壓狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種數(shù)字控制電容電路以及高分辨率數(shù)字控制振蕩器及其方法，其中該數(shù)字控制振蕩器通過使用數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)以提供高分辨率的頻率調(diào)整。數(shù)字電容控制網(wǎng)絡(luò)包含可調(diào)電容電路、第一電容及第二電容。可調(diào)電容電路依據(jù)數(shù)字句柄產(chǎn)生可變電容值。第一電容是以并聯(lián)的方式與可調(diào)電容電路耦合。第二電容是以串聯(lián)的方式與第一電容的一接合點(diǎn)耦合。第一電容及第二電容于數(shù)字控制電容網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置足夠大小的有效電容值，使有效電容值的步長，為可變電容值根據(jù)數(shù)字句柄的增加量產(chǎn)生的步長的一部。
文檔編號(hào)H03B5/24GK101399519SQ20081016190
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者林嘉亮, 管繼孔 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司