Die
Erfindung betrifft einen Oszillator-Schaltkreis.The
The invention relates to an oscillator circuit.
Für I/Q-Modulation
und I/Q-Demodulation in verschiedenen Anwendungen werden Quadratur-Signale
gebraucht, wobei unter I/Q-Modulation verstanden wird, dass eine
erste Komponente einer Welle „In
Phase" ist und eine
zweite Komponente der Welle eine „Quadratur"-Komponente ist, d.h. eine 90° Phasenverschiebung
zu der ersten Komponente aufweist. Beide Komponenten zusammen bilden
den so genannten Systemtakt oder I/Q-TaktFor I / Q modulation
and I / Q demodulation in different applications are quadrature signals
used, where by I / Q modulation is understood that a
first component of a wave "In
Phase "is and one
second component of the wave is a "quadrature" component, i.e. a 90 ° phase shift
to the first component. Form both components together
the so-called system clock or I / Q clock
Zum
Erzeugen des Systemtakts oder I/Q-Takts wird ein so genannter Oszillator-Schaltkreis verwendet.
Wird ein solcher Oszillator-Schaltkreis als so genannter Lokaloszillator
verwendet, muss er für bestimmte
Anwendungen, beispielsweise GSM-Mobilfunk, sehr strenge Spezifikationen
im Bezug auf das von ihm ausgehende Phasenrauschen erfüllen. Dem
Phasenrauschen als äquivalent
kann auch die zeitliche Variation der Abstände zweier Nulldurchgänge, der
so genannte Jitter, der vom Oszillator-Schaltkreis ausgehenden Schwingungen,
d.h. der Signale, angesehen werden.To the
Generating the system clock or I / Q clock, a so-called oscillator circuit is used.
If such an oscillator circuit as a so-called local oscillator
used, he must for certain
Applications, such as GSM mobile, very stringent specifications
in relation to the phase noise emanating from it. the
Phase noise as equivalent
can also the temporal variation of the distances between two zero crossings, the
so-called jitter, the vibrations emanating from the oscillator circuit,
i.e. the signals are viewed.
Oszillator-Schaltkreise
werden häufig
als so genannte spannungsgesteuerte Oszillatoren oder VCOs (Voltage
Controlled Oscillators) ausgeführt.Oscillator circuits
become common
as so-called voltage-controlled oscillators or VCOs (Voltage
Controlled Oscillators) executed.
Wird
ein Oszillator-Schaltkreis als Lokaloszillator für die Frequenztranslation eines
zu übertragenden
Signals, d.h. der zu übertragenden
Information, verwendet, so führt
ein Rauschen des Systemtaktes des Lokaloszillators zum „Verwischen", des übertragenen
Signals, d.h. zu einer Verschlechterung in der Übertragungsqualität des Signals.
Durch dieses Verwischen wird einerseits eine eindeutige Detektion des übertragenen
Signals auf der Empfängerseite
erschwert, andererseits wird die Weiterverarbeitung des empfangenen
Signals erschwert, wenn nicht sogar verhindert.Becomes
an oscillator circuit as a local oscillator for the frequency translation of a
to be transferred
Signal, i. the one to be transferred
Information, used, leads
a noise of the system clock of the local oscillator to "blur" the transmitted
Signal, i. to a deterioration in the transmission quality of the signal.
By this blurring, on the one hand, a clear detection of the transmitted
Signal on the receiver side
on the other hand, the further processing of the received
Signal impedes, if not prevents.
Anzumerken
ist, dass Phasenrausch-Spezifikationen, d.h. Grenzwerte für Phasenrauschen,
welche bei einer Übertragung
eines Signals eingehalten werden müssen, anwendungsspezifisch
sind. Zum Beispiel ergeben sich die Phasenrausch-Spezifikationen beim Mobilfunk unter
anderem aus den Abständen
benachbarter Frequenzkanäle
und der innerhalb der einzelnen Frequenzkanäle minimal zu detektierenden
Sendeleistung und der Sendeleistung in benachbarten Kanälen.It should be noted
is that phase noise specifications, i. Limits for phase noise,
which in a transmission
a signal must be adhered to, application-specific
are. For example, the phase noise specifications in mobile communications are below
other things from the distances
adjacent frequency channels
and the minimum detectable within the individual frequency channels
Transmit power and transmit power in adjacent channels.
Neben
der Bedingung, dass die Ausgangssignale eines VCO eine relative
Phasenlage von 90° zueinander
haben sollen, sollen die VCOs aus Kostengründen und zum Ziel gleichzeitiger
Integrierbarkeit von analogen und digitalen Funktionen auf einem Chip
vollintegriert als LC-Oszillatoren in einer CMOS-Technologie ausgebildet werden, ein
geringes Phasenrauschen, ein gutes Frequenztuning, d.h. ein Frequenzabgleich
(Tunen) innerhalb eines weiten Frequenzbereiches, und einen geringen
Stromverbrauch aufweisen [1], [2].Next
the condition that the output signals of a VCO is a relative
Phase angle of 90 ° to each other
should have, the VCOs for cost reasons and the target simultaneously
Integrability of analog and digital functions on one chip
fully integrated as LC oscillators in a CMOS technology are formed
low phase noise, good frequency tuning, i. a frequency adjustment
(Tuning) within a wide frequency range, and a small one
Have power consumption [1], [2].
Verschiedene
VCOs mit Quadratur-Signalausgängen
sind im bekannt. Üblicherweise
werden zwei Oszillatorstufen, auch Kerne genannt, in geeigneter
Weise miteinander gekoppelt, wobei eine der beiden Oszillatorstufen
das Signal mit einer Phasenlage von 0° und die andere Oszillatorstufe
das Signal mit einer Phasenlage von 90°, d.h. ein Signal, welches relativ
zum Signal der ersten Oszillatorstufe um 90° phasenverschoben ist, liefert.Various
VCOs with quadrature signal outputs
are known in the. Usually
Two oscillator stages, also called cores, are more suitable
Way coupled to each other, wherein one of the two oscillator stages
the signal with a phase angle of 0 ° and the other oscillator stage
the signal with a phase angle of 90 °, i. a signal which is relative
to the signal of the first oscillator stage is phase-shifted by 90 ° provides.
Aus
[3] ist ein VCO bekannt, bei welchem zwei Oszillatorstufen mittels
einer so genannten seriellen Kopplung miteinander gekoppelt sind.Out
[3], a VCO is known in which two oscillator stages by means of
a so-called serial coupling are coupled together.
Aus
[4] ist ein VCO bekannt, bei welchem zwei Oszillatorstufen mittels
einer so genannten parallelen Kopplung miteinander gekoppelt sind.Out
[4] a VCO is known in which two oscillator stages by means of
a so-called parallel coupling are coupled together.
Aus
[5] und [6] sind VCOs bekannt, bei welchen zwei Oszillatorstufen
mittels so genannter Oszillatortransistoren miteinander gekoppelt
sind.Out
[5] and [6] are known VCOs, in which two oscillator stages
coupled by means of so-called oscillator transistors
are.
Aus
[7] ist ein VCO bekannt, bei welchem zwei Oszillatorstufen mittels
so genannter Phasenschieber miteinander gekoppelt sind.Out
[7], a VCO is known in which two oscillator stages by means of
so-called phase shifter are coupled together.
Aus
[8] ist ein VCO bekannt, bei welchem zwei Oszillatorstufen mittels
eines Transformators miteinander gekoppelt sind.Out
[8], a VCO is known in which two oscillator stages by means of
a transformer coupled together.
Aus
[9] ist ein VCO bekannt, bei welchem zwei Oszillatorstufen mittels
so genanntem Injection-Locking gekoppelt sind.Out
[9] a VCO is known in which two oscillator stages by means of
coupled so-called injection-locking.
Aus
[10] ist ein VCO bekannt, bei welchem zwei Oszillatorstufen mittels
einer Spule miteinander gekoppelt sind.Out
[10], a VCO is known in which two oscillator stages by means of
a coil are coupled together.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 4 ein VCO,
wie er aus [10] bekannt ist, genauer beschrieben. Ein Quadratur-VCO 400 weist
eine erste Induktivität 401 auf.
Ein erster Anschluss der ersten Induktivität 401 ist mit einem
ersten Knoten 402 gekoppelt. Der erste Knoten 402 ist
mit einem ersten Anschluss einer ersten Kapazität 403 gekoppelt. Ein zweiter
Anschluss der ersten Kapazität 403 ist
mit einem zweiten Knoten 404 gekoppelt. Der zweite Knoten 404 ist
mit einem ersten Anschluss einer zweiten Kapazität 405 gekoppelt. ein
zweiter Anschluss der zweiten Kapazität 405 ist mit einem
dritten Knoten 406 gekoppelt. Der dritte Knoten 406 ist
mit einem ersten Anschluss einer zweiten Induktivität 407 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der zweiten Induktivität 407 ist mit einem
vierten Knoten 408 gekoppelt.The following is with reference to 4 a VCO as known from [10] is described in more detail. A quadrature VCO 400 has a first inductance 401 on. A first connection of the first inductance 401 is with a first node 402 coupled. The first node 402 is with a first connection of a first capacity 403 coupled. A second connection of the first capacity 403 is with a second node 404 coupled. The second node 404 is with a first connection of a second capacity 405 coupled. a second port of the second capacity 405 is with a third node 406 coupled. The third node 406 is connected to a first terminal of a second inductor 407 ge coupled. A second terminal of the second inductance 407 is with a fourth node 408 coupled.
Der
erste Knoten 402 ist ferner mit einem fünften Knoten 409 gekoppelt.
Der fünfte
Knoten 409 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 410 eines
ersten Transistors 411 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 412 des
ersten Transistors 411 ist mit einem sechsten Knoten 413 gekoppelt. Der
sechste Knoten 413 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 414 eines
zweiten Transistors 415 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 416 des
zweiten Transistors 415 ist mit einem siebten Knoten 417 gekoppelt.The first node 402 is further connected to a fifth node 409 coupled. The fifth knot 409 is with a first source / drain connection 410 a first transistor 411 coupled. A second source / drain connection 412 of the first transistor 411 is with a sixth node 413 coupled. The sixth knot 413 is with a first source / drain connection 414 a second transistor 415 coupled. A second source / drain connection 416 of the second transistor 415 is with a seventh node 417 coupled.
Der
siebte Knoten 417 ist mit dem dritten Knoten 406 gekoppelt.
Ferner ist der siebte Knoten 417 mit einem Gateanschluss 419 des
ersten Transistors 411 gekoppelt. Ein Gateanschluss 418 des zweiten
Transistors 415 ist mit dem fünften Knoten 409 gekoppelt.The seventh node 417 is with the third node 406 coupled. Further, the seventh node 417 with a gate connection 419 of the first transistor 411 coupled. A gate connection 418 of the second transistor 415 is with the fifth node 409 coupled.
Die
bisher beschriebenen elektronischen Bauelemente bilden anschaulich
eine erste Oszillatorstufe 451 des Quadratur-VCO aus.The electronic components described so far illustratively form a first oscillator stage 451 of the quadrature VCO.
Der
sechste Knoten 413 ist ferner mit einem ersten Anschluss
einer dritten Induktivität 420 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der dritten Induktivität 420 ist mit einem
achten Knoten 421 gekoppelt. Der achte Knoten 421 ist
auf Masse gelegt. Ferner ist der achte Knoten 421 mit einem
ersten Anschluss einer vierten Induktivität 422 gekoppelt. Ein
zweiter Anschluss der vierten Induktivität 422 ist mit einem
neunten Knoten 423 gekoppelt. Die in diesem Abschnitt beschriebenen
elektronischen Bauelemente bilden anschaulich eine Kopplung zwischen
der ersten Oszillatorstufe 451 und der nachfolgend beschriebenen
zweiten Oszillatorstufe 452 des Quadratur-VCO aus.The sixth knot 413 is further connected to a first terminal of a third inductance 420 coupled. A second terminal of the third inductance 420 is with an eighth node 421 coupled. The eighth node 421 is grounded. Further, the eighth node 421 with a first terminal of a fourth inductance 422 coupled. A second terminal of the fourth inductance 422 is with a ninth node 423 coupled. The electronic components described in this section are illustratively a coupling between the first oscillator stage 451 and the second oscillator stage described below 452 of the quadrature VCO.
Der
neunte Knoten 423 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 424 eines
dritten Transistors 425 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 426 des
dritten Transistors 425 ist mit einem zehnten Knoten 427 gekoppelt.
Der zehnte Knoten 427 ist mit einem elften Knoten 429 gekoppelt.
Der elfte Knoten 429 ist mit einem ersten Anschluss einer
dritten Kapazität 430 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der dritten Kapazität 430 ist mit einem
zwölften
Knoten 431 gekoppelt. Der zwölfte Knoten 431 ist
mit einem dreizehnten Knoten 432 gekoppelt, welcher einerseits mit
einer steuerbaren Spannungsquelle Vtune und andererseits mit dem
zweiten Knoten 404 gekoppelt ist.The ninth node 423 is with a first source / drain connection 424 a third transistor 425 coupled. A second source / drain connection 426 of the third transistor 425 is with a tenth knot 427 coupled. The tenth knot 427 is with an eleventh node 429 coupled. The eleventh knot 429 is with a first connection of a third capacity 430 coupled. A second connection of the third capacity 430 is with a twelfth node 431 coupled. The twelfth knot 431 is with a thirteenth knot 432 coupled, on the one hand with a controllable voltage source Vtune and on the other hand with the second node 404 is coupled.
Der
zwölfte
Knoten 431 ist ferner mit einem ersten Anschluss einer
vierten Kapazität 433 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der vierten Kapazität 433 ist mit einem
vierzehnten Knoten 434 gekoppelt. Der vierzehnte Knoten 434 ist
mit einem fünfzehnten Knoten 435 gekoppelt.
Der fünfzehnte
Knoten 435 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 436 eines vierten
Transistors 437 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 438 des
vierten Transistors 437 ist mit dem neunten Knoten 423 gekoppelt.
Ein Gateanschluss 439 des vierten Transistors 437 ist mit
dem zehnten Knoten 427 gekoppelt. Ein Gateanschluss 440 des
dritten Transistors 425 ist mit dem fünfzehnten Knoten 435 gekoppelt.The twelfth knot 431 is further connected to a first terminal of a fourth capacitor 433 coupled. A second connection of the fourth capacity 433 is with a fourteenth node 434 coupled. The fourteenth knot 434 is with a fifteenth node 435 coupled. The fifteenth knot 435 is with a first source / drain connection 436 a fourth transistor 437 coupled. A second source / drain connection 438 of the fourth transistor 437 is with the ninth node 423 coupled. A gate connection 439 of the fourth transistor 437 is with the tenth knot 427 coupled. A gate connection 440 of the third transistor 425 is with the fifteenth node 435 coupled.
Der
vierzehnte Knoten 434 ist ferner mit einem ersten Anschluss
einer fünften
Induktivität 441 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der fünften
Induktivität 441 ist
mit einem sechzehnten Knoten 442 gekoppelt. Der sechzehnte
Knoten 442 ist mit einem ersten Anschluss einer sechsten
Induktivität 443 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der sechsten Induktivität 442 ist mit dem
elften Knoten 429 gekoppelt.The fourteenth knot 434 is further connected to a first terminal of a fifth inductor 441 coupled. A second terminal of the fifth inductance 441 is with a sixteenth node 442 coupled. The sixteenth knot 442 is connected to a first terminal of a sixth inductance 443 coupled. A second terminal of the sixth inductance 442 is with the eleventh node 429 coupled.
Der
sechzehnte Knoten ist ferner mit einem siebzehnten Knoten 444 gekoppelt,
welcher einerseits mit dem vierten Knoten 408 und andererseits mit
einem ersten Source/Drainanschluss 445 eines fünften Transistors 446 gekoppelt.
Ein Gateanschluss 447 des fünften Transistors 446 ist
mit einem ersten Anschluss einer ersten Spannungsquelle 448 gekoppelt
ist. Ein zweiter Source/Drainanschluss 449 des fünften Transistors 446 ist
mit einem achtzehnten Knoten 450 gekoppelt. Der achtzehnte
Knoten 450 ist einerseits mit einem zweiten Anschluss der
ersten Spannungsquelle 448 und andererseits mit einer Versorgungsspannungsquelle
Vdd gekoppelt.The sixteenth node is further connected to a seventeenth node 444 coupled, on the one hand with the fourth node 408 and on the other hand with a first source / drain connection 445 a fifth transistor 446 coupled. A gate connection 447 of the fifth transistor 446 is with a first connection of a first voltage source 448 is coupled. A second source / drain connection 449 of the fifth transistor 446 is with an eighteenth node 450 coupled. The eighteenth knot 450 is on the one hand with a second connection of the first voltage source 448 and, on the other hand, coupled to a supply voltage source Vdd.
In
[10] sind die erste, die zweite, die dritte und die vierte Kapazität als steuerbare
Kapazitäten ausgebildet,
wobei für
deren Steuerung die steuerbare Spannungsquelle Vtune verwendet wird.In
[10] are the first, the second, the third and the fourth capacity as controllable
Capacities trained,
being for
whose control the controllable voltage source Vtune is used.
Anschaulich
stellen die Versorgungsspannungsquelle Vdd, die erste Spannungsquelle 448 und
der fünfte
Transistor 446 eine Stromquelle für den Quadratur-VCO 400 dar.
Die erste Induktivität 401,
die zweite Induktivität 407,
die erste Kapazität 403,
die zweite Kapazität 405,
der erste Transistor 411 und der zweite Transistor 415 stellen,
wie oben bereits beschrieben, die erste Oszillatorstufe 451 des Quadratur-VCO
dar. Die fünfte
Induktivität 441,
die sechste Induktivität 441,
die dritte Kapazität 430,
die vierte Kapazität 433,
der dritte Transistor 425 und der vierte Transistor 437 stellen
eine zweite Oszillatorstufe 452 des Quadratur-VCO 400 dar.
Gekoppelt sind die beiden Oszillatorstufen des Quadratur-VCO mittels
der dritten Induktivität 420 und
der vierten Induktivität 422.Illustratively set the supply voltage source Vdd, the first voltage source 448 and the fifth transistor 446 a power source for the quadrature VCO 400 dar. The first inductance 401 , the second inductance 407 , the first capacity 403 , the second capacity 405 , the first transistor 411 and the second transistor 415 set, as already described above, the first oscillator stage 451 of the quadrature VCO. The fifth inductance 441 , the sixth inductance 441 , the third capacity 430 , the fourth capacity 433 , the third transistor 425 and the fourth transistor 437 make a second oscillator stage 452 of the quadrature VCO 400 The two oscillator stages of the quadrature VCO are coupled by means of the third inductance 420 and the fourth inductance 422 ,
In
der beschriebenen Ausgestaltung lässt sich am ersten Knoten 402 ein
Signal der Phasenlage 0° abgreifen.
Am dritten Knoten 406 lässt
sich ein Signal der Phasenlage 180° abgreifen. Am vierzehnten Knoten 434 lässt sich
ein Signal der Phasenlage 270° abgreifen.
Während
sich am elften Knoten 429 ein Signal der Phasenlage 90° abgreifen
lässt.
Zu beachten ist, dass diese Phasenlage als relative Phasenlage zu
verstehen ist.In the described embodiment can be at the first node 402 pick up a signal of the phase angle 0 °. At the third node 406 can be a signal of the phase angle 180 ° tap. At the fourteenth node 434 can be a signal of the phase position Tapping 270 °. While at the eleventh node 429 a signal of the phase angle can tap 90 °. It should be noted that this phase position is to be understood as a relative phase position.
Einige
Nachteile der bekannten Quadratur-VCOs sind, dass Quadratur-VCOs,
wie sie in [3], [4], [5] und [6] beschrieben werden, Koppelsignale vom
Tank aus gesehen mit nichtkorrekter Phase einkoppeln. Auch ist es
möglich,
dass sich die Quadratur-VCO in unbestimmten Zuständen, d.h. einer unbestimmten
Phasenlage zueinander, befinden. Dies kann zur Verstimmung der Quadratur-VCOs
und zu Beeinflussung des Stromverbrauchs und Phasenrauschens führen. Bei
dem in [7] beschriebenen Quadratur-VCO wird die nicht-korrekte Phase
eines einkoppelnden Spannungssignals korrigiert, hierzu werden jedoch
aufwändige
Phasenschieber, z.B. so genannte Poly-Phasen-Filter, benötigt, welche
die Phase des Spannungssignal schieben. Bei dem in [8] beschriebenen
Quadratur-VCO wird über
einen Transformator im Tank des Quadratur-VCO ein Koppelsignal an
der Sekundärwindung
abgegriffen und an Gates von Koppeltransistoren zugeführt. Auch
hier ist die Kopplung nicht phasenrichtig, d.h. es kann zu Verstimmungen
des Quadratur-VCO kommen.Some
Disadvantages of the known quadrature VCOs are that quadrature VCOs,
as described in [3], [4], [5] and [6], coupling signals from the
Incorporate tank with incorrect phase. It is too
possible,
that the quadrature VCOs are in indeterminate states, i. an indefinite one
Phase relationship to each other, are. This can upsets the quadrature VCOs
and affect the power consumption and phase noise. at
the quadrature VCO described in [7] becomes the incorrect phase
a einkoppelnden voltage signal corrected, but this will be
complex
Phase shifter, e.g. so-called poly-phase filter, which requires
push the phase of the voltage signal. In the case described in [8]
Quadrature VCO is over
a transformer in the tank of the quadrature VCO to a coupling signal
the secondary winding
tapped and supplied to gates of coupling transistors. Also
here the coupling is not in phase, i. it can cause upsets
of the quadrature VCO come.
Bei
den in [9] und [10] gezeigten Quadratur-VCOs wird durch zusätzliche
Spulen deutlich mehr Platz benötigt.
Ferner ist auch eine Frequenzabstimmung, d.h. das so genannte Tunen,
aufwändig,
weil nicht nur eine Ausgangsfrequenz des Quadratur-VCO verändert wird,
sondern stets auch eine doppelte Frequenz eines Koppelsignals an
Sourcebereichen von NMOS-Transistoren des Quadratur-VCO gewährleistet
werden muss. Zusätzlich
ist in [9] eine dritte Oszillatorstufe, ein so genannter Master-VCO,
notwendig, wodurch mehr Platz und auch mehr Strom benötigt wird.at
the quadrature VCOs shown in [9] and [10] are replaced by additional
Spools require significantly more space.
Furthermore, a frequency tuning, i. the so-called Tuning,
consuming,
because not only is an output frequency of the quadrature VCO changed,
but always a double frequency of a coupling signal
Ensures source regions of NMOS transistors of the quadrature VCO
must become. additionally
is in [9] a third oscillator stage, a so-called master VCO,
necessary, which requires more space and more power.
Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Oszillator-Schaltkreis zu schaffen, der einen geringeren Stromverbrauch „ ein geringeres
Phasenrauschen und eine feste Phasenlage der Ausgangssignale zueinander
aufweist.A
The object of the invention is to provide an oscillator circuit, the lower power consumption "a lower
Phase noise and a fixed phase position of the output signals to each other
having.
Das
Problem wird gelöst
durch einen Oszillator-Schaltkreis mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch.The
Problem is solved
by an oscillator circuit having the features according to the independent claim.
Ein
erfindungsgemäßer Oszillator-Schaltkreis
weist eine erste Oszillatorstufe und eine zweite Oszillatorstufe
auf. Jede Oszillatorstufe weist einen Oszillator-Teilschaltkreis
mit mindestens einer Induktivität,
mindestens einer Kapazität
und zwei Ausgangsknoten und einen Schaltelement-Teilschaltkreis auf, welcher zwei miteinander
kreuzweise verschaltete Transistoren und mindestens ein Koppelelement
zum Koppeln der Oszillatorstufen aufweist, wobei jedes Koppelelement
elektrisch leitend mit Source/Drainanschlüssen der kreuzweise verschalteten
Transistoren des gleichen Schaltelement-Teilschaltkreises verbunden
ist, und wobei jedes Koppelelement derart eingerichtet ist, dass
es eine Stromkopplung der ersten Oszillatorstufe mit der zweiten Oszillatorstufe
ermöglicht.
Bevorzugt kann jedes Koppelelement so verschaltet sein, dass jeweils
eine Kopplung zwischen den Ausgangsknoten der einen Oszillatorstufe
und Source/Drainanschlüssen
der kreuzweise verschalteten Transistoren der anderen Oszillatorstufe
ausgebildet ist, bei welcher Ströme, welche
um 90° phasenverschoben
zu Spannungssignalen an den Ausgangsknoten sind, in die Source/Drainanschlüsse eingekoppelt
werden.One
inventive oscillator circuit
has a first oscillator stage and a second oscillator stage
on. Each oscillator stage has an oscillator subcircuit
with at least one inductance,
at least one capacity
and two output nodes and a switching element subcircuit, which are two together
crosswise interconnected transistors and at least one coupling element
for coupling the oscillator stages, each coupling element
electrically conductive with source / drain connections of the cross-connected
Transistors of the same switching element subcircuit connected
is, and wherein each coupling element is arranged such that
it is a current coupling of the first oscillator stage with the second oscillator stage
allows.
Preferably, each coupling element can be connected so that in each case
a coupling between the output nodes of an oscillator stage
and source / drain terminals
the cross-connected transistors of the other oscillator stage
is formed, at which currents, which
phase-shifted by 90 °
to voltage signals at the output nodes are coupled into the source / drain terminals
become.
Anschaulich
kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass ein erfindungsgemäßer Oszillator-Schaltkreis
zwei Oszillatorstufen, d.h. zwei Einzelstufen, aufweist. Erfindungsgemäß wird die Kopplung
der beiden Einzelstufen nicht wie im Stand der Technik bekannt mittels
einer Spannungskopplung der beiden Einzelstufen durchgeführt, sondern mittels
einer Stromkopplung. Die Kopplungselemente sind hierbei mit den
Source/Drainanschlüsse
der Transistoren des Schaltelement-Teilschaltkreises elektrisch
leitend verbunden, wohingegen sie im Stand der Technik mit Gateanschlüssen von
Koppeltransistoren gekoppelt sind. Anschaulich betrachtet bilden
erfindungsgemäß die Kopplungselemente eine
Kopplung der beiden Einzelstufen aus, wobei diese Kopplung jedoch
eine galvanische Trennung aufweist.clear
an aspect of the invention can be seen in that an inventive oscillator circuit
two oscillator stages, i. two individual stages, has. According to the invention, the coupling
the two individual stages not as known in the art by means of
performed a voltage coupling of the two individual stages, but by means of
a current coupling. The coupling elements are here with the
Source / drain terminals
the transistors of the switching element subcircuit electrical
conductive, whereas in the prior art they have gate connections of
Coupling transistors are coupled. To make a clear picture
According to the invention the coupling elements a
Coupling of the two individual stages, but this coupling
has a galvanic isolation.
Die
Kopplung der beiden Einzelstufen erfolgt in Phase über Ströme. Vorteilhaft
ist, dass die Phasenlage erfindungsgemäß immer eindeutig definiert ist,
d.h. für
die Phasenlage der beiden Einzelstufen zueinander, oder anders ausgedrückt der
beiden Kerne, des erfindungsgemäßen Oszillator-Schaltkreises
sind keine unterschiedlichen Zustände möglich. Ferner schwingen die
beiden Oszillatorstufen mit ihrer jeweiligen Eigenfrequenz, wodurch
eine erhöhte
Stabilität
der Frequenz der Ausgangssignale und ein verbesserter Wirkungsgrad
des Oszillator-Schaltkreises erreicht werden kann. Erfindungsgemäß wird durch
das Verwenden nur eines einzelnen Koppelelements je Einzelstufe
gegenüber
den bekannten Oszillator-Schaltkreisen der Platzbedarf reduziert.
Erfindungsgemäß können ferner
die Transistoren kleiner gewählt
werden als gemäß dem Stand
der Technik, da die Knoten jeweils phasengleich schwingen, wodurch
ein größerer Strom
durch die Transistoren fließt,
als wenn, wie es im Stand der Technik der Fall ist, die Transistoren
nicht phasengleich sind, d.h. einer "offen" ist, wohingegen der zweite nur "halboffen" ist.The
Coupling of the two individual stages takes place in phase via currents. Advantageous
is that the phase position according to the invention is always clearly defined,
i.e. For
the phase relationship of the two individual stages to each other, or in other words the
two cores, the oscillator circuit according to the invention
no different states are possible. Furthermore swing the
two oscillator stages with their respective natural frequency, thereby
an increased
stability
the frequency of the output signals and improved efficiency
of the oscillator circuit can be achieved. According to the invention
the use of only a single coupling element per individual level
across from
reduces the space required for the known oscillator circuits.
Further according to the invention
the transistors are chosen smaller
be as according to the state
the technique, since the nodes oscillate in phase, whereby
a bigger stream
flows through the transistors,
as if, as is the case in the prior art, the transistors
are not in phase, i. one is "open", whereas the second is only "half open".
Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Oszillator-Schaltkreises ist,
dass ein Teil des in dem Oszillator-Schaltkreis fließenden Stromes über die Koppelelemente
von einer Oszillatorstufe in die andere Oszillatorstufe fließt und nicht "verbraucht" wird, wie es in
Quadratur-VCOs gemäß dem Stand
der Technik der Fall ist. Hierdurch ist der Energieverbrauch des
Oszillator-Schaltkreises gemäß der Erfindung
gegenüber
dem Quadratur-VCOs gemäß dem Stand
der Technik verringert.Another advantage of the invention Oscillator circuit is that a portion of the current flowing in the oscillator circuit flows through the coupling elements from one oscillator stage to the other oscillator stage and is not "consumed", as is the case in quadrature VCOs according to the prior art. This reduces the power consumption of the oscillator circuit according to the invention over the prior art quadrature VCO.
Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.preferred
Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Bevorzugt
ist die Stromkopplung eine stromgesteuerte Stromkopplung.Prefers
is the current coupling a current-controlled current coupling.
Unter
einer stromgesteuerten Stromkopplung wird in dieser Anmeldung insbesondere
verstanden, dass die Kopplung zwischen zwei Oszillatorstufen mittels
eines Stromes und nicht mittels einer Spannung gesteuert wird. Insbesondere
wird also unter einer stromgesteuerten Stromkopplung nicht verstanden,
dass die Kopplung zwischen zwei Oszillatorstufen über einen
Koppeltransistor durchgeführt wird,
wobei die erste Oszillatorstufe mit dem Gate des Koppeltransistors
gekoppelt ist und die zweite Oszillatorstufe mit den Source/Drainanschlüssen des Koppeltransistors
gekoppelt ist, wobei die erste Oszillatorstufe an das Gate ein Spannungssignal
gibt, welches dann einen Stromfluss durch den Koppeltransistor steuert.Under
a current-controlled current coupling is in this application in particular
understood that the coupling between two oscillator stages means
a current and not controlled by a voltage. Especially
is therefore not understood by a current-controlled current coupling,
that the coupling between two oscillator stages via a
Coupling transistor is performed,
wherein the first oscillator stage with the gate of the coupling transistor
is coupled and the second oscillator stage with the source / drain terminals of the coupling transistor
coupled, wherein the first oscillator stage to the gate, a voltage signal
which then controls a current flow through the coupling transistor.
In
einem Ausführungsbeispiel
sind das mindestens eine Koppelelement der ersten Oszillatorstufe
und das mindestens eine Koppelelement der zweiten Oszillatorstufe
Induktivitäten,
insbesondere Koppelinduktivitäten.
Die Koppelinduktivitäten
sind vorzugsweise mittels Spulen ausgebildet und besonders bevorzugt
mittels integrierter Spulen ausgebildet.In
an embodiment
These are at least one coupling element of the first oscillator stage
and the at least one coupling element of the second oscillator stage
inductors,
in particular coupling inductances.
The coupling inductances
are preferably formed by means of coils and particularly preferred
formed by means of integrated coils.
Neben
einer einzelnen Koppelspule je Oszillatorstufe sind keine zusätzlichen
Bauelemente nötig, wodurch
der Platzbedarf der Kopplung der beiden Einzelstufen gering ist
und die Kopplung insgesamt auf einfache Weise realisiert ist. In
dieser Anmeldung wird mit Koppelinduktivität eine Induktivität, insbesondere
eine Spule, bezeichnet, welche zum Koppeln zweier Oszillatorstufen
verwendet wird, welche jedoch nicht notwendigerweise eine spezielle
Ausgestaltung aufweist. Eine korrekte Phasenlage der beiden Einzelstufen
und der Ausgangssignale der beiden Einzelstufen ist bei einer Kopplung
mittels Koppelspulen inhärent
verwirklicht.Next
a single coupling coil per oscillator stage are no additional
Components needed, thereby
the space requirement of the coupling of the two individual stages is low
and the total coupling is realized in a simple way. In
This application is an inductance with coupling inductance, in particular
a coil, which is used to couple two oscillator stages
but not necessarily a specific one
Embodiment has. A correct phase angle of the two individual stages
and the output signals of the two individual stages is at a coupling
inherent by means of coupling coils
realized.
Anschaulich
werden die beiden Oszillatorstufen mittels einer Kreuzkopplung und
einer direkten Kopplung über
Ströme
in Phase gekoppelt. Zum Erzeugen der Ströme mit korrekter Phase wird
die Koppelinduktivität
gekoppelt mit der Induktivität
des Oszillator-Teilschaltkreises verwendet. Somit ist die korrekte
Phasendrehung inhärent.
Anschaulich bildet die Koppelspule einen so genannten Phasenschieber
aus. Im Gegensatz zu einem Oszillator-Schaltkreis gemäß [10] schwingt
in einem erfindungsgemäßen Oszillator-Schaltkreis
kein Knoten mit doppelter Frequenz, welche zusammen mit der Grundfrequenz des
Oszillator-Schaltkreises getunt werden müsste.clear
be the two oscillator stages by means of a cross coupling and
a direct coupling over
streams
coupled in phase. To generate the currents with the correct phase
the coupling inductance
coupled with the inductance
of the oscillator subcircuit used. Thus, the correct one is
Phase rotation inherent.
Illustratively, the coupling coil forms a so-called phase shifter
out. In contrast to an oscillator circuit according to [10] oscillates
in an oscillator circuit according to the invention
no node with double frequency, which together with the fundamental frequency of the
Oscillator circuit would have to be tuned.
Vorzugsweise
sind die Koppelinduktivitäten einer
Oszillatorstufe derart angeordnet, dass sie mit der Induktivität des Oszillator-Teilschaltkreises
der anderen Oszillatorstufe nichtleitend koppeln.Preferably
are the coupling inductances one
Oscillator stage arranged such that it matches the inductance of the oscillator subcircuit
couple the other oscillator stage non-conductive.
Anschaulich
bedeutet dies, dass die Koppelinduktivität einer Einzelstufe benachbart,
d.h. in der unmittelbaren Nähe,
zur Induktivität
des Oszillator-Teilschaltkreises der anderen Einzelstufe angeordnet
ist. Durch eine benachbarte Anordnung ist es auf einfache Wiese
möglich
die beiden Einzelstufen induktiv mittels Strömen zu koppeln. Anschaulich
induziert eine Koppelinduktivität
einer Einzelstufe einen um 90° phasenverschobenen
Strom in die Induktivität
der anderen Einzelstufe. Somit ist eine korrekte Phasenlage der
beiden Einzelstufen, d.h. die korrekte Phasendrehung gegeben. Die
Koppelinduktivität wirkt
als Phasenschieber.clear
this means that the coupling inductance adjacent to a single stage,
i.e. in the immediate vicinity,
to the inductance
of the oscillator subcircuit of the other individual stage arranged
is. By an adjacent arrangement, it is on a simple field
possible
to couple the two individual stages inductively by means of currents. clear
induces a coupling inductance
a single stage one phase-shifted by 90 °
Current into the inductance
the other individual level. Thus, a correct phase of the
both individual stages, i. given the correct phase rotation. The
Coupling inductance acts
as a phase shifter.
Die
Induktivitäten
können
als integrierte Spulen mit Mittenabgriff und die Koppelinduktivitäten können als
integrierte Koppelspulen mit Mittenabgriff ausgebildet sein, wobei
der Mittenabgriff der integrierten Spulen derart eingerichtet sind,
dass eine Bezugsspannung anlegbar ist.The
inductors
can
as integrated coils with center tap and the coupling inductances can as
integrated coupling coils be formed with center tap, wherein
the center tap of the integrated coils are arranged in such a way
that a reference voltage can be applied.
Mittels
des Verwendens von integrierten Spulen mit einem Mittenabgriff ist
es auf einfache Wiese möglich
eine gute Kopplung der beiden Oszillatorstufen zu erreichen und
gleichzeitig den integrierten Koppelspulen eine Bezugsspannung bereitzustellen.
Die Mittenabgriffe der Spulen sind vorzugsweise auf Masse oder eine
Versorgungsspannung Vss gelegt.through
of using integrated coils with a center tap
it is possible in a simple way
to achieve a good coupling of the two oscillator stages and
simultaneously provide the integrated coupling coils with a reference voltage.
The center taps of the coils are preferably ground or one
Supply voltage Vss laid.
Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
sind das mindestens eine Koppelelement der ersten Oszillatorstufe
und das mindestens eine Koppelelement der zweiten Oszillatorstufe
Koppelkapazitäten.at
another embodiment
These are at least one coupling element of the first oscillator stage
and the at least one coupling element of the second oscillator stage
Coupling capacitances.
Als
Koppelkapazitäten
sind alle möglichen Kapazitäten verwendbar.
Vorzugsweise sind Plattenkondensatoren und/oder Transistoren mit
kurzgeschlossenen Source/Drainbereichen vorgesehen. Neben Koppelkapazitäten sind
für die
Kopplung keine zusätzlichen
Bauelemente nötig,
wodurch der Platzbedarf der Kopplung der beiden Einzelstufen gering
ist und die Kopplung insgesamt auf einfache Weise realisiert ist.
Eine korrekte Phasenlage der beiden Einzelstufen und der Ausgangssignale
der beiden Einzelstufen ist bei einer Kopplung mittels Koppelkapazitäten inhärent verwirklicht.
Anschaulich werden die beiden Oszillatorstufen mittels einer Kreuzkopplung
und einer direkten Kopplung über Ströme in Phase
gekoppelt. Zum Erzeugen der Ströme
mit korrekter Phase werden die Koppelkapazitäten verwendet, welche zwischen
den Oszillator-Teilschaltkreisen und den Schaltelement-Teilschaltkreis koppeln.
Somit ist die korrekte Phasendrehung inhärent. Anschaulich bilden die
Koppelkapazitäten
einen so genannten Phasenschieber aus, welcher mittels der Koppelkapazitäten auf
einfache Weise ausbildbar ist. Dabei ist die Qualität der Kopplung
stabil, d.h. sie ist unempfindlich gegen Schwankungen in der Größe der Koppelkapazität, welche
beispielsweise beim Herstellungsprozess der Koppelkapazitäten auftreten
können.
In diesem Ausführungsbeispiel sind
keine zusätzlichen
Induktivitäten
nötig.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel
ist kein aufwändiges
Tunen bei doppelter Frequenz nötig.As coupling capacities all possible capacities can be used. Preferably, plate capacitors and / or transistors with shorted source / drain regions are provided. In addition to coupling capacitances no additional components are required for the coupling, whereby the space requirement of the coupling of the two individual stages is low and the total coupling is realized in a simple manner. A correct phase angle of the two individual stages and the output signals of the two individual stages is inherently realized in a coupling by means of coupling capacitances. clear The two oscillator stages are coupled by means of a cross-coupling and a direct coupling via currents in phase. To generate the correct phase currents, the coupling capacitances are used which couple between the oscillator subcircuits and the switching element subcircuit. Thus, the correct phase rotation is inherent. Clearly, the coupling capacitances form a so-called phase shifter, which can be formed in a simple manner by means of the coupling capacitances. The quality of the coupling is stable, ie it is insensitive to fluctuations in the size of the coupling capacitance, which can occur, for example, in the production process of coupling capacitances. In this embodiment, no additional inductors are needed. Also in this embodiment, no complex tuning at twice the frequency is necessary.
Ein
weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels
ist es, dass ein Teil des in dem Oszillator-Schaltkreis fließenden Stromes über die
Koppelkapazitäten
von einer Oszillatorstufe in die andere Oszillatorstufe fließt und nicht "verbraucht" wird, wie es in
Quadratur-VCOs gemäß dem Stand
der Technik der Fall ist. Hierdurch ist der Energieverbrauch des
Oszillator-Schaltkreises
gemäß der Erfindung gegenüber den
Quadratur-VCOs gemäß dem Stand der
Technik verringert.One
another advantage of this embodiment
it is that a part of the current flowing in the oscillator circuit over the
coupling capacitances
flows from one oscillator stage to the other oscillator stage and is not "consumed", as in
Quadrature VCOs according to the state
the technique is the case. This is the energy consumption of the
Oscillator circuit
according to the invention over the
Quadrature VCOs according to the prior art
Technology reduced.
Vorzugsweise
sind die Koppelkapazitäten
einer Oszillatorstufe derart angeordnet, dass sie mit den Ausgangsanschlüssen der
anderen Oszillatorstufe koppeln.Preferably
are the coupling capacities
an oscillator stage arranged such that they are connected to the output terminals of the
couple to another oscillator stage.
Anschaulich
bedeutet dies, dass die Koppelkapazitäten einer Einzelstufe zwischen
die Source/Drainanschlüsse
der Transistoren des Schaltelement-Teilschaltkreises einer Oszillatorstufe
und den Ausgangsanschlüssen
der anderen Oszillatorstufe gekoppelt sind. Durch eine solche Anordnung
ist es auf einfache Weise möglich
die beiden Einzelstufen mittels Strömen zu koppeln. Anschaulich
induziert eine erste Elektrode einer Koppelkapazität, welche mit
einer Oszillatorstufe leitend verbunden ist, in die zweite Elektrode
der Koppelkapazität,
welche mit der anderen Oszillatorstufe leitend verbunden ist, einen um
90° phasenverschobenen
Strom. Somit ist eine korrekte Phasenlage der beiden Einzelstufen,
d.h. die korrekte Phasendrehung gegeben. Die Koppelkapazitäten wirken
als Phasenschieber.clear
This means that the coupling capacities of a single stage between
the source / drain connections
the transistors of the switching element subcircuit of an oscillator stage
and the output terminals
the other oscillator stage are coupled. By such an arrangement
it is easily possible
to couple the two individual stages by means of currents. clear
induces a first electrode of coupling capacitance, which with
an oscillator stage is conductively connected, in the second electrode
the coupling capacity,
which is conductively connected to the other oscillator stage, one order
90 ° out of phase
Electricity. Thus, a correct phase angle of the two individual stages,
i.e. given the correct phase rotation. The coupling capacities act
as a phase shifter.
In
einer Weiterbildung ist das mindestens eine Koppelelement der ersten
Oszillatorstufe eine Koppelkapazität und das mindestens eine Koppelelement
der zweiten Oszillatorstufe eine Koppelinduktivität.In
a development is the at least one coupling element of the first
Oscillator stage a coupling capacity and the at least one coupling element
the second oscillator stage has a coupling inductance.
In
einer Weiterbildung ist der Oszillator-Schaltkreis ein Quadratur-spannungsgesteuerter-Oszillator,
bei dem die Kapazitäten
der Oszillator-Teilschaltkreise als steuerbare Kapazitäten ausgebildet
sind.In
In a further development, the oscillator circuit is a quadrature voltage-controlled oscillator.
where the capacities
the oscillator subcircuits designed as controllable capacitances
are.
Der
erfindungsgemäße Oszillator-Schaltkreis
lässt sich
besonders geeignet als Quadratur-spannungsgesteuerter-Oszillator, d.h.
als Quadratur-VCO, ausgestalten. Hierbei ist es besonders bevorzugt,
wenn die Kapazitäten
der Oszillator-Teilschaltkreise
als steuerbare Kapazitäten,
vorzugsweise als Varaktoren, ausgebildet sind. Ein solcher Quadratur-VCO
lässt sich
auf einfache Weise in einem System für I/Q-Modulation und/oder einem
System für
I/Q-Demodulation verwenden.Of the
inventive oscillator circuit
let yourself
particularly suitable as a quadrature voltage controlled oscillator, i.
as quadrature VCO, ausgestalten. It is particularly preferred here
if the capacities
the oscillator subcircuits
as controllable capacities,
preferably as varactors are formed. Such a quadrature VCO
let yourself
in a simple way in a system for I / Q modulation and / or a
System for
Use I / Q demodulation.
Vorzugsweise
weist jeder Schaltelement-Teilschaltkreis zusätzlich ein Gegenkoppelelement
auf, welches an die Source/Drainanschlüsse der kreuzweise verschalteten
Transistoren gekoppelt ist.Preferably
each switching element subcircuit additionally has a negative feedback element
which is connected to the source / drain connections of the cross-connected
Transistors is coupled.
Besonders
bevorzugt sind die Gegenkoppelelemente eine einzelne Transistorstufe,
eine Stromspiegelanordnung, ein Widerstand, eine zusätzliche Induktivität oder eine
Diode in Durchlassrichtung.Especially
Preferably, the negative feedback elements are a single transistor stage,
a current mirror arrangement, a resistor, an additional inductance or a
Diode in the forward direction.
Besonders
bevorzugt sind die zwei kreuzweise miteinander verschalteten Transistoren,
derart miteinander verschaltet, dass jeweils ein erster Source/Drainanschluss
des ersten Transistor mit einem Gateanschluss des zweiten Transistors
gekoppelt ist und ein zweiter Source/Drainanschluss des ersten Transistors
mit einem zweiten Source/Drainanschluss des zweiten Transistors
gekoppelt ist.Especially
preferred are the two cross-connected transistors,
interconnected in such a way that in each case a first source / drain connection
of the first transistor having a gate terminal of the second transistor
is coupled and a second source / drain terminal of the first transistor
with a second source / drain terminal of the second transistor
is coupled.
Der
Oszillator-Schaltkreis kann ein in CMOS-Technik, PMOS-Technik und/oder NMOS-Technik,
integrierter Oszillator-Schaltkreis
ist.Of the
Oscillator circuit can be in CMOS technology, PMOS technology and / or NMOS technology,
integrated oscillator circuit
is.
Bevorzugt
sind die kreuzweise verschalteten Transistoren der ersten Oszillatorstufe
NMOS-Transistoren und die kreuzweise verschalteten Transistoren
der zweiten Oszillatorstufe sind PMOS-Transistoren.Prefers
are the cross-connected transistors of the first oscillator stage
NMOS transistors and the cross-connected transistors
the second oscillator stage are PMOS transistors.
Erfindungsgemäß sind sowohl
rein in PMOS-Technik, d.h. mit alleiniger Verwendung von PMOS-Transistoren,
als auch rein in NMOS-Technik, d.h. mit alleiniger Verwendung von
NMOS-Transistoren,
integrierte Oszillator-Schaltkreise möglich. Vorzugsweise wird jedoch
ein Oszillator-Schaltkreis geschaffen, in welchem sowohl PMOS-Transistoren
als auch NMOS-Transistoren vorgesehen sind. Erfindungsgemäß lassen
sich auch alle anderen bekannten LC-Oszillatoren, d.h. Oszillatoren
mit einem Induktivitäts-
und einem Kapazitätsglied,
verwenden.Both are according to the invention
purely in PMOS technique, i. with the sole use of PMOS transistors,
as well as purely in NMOS technology, i. with sole use of
NMOS transistors,
integrated oscillator circuits possible. Preferably, however, will
an oscillator circuit is provided in which both PMOS transistors
as well as NMOS transistors are provided. According to the invention
all other known LC oscillators, i. oscillators
with an inductance
and a capacity member,
use.
Zusammenfassend
kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass erfindungsgemäß mindestens
zwei Oszillatorstufen eines Oszillator-Schaltkreises mittels einer
Stromkopplung miteinander gekoppelt sind, wohingegen im Stand der Technik
nur eine Spannungskopplung und eine Stromkopplung bei doppelter
Frequenz bekannt ist. Die zwei Oszillatorstufen müssen hierbei
nicht identisch aufgebaut sein, d.h. es können zwei unterschiedlich aufgebaute
Oszillatorstufen verwendet werden. Mittels der Stromkopplung, welche
vorzugsweise mittels Koppelinduktivitäten oder Koppelkapazitäten ausgeführt wird,
ist es auf einfache Weise möglich
eine feste Phasenbeziehung zwischen den einzelnen Ausganganschlüssen des
Oszillator-Schaltkreises zu definieren. Die Koppelkapazitäten, bzw.
Koppelinduktivitäten
sind eine Möglichkeit auf
einfache Weise Phasenschieber und eine Stromkopplung auszubilden.
Erfindungsgemäß können alle Induktivitäten des
Oszillator-Schaltkreises als integrierte Spulen mit Mittenabgriff
ausgebildet sein.In summary, an aspect of the invention can be seen in that, according to the invention, at least two oscillator stages of an oscillator Gate circuit are coupled together by means of a current coupling, whereas in the prior art, only a voltage coupling and current coupling at double frequency is known. In this case, the two oscillator stages do not have to be constructed identically, ie two differently constructed oscillator stages can be used. By means of the current coupling, which is preferably carried out by means of coupling inductances or coupling capacitances, it is possible in a simple manner to define a fixed phase relationship between the individual output terminals of the oscillator circuit. The coupling capacitances or coupling inductances are a possibility to easily form phase shifters and a current coupling. According to the invention, all inductances of the oscillator circuit can be designed as integrated coils with center tap.
Vorzugsweise
werden für
jeden Ast der Oszillatorstufen je eine Stromquelle ausgebildet,
wobei der Strom der Stromquelle für eine erste Oszillatorstufe
vorzugsweise um 180° phasenverschoben
zu dem Strom der Stromquelle für
die zweite Oszillatorstufe ist. Ferner werden erfindungsgemäß so genannte
Stromtransistoren, d.h. Transistoren, welche für das Ausbilden einer Stromquelle
für die
Oszillatorstufen verwendet werden, von dem Tank der Oszillatorstufe
abgeschirmt, wodurch ein Rauschen des Oszillator-Schaltkreises verringert wird. Die Abschirmung
kann vorzugsweise mittels Verwendens von Transistoren sichergestellt
werden, welche zwischen die Stromquelle und die Transistoren des
Schaltelement-Teilschaltkreis gekoppelt sind.Preferably
be for
each branch of the oscillator stages each formed a power source,
wherein the current of the current source for a first oscillator stage
preferably phase-shifted by 180 °
to the current of the power source for
the second oscillator stage is. Furthermore, according to the invention so-called
Current transistors, i. Transistors, which are for the formation of a power source
for the
Oscillator stages are used by the tank of the oscillator stage
shielded, whereby a noise of the oscillator circuit is reduced. The shield
can preferably be ensured by using transistors
which are between the power source and the transistors of the
Switching element subcircuit are coupled.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren
näher erläutert.embodiments
The invention is illustrated in the figures and will be discussed below
explained in more detail.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 eine
schematische Darstellung eines Oszillator-Schaltkreises gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, 1 a schematic representation of an oscillator circuit according to a first embodiment of the invention,
2 eine
schematische Darstellung eines Oszillator-Schaltkreises gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, 2 a schematic representation of an oscillator circuit according to a second embodiment of the invention,
3 eine
schematische Darstellung eines Oszillator-Schaltkreises gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, und 3 a schematic representation of an oscillator circuit according to a third embodiment of the invention, and
4 eine
schematische Darstellung eines Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator gemäß dem Stand
der Technik. 4 a schematic representation of a quadrature voltage-controlled oscillator according to the prior art.
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf 1 ein Oszillator-Schaltkreis 100,
im Weiteren auch als Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator (Quadratur-VCO)
bezeichnet, gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.In the following, reference is made to 1 an oscillator circuit 100 , also referred to below as a quadrature voltage-controlled oscillator (quadrature VCO), described according to a first embodiment of the invention.
Der
Quadratur-VCO 100 weist einen ersten Knoten 101 auf,
welcher mit einer Versorgungsspannungsquelle Vdd gekoppelt ist.
Ferner ist der erste Knoten 101 mit einem ersten Source/Drainanschluss 102 eines
ersten Transistors 103 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 104 des
ersten Transistors 103 ist mit dem ersten Source/Drainanschluss 102 des
ersten Transistors 103 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss
105 des ersten Transistors 103 ist mit einem zweiten Knoten 106 gekoppelt.
Der zweite Knoten 106 ist mit einem dritten Knoten 107 gekoppelt. Der
dritte Knoten 107 ist mit einem ersten Ausgangsanschluss 108 gekoppelt.The quadrature VCO 100 has a first node 101 which is coupled to a supply voltage source Vdd. Furthermore, the first node 101 with a first source / drain connection 102 a first transistor 103 coupled. A bulkhead 104 of the first transistor 103 is with the first source / drain connection 102 of the first transistor 103 coupled. A second source / drain terminal 105 of the first transistor 103 is with a second node 106 coupled. The second node 106 is with a third node 107 coupled. The third node 107 is with a first output terminal 108 coupled.
Ferner
ist der dritte Knoten 107 mit einem ersten Anschluss einer
ersten Induktivität 109 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der ersten Induktivität 109 ist mit einem
ersten Anschluss einer zweiten Induktivität 110 gekoppelt. Ein
zweiter Anschluss der zweiten Induktivität 110 ist mit einem
vierten Knoten 111 gekoppelt. Der vierte Knoten 111 ist
mit einem zweiten Ausgangsanschluss 112 gekoppelt. Die
erste Induktivität 109 und
die zweite Induktivität 110 können als
eine Spule mit Mittenabgriff ausgebildet sein.Further, the third node 107 with a first terminal of a first inductance 109 coupled. A second terminal of the first inductance 109 is connected to a first terminal of a second inductor 110 coupled. A second terminal of the second inductance 110 is with a fourth node 111 coupled. The fourth node 111 is with a second output port 112 coupled. The first inductance 109 and the second inductance 110 may be formed as a coil with center tap.
Ferner
ist der vierte Knoten 111 mit einem fünften Knoten 113 gekoppelt.
Der fünfte
Knoten 113 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 114 eines
zweiten Transistors 115 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 116 des
zweiten Transistors 115 ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 117 des
zweiten Transistors 115 gekoppelt. Der zweite Source/Drainanschluss 117 des
zweiten Transistors 115 ist ferner mit dem ersten Knoten 101 gekoppelt.
Ein Gateanschluss 118 des zweiten Transistors 115 ist
mit dem zweiten Knoten 106 gekoppelt und ein Gateanschluss 119 des
ersten Transistors 103 ist mit dem fünften Knoten 113 gekoppelt.
Der erste Transistor 103 und der zweite Transistor 115 sind
als PMOS-Transistoren ausgebildet.Further, the fourth node 111 with a fifth node 113 coupled. The fifth knot 113 is with a first source / drain connection 114 a second transistor 115 coupled. A bulkhead 116 of the second transistor 115 is with a second source / drain connection 117 of the second transistor 115 coupled. The second source / drain connection 117 of the second transistor 115 is further to the first node 101 coupled. A gate connection 118 of the second transistor 115 is with the second node 106 coupled and a gate connection 119 of the first transistor 103 is with the fifth node 113 coupled. The first transistor 103 and the second transistor 115 are formed as PMOS transistors.
Der
dritte Knoten 107 ist ferner mit einem sechsten Knoten 120 gekoppelt.
Der sechste Knoten 120 ist mit einem ersten Anschluss einer
ersten Kapazität 121 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der ersten Kapazität 121 ist mit einem
siebten Knoten 122 gekoppelt. Der siebte Knoten 122 ist
mit einem ersten Anschluss einer zweiten Kapazität 123 gekoppelt. Ferner
ist der siebte Knoten 122 mit einer steuerbaren Spannungsquelle
Vtune gekoppelt. Ein zweiter Anschluss der zweiten Kapazität 123 ist
mit einem achten Knoten 124 gekoppelt, welcher mit dem
vierten Knoten 111 gekoppelt ist. Die erste Kapazität 121 und
die zweite Kapazität 123 sind
steuerbare Kapazitäten,
vorzugsweise Varaktoren, welche mittels der von der steuerbaren
Spannungsquelle Vtune bereitgestellten Spannung gesteuert werden
können.The third node 107 is further connected to a sixth node 120 coupled. The sixth knot 120 is with a first connection of a first capacity 121 coupled. A second connection of the first capacity 121 is with a seventh node 122 coupled. The seventh node 122 is with a first connection of a second capacity 123 coupled. Further, the seventh node 122 coupled with a controllable voltage source Vtune. A second connection of the second capacity 123 is with an eighth node 124 coupled to the fourth node 111 is coupled. The first capacity 121 and the second capacity 123 are controllable capacitors, preferably varactors, which by means of can be controlled by the controllable voltage source Vtune voltage provided.
Der
sechste Knoten 120 ist ferner mit einem neunten Knoten 125 gekoppelt.
Der neunte Knoten 125 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 126 eines
dritten Transistors 127 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 128 des
dritten Transistors 127 ist mit einer Bezugsspannungsquelle
Vss gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 129 des
dritten Transistors 127 ist mit einem ersten Anschluss
einer dritten Induktivität 130 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der dritten Induktivität 130 ist mit einem
zehnten Knoten 131 gekoppelt, welcher mit einer Bezugsspannungsquelle
Vss gekoppelt ist. Ferner ist der zehnte Knoten 131 mit
einem ersten Anschluss einer vierten Induktivität 132 gekoppelt. Ein
zweiter Anschluss der vierten Induktivität 132 ist mit einem
ersten Source/Drainanschluss 133 eines vierten Transistors 134 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 135 des vierten Transistors 134 ist
mit einer Bezugsspannungsquelle Vss gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 136 des vierten
Transistors 134 ist mit einem elften Knoten 137 gekoppelt.
Der elfte Knoten 137 ist mit dem achten Knoten 124 gekoppelt.The sixth knot 120 is also connected to a ninth node 125 coupled. The ninth node 125 is with a first source / drain connection 126 a third transistor 127 coupled. A bulkhead 128 of the third transistor 127 is coupled to a reference voltage source Vss. A second source / drain connection 129 of the third transistor 127 is connected to a first terminal of a third inductor 130 coupled. A second terminal of the third inductance 130 is with a tenth knot 131 coupled, which is coupled to a reference voltage source Vss. Further, the tenth node 131 with a first terminal of a fourth inductance 132 coupled. A second terminal of the fourth inductance 132 is with a first source / drain connection 133 a fourth transistor 134 coupled. A bulkhead 135 of the fourth transistor 134 is coupled to a reference voltage source Vss. A second source / drain connection 136 of the fourth transistor 134 is with an eleventh node 137 coupled. The eleventh knot 137 is with the eighth node 124 coupled.
Ferner
ist der elfte Knoten 137 mit einem Gateanschluss 139 des
dritten Transistors 127 gekoppelt. Ein Gateanschluss 138 des
vierten Transistors 134 ist mit dem neunten Knoten 125 gekoppelt.Further, the eleventh node 137 with a gate connection 139 of the third transistor 127 coupled. A gate connection 138 of the fourth transistor 134 is with the ninth node 125 coupled.
Die
bisher unter Bezug auf 1 beschriebenen elektronischen
Schaltelemente bilden anschaulich eine erste Oszillatorstufe 180,
oder anders gesagt einen ersten Kern, des Quadratur-VCO 100 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der erste Transistor 103 und der zweite
Transistor 115 stellen anschaulich ein Paar Transistoren dar,
welche miteinander über
Kreuz gekoppelt sind, und stellen einen so genannten Oszillatortransistoren-Teilschaltkreis
dar. Die erste Induktivität 109 und die
zweite Induktivität 110,
welche auch als eine einzelne Induktivität mit Mittenabgriff ausgebildet
sein können,
bilden zusammen mit der ersten Kapazität 121 und der zweiten
Kapazität 123 einen
LC-Teilschaltkreis der ersten Oszillatorstufe 180 des Quadratur-VCO 100.
Der dritte Transistor 127 und der vierte Transistor 134 stellen
anschaulich ein Paar Transistoren dar, welche miteinander über Kreuz
gekoppelt sind, und sind ebenfalls Oszillator-Transistoren. Der dritte Transistor 127 und
der vierte Transistor 134 sind als NMOS-Transistoren ausgebildet. Eine
Kopplung mit einer nachfolgend beschriebenen zweiten Oszillatorstufe 181 des
Quadratur-VCO 100 ist über
die dritte Induktivität 130 und
die vierte Induktivität 132 ausgebildet,
welche auch als einzelne Induktivität mit Mittenabgriff ausgebildet
sein können.The previously with reference to 1 described electronic switching elements illustratively form a first oscillator stage 180 , or in other words a first core, of the quadrature VCO 100 according to the first embodiment of the invention. The first transistor 103 and the second transistor 115 Illustratively illustrate a pair of transistors which are coupled together crosswise, and constitute a so-called oscillator transistors subcircuit. The first inductance 109 and the second inductance 110 , which may also be formed as a single center-tapped inductor, together with the first capacitor 121 and the second capacity 123 an LC subcircuit of the first oscillator stage 180 of the quadrature VCO 100 , The third transistor 127 and the fourth transistor 134 Illustratively represent a pair of transistors which are coupled together crosswise, and are also oscillator transistors. The third transistor 127 and the fourth transistor 134 are formed as NMOS transistors. A coupling with a second oscillator stage described below 181 of the quadrature VCO 100 is about the third inductance 130 and the fourth inductance 132 formed, which may also be formed as a single inductance with center tap.
Der
Quadratur-VCO 100 weist neben der bisher beschriebenen
ersten Oszillatorstufe eine zweite Oszillatorstufe 181 auf,
welche nachfolgend genauer beschrieben wird und baugleich zu der
ersten Oszillatorstufe 180 ist. Die zweite Oszillatorstufe 181 des Quadratur-VCO 100 weist
einen zwölften
Knoten 141 auf, welcher mit einer Versorgungsspannungsquelle Vdd
gekoppelt ist. Ferner ist der zwölfte
Knoten 141 mit einem ersten Source/Drainanschluss 142 eines fünften Transistors 143 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 144 des fünften Transistors 143 ist
mit dem ersten Source/Drainanschluss 142 des fünften Transistors 143 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 145 des fünften Transistors 143 ist
mit einem dreizehnten Knoten 146 gekoppelt. Der dreizehnte
Knoten 146 ist mit einem vierzehnten Knoten 147 gekoppelt.
Der vierzehnte Knoten 147 ist mit einem dritten Ausgangsanschluss 148 gekoppelt.The quadrature VCO 100 has in addition to the previously described first oscillator stage, a second oscillator stage 181 which will be described in more detail below and identical to the first oscillator stage 180 is. The second oscillator stage 181 of the quadrature VCO 100 has a twelfth node 141 which is coupled to a supply voltage source Vdd. Further, the twelfth node 141 with a first source / drain connection 142 a fifth transistor 143 coupled. A bulkhead 144 of the fifth transistor 143 is with the first source / drain connection 142 of the fifth transistor 143 coupled. A second source / drain connection 145 of the fifth transistor 143 is with a thirteenth knot 146 coupled. The thirteenth knot 146 is with a fourteenth node 147 coupled. The fourteenth knot 147 is with a third output port 148 coupled.
Ferner
ist der vierzehnte Knoten 147 mit einem ersten Anschluss
einer fünften
Induktivität 149 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der fünften
Induktivität 149 ist
mit einem ersten Anschluss einer sechsten Induktivität 150 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der sechsten Induktivität 150 ist mit einem
fünfzehnten
Knoten 151 gekoppelt. Der fünfzehnte Knoten 151 ist
mit einem vierten Ausgangsanschluss 152 gekoppelt. Die
fünfte
Induktivität 149 und
die sechste Induktivität 150 können als
eine Spule mit Mittenabgriff ausgebildet sein.Further, the fourteenth node 147 with a first terminal of a fifth inductance 149 coupled. A second terminal of the fifth inductance 149 is connected to a first terminal of a sixth inductance 150 coupled. A second terminal of the sixth inductance 150 is with a fifteenth node 151 coupled. The fifteenth knot 151 is with a fourth output port 152 coupled. The fifth inductance 149 and the sixth inductance 150 may be formed as a coil with center tap.
Ferner
ist der fünfzehnte
Knoten 151 mit einem sechzehnten Knoten 153 gekoppelt.
Der sechzehnte Knoten 153 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 154 eines
sechsten Transistors 155 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 156 des
sechsten Transistors 155 ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 157 des
sechsten Transistors 155 gekoppelt. Der zweite Source/Drainanschluss 157 des
sechsten Transistors 155 ist ferner mit dem zwölften Knoten 141 gekoppelt.
Ein Gateanschluss 158 des sechsten Transistors 155 ist
mit dem dreizehnten Knoten 146 gekoppelt und ein Gateanschluss 159 des
fünften Transistors 143 ist
mit dem sechzehnten Knoten 153 gekoppelt. Der fünfte Transistor 143 und
der sechste Transistor 155 sind als PMOS-Transistoren ausgebildet.Further, the fifteenth node 151 with a sixteenth node 153 coupled. The sixteenth knot 153 is with a first source / drain connection 154 a sixth transistor 155 coupled. A bulkhead 156 of the sixth transistor 155 is with a second source / drain connection 157 of the sixth transistor 155 coupled. The second source / drain connection 157 of the sixth transistor 155 is also with the twelfth node 141 coupled. A gate connection 158 of the sixth transistor 155 is with the thirteenth knot 146 coupled and a gate connection 159 of the fifth transistor 143 is with the sixteenth node 153 coupled. The fifth transistor 143 and the sixth transistor 155 are formed as PMOS transistors.
Der
vierzehnte Knoten 147 ist ferner mit einem siebzehnten
Knoten 160 gekoppelt. Der siebzehnte Knoten 160 ist
mit einem ersten Anschluss einer dritten Kapazität 161 gekoppelt. Ein
zweiter Anschluss der dritten Kapazität 161 ist mit einem
achtzehnten Knoten 162 gekoppelt. Der achtzehnte Knoten 162 ist
mit einem ersten Anschluss einer vierten Kapazität 163 gekoppelt. Ferner
ist der achtzehnte Knoten 162 mit einer steuerbaren Spannungsquelle Vtune
gekoppelt. Ein zweiter Anschluss der vierten Kapazität 163 ist
mit einem neunzehnten Knoten 164 gekoppelt, welcher mit
dem fünfzehnten
Knoten 151 gekoppelt ist. Die dritte Kapazität 161 und
die vierte Kapazität 163 sind
steuerbare Kapazitäten,
vorzugsweise Varaktoren, welche mittels der von der steuerbaren
Spannungsquelle Vtune bereitgestellten Spannung gesteuert werden
können.The fourteenth knot 147 is also a seventeenth node 160 coupled. The seventeenth knot 160 is with a first connection of a third capacity 161 coupled. A second connection of the third capacity 161 is with an eighteenth node 162 coupled. The eighteenth knot 162 is with a first connection of a fourth capacity 163 coupled. Further, the eighteenth node 162 coupled with a controllable voltage source Vtune. A second connection of the fourth capacity 163 is with a nineteenth knot 164 coupled with the fifteenth node 151 is coupled. The third capacity 161 and the fourth capacity 163 are controllable capacities, preferential As varactors, which can be controlled by means of the voltage provided by the controllable voltage source Vtune.
Der
siebzehnte Knoten 160 ist ferner mit einem zwanzigsten
Knoten 165 gekoppelt. Der zwanzigste Knoten 165 ist
mit einem ersten Source/Drainanschluss 166 eines siebten
Transistors 167 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 168 des
siebten Transistors 167 ist mit einer Bezugsspannungsquelle
Vss gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 169 des siebten
Transistors 167 ist mit einem ersten Anschluss einer siebten
Induktivität 170 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der siebten Induktivität 170 ist mit einem
einundzwanzigsten Knoten 171 gekoppelt, welcher mit einer
Bezugsspannungsquelle Vss gekoppelt ist. Ferner ist der einundzwanzigste
Knoten 171 mit einem ersten Anschluss einer achten Induktivität 172 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der achten Induktivität 172 ist mit einem
ersten Source/Drainanschluss 173 eines achten Transistors 174 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 175 des achten Transistors 174 ist
mit einer Bezugsspannungsquelle Vss gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 176 des achten
Transistors 174 ist mit einem zweiundzwanzigsten Knoten 177 gekoppelt.
Der zweiundzwanzigste Knoten 177 ist mit dem neunzehnten
Knoten 164 gekoppelt.The seventeenth knot 160 is also with a twentieth node 165 coupled. The twentieth knot 165 is with a first source / drain connection 166 a seventh transistor 167 coupled. A bulkhead 168 of the seventh transistor 167 is coupled to a reference voltage source Vss. A second source / drain connection 169 of the seventh transistor 167 is connected to a first terminal of a seventh inductor 170 coupled. A second terminal of the seventh inductance 170 is with a twenty-first node 171 coupled, which is coupled to a reference voltage source Vss. Further, the twenty-first node 171 with a first connection of an eighth inductance 172 coupled. A second terminal of the eighth inductance 172 is with a first source / drain connection 173 an eighth transistor 174 coupled. A bulkhead 175 of the eighth transistor 174 is coupled to a reference voltage source Vss. A second source / drain connection 176 of the eighth transistor 174 is with a twenty-second node 177 coupled. The twenty-second node 177 is with the nineteenth knot 164 coupled.
Ferner
ist der zweiundzwanzigsten Knoten 177 mit einem Gateanschluss 179 des
siebten Transistors 167 gekoppelt. Ein Gateanschluss 178 des achten
Transistors 174 ist mit dem zwanzigsten Knoten 165 gekoppelt.
Der siebte Transistor 167 und der achte Transistor 174 sind
als NMOS-Transistoren ausgebildet.Further, the twenty-second node 177 with a gate connection 179 of the seventh transistor 167 coupled. A gate connection 178 of the eighth transistor 174 is at the twentieth node 165 coupled. The seventh transistor 167 and the eighth transistor 174 are formed as NMOS transistors.
Die
jetzt unter Bezug auf 1 beschriebenen elektronischen
Schaltelemente bilden anschaulich die zweite Oszillatorstufe 181 des
Quadratur-VCO 100 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Der fünfte
Transistor 143 und der sechste Transistor 155 stellen
anschaulich ein Paar Transistoren dar, welche miteinander über Kreuz
gekoppelt sind, und stellen einen so genannten Oszillatortransistoren-Teilschaltkreis dar.
Die fünfte
Induktivität 149 und
die sechste Induktivität 150,
welche auch als eine einzelne Induktivität mit Mittenabgriff ausgebildet
sein können,
bilden zusammen mit der dritten Kapazität 161 und der vierten
Kapazität 163 einen
LC-Teilschaltkreis der zweiten Oszillatorstufe 181 des
Quadratur-VCO 100. Der siebte Transistor 165 und
der achte Transistor 175 stellen anschaulich ein Paar Transistoren
dar, welche miteinander über Kreuz
gekoppelt sind, und sind ebenfalls Oszillator-Transistoren.The now referring to 1 described electronic switching elements illustratively form the second oscillator stage 181 of the quadrature VCO 100 according to the first embodiment of the invention. The fifth transistor 143 and the sixth transistor 155 Illustratively illustrate a pair of transistors, which are coupled together crosswise, and constitute a so-called oscillator transistors subcircuit. The fifth inductance 149 and the sixth inductance 150 , which may also be formed as a single center-tapped inductor, together with the third capacitor 161 and the fourth capacity 163 an LC subcircuit of the second oscillator stage 181 of the quadrature VCO 100 , The seventh transistor 165 and the eighth transistor 175 Illustratively represent a pair of transistors which are coupled together crosswise, and are also oscillator transistors.
In
dem unter Bezug auf 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die Kopplung der beiden Oszillatorstufen als induktive Stromkopplung
mittels induktiv koppelnder Spulenpaare ausgeführt, insbesondere als integrierte
Transformatoren. Eine erste Kopplung ist durch die erste Induktivität 109 und
die zweite Induktivität 110,
welche benachbart zu der siebten Induktivität 170 und der achten
Induktivität 172 angeordnet
sind, ausgebildet. Die induktive Kopplung ist in 1 durch
den mit k bezeichneten Doppelpfeil angedeutet. Eine zweite Kopplung
ist durch die dritte Induktivität 130 und
die vierte Induktivität 132,
welche benachbart zu der fünften
Induktivität 149 und
der sechsten Induktivität 150 angeordnet sind,
ausgebildet. Auch hier ist die induktive Kopplung in 1 durch
den mit k bezeichneten Doppelpfeil angedeutet. Die unter Bezug auf 1 beschriebenen
Induktivitäten
sind vorzugsweise mittels integrierter Spulen mit Mittenabgriff
ausgebildet.In the reference to 1 described embodiment, the coupling of the two oscillator stages is designed as inductive current coupling by means of inductively coupling coil pairs, in particular as integrated transformers. A first coupling is through the first inductor 109 and the second inductance 110 which is adjacent to the seventh inductor 170 and the eighth inductance 172 are arranged, formed. The inductive coupling is in 1 indicated by the double arrow indicated by k. A second coupling is through the third inductance 130 and the fourth inductance 132 which is adjacent to the fifth inductor 149 and the sixth inductance 150 are arranged, formed. Again, the inductive coupling in 1 indicated by the double arrow indicated by k. The referring to 1 inductors described are preferably formed by means of integrated coils with center tap.
Der
in 1 dargestellte Quadratur-VCO 100 stellt
vier Ausgangssignale bereit. Die relative Phasenlage der Signale
an den einzelnen Ausgangsanschlüssen
ist wie folgt. Bei einem Signal am vierten Ausgangsanschluss 152 mit
einer Phasenlage von 0°,
hat ein Signal am zweiten Ausgangsanschluss 112 die Phasenlage
90°, ein
Signal am dritten Ausgangsanschluss 148 die Phasenlage
180° und
ein Signal am ersten Ausgangsanschluss 108 die Phasenlage
270°. Eine
korrekte und feste Phasenbeziehung der einzelnen Ausgangssignale
ist für
die gezeigte Anordnung inhärent,
was durch das miteinander Koppeln der einzelnen Induktivitäten, vorzugsweise Spulen,
gewährleistet
ist.The in 1 illustrated quadrature VCO 100 provides four output signals. The relative phase of the signals at the individual output terminals is as follows. For a signal at the fourth output port 152 with a phase angle of 0 °, has a signal at the second output port 112 the phase position 90 °, a signal at the third output terminal 148 the phase position 180 ° and a signal at the first output terminal 108 the phase angle 270 °. A correct and fixed phase relationship of the individual output signals is inherent to the arrangement shown, which is ensured by coupling the individual inductances together, preferably coils.
In
dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches unter Bezug auf 1 beschrieben ist,
erfolgt die Kopplung zwischen den beiden einzelnen Oszillatorstufen über induktive
Stromkopplung mittels einer Kopplung von Spulen. Jede der Oszillatorstufen
schwingt hierbei in ihrer Eigenfrequenz. Durch die gewählte Kopplung
ist die Phasenlage der beiden Oszillatorstufen, d.h. der Kerne,
des Quadratur-VCO eindeutig definiert, d.h. es sind keine unterschiedlichen
Zustände
möglich.
Auch ist der Quadratur-VCO 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung auf einfache Weise zu realisieren. Ein zusätzlicher
Platzbedarf durch die Koppelspulen ist nur gering und es sind neben
den Koppelspulen keine weiteren Bauelemente für die Kopplung nötig. Ferner
schwingt kein Knoten mit doppelter Frequenz, welche zusammen mit
der Grundfrequenz getunt werden müsste.In the first embodiment of the invention, which with reference to 1 is described, the coupling between the two individual oscillator stages via inductive current coupling by means of a coupling of coils. Each of the oscillator stages oscillates in their natural frequency. The selected coupling clearly defines the phase position of the two oscillator stages, ie the cores, of the quadrature VCO, ie no different states are possible. Also is the quadrature VCO 100 to realize in a simple manner according to the first embodiment of the invention. An additional space requirement by the coupling coils is only small and there are no further components required for the coupling in addition to the coupling coils. Furthermore, no node oscillates at twice the frequency, which would have to be tuned together with the fundamental frequency.
Erfindungsgemäß kann der
Quadratur-VCO 100 auch nur mittels NMOS-Transistoren ausgebildet sein.
In diesem Fall entfallen die PMOS-Transistoren in 1,
d.h. der dritte Transistor 127, der vierte Transistor 134,
der siebte Transistor 167 und der achte Transistor 174,
und die Mittenabgriffe der LC-Tank-Spulen, d.h. der ersten Induktivität 109 und der
zweiten Induktivität 110 und
der fünften
Induktivität 149 und
der sechsten Induktivität 150,
werden auf die Versorgungsspannung Vdd gelegt. Alternativ kann der
Quadratur-VCO auch nur mittels PMOS-Transistoren ausgebildet sein.
In diesem Fall entfallen alle NMOS-Transistoren in 1,
d.h. der erste Transistor 103, der zweite Transistor 115,
der fünfte
Transistor 1143 und der sechste Transistor 155,
und die Mittenabgriffe der LC-Tank-Spulen, d.h. der ersten Induktivität 109 und
der zweiten Induktivität 110 und
der fünften
Induktivität 149 und
der sechsten Induktivität 150,
werden auf die Bezugsspannung Vss gelegt.According to the invention, the quadrature VCO 100 also be formed only by means of NMOS transistors. In this case, the PMOS transistors are omitted in 1 ie the third transistor 127 , the fourth transistor 134 , the seventh transistor 167 and the eighth transistor 174 , and the center taps of the LC tank coils, ie the first inductor 109 and the second inductance 110 and the fifth inductance 149 and the sixth inductance 150 , be on the supply voltage Vdd laid. Alternatively, the quadrature VCO can also be formed only by means of PMOS transistors. In this case, all NMOS transistors are omitted in 1 ie the first transistor 103 , the second transistor 115 , the fifth transistor 1143 and the sixth transistor 155 , and the center taps of the LC tank coils, ie the first inductor 109 and the second inductance 110 and the fifth inductance 149 and the sixth inductance 150 , are applied to the reference voltage Vss.
Erfindungsgemäß ist es
auch möglich,
eine Kopplung der beiden Oszillatorstufen nicht über den dritten Transistor 127,
den vierten Transistor 134, den siebten Transistor 167 und
den achten Transistor 174 auszubilden, sondern mittels
des ersten Transistors 103, des zweiten Transistors 115,
des fünften Transistors 143 und
des sechsten Transistors 155, d.h. über die PMOS-Transistoren in
der 1 auszuführen.
Die Kopplung wird an die Source/Draingebiete der PMOS-Transistoren
durchgeführt.
Bei einer Kopplung über
die PMOS-Transistoren werden der einundzwanzigste Knoten 171 und
der zehnte Knoten 131 auf eine Versorgungsspannung Vdd
gelegt, anstelle, wie in 1 gezeigt, auf eine Bezugsspannung
Vss.According to the invention it is also possible, a coupling of the two oscillator stages not via the third transistor 127 , the fourth transistor 134 , the seventh transistor 167 and the eighth transistor 174 form, but by means of the first transistor 103 , the second transistor 115 , the fifth transistor 143 and the sixth transistor 155 ie via the PMOS transistors in the 1 perform. The coupling is made to the source / drain regions of the PMOS transistors. Coupling via the PMOS transistors becomes the twenty-first node 171 and the tenth knot 131 set to a supply voltage Vdd instead, as in 1 shown to a reference voltage Vss.
Zu
der ausführlichen
Beschreibung des Ausführungsbeispiels,
welches schematisch in 1 dargestellt ist, wie auch
für die
nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele
der 2 und der 3, ist zu
bemerken, dass nicht alle dort, wegen der Übersichtlichkeit der Figur,
getrennt gezeichneten und beschriebenen Knoten als getrennte Knoten ausgebildet
sein müssen.
So ist es beispielsweise möglich
das der dreizehnte Knoten 146, der vierzehnte Knoten 147,
der siebzehnte Knoten 160 und der zwanzigste Knoten 165,
welche alle auf dem gleichen Potential liegen, als ein einziger
Knoten ausgebildet sind. Dasselbe gilt allgemein für alle Knoten, welche
auf einem im wesentlichen gleichen Potential liegen, beispielsweise
auch für
den fünfzehnten
Knoten 151, den sechzehnten Knoten 153, den neunzehnten
Knoten 164 und den zweiundzwanzigsten Knoten 177.For the detailed description of the embodiment, which is schematically in 1 is shown, as well as for the embodiments described below the 2 and the 3 It should be noted that not all of the nodes shown there and drawn separately because of the clarity of the figure, must be formed as separate nodes. For example, this is the thirteenth node 146 , the fourteenth knot 147 , the seventeenth knot 160 and the twentieth knot 165 which are all at the same potential as a single node. The same holds generally for all nodes which are at a substantially equal potential, for example also for the fifteenth node 151 , the sixteenth node 153 , the nineteenth node 164 and the twenty-second node 177 ,
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf 2 ein Oszillator-Schaltkreis 200,
im Weiteren auch als Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator (Quadratur-VCO)
bezeichnet, gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.In the following, reference is made to 2 an oscillator circuit 200 , also referred to as a quadrature voltage-controlled oscillator (quadrature VCO), described according to a second embodiment of the invention.
Der
Quadratur-VCO 200 weist einen ersten Knoten 201 auf,
welcher mit einer Versorgungsspannungsquelle Vdd gekoppelt ist.
Ferner ist der erste Knoten 201 mit einem ersten Source/Drainanschluss 202 eines
ersten Transistors 203 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 204 des
ersten Transistors 203 ist mit dem ersten Source/Drainanschluss 202 des
ersten Transistors 203 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 205 des
ersten Transistors 203 ist mit einem zweiten Knoten 206 gekoppelt.
Der zweite Knoten 206 ist mit einem dritten Knoten 207 gekoppelt. Der
dritte Knoten 207 ist mit einem ersten Ausgangsanschluss 208 gekoppelt.The quadrature VCO 200 has a first node 201 which is coupled to a supply voltage source Vdd. Furthermore, the first node 201 with a first source / drain connection 202 a first transistor 203 coupled. A bulkhead 204 of the first transistor 203 is with the first source / drain connection 202 of the first transistor 203 coupled. A second source / drain connection 205 of the first transistor 203 is with a second node 206 coupled. The second node 206 is with a third node 207 coupled. The third node 207 is with a first output terminal 208 coupled.
Ferner
ist der dritte Knoten 207 mit einem ersten Anschluss einer
ersten Induktivität 209 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der ersten Induktivität 209 ist mit einem
vierten Knoten 211 gekoppelt. Der vierte Knoten 211 ist
mit einem zweiten Ausgangsanschluss 212 gekoppelt.Further, the third node 207 with a first terminal of a first inductance 209 coupled. A second terminal of the first inductance 209 is with a fourth node 211 coupled. The fourth node 211 is with a second output port 212 coupled.
Ferner
ist der vierte Knoten 211 mit einem fünften Knoten 213 gekoppelt.
Der fünfte
Knoten 213 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 214 eines
zweiten Transistors 215 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 216 des
zweiten Transistors 215 ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 217 des
zweiten Transistors 215 gekoppelt. Der zweite Source/Drainanschluss 217 des
zweiten Transistors 215 ist ferner mit dem ersten Knoten 201 gekoppelt.
Ein Gateanschluss 218 des zweiten Transistors 215 ist mit
dem zweiten Knoten 206 gekoppelt und ein Gateanschluss 219 des
ersten Transistors 203 ist mit dem fünften Knoten 213 gekoppelt.
Der erste Transistor 203 und der zweite Transistor 215 sind
als PMOS-Transistoren ausgebildet.Further, the fourth node 211 with a fifth node 213 coupled. The fifth knot 213 is with a first source / drain connection 214 a second transistor 215 coupled. A bulkhead 216 of the second transistor 215 is with a second source / drain connection 217 of the second transistor 215 coupled. The second source / drain connection 217 of the second transistor 215 is further to the first node 201 coupled. A gate connection 218 of the second transistor 215 is with the second node 206 coupled and a gate connection 219 of the first transistor 203 is with the fifth node 213 coupled. The first transistor 203 and the second transistor 215 are formed as PMOS transistors.
Der
dritte Knoten 207 ist ferner mit einem sechsten Knoten 220 gekoppelt.
Der sechste Knoten 220 ist mit einem ersten Anschluss einer
ersten Kapazität 221 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der ersten Kapazität 221 ist mit einem
siebten Knoten 222 gekoppelt. Der siebte Knoten 222 ist
mit einem ersten Anschluss einer zweiten Kapazität 223 gekoppelt. Ferner
ist der siebte Knoten 222 mit einer steuerbaren Spannungsquelle
Vtune gekoppelt. Ein zweiter Anschluss der zweiten Kapazität 223 ist
mit einem achten Knoten 224 gekoppelt, welcher mit dem
vierten Knoten 211 gekoppelt ist. Die erste Kapazität 221 und
die zweite Kapazität 223 sind
steuerbare Kapazitäten,
vorzugsweise Varaktoren, welche mittels der von der steuerbaren
Spannungsquelle Vtune bereitgestellten Spannung gesteuert werden
können.The third node 207 is further connected to a sixth node 220 coupled. The sixth knot 220 is with a first connection of a first capacity 221 coupled. A second connection of the first capacity 221 is with a seventh node 222 coupled. The seventh node 222 is with a first connection of a second capacity 223 coupled. Further, the seventh node 222 coupled with a controllable voltage source Vtune. A second connection of the second capacity 223 is with an eighth node 224 coupled to the fourth node 211 is coupled. The first capacity 221 and the second capacity 223 are controllable capacitances, preferably varactors, which can be controlled by means of the voltage provided by the controllable voltage source Vtune.
Der
sechste Knoten 220 ist ferner mit einem neunten Knoten 225 gekoppelt.
Der neunte Knoten 225 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 226 eines
dritten Transistors 227 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 228 des
dritten Transistors 227 ist mit einem elften Knoten 235 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 229 des dritten Transistors 227 ist mit
einem zehnten Knoten 230 gekoppelt, welcher mit einem ersten
Source/Drainanschluss 231 eines vierten Transistors 232 gekoppelt
ist. Ein Bulkanschluss 233 des vierten Transistors 232 ist
mit einem zweiten Source/Drainanschluss 234 des vierten Transistors 233 gekoppelt.
Ferner ist der zweite Source/Drainanschluss 234 des vierten
Transistors 232 mit dem elften Knoten 235 gekoppelt,
welcher mit einem zwölften
Knoten 236 gekoppelt ist. Der zwölfte Knoten 236 ist
mit einer Bezugsspannungsquelle Vss und ferner mit einem dreizehnten
Knoten 237 gekoppelt. Der dreizehnte Knoten 237 ist
mit einem ersten Source/Drainanschluss 238 eines fünften Transistors 239 gekoppelt.
Der erste Source/Drainanschluss 238 des fünften Transistors 239 ist
mit einem Bulkanschluss 240 des fünften Transistors 239 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 241 des fünften Transistors 239 ist
mit einem vierzehnten Knoten 242 gekoppelt, welcher mit
einem ersten Source/Drainanschluss 243 eines sechsten Transistors 244 gekoppelt
ist. Ein Bulkanschluss 245 des sechsten Transistors 244 ist
mit dem dreizehnten Knoten 237 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 246 des
sechsten Transistors 244 ist mit einem fünfzehnten
Knoten 247 gekoppelt, welcher mit dem achten Knoten 224 gekoppelt
ist.The sixth knot 220 is also connected to a ninth node 225 coupled. The ninth node 225 is with a first source / drain connection 226 a third transistor 227 coupled. A bulkhead 228 of the third transistor 227 is with an eleventh node 235 coupled. A second source / drain connection 229 of the third transistor 227 is with a tenth knot 230 coupled, which with a first source / drain connection 231 a fourth transistor 232 is coupled. A bulkhead 233 of the fourth transistor 232 is with a second source / drain connection 234 of the fourth transistor 233 coupled. Further, the second one Source / drain 234 of the fourth transistor 232 with the eleventh knot 235 coupled with a twelfth node 236 is coupled. The twelfth knot 236 is with a reference voltage source Vss and further with a thirteenth node 237 coupled. The thirteenth knot 237 is with a first source / drain connection 238 a fifth transistor 239 coupled. The first source / drain connection 238 of the fifth transistor 239 is with a bulk connection 240 of the fifth transistor 239 coupled. A second source / drain connection 241 of the fifth transistor 239 is with a fourteenth node 242 coupled, which with a first source / drain connection 243 a sixth transistor 244 is coupled. A bulkhead 245 of the sixth transistor 244 is with the thirteenth knot 237 coupled. A second source / drain connection 246 of the sixth transistor 244 is with a fifteenth node 247 coupled with the eighth node 224 is coupled.
Ein
Gateanschluss 248 des sechsten Transistors 244 ist
mit dem neunten Knoten 225 gekoppelt. Ein Gateanschluss 249 des
dritten Transistors 227 ist mit dem fünfzehnten Knoten 247 gekoppelt. Ferner
ist der vierzehnte Knoten 242 mit einem ersten Anschluss
einer zweiten Induktivität 210 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der zweiten Induktivität 210 ist mit dem
zehnten Knoten 23Q gekoppelt.A gate connection 248 of the sixth transistor 244 is with the ninth node 225 coupled. A gate connection 249 of the third transistor 227 is with the fifteenth node 247 coupled. Further, the fourteenth node 242 with a first terminal of a second inductance 210 coupled. A second terminal of the second inductance 210 is with the tenth knot 23Q coupled.
Ein
Gateanschluss 250 des fünften
Transistors 239 ist mit einem sechzehnten Knoten 251 gekoppelt,
welcher mit einem Gateanschluss 252 des vierten Transistors 232 gekoppelt
ist. Der dritte Transistor 227, der vierte Transistor 232,
der fünfte
Transistor 239 und der sechste Transistor 244 sind
als NMOS-Transistoren ausgebildet.A gate connection 250 of the fifth transistor 239 is with a sixteenth node 251 coupled, which with a gate connection 252 of the fourth transistor 232 is coupled. The third transistor 227 , the fourth transistor 232 , the fifth transistor 239 and the sixth transistor 244 are formed as NMOS transistors.
Die
bisher unter Bezug auf 2 beschriebenen elektronischen
Schaltelemente bilden anschaulich eine erste Oszillatorstufe 2113 des
Quadratur-VCO 200 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der erste Transistor 203 und der zweite
Transistor 215 stellen anschaulich ein Paar Transistoren
dar, welche miteinander über Kreuz
gekoppelt sind, und stellen einen so genannten Oszillatortransistoren-Teilschaltkreis dar.
Die erste Induktivität 209 bildet
zusammen mit der ersten Kapazität 221 und
der zweiten Kapazität 223 einen LC-Teilschaltkreis
der ersten Oszillatorstufe 2113 des Quadratur-VCO 200.
Der dritte Transistor 225 und der sechste Transistor 244 stellen anschaulich
ein Paar Transistoren dar, welche miteinander über Kreuz gekoppelt sind, und
sind ebenfalls Oszillator-Transistoren.The previously with reference to 2 described electronic switching elements illustratively form a first oscillator stage 2113 of the quadrature VCO 200 according to the second embodiment of the invention. The first transistor 203 and the second transistor 215 Illustratively illustrate a pair of transistors which are coupled together crosswise, and constitute a so-called oscillator transistors subcircuit. The first inductance 209 forms together with the first capacity 221 and the second capacity 223 an LC subcircuit of the first oscillator stage 2113 of the quadrature VCO 200 , The third transistor 225 and the sixth transistor 244 Illustratively represent a pair of transistors which are coupled together crosswise, and are also oscillator transistors.
Ein
Unterschied zu dem unter Bezug auf 1 beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
ist, dass im zweiten Ausführungsbeispiel,
welches unter Bezug auf 2 erläutert wird, eine Kopplung mit
einer zweiten Oszillatorstufe 2114 des Quadratur-VCO 200 mittels
induktiver Stromkopplung anstelle über eine Kopplung mit gekoppelten
Spulen ausgebildet ist. Hierzu weist der Quadratur-VCO 200,
welcher in 2 schematisch dargestellt ist,
neben den Koppeltransistor-Teilschaltkreis eine so genannten Stromspiegelanordnung
auf, welche den vierten Transistor 232, den fünften Transistor 239 und
eine nachfolgend detailliert beschriebene Stromquelle aufweist,
welche an den sechzehnten Knoten 251 gekoppelt ist. Der vierte
Transistor 232 und der fünfte Transistor 239 bilden
hierbei ein so genanntes Gegenkoppelelement aus.A difference to that with respect to 1 described first embodiment is that in the second embodiment, which with reference to 2 is explained, a coupling with a second oscillator stage 2114 of the quadrature VCO 200 is formed by means of inductive current coupling instead of a coupling with coupled coils. For this purpose, the quadrature VCO 200 which is in 2 is shown schematically, in addition to the coupling transistor subcircuit, a so-called current mirror arrangement, which the fourth transistor 232 , the fifth transistor 239 and a power source described in detail below, which is connected to the sixteenth node 251 is coupled. The fourth transistor 232 and the fifth transistor 239 form in this case a so-called counter coupling element.
Der
sechzehnte Knoten 251 ist mit einem siebzehnten Knoten 253 gekoppelt,
welcher mit einem achtzehnten Knoten 254 gekoppelt ist.
In den achtzehnten Knoten 254 wird ein Referenzstrom eingespeist,
in der 2 als Bias bezeichnet. Ferner ist der achtzehnte
Knoten mit einem ersten Source/Drainanschluss 255 eines
siebten Transistors 256 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 257 des
siebten Transistors ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 258 des
siebten Transistors 256 gekoppelt, welcher zweite Source/Drainanschluss 258 wiederum
mit einer Bezugsspannungsquelle Vss gekoppelt ist. Ein Gateanschluss 259 des
siebten Transistors 256 ist mit einem neunzehnten Knoten 260 gekoppelt,
welcher mit dem siebzehnten Knoten 253 gekoppelt ist.The sixteenth knot 251 is with a seventeenth knot 253 coupled with an eighteenth node 254 is coupled. In the eighteenth knot 254 a reference current is fed in the 2 referred to as bias. Further, the eighteenth node is having a first source / drain terminal 255 a seventh transistor 256 coupled. A bulkhead 257 of the seventh transistor is connected to a second source / drain terminal 258 of the seventh transistor 256 coupled, which second source / drain terminal 258 is in turn coupled to a reference voltage source Vss. A gate connection 259 of the seventh transistor 256 is with a nineteenth knot 260 coupled with the seventeenth node 253 is coupled.
Der
Quadratur-VCO 200 weist neben der bisher beschriebenen
ersten Oszillatorstufe 2113 eine zweite Oszillatorstufe 2114 auf,
welche nachfolgend genauer beschrieben wird und baugleich zu der
ersten Oszillatorstufe 2113 ist. Die zweite Oszillatorstufe 2114 weist
einen zwanzigsten Knoten 261 auf, welcher mit einer Versorgungsspannungsquelle
Vdd gekoppelt ist. Ferner ist der zwanzigste Knoten 261 mit einem
ersten Source/Drainanschluss 262 eines achten Transistors 263 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 264 des achten Transistors 263 ist
mit dem ersten Source/Drainanschluss 262 des achten Transistors 263 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 265 des achten Transistors 263 ist
mit einem einundzwanzigsten Knoten 266 gekoppelt. Der einundzwanzigste
Knoten 266 ist mit einem zweiundzwanzigsten Knoten 267 gekoppelt.
Der zweiundzwanzigste Knoten 267 ist mit einem dritten
Ausgangsanschluss 268 gekoppelt.The quadrature VCO 200 points next to the previously described first oscillator stage 2113 a second oscillator stage 2114 which will be described in more detail below and identical to the first oscillator stage 2113 is. The second oscillator stage 2114 has a twentieth node 261 which is coupled to a supply voltage source Vdd. Further, the twentieth node 261 with a first source / drain connection 262 an eighth transistor 263 coupled. A bulkhead 264 of the eighth transistor 263 is with the first source / drain connection 262 of the eighth transistor 263 coupled. A second source / drain connection 265 of the eighth transistor 263 is with a twenty-first node 266 coupled. The twenty-first node 266 is with a twenty-second node 267 coupled. The twenty-second node 267 is with a third output port 268 coupled.
Ferner
ist der zweiundzwanzigste Knoten 267 mit einem ersten Anschluss
einer dritten Induktivität 269 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der dritten Induktivität 269 ist mit einem
dreiundzwanzigsten Knoten 271 gekoppelt. Der dreiundzwanzigste
Knoten 271 ist mit einem vierten Ausgangsanschluss 272 gekoppelt.
Der achte Transistor 263 und der neunte Transistor 275 sind
als PMOS-Transistoren ausgebildet.Further, the twenty-second node 267 with a first terminal of a third inductance 269 coupled. A second terminal of the third inductance 269 is with a twenty-third node 271 coupled. The twenty-third node 271 is with a fourth output port 272 coupled. The eighth transistor 263 and the ninth transistor 275 are formed as PMOS transistors.
Ferner
ist der dreiundzwanzigste Knoten 271 mit einem vierundzwanzigsten
Knoten 273 gekoppelt. Der vierundzwanzigste Knoten 273 ist
mit einem ersten Source/Drainanschluss 274 eines neunten Transistors 275 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 276 des neunten Transistors 275 ist
mit einem zweiten Source/Drainanschluss 277 des neunten
Transistors 275 gekoppelt. Der zweite Source/Drainanschluss 277 des
neunten Transistors 275 ist ferner mit dem zwanzigsten
Knoten 261 gekoppelt. Ein Gateanschluss 278 des
neunten Transistors 275 ist mit dem einundzwanzigsten Knoten 266 gekoppelt
und ein Gateanschluss 279 des achten Transistors 263 ist mit
dem vierundzwanzigsten Knoten 273 gekoppelt.Further, the twenty-third node 271 with a twenty-fourth knot 273 coupled. The twenty-fourth knot 273 is with a first source / drain connection 274 a ninth transistor 275 coupled. A bulkhead 276 of the ninth transistor 275 is with a second source / drain connection 277 of the ninth transistor 275 coupled. The second source / drain connection 277 of the ninth transistor 275 is also the twentieth node 261 coupled. A gate connection 278 of the ninth transistor 275 is with the twenty-first node 266 coupled and a gate connection 279 of the eighth transistor 263 is with the twenty-fourth node 273 coupled.
Der
zweiundzwanzigste Knoten 267 ist ferner mit einem fünfundzwanzigsten
Knoten 280 gekoppelt. Der fünfundzwanzigste Knoten 280 ist
mit einem ersten Anschluss einer dritten Kapazität 281 gekoppelt. Ein
zweiter Anschluss der dritten Kapazität 281 ist mit einem
sechsundzwanzigsten Knoten 282 gekoppelt. Der sechsundzwanzigste
Knoten 282 ist mit einem ersten Anschluss einer vierten
Kapazität 283 gekoppelt.
Ferner ist der sechsundzwanzigste Knoten 282 mit einer
steuerbaren Spannungsquelle Vtune gekoppelt. Ein zweiter Anschluss
der vierten Kapazität 283 ist
mit einem siebenundzwanzigsten Knoten 284 gekoppelt, welcher
mit dem dreiundzwanzigsten Knoten 271 gekoppelt ist. Die
dritte Kapazität 281 und
die vierte Kapazität 283 sind
steuerbare Kapazitäten,
vorzugsweise Varaktoren, welche mittels der von der steuerbaren
Spannungsquelle Vtune bereitgestellten Spannung gesteuert werden können.The twenty-second node 267 is also with a twenty-fifth node 280 coupled. The twenty-fifth knot 280 is with a first connection of a third capacity 281 coupled. A second connection of the third capacity 281 is with a twenty-sixth knot 282 coupled. The twenty-sixth knot 282 is with a first connection of a fourth capacity 283 coupled. Further, the twenty-sixth node 282 coupled with a controllable voltage source Vtune. A second connection of the fourth capacity 283 is with a twenty-seventh knot 284 coupled with the twenty-third node 271 is coupled. The third capacity 281 and the fourth capacity 283 are controllable capacitances, preferably varactors, which can be controlled by means of the voltage provided by the controllable voltage source Vtune.
Der
fünfundzwanzigste
Knoten 280 ist ferner mit einem achtundzwanzigsten Knoten 285 gekoppelt.
Der achtundzwanzigste Knoten 285 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 286 eines
zehnten Transistors 287 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 288 des
zehnten Transistors 287 ist mit einem dreißigsten
Knoten 295 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 289 des
zehnten Transistors 287 ist mit einem neunundzwanzigsten
Knoten 290 gekoppelt, welcher mit einem ersten Source/Drainanschluss 291 eines
elften Transistors 292 gekoppelt ist. Ein Bulkanschluss 293 des
elften Transistors 292 ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 294 des
elften Transistors 293 gekoppelt. Ferner ist der zweite
Source/Drainanschluss 294 des elften Transistors mit dem
dreißigsten
Knoten 295 gekoppelt, welcher mit einem einunddreißigsten
Knoten 296 gekoppelt ist. Der einunddreißigste Knoten 296 ist
mit einer Bezugsspannungsquelle Vss und ferner mit einem zweiunddreißigsten
Knoten 297 gekoppelt. Der zweiunddreißigste Knoten 297 ist
mit einem ersten Source/Drainanschluss 298 eines zwölften Transistors 299 und
mit einem Bulkanschluss 2100 des zwölften Transistors 299 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 2101 des zwölften Transistors 299 ist
mit einem dreiunddreißigsten
Knoten 2102 gekoppelt, welcher mit einem ersten Source/Drainanschluss 2103 eines
dreizehnten Transistors 2104 gekoppelt ist. Ein Bulkanschluss 2105 des
dreizehnten Transistors 2104 ist mit dem zweiunddreißigsten Knoten 297 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 2106 des dreizehnten
Transistors 2104 ist mit einem vierunddreißigsten
Knoten 2107 gekoppelt, welcher mit dem siebenundzwanzigsten
Knoten 284 gekoppelt ist.The twenty-fifth knot 280 is also with a twenty-eighth node 285 coupled. The twenty-eighth knot 285 is with a first source / drain connection 286 a tenth transistor 287 coupled. A bulkhead 288 of the tenth transistor 287 is with a thirtieth knot 295 coupled. A second source / drain connection 289 of the tenth transistor 287 is with a twenty-ninth node 290 coupled, which with a first source / drain connection 291 an eleventh transistor 292 is coupled. A bulkhead 293 of the eleventh transistor 292 is with a second source / drain connection 294 of the eleventh transistor 293 coupled. Further, the second source / drain terminal 294 of the eleventh transistor with the thirtieth node 295 coupled with a thirty-first node 296 is coupled. The thirty-first node 296 is connected to a reference voltage source Vss and further to a thirty-second node 297 coupled. The thirty-second node 297 is with a first source / drain connection 298 a twelfth transistor 299 and with a bulk connection 2100 of the twelfth transistor 299 coupled. A second source / drain connection 2101 of the twelfth transistor 299 is with a thirty-third node 2102 coupled, which with a first source / drain connection 2103 a thirteenth transistor 2104 is coupled. A bulkhead 2105 of the thirteenth transistor 2104 is with the thirty-second node 297 coupled. A second source / drain connection 2106 of the thirteenth transistor 2104 is with a thirty-four knot 2107 coupled with the twenty-seventh node 284 is coupled.
Ein
Gateanschluss 2108 des dreizehnten Transistors 2104 ist
mit dem achtundzwanzigsten Knoten 285 gekoppelt. Ein Gateanschluss
des zehnten Transistors 2109 ist mit dem vierunddreißigsten Knoten 2107 gekoppelt.
Ferner ist der dreiunddreißigste
Knoten 2102 mit einem ersten Anschluss einer vierten Induktivität 270 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der vierten Induktivität 270 ist mit dem
neunundzwanzigsten Knoten 290 gekoppelt.A gate connection 2108 of the thirteenth transistor 2104 is with the twenty-eighth knot 285 coupled. A gate of the tenth transistor 2109 is with the thirty-fourth knot 2107 coupled. Further, the thirty-third node 2102 with a first terminal of a fourth inductance 270 coupled. A second terminal of the fourth inductance 270 is with the twenty-ninth knot 290 coupled.
Ein
Gateanschluss 2110 des zwölften Transistors 299 ist
mit einem siebenunddreißigsten
Knoten 2111 gekoppelt, welcher mit einem Gateanschluss 2112 des
elften Transistors 292 gekoppelt ist. Der siebenunddreißigste Knoten 2111 ist
ferner mit der Stromquelle der Stromspiegelanordnung über eine
Kopplung mit dem neunzehnten Knoten 260 gekoppelt. Der
zehnte Transistor 287, der elfte Transistor 292,
der zwölfte
Transistor 299 und der dreizehnte Transistor 2104 sind
als NMOS-Transistoren ausgebildet.A gate connection 2110 of the twelfth transistor 299 is with a thirty-seventh knot 2111 coupled, which with a gate connection 2112 of the eleventh transistor 292 is coupled. The thirty-seventh knot 2111 is also connected to the current source of the current mirror array via a coupling to the nineteenth node 260 coupled. The tenth transistor 287 , the eleventh transistor 292 , the twelfth transistor 299 and the thirteenth transistor 2104 are formed as NMOS transistors.
Die
jetzt unter Bezug auf 2 beschriebenen elektronischen
Schaltelemente bilden anschaulich die zweite Oszillatorstufe 2114 des
Quadratur-VCO 200 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der achte Transistor 263 und der neunte
Transistor 275 stellen anschaulich ein Paar Transistoren
dar, welche miteinander über
Kreuz gekoppelt sind, und stellen einen so genannten Oszillatortransistoren-Teilschaltkreis dar.
Die dritte Induktivität 269 bildet
zusammen mit der dritten Kapazität 281 und
der vierten Kapazität 283 einen
LC-Teilschaltkreis der zweiten Oszillatorstufe 2114 des
Quadratur-VCO 200. Der zehnte Transistor 287 und
der dreizehnte Transistor 2104 stellen anschaulich ein Paar
Transistoren dar, welche miteinander über Kreuz gekoppelt sind, und
sind ebenfalls Oszillator-Transistoren.The now referring to 2 described electronic switching elements illustratively form the second oscillator stage 2114 of the quadrature VCO 200 according to the second embodiment of the invention. The eighth transistor 263 and the ninth transistor 275 Illustratively illustrate a pair of transistors which are coupled together crosswise, and constitute a so-called oscillator transistors subcircuit. The third inductance 269 forms together with the third capacity 281 and the fourth capacity 283 an LC subcircuit of the second oscillator stage 2114 of the quadrature VCO 200 , The tenth transistor 287 and the thirteenth transistor 2104 Illustratively represent a pair of transistors which are coupled together crosswise, and are also oscillator transistors.
In
dem unter Bezug auf 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die Kopplung der beiden Oszillatorstufen als induktive Stromkopplung
ausgeführt.
Eine erste induktive Stromkopplung ist durch die erste Induktivität 209,
welche benachbart zu der vierten Induktivität 270 angeordnet sind,
ausgebildet. Die induktive Stromkopplung ist in 2 durch
einen mit k bezeichneten Doppelpfeil angedeutet. Eine zweite induktive
Stromkopplung ist durch die zweite Induktivität 210, welche benachbart
zu der dritten Induktivität 269 angeordnet
sind, ausgebildet. Auch hier ist die induktive Stromkopplung in 2 durch einen
mit k bezeichneten Doppelpfeil angedeutet. Die unter Bezug auf 2 beschriebenen
Induktivitäten
sind vorzugsweise mittels integrierter Spulen ausgebildet. Die erste
Induktivität 209 und
die vierte Induktivität 270 können ebenso
wie die zweite Induktivität 210 und
die dritte Induktivität 269 anschaulich jeweils
einen integrierten Transformator ausbilden.In the reference to 2 described embodiment, the coupling of the two oscillator stages is designed as inductive current coupling. A first inductive current coupling is through the first inductor 209 which is adjacent to the fourth inductor 270 are arranged, formed. The inductive current coupling is in 2 indicated by a double arrow indicated by k. A second inductive current coupling is through the second inductance 210 which is adjacent to the third inductor 269 are arranged, formed. Again, the inductive current coupling in 2 indicated by a double arrow indicated by k. The referring to 2 described inductors are preferably formed by means of integrated coils. The first inductance 209 and the fourth inductance 270 can as well as the second inductance 210 and the third inductance 269 clearly each form an integrated transformer.
Der
in 2 dargestellte Quadratur-VCO 200 stellt
vier Ausgangssignale bereit. Die relative Phasenlage der Signale
an den einzelnen Ausgangsanschlüssen
ist wie folgt. Bei einem Signal am vierten Ausgangsanschluss 272 mit
einer Phasenlage von 0°,
hat ein Signal am zweiten Ausgangsanschluss 212 die Phasenlage
90°, ein
Signal am dritten Ausgangsanschluss 268 die Phasenlage
180° und
ein Signal am ersten Ausgangsanschluss 208 die Phasenlage
270°. Eine
korrekte und feste Phasenbeziehung der einzelnen Ausgangssignale
ist für
die gezeigte Anordnung inhärent,
was durch das induktive Stromkoppeln der einzelnen Oszillatorstufen
gewährleistet ist.The in 2 illustrated quadrature VCO 200 provides four output signals. The relative phase of the signals at the individual output terminals is as follows. For a signal at the fourth output port 272 with a phase angle of 0 °, has a signal at the second output port 212 the phase position 90 °, a signal at the third output terminal 268 the phase position 180 ° and a signal at the first output terminal 208 the phase angle 270 °. A correct and fixed phase relationship of the individual output signals is inherent to the arrangement shown, which is ensured by the inductive current coupling of the individual oscillator stages.
In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches unter Bezug auf 2 beschrieben ist,
erfolgt die Kopplung zwischen den beiden einzelnen Oszillatorstufen über induktive
Stromkopplung mittels einer Kopplung von Spulen und einer Stromspiegelanordnung.
Die Oszillatorstufen schwingen hierbei jeweils in ihrer Eigenfrequenz.
Durch die gewählte
Kopplung ist die Phasenlage der beiden Oszillatorstufen, d.h. der
Kerne des Quadratur-VCO, eindeutig definiert, d.h. es sind keine
unterschiedlichen Zustände
möglich.
Auch ist der Quadratur-VCO 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung auf einfache Weise zu realisieren. Ein zusätzlicher
Platzbedarf durch die Koppelspulen ist nur gering. Ferner schwingt
kein Knoten mit doppelter Frequenz, welche zusammen mit der Grundfrequenz
getunt werden müsste.In the second embodiment of the invention, which with reference to 2 is described, the coupling between the two individual oscillator stages takes place via inductive current coupling by means of a coupling of coils and a current mirror arrangement. The oscillator stages each oscillate in their natural frequency. The selected coupling clearly defines the phase position of the two oscillator stages, ie the cores of the quadrature VCO, ie no different states are possible. Also is the quadrature VCO 200 to realize in a simple manner according to the second embodiment of the invention. An additional space requirement through the coupling coils is only small. Furthermore, no node oscillates at twice the frequency, which would have to be tuned together with the fundamental frequency.
Erfindungsgemäß kann im
zweiten Ausführungsbeispiel
der siebte Transistor 256 auch weggelassen werden und an
den sechzehnten Knoten 251 und den siebenunddreißigsten
Knoten 2111 direkt eine Vorspannung angelegt werden. Auch
kann die gesamte Stromspiegelanordnung, d.h. der vierte Transistor 232,
der fünfte
Transistor 239, der siebte Transistor 256, der
elfte Transistor 292 und der zwölfte Transistor 299 weggelassen
und mittels Widerständen
oder Induktivitäten,
welche auch platzsparend mit Kopplung innerhalb der einzelnen Oszillatorstufe,
anschaulich als Transformator, oder anders gesagt innerhalb der
Einzelstufen, angeordnet werden können, ersetzt werden. Alternativ
ausgedrückt
ist es möglich
den vierten Transistor 232, den fünften Transistor 239 mittels
eines Widerstandes oder mittels einer Induktivität zu ersetzten, und den elften
Transistor 292 und den zwölften Transistor 299 mittels
eines Widerstandes oder einer Induktivität zu ersetzen. Eine andere
Ersatzmöglichkeit
für die
Stromspiegelanordnung sind zwei Dioden je Einzelstufe auszubilden,
wobei die Dioden so in die Einzelstufe gekoppelt sind, dass ihre
Durchlassrichtungen von dem Sourceanschluss des in 2 als
NMOS-Transitoren ausgebildeten dritten Transistors 227 bzw.
sechsten Transistors 244 zu der Bezugsspannungsquelle Vss ist,
welche in 2 mit dem zwölften Knoten 236 gekoppelt
sind. Allgemein kann die Stromspiegelanordnung durch ein beliebiges
Gegenkopplungselement ersetzt werden. Die beschriebenen Ersatzmöglichkeiten
gelten analog für
die Transistoren der in 2 unten dargestellten zweiten
Einzelstufe, d.h. der zweiten Oszillatorstufe des Quadratur-VCO 200.According to the seventh transistor in the second embodiment 256 also be omitted and at the sixteenth node 251 and the thirty-seventh knot 2111 directly applied a bias voltage. Also, the entire current mirror arrangement, ie the fourth transistor 232 , the fifth transistor 239 , the seventh transistor 256 , the eleventh transistor 292 and the twelfth transistor 299 omitted and replaced by resistors or inductors, which can also be arranged to save space with coupling within the individual oscillator stage, illustratively as a transformer, or in other words within the individual stages. Alternatively, it is possible the fourth transistor 232 , the fifth transistor 239 to be replaced by a resistor or by means of an inductance, and the eleventh transistor 292 and the twelfth transistor 299 by means of a resistor or an inductor. Another alternative possibility for the current mirror arrangement are two diodes per individual stage form, wherein the diodes are coupled in the single stage, that their transmission directions of the source terminal of in 2 formed as NMOS transistors third transistor 227 or sixth transistor 244 to the reference voltage source Vss, which in 2 with the twelfth node 236 are coupled. In general, the current mirror assembly can be replaced by any negative feedback element. The alternatives described apply analogously to the transistors of in 2 below illustrated second single stage, ie the second oscillator stage of the quadrature VCO 200 ,
Eine
Stromeinkopplung für
die beiden Einzelstufen kann erfindungsgemäß auch anstelle der Kopplung
an dem dargestellten Fußpunkt
der Einzelstufen auch über
Stromquellen, welche jeweils an den Source/Drainanschluss des in 2 als PMOS-Transistor
dargestellten ersten Transistors 203 bzw. zweiten Transistor 215 und
jeweils an den Source/Drainanschluss des in 2 als PMOS-Transistor
dargestellten achten Transistor 263 bzw. neunten Transistor 275 gekoppelt
sind, vorgesehen sein. Hierbei ist zu beachten, dass die Stromeinkopplung für die beiden
Einzelstufen jeweils symmetrisch vorgenommen ist, d.h. dass sie
in der ersten Oszillatorstufe 2113 und der zweiten Oszillatorstufe 2114 an den
sich entsprechenden Stellen vorgenommen wird.According to the invention, current injection for the two individual stages can also be effected via current sources, which in each case are connected to the source / drain connection of the individual stages, instead of the coupling to the illustrated base point of the individual stages 2 as a PMOS transistor shown first transistor 203 or second transistor 215 and respectively to the source / drain terminal of in 2 eighth transistor shown as PMOS transistor 263 or ninth transistor 275 are coupled, be provided. It should be noted here that the current injection for the two individual stages is in each case symmetrical, ie that they are in the first oscillator stage 2113 and the second oscillator stage 2114 is made in the appropriate places.
Auch
ist es möglich,
dass eine Kopplung der beiden Stufen untereinander an verschiedenen Punkte
der Stufen vorzunehmen. D.h. es ist möglich die Kopplung zwischen
der vierten Induktivität 270, welche
in 2 auf je einen Source/Drainanschluss des zehnten
Transistors 287 und des elften Transistors 292 bzw.
auf je einen Source/Drainanschluss des zwölften Transistors 299 und
des dreizehnten Transistors 2104 ausgebildet ist, auf einen
Source/Drainanschluss des achten Transistors 263 bzw. auf
einen Source/Drainanschluss des neunten Transistors 275 auszubilden.
Dabei braucht die Kopplung der zweiten Induktivität 210 nicht
geändert
zu werden. Anschaulich heißt
dieses, dass in einer Stufe des Quadratur-VCO die Kopplung auf die PMOS-Transistoren
vorgenommen werden kann, wohingegen in der zweiten Stufe die Kopplung
auf die NMOS-Transistoren vorgenommen wird.It is also possible that a coupling of the two stages with each other at different points of the stages make. That is, it is possible the coupling between the fourth inductance 270 , what a 2 on each one source / drain terminal of the tenth transistor 287 and the eleventh transistor 292 or on each one source / drain terminal of the twelfth transistor 299 and the thirteenth transistor 2104 is formed on a source / drain terminal of the eighth transistor 263 or to a source / drain terminal of the ninth transistor 275 train. In this case, the coupling of the second inductance needs 210 not to be changed. Clearly, this means that in one stage of the quadrature VCO, the coupling to the PMOS transistors can be made, whereas in the second stage, the coupling is made to the NMOS transistors.
Vorzugsweise
werden für
jeden Ast der Oszillatorstufen je eine Stromquelle ausgebildet,
wobei die Ströme
der Stromquelle für
eine erste Oszillatorstufe vorzugsweise um 180° phasenverschoben zu den Strömen der
Stromquelle für
die zweite Oszillatorstufe sind.Preferably
be for
each branch of the oscillator stages each formed a power source,
the currents
the power source for
a first oscillator stage preferably 180 ° out of phase with the currents of
Power source for
the second oscillator stage are.
Erfindungsgemäß kann der
in 2 schematisch dargestellte Quadratur-VCO, analog
wie für den
Quadratur-VCO der 1 beschrieben, auch mittels
alleinigen Verwendens von NMOS-Transistoren
oder mittels alleinigen Verwendens von PMOS-Transistoren ausgebildet sein.According to the invention, the in 2 schematically illustrated quadrature VCO, analogous to the quadrature VCO of 1 may also be formed by solely using NMOS transistors or by using PMOS transistors alone.
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf 3 ein Oszillator-Schaltkreis 300,
im Weiteren auch als Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator (Quadratur-VCO)
bezeichnet, gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.In the following, reference is made to 3 an oscillator circuit 300 , also referred to as a quadrature voltage-controlled oscillator (quadrature VCO), described according to a third embodiment of the invention.
Der
Quadratur-VCO 300 weist einen ersten Knoten 301 auf,
welcher mit einer Versorgungsspannungsquelle Vdd gekoppelt ist.
Ferner ist der erste Knoten 301 mit einem ersten Source/Drainanschluss 302 eines
ersten Transistors 303 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 304 des
ersten Transistors 303 ist mit dem ersten Source/Drainanschluss 302 des
ersten Transistors 303 gekoppelt. Ein zweiter Source/Drainanschluss 305 des
ersten Transistors 303 ist mit einem zweiten Knoten 306 gekoppelt.
Der zweite Knoten 306 ist mit einem dritten Knoten 307 gekoppelt. Der
dritte Knoten 307 ist mit einem ersten Anschluss einer
ersten Induktivität 308 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der ersten Induktivität 308 ist mit einem vierten
Knoten 309 gekoppelt. Der vierte Knoten 309 ist
mit einem fünften
Knoten 310 gekoppelt.The quadrature VCO 300 has a first node 301 which is coupled to a supply voltage source Vdd. Furthermore, the first node 301 with a first source / drain connection 302 a first transistor 303 coupled. A bulkhead 304 of the first transistor 303 is with the first source / drain connection 302 of the first transistor 303 coupled. A second source / drain connection 305 of the first transistor 303 is with a second node 306 coupled. The second node 306 is with a third node 307 coupled. The third node 307 is connected to a first terminal of a first inductor 308 coupled. A second terminal of the first inductance 308 is with a fourth node 309 coupled. The fourth node 309 is with a fifth node 310 coupled.
Der
fünfte
Knoten 310 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 311 eines
zweiten Transistors 312 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 313 des
zweiten Transistors 312 ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 314 des
zweiten Transistors 312 gekoppelt. Der zweite Source/Drainanschluss 314 des
zweiten Transistors 315 ist ferner mit dem ersten Knoten 301 gekoppelt.
Ein Gateanschluss 360 des zweiten Transistors 312 ist
mit dem zweiten Knoten 306 gekoppelt und ein Gateanschluss 361 des
ersten Transistors 303 ist mit dem fünften Knoten 310 gekoppelt.The fifth knot 310 is with a first source / drain connection 311 a second transistor 312 coupled. A bulkhead 313 of the second transistor 312 is with a second source / drain connection 314 of the second transistor 312 coupled. The second source / drain connection 314 of the second transistor 315 is further to the first node 301 coupled. A gate connection 360 of the second transistor 312 is with the second node 306 coupled and a gate connection 361 of the first transistor 303 is with the fifth node 310 coupled.
Der
dritte Knoten 307 ist ferner mit einem sechsten Knoten 315 gekoppelt,
welcher mit einem siebten Knoten 316 gekoppelt ist. Der
siebte Knoten 316 ist mit einem ersten Ausgangsanschluss 317 gekoppelt.The third node 307 is further connected to a sixth node 315 coupled, which with a seventh node 316 is coupled. The seventh node 316 is with a first output terminal 317 coupled.
Ferner
ist der sechste Knoten 315 mit einem achten Knoten 318 gekoppelt,
der mit einem ersten Anschluss einer ersten Kapazität 319 gekoppelt
ist. Ein zweiter Anschluss der ersten Kapazität 319 ist mit einem
neunten Knoten 320 gekoppelt. Der neunte Knoten 320 ist
mit einem ersten Anschluss einer zweiten Kapazität 321 gekoppelt. Ferner
ist der neunte Knoten 320 mit einer steuerbaren Spannungsquelle
Vtune gekoppelt. Ein zweiter Anschluss der zweiten Kapazität 321 ist
mit einem zehnten Knoten 322 gekoppelt, welcher mit einem
elften Knoten 323 gekoppelt ist. Der elfte Knoten 323 ist
mit dem vierten Knoten 309 und ferner mit einem zwölften Knoten 324 gekoppelt.
Der zwölfte
Knoten 324 ist mit einem zweiten Ausgangsanschluss 325 gekoppelt.
Die erste Kapazität 319 und
die zweite Kapazität 321 sind steuerbare
Kapazitäten,
vorzugsweise Varaktoren, welche mittels der von der steuerbaren
Spannungsquelle Vtune bereitgestellten Spannung gesteuert werden
können.Further, the sixth node 315 with an eighth node 318 coupled to a first terminal of a first capacitor 319 is coupled. A second connection of the first capacity 319 is with a ninth node 320 coupled. The ninth node 320 is with a first connection of a second capacity 321 coupled. Further, the ninth node 320 coupled with a controllable voltage source Vtune. A second connection of the second capacity 321 is with a tenth knot 322 coupled, which with an eleventh node 323 is coupled. The eleventh knot 323 is with the fourth node 309 and further with a twelfth node 324 coupled. The twelfth knot 324 is with a second output port 325 coupled. The first capacity 319 and the second capacity 321 are controllable capacitances, preferably varactors, which can be controlled by means of the voltage provided by the controllable voltage source Vtune.
Der
achte Knoten 318 ist ferner mit einem dreizehnten Knoten 326 gekoppelt.
Der dreizehnte Knoten 326 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 327 eines
dritten Transistors 328 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 329 des
dritten Transistors 328 ist mit einem vierzigsten Knoten 3134 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 330 des dritten Transistors 328 ist
mit einem vierzehnten Knoten 331 gekoppelt, welcher mit
einem ersten Anschluss einer dritten Kapazität 362 gekoppelt ist.
Ferner ist der vierzehnte Knoten 331 mit einem ersten Source/Drainanschluss 332 eines
vierten Transistors 333 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 334 des
vierten Transistors 333 ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 335 des vierten
Transistors 333 gekoppelt. Ferner ist der zweite Source/Drainanschluss 335 des
vierten Transistors 333 mit dem vierzigsten Knoten 3134 gekoppelt.
Der vierzigsten Knoten 3134 ist mit einem fünfzehnten
Knoten 336 gekoppelt, welcher mit einer Bezugsspannungsquelle
Vss und ferner mit einem einundvierzigsten Knoten 3135 gekoppelt
ist, welcher mit einem ersten Source/Drainanschluss 337 eines fünften Transistors 338 gekoppelt
ist. Der erste Source/Drainanschluss 337 des fünften Transistors 338 ist
mit einem Bulkanschluss 339 des fünften Transistors 338 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 340 des fünften Transistors 338 ist
mit einem sechzehnten Knoten 341 gekoppelt, welcher mit
einem ersten Source/Drainanschluss 342 eines sechsten Transistors 343 gekoppelt
ist. Ferner ist der sechzehnte Knoten 341 mit einem ersten
Anschluss einer vierten Kapazität 363 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 344 des sechsten Transistors 343 ist
mit dem einundvierzigsten Knoten 3135 gekoppelt. Ein zweiter
Source/Drainanschluss 345 des sechsten Transistors 343 ist
mit einem siebzehnten Knoten 346 gekoppelt, welcher mit
dem zehnten Knoten 322 gekoppelt ist.The eighth node 318 is also with a thirteenth node 326 coupled. The thirteenth knot 326 is with a first source / drain connection 327 a third transistor 328 coupled. A bulkhead 329 of the third transistor 328 is with a fortieth node 3134 coupled. A second source / drain connection 330 of the third transistor 328 is with a fourteenth node 331 coupled to a first terminal of a third capacitor 362 is coupled. Further, the fourteenth node 331 with a first source / drain connection 332 a fourth transistor 333 coupled. A bulkhead 334 of the fourth transistor 333 is with a second source / drain connection 335 of the fourth transistor 333 coupled. Further, the second source / drain terminal 335 of the fourth transistor 333 with the fortieth node 3134 coupled. The fortieth knot 3134 is with a fifteenth node 336 coupled to a reference voltage source Vss and further to a forty-first node 3135 which is coupled to a first source / drain terminal 337 a fifth transistor 338 is coupled. The first source / drain connection 337 of the fifth transistor 338 is with a bulk connection 339 of the fifth transistor 338 coupled. A second source / drain connection 340 of the fifth transistor 338 is with a sixteenth node 341 coupled, which with a first source / drain connection 342 a sixth transistor 343 is coupled. Further, the sixteenth node 341 with a first connection of a fourth capacity 363 coupled. A bulkhead 344 of the sixth transistor 343 is with the forty-first node 3135 coupled. A second source / drain connection 345 of the sixth transistor 343 is with a seventeenth knot 346 coupled, which with the tenth node 322 is coupled.
Ein
Gateanschluss 347 des sechsten Transistors 343 ist
mit dem dreizehnten Knoten 326 gekoppelt. Ein Gateanschluss 348 des
dritten Transistors 327 ist mit dem siebzehnten Knoten 347 gekoppelt.A gate connection 347 of the sixth transistor 343 is with the thirteenth knot 326 coupled. A gate connection 348 of the third transistor 327 is with the seventeenth node 347 coupled.
Ein
Gateanschluss 349 des fünften
Transistors 338 ist mit einem achtzehnten Knoten 350 gekoppelt,
welcher mit einem Gateanschluss 351 des vierten Transistors 333 gekoppelt
ist.A gate connection 349 of the fifth transistor 338 is with an eighteenth node 350 coupled, which with a gate connection 351 of the fourth transistor 333 is coupled.
Die
bisher unter Bezug auf 3 beschriebenen elektronischen
Schaltelemente bilden anschaulich eine erste Oszillatorstufe 3132 des
Quadratur-VCO 300 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der erste Transistor 303 und der zweite
Transistor 313 stellen anschaulich ein Paar Transistoren
dar, welche miteinander über
Kreuz gekoppelt sind, und stellen einen so genannten Oszillatortransistoren-Teilschaltkreis dar.
Die erste Induktivität 308 bildet
zusammen mit der ersten Kapazität 319 und
der zweiten Kapazität 321 einen
LC-Teilschaltkreis der ersten Oszillatorstufe 3132 des
Quadratur-VCO 300. Der dritte Transistor 328 und
der sechste Transistor 343 stellen anschaulich ein Paar Transistoren
dar, welche miteinander über
Kreuz gekoppelt sind und ebenfalls Oszillator-Transistoren sind.The previously with reference to 3 beschrie Benen electronic switching elements form clearly a first oscillator stage 3132 of the quadrature VCO 300 according to the third embodiment of the invention. The first transistor 303 and the second transistor 313 Illustratively illustrate a pair of transistors which are coupled together crosswise, and constitute a so-called oscillator transistors subcircuit. The first inductance 308 forms together with the first capacity 319 and the second capacity 321 an LC subcircuit of the first oscillator stage 3132 of the quadrature VCO 300 , The third transistor 328 and the sixth transistor 343 Illustratively represent a pair of transistors which are coupled together crosswise and are also oscillator transistors.
Ein
Unterschied zu dem unter Bezug auf 2 beschriebenen
zweiten Ausführungsbeispiel ist,
dass im dritten Ausführungsbeispiel,
welches unter Bezug auf 3 erläutert wird, eine Kopplung mit einer
zweiten Oszillatorstufe 3133 des Quadratur-VCO 300 mittels
kapazitiver Stromkopplung anstelle über eine induktive Stromkopplung
ausgebildet ist. Hierzu weist der Quadratur-VCO 300 der 3 neben
den Koppeltransistor-Teilschaltkreis eine so genannten Stromspiegelanordnung
auf, welche den vierten Transistor 333, den fünften Transistor 338 und
eine nachfolgend detailliert beschriebene Stromquelle aufweist,
welche an den achtzehnten Knoten 350 gekoppelt ist. Die
Kopplung der ersten Oszillatorstufe 3132, oder ersten Einzelstufe,
des Quadratur-VCO 300 und
einer zweiten Oszillatorstufe 3133, oder zweiten Einzelstufe,
des Quadratur-VCO 300 wird ferner mittels der dritten Kapazität 362 und
der vierten Kapazität 363 durchgeführt.A difference to that with respect to 2 described second embodiment is that in the third embodiment, which with reference to 3 is explained, a coupling with a second oscillator stage 3133 of the quadrature VCO 300 is formed by means of capacitive current coupling instead of an inductive current coupling. For this purpose, the quadrature VCO 300 of the 3 in addition to the coupling transistor subcircuit, a so-called current mirror arrangement, which the fourth transistor 333 , the fifth transistor 338 and a power source, described in detail below, connected to the eighteenth node 350 is coupled. The coupling of the first oscillator stage 3132 , or first single stage, of the quadrature VCO 300 and a second oscillator stage 3133 , or second single stage, of the quadrature VCO 300 is further by means of the third capacity 362 and the fourth capacity 363 carried out.
Der
achtzehnte Knoten 350 ist mit einem neunzehnten Knoten 352 gekoppelt,
welcher mit einem zwanzigsten Knoten 353 gekoppelt ist.
In den zwanzigsten Knoten 353 wird ein Referenzstrom eingespeist,
in der 3 als Bias bezeichnet. Ferner ist der zwanzigste
Knoten 353 mit einem ersten Source/Drainanschluss 354 eines
siebten Transistors 355 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 356 des
siebten Transistors ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 357 des
siebten Transistors 355 gekoppelt, welcher zweite Source/Drainanschluss 357 wiederum
mit einer Bezugsspannungsquelle Vss gekoppelt ist. Ein Gateanschluss 358 des
siebten Transistors 355 ist mit einem einundzwanzigsten
Knoten 359 gekoppelt, welcher mit dem neunzehnten Knoten 353 gekoppelt ist.
Der siebte Transistor 355 stellt zusammen mit der Vorspannungsquelle
Bias und der Bezugsspannungsquelle Vss eine Stromquelle der Stromspiegelanordnung
dar.The eighteenth knot 350 is with a nineteenth knot 352 coupled with a twentieth node 353 is coupled. In the twentieth knot 353 a reference current is fed in the 3 referred to as bias. Further, the twentieth node 353 with a first source / drain connection 354 a seventh transistor 355 coupled. A bulkhead 356 of the seventh transistor is connected to a second source / drain terminal 357 of the seventh transistor 355 coupled, which second source / drain terminal 357 is in turn coupled to a reference voltage source Vss. A gate connection 358 of the seventh transistor 355 is with a twenty-first node 359 coupled with the nineteenth node 353 is coupled. The seventh transistor 355 together with the bias voltage source Bias and the reference voltage source Vss represents a current source of the current mirror arrangement.
Der
Quadratur-VCO 300 weist neben der bisher beschriebenen
ersten Oszillatorstufe 3132 eine zweite Oszillatorstufe 3133 auf,
welche nachfolgend genauer beschrieben wird und baugleich zu. der
ersten Oszillatorstufe 3132 ist. Die zweite Oszillatorstufe 3133 weist
einen zweiundzwanzigsten Knoten 371 auf, welcher mit einer
Versorgungsspannungsquelle Vdd gekoppelt ist. Ferner ist der zweiundzwanzigste Knoten 371 mit
einem ersten Source/Drainanschluss 372 eines achten Transistors 373 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 374 des achten Transistors 373 ist
mit dem ersten Source/Drainanschluss 372 des achten Transistors 373 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 375 des achten Transistors 373 ist
mit einem dreiundzwanzigsten Knoten 376 gekoppelt. Der dreiundzwanzigste
Knoten 376 ist mit einem vierundzwanzigsten Knoten 377 gekoppelt.
Der vierundzwanzigste Knoten 377 ist mit einem ersten Anschluss
einer zweiten Induktivität 378 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der zweiten Induktivität 378 ist mit einem
fünfundzwanzigsten
Knoten 379 gekoppelt. Der fünfundzwanzigste Knoten 379 ist
mit einem sechsundzwanzigsten Knoten 380 gekoppelt.The quadrature VCO 300 points next to the previously described first oscillator stage 3132 a second oscillator stage 3133 on, which is described in more detail below and identical to. the first oscillator stage 3132 is. The second oscillator stage 3133 has a twenty-second node 371 which is coupled to a supply voltage source Vdd. Further, the twenty-second node 371 with a first source / drain connection 372 an eighth transistor 373 coupled. A bulkhead 374 of the eighth transistor 373 is with the first source / drain connection 372 of the eighth transistor 373 coupled. A second source / drain connection 375 of the eighth transistor 373 is with a twenty-third node 376 coupled. The twenty-third node 376 is with a twenty-fourth node 377 coupled. The twenty-fourth knot 377 is connected to a first terminal of a second inductor 378 coupled. A second terminal of the second inductance 378 is with a twenty-fifth node 379 coupled. The twenty-fifth knot 379 is with a twenty-sixth knot 380 coupled.
Der
sechsundzwanzigste Knoten 380 ist mit einem ersten Source/Drainanschluss 381 eines neunten
Transistors 382 gekoppelt. Ein Bulkanschluss 383 des
neunten Transistors 382 ist mit einem zweiten Source/Drainanschluss 384 des
neunten Transistors 382 gekoppelt. Der zweite Source/Drainanschluss 384 des
neunten Transistors 385 ist ferner mit dem zweiundzwanzigsten
Knoten 371 gekoppelt. Ein Gateanschluss 360 des
neunten Transistors 382 ist mit dem vierundzwanzigsten
Knoten 376 gekoppelt und ein Gateanschluss 361 des
achten Transistors 373 ist mit dem sechsundzwanzigsten
Knoten 380 gekoppelt.The twenty-sixth knot 380 is with a first source / drain connection 381 a ninth transistor 382 coupled. A bulkhead 383 of the ninth transistor 382 is with a second source / drain connection 384 of the ninth transistor 382 coupled. The second source / drain connection 384 of the ninth transistor 385 is also with the twenty-second node 371 coupled. A gate connection 360 of the ninth transistor 382 is with the twenty-fourth node 376 coupled and a gate connection 361 of the eighth transistor 373 is with the twenty-sixth node 380 coupled.
Der
vierundzwanzigste Knoten 377 ist ferner mit einem siebenundzwanzigsten
Knoten 385 gekoppelt, welcher mit einem achtundzwanzigsten
Knoten 386 gekoppelt ist. Der achtundzwanzigste Knoten 386 ist
mit einem dritten Ausgangsanschluss 387 gekoppelt. Ferner
ist der achtundzwanzigste Knoten 386 mit einem zweiten
Anschluss der dritten Kapazität 362,
deren erster Anschluss ein Teil der ersten Einzelstufe ist, gekoppelt.
Somit ist die dritte Kapazität
ein Teil der Kopplung der beiden Einzelstufen des Quadratur-VCO 300 der 3.The twenty-fourth knot 377 is also with a twenty-seventh node 385 coupled, which with a twenty-eighth node 386 is coupled. The twenty-eighth knot 386 is with a third output port 387 coupled. Further, the twenty-eighth node 386 with a second port of the third capacity 362 , whose first terminal is part of the first single stage coupled. Thus, the third capacitance is part of the coupling of the two individual stages of the quadrature VCO 300 of the 3 ,
Ferner
ist der siebenundzwanzigste Knoten 385 mit einem neunundzwanzigsten
Knoten 388 gekoppelt, der mit einem ersten Anschluss einer
fünften Kapazität 389 gekoppelt
ist. Ein zweiter Anschluss der fünften
Kapazität 389 ist
mit einem dreißigsten Knoten 390 gekoppelt.
Der dreißigste
Knoten 390 ist mit einem ersten Anschluss einer sechsten
Kapazität 391 gekoppelt.
Ferner ist der dreißigste
Knoten 390 mit einer steuerbaren Spannungsquelle Vtune
gekoppelt. Ein zweiter Anschluss der sechsten Kapazität 391 ist
mit einem einunddreißigsten
Knoten 392 gekoppelt, welcher mit einem zweiunddreißigsten Knoten 393 gekoppelt
ist. Der zweiunddreißigste Knoten 393 ist
mit dem fünfundzwanzigsten
Knoten 379 und ferner mit einem dreiunddreißigsten
Knoten 394 gekoppelt. Ferner ist der dreiunddreißigste Knoten 394 mit
einem zweiten Anschluss der vierten Kapazität 363, deren erster
Anschluss ein Teil der ersten Einzelstufe ist, gekoppelt. Somit
ist die vierte Kapazität
ein Teil der Kopplung der beiden Einzelstufen des Quadratur-VCO 300 der 3.Further, the twenty-seventh node 385 with a twenty-ninth knot 388 coupled with a first port of a fifth capacity 389 is coupled. A second connection of the fifth capacity 389 is with a thirtieth knot 390 coupled. The thirtieth knot 390 is with a first connection of a sixth capacity 391 coupled. Further, the thirtieth node 390 coupled with a controllable voltage source Vtune. A second connection of the sixth capacity 391 is with a thirty-first node 392 coupled with a thirty-second node 393 is coupled. The thirty-second node 393 is with the twenty-fifth node 379 and further with a thirty-third node 394 coupled. Further, the thirty-third node 394 with a second port of the fourth capacity 363 , whose first terminal is part of the first single stage coupled. Thus, the fourth capacitance is part of the coupling of the two individual stages of the quadrature VCO 300 of the 3 ,
Der
dreiunddreißigste
Knoten 394 ist mit einem vierten Ausgangsanschluss 395 gekoppelt.
Die fünfte
Kapazität 389 und
die sechste Kapazität 391 sind
steuerbare Kapazitäten,
vorzugsweise Varaktoren, welche mittels der von der steuerbaren
Spannungsquelle Vtune bereitgestellten Spannung gesteuert werden
können.The thirty-third knot 394 is with a fourth output port 395 coupled. The fifth capacity 389 and the sixth capacity 391 are controllable capacitances, preferably varactors, which can be controlled by means of the voltage provided by the controllable voltage source Vtune.
Der
neunundzwanzigste Knoten 388 ist ferner mit einem vierunddreißigsten
Knoten 396 gekoppelt. Der vierunddreißigste Knoten 396 ist
mit einem ersten Source/Drainanschluss 397 eines zehnten Transistors 398 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 399 des zehnten Transistors 398 ist
mit einem zweiundvierzigsten Knoten 3136 gekoppelt. Ein
zweiter Source/Drainanschluss 3100 des zehnten Transistors 398 ist
mit einem fünfunddreißigsten
Knoten 3101 gekoppelt, welcher mit einem ersten Anschluss
einer siebten Kapazität 3122 gekoppelt
ist. Ein zweiter Anschluss der siebten Kapazität 3122 ist mit dem
siebten Knoten 316 gekoppelt, welcher ein Teil der ersten Einzelstufe
des Quadratur-VCO 300 der 3 ist. Somit
stellt die siebte Kapazität 3122 einen
Teil der Kopplung der beiden Einzelstufen des Quadratur-VCO 300 der 3 dar.The twenty-ninth knot 388 is also with a thirty-fourth node 396 coupled. The thirty-fourth knot 396 is with a first source / drain connection 397 a tenth transistor 398 coupled. A bulkhead 399 of the tenth transistor 398 is with a forty-second node 3136 coupled. A second source / drain connection 3100 of the tenth transistor 398 is with a thirty-fifth knot 3101 coupled to a first terminal of a seventh capacitor 3122 is coupled. A second connection of the seventh capacity 3122 is with the seventh node 316 which is part of the first single stage of the quadrature VCO 300 of the 3 is. Thus, the seventh capacity represents 3122 a portion of the coupling of the two individual stages of the quadrature VCO 300 of the 3 represents.
Ferner
ist der fünfunddreißigste Knoten 3101 mit
einem ersten Source/Drainanschluss 3102 eines elften Transistors 3103 gekoppelt.
Ein Bulkanschluss 3104 des elften Transistors 3103 ist
mit einem zweiten Source/Drainanschluss 3105 des elften
Transistors 3103 gekoppelt. Ferner ist der zweite Source/Drainanschluss 3104 des
elften Transistors 3103 mit dem zweiundvierzigsten Knoten 3136 gekoppelt. Der
zweiundvierzigsten Knoten 3136 ist mit einem sechsunddreißigsten
Knoten 3106 gekoppelt, welcher mit einer Bezugsspannungsquelle
Vss und ferner mit einem dreiundvierzigsten Knoten 3137 gekoppelt
ist. Der dreiundvierzigste Knoten 3137 ist ferner mit einem
ersten Source/Drainanschluss 3107 eines zwölften Transistors 3108 gekoppelt.
Der erste Source/Drainanschluss 3107 des zwölften Transistors 3108 ist
mit einem Bulkanschluss 3109 des zwölften Transistors 3108 gekoppelt.
Ein zweiter Source/Drainanschluss 3110 des zwölften Transistors 3108 ist
mit einem siebenunddreißigsten
Knoten 3111 gekoppelt, welcher mit einem ersten Source/Drainanschluss 3112 eines
dreizehnten Transistors 3113 gekoppelt ist. Ferner ist
der siebenunddreißigste
Knoten 3111 mit einem ersten Anschluss einer achten Kapazität 3123 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss der achten Kapazität 3123 ist mit dem
zwölften
Knoten 324 gekoppelt, welcher ein Teil der ersten Einzelstufe
des Quadratur-VCO 300 der 3 ist. Somit
ist die achte Kapazität 3123 ein
Teil der Kopplung der beiden Einzelstufen des Quadratur-VCO der 3.Further, the thirty-fifth node 3101 with a first source / drain connection 3102 an eleventh transistor 3103 coupled. A bulkhead 3104 of the eleventh transistor 3103 is with a second source / drain connection 3105 of the eleventh transistor 3103 coupled. Further, the second source / drain terminal 3104 of the eleventh transistor 3103 with the forty-second node 3136 coupled. The forty-second node 3136 is with a thirty-sixth knot 3106 coupled to a reference voltage source Vss and further to a forty-third node 3137 is coupled. The forty-third node 3137 is further connected to a first source / drain terminal 3107 a twelfth transistor 3108 coupled. The first source / drain connection 3107 of the twelfth transistor 3108 is with a bulk connection 3109 of the twelfth transistor 3108 coupled. A second source / drain connection 3110 of the twelfth transistor 3108 is with a thirty-seventh knot 3111 coupled, which with a first source / drain connection 3112 a thirteenth transistor 3113 is coupled. Further, the thirty-seventh node 3111 with a first connection of an eighth capacity 3123 coupled. A second connection of the eighth capacity 3123 is with the twelfth node 324 which is part of the first single stage of the quadrature VCO 300 of the 3 is. Thus, the eighth capacity 3123 a part of the coupling of the two individual stages of the quadrature VCO of 3 ,
Ein
Bulkanschluss 3114 des dreizehnten Transistors 3113 ist
mit dem dreiundvierzigsten Knoten 3137 gekoppelt. Ein zweiter
Source/Drainanschluss 3115 des dreizehnten Transistors 3113 ist
mit einem achtunddreißigsten
Knoten 3116 gekoppelt, welcher mit dem einunddreißigsten
Knoten 392 gekoppelt ist.A bulkhead 3114 of the thirteenth transistor 3113 is with the forty-third node 3137 coupled. A second source / drain connection 3115 of the thirteenth transistor 3113 is with a thirty-eighth knot 3116 coupled with the thirty-first node 392 is coupled.
Ein
Gateanschluss 3117 des dreizehnten Transistors 3113 ist
mit dem vierunddreißigsten
Knoten 396 gekoppelt. Ein Gateanschluss 3118 des zehnten
Transistors 397 ist mit dem achtunddreißigsten Knoten 3117 gekoppelt.A gate connection 3117 of the thirteenth transistor 3113 is with the thirty-fourth knot 396 coupled. A gate connection 3118 of the tenth transistor 397 is with the thirty-eighth knot 3117 coupled.
Ein
Gateanschluss 3119 des zwölften Transistors 3108 ist
mit einem neununddreißigsten
Knoten 3120 gekoppelt, welcher mit einem Gateanschluss 3121 des
elften Transistors 3103 gekoppelt ist.A gate connection 3119 of the twelfth transistor 3108 is with a thirty-ninth knot 3120 coupled, which with a gate connection 3121 of the eleventh transistor 3103 is coupled.
Die
jetzt unter Bezug auf 3 beschriebenen elektronischen
Schaltelemente bilden anschaulich die zweite Oszillatorstufe 3133 des
Quadratur-VCO 300 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Der achte Transistor 373 und der neunte Transistor 382 stellen
anschaulich ein Paar Transistoren dar, welche miteinander über Kreuz
gekoppelt sind, und stellen einen so genannten Oszillatortransistoren-Teilschaltkreis dar.
Die zweite Induktivität 378 bildet
zusammen mit der fünften
Kapazität 389 und
der sechsten Kapazität 391 einen LC-Teilschaltkreis
der zweiten Oszillatorstufe 3133 des Quadratur-VCO 300.
Der zehnte Transistor 398 und der dreizehnte Transistor 3113 stellen
anschaulich ein Paar Transistoren dar, welche miteinander über Kreuz
gekoppelt sind, und sind ebenfalls Oszillator-Transistoren.The now referring to 3 described electronic switching elements illustratively form the second oscillator stage 3133 of the quadrature VCO 300 according to the third embodiment of the invention. The eighth transistor 373 and the ninth transistor 382 Illustratively illustrate a pair of transistors, which are coupled together crosswise, and constitute a so-called oscillator transistors subcircuit. The second inductance 378 forms together with the fifth capacity 389 and the sixth capacity 391 an LC subcircuit of the second oscillator stage 3133 of the quadrature VCO 300 , The tenth transistor 398 and the thirteenth transistor 3113 Illustratively represent a pair of transistors which are coupled together crosswise, and are also oscillator transistors.
In
dem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches unter Bezug auf 3 beschrieben ist,
erfolgt die Kopplung zwischen den beiden einzelnen Oszillatorstufen über kapazitive
Stromkopplung mittels einer Kopplung von Koppelkapazitäten und
einer Stromspiegelanordnung. Die Oszillatorstufen schwingen hierbei
jeweils in ihrer Eigenfrequenz. Durch die gewählte Kopplung ist die Phasenlage
der beiden Oszillatorstufen, d.h. der Kerne, des Quadratur-VCO, eindeutig definiert,
d.h. es sind keine unterschiedlichen Zustände möglich. Auch ist der Quadratur-VCO 300 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung auf einfache Weise zu realisieren. Ein zusätzlicher
Platzbedarf durch die Koppelkapazitäten ist nur gering. Ferner
schwingt kein Knoten mit doppelter Frequenz, welche zusammen mit
der Grundfrequenz getunt werden müsste.In the third embodiment of the invention, which with reference to 3 is described, the coupling between the two individual oscillator stages takes place via capacitive current coupling by means of a coupling of coupling capacitances and a current mirror arrangement. The oscillator stages each oscillate in their natural frequency. The selected coupling clearly defines the phase position of the two oscillator stages, ie the cores, of the quadrature VCO, ie no different states are possible. Also is the quadrature VCO 300 to realize according to the third embodiment of the invention in a simple manner. An additional space requirement through the coupling capacities is only small. Furthermore, no node oscillates with dop pelter frequency, which would have to be tuned together with the fundamental frequency.
Der
in 3 dargestellte Quadratur-VCO 300 stellt
vier Ausgangssignale bereit. Die relative Phasenlage der Signale
an den einzelnen Ausgangsanschlüssen
ist wie folgt. Bei einem Signal am vierten Ausgangsanschluss 395 mit
einer Phasenlage von 0°,
hat ein Signal am zweiten Ausgangsanschluss 325 die Phasenlage
90°, ein
Signal am dritten Ausgangsanschluss 387 die Phasenlage
180° und
ein Signal am ersten Ausgangsanschluss 317 die Phasenlage
270°. Eine
korrekte und feste Phasenbeziehung der einzelnen Ausgangssignale
ist für
die gezeigte Anordnung inhärent,
was durch das Koppeln der beiden Einzelstufen mittels der dritten
Kapazität 362,
der vierten Kapazität 363,
der siebten Kapazität 3122 und
der achten Kapazität 3123 gewährleistet
ist.The in 3 illustrated quadrature VCO 300 provides four output signals. The relative phase of the signals at the individual output terminals is as follows. For a signal at the fourth output port 395 with a phase angle of 0 °, has a signal at the second output port 325 the phase position 90 °, a signal at the third output terminal 387 the phase position 180 ° and a signal at the first output terminal 317 the phase angle 270 °. A correct and fixed phase relationship of the individual output signals is inherent to the arrangement shown, due to the coupling of the two individual stages by means of the third capacitor 362 , the fourth capacity 363 , the seventh capacity 3122 and the eighth capacity 3123 is guaranteed.
Eine
Stromeinkopplung für
die beiden Einzelstufen kann erfindungsgemäß auch anstelle der Kopplung
an dem dargestellten Fußpunkt
der Einzelstufen auch über
Stromquellen, welche jeweils an den Source/Drainanschluss des in 3 als PMOS-Transistor
dargestellten ersten Transistors 303 bzw. zweiten Transistor 312 und
jeweils an den Source/Drainanschluss des in 3 als PMOS-Transistor
dargestellten achten Transistor 273 bzw. neunten Transistor 382 gekoppelt
sind, vorgesehen sein. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise,
ist die Stromeinkopplung für
die beiden Einzelstufen jeweils symmetrisch vorgenommen, d.h. dass
sie in der ersten Oszillatorstufe 3132 und der zweiten
Oszillatorstufe 3133 an den sich entsprechenden Stellen
vorgenommen wird.According to the invention, current injection for the two individual stages can also be effected via current sources, which in each case are connected to the source / drain connection of the individual stages, instead of the coupling to the illustrated base point of the individual stages 3 as a PMOS transistor shown first transistor 303 or second transistor 312 and respectively to the source / drain terminal of in 3 eighth transistor shown as PMOS transistor 273 or ninth transistor 382 are coupled, be provided. Preferably, but not necessarily, the current injection for the two individual stages is in each case made symmetrically, ie that they are in the first oscillator stage 3132 and the second oscillator stage 3133 is made in the appropriate places.
Vorteilhaft
an dem Oszillator-Schaltkreis gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
ist, dass keine zusätzlichen
Spulen nötig
sind und das ein Teil des Stromes über die Koppelkapazitäten von
einer Oszillatorstufe in die andere Oszillatorstufe übertragen wird,
wodurch der Strom nicht "verbraucht" wird und der Strombedarf
des gesamten Oszillator-Schaltkreises insgesamt verringert werden
kann. Ferner ist die Qualität
der Kopplung unempfindlich gegen Schwankungen der Koppelkapazitäten. Die
Kapazitäten
können
ferner als jede beliebige Art von Kapazitäten ausgebildet sein. Vorzugsweise
werden sie mittels Plattenkondensatoren und/oder mittels Transistoren
mit kurzgeschlossenen Source/Drainbereichen ausgebildet.Advantageous
to the oscillator circuit according to the third embodiment
is that no extra
Coils needed
are and that part of the electricity over the coupling capacities of
one oscillator stage is transferred to the other oscillator stage,
whereby the electricity is not "consumed" and the power demand
of the entire oscillator circuit can be reduced overall
can. Further, the quality
the coupling insensitive to fluctuations in the coupling capacities. The
capacities
can
Furthermore, be designed as any type of capacity. Preferably
They are by means of plate capacitors and / or by means of transistors
formed with shorted source / drain regions.
Vorzugsweise
werden für
jeden Ast der Oszillatorstufen je eine Stromquelle ausgebildet,
wobei die Ströme
der Stromquelle für
eine erste Oszillatorstufe vorzugsweise um 180° phasenverschoben zu den Strömen der
Stromquelle für
die zweite Oszillatorstufe sind.Preferably
be for
each branch of the oscillator stages each formed a power source,
the currents
the power source for
a first oscillator stage preferably 180 ° out of phase with the currents of
Power source for
the second oscillator stage are.
Erfindungsgemäß kann der
in 3 schematisch dargestellte Quadratur-VCO, analog
wie für den
Quadratur-VCO der 1 beschrieben, auch mittels
alleinigen Verwendens von NMOS-Transistoren
oder mittels alleinigen Verwendens von PMOS-Transistoren ausgebildet sein.According to the invention, the in 3 schematically illustrated quadrature VCO, analogous to the quadrature VCO of 1 may also be formed by solely using NMOS transistors or by using PMOS transistors alone.
Zusammenfassend
kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass erfindungsgemäß mindestens
zwei Oszillatorstufen eines Oszillator-Schaltkreises mittels einer
Stromkopplung miteinander gekoppelt sind, wohingegen im Stand der Technik
nur eine Spannungskopplung und eine Stromkopplung bei doppelter
Frequenz bekannt ist. Die zwei Oszillatorstufen müssen hierbei
nicht identisch aufgebaut sein. Mittels der Stromkopplung, welche
vorzugsweise mittels Koppelinduktivitäten oder Koppelkapazitäten ausgeführt wird,
ist es auf einfache Weise möglich
eine feste Phasenbeziehung zwischen den einzelnen Ausganganschlüssen des
Oszillator-Schaltkreises
zu definieren. Die Koppelkapazitäten,
bzw. Koppelinduktivitäten
sind eine einfache Möglichkeit
Phasenschieber auszubilden. Erfindungsgemäß können alle Induktivitäten des
Oszillator-Schaltkreises als integrierte Spulen mit Mittenabgriff
ausgebildet sein.In summary
An aspect of the invention can be seen in that according to the invention at least
two oscillator stages of an oscillator circuit by means of a
Coupled current coupling with each other, whereas in the prior art
only one voltage coupling and one current coupling with double
Frequency is known. The two oscillator stages must be here
not identical. By means of the current coupling, which
is preferably carried out by means of coupling inductances or coupling capacitances,
it is easily possible
a fixed phase relationship between the individual output terminals of the
Oscillator circuit
define. The coupling capacities,
or coupling inductances
are an easy way
Form phase shifter. According to the invention, all inductances of the
Oscillator circuit as integrated coils with center tap
be educated.
In
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This document cites the following publications:
-
[1] "Wireless
CMOS Frequency Synthesizer Design"; J.[1] "Wireless
CMOS Frequency Synthesizer Design "; J.
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Craninckx, M. Steyaert; Kluwer, Boston (1998); ISBN 0-7923-8138-4Craninckx, M. Steyaert; Kluwer, Boston (1998); ISBN 0-7923-8138-4
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[2] "The Design
of Low Noise Oscillators";
A. Hajimiri, T.H. Lee; Kluwer, Boston (1999); ISBN 0-7923-8455-5[2] "The Design
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[6] US 5 561 398 [6] US 5 561 398
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Circuits Conference (2002); Pp. 539-542
-
100100
-
Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator (Quadratur-Quadrature Voltage Controlled Oscillator (Quadrature
-
-
VCO)VCO)
-
101101
-
erster
Knotenfirst
node
-
102102
-
erster
Source/Drainanschluss eines ersten Transistorsfirst
Source / drain terminal of a first transistor
-
103103
-
erster
Transistorfirst
transistor
-
104104
-
Bulkanschluss
des ersten Transistorsbulk terminal
of the first transistor
-
105105
-
zweiter
Source/Drainanschluss des ersten Transistorssecond
Source / drain terminal of the first transistor
-
106106
-
zweiter
Knotensecond
node
-
107107
-
dritter
Knotenthird
node
-
108108
-
erster
Ausgangsanschlussfirst
output port
-
109109
-
erste
Induktivitätfirst
inductance
-
110110
-
zweite
Induktivitätsecond
inductance
-
111111
-
vierter
Knotenfourth
node
-
112112
-
zweiter
Ausgangsanschlusssecond
output port
-
113113
-
fünfter Knotenfifth node
-
114114
-
erster
Source/Drainanschluss eines zweitenfirst
Source / drain of a second
-
-
Transistorstransistor
-
115115
-
zweiter
Transistorsecond
transistor
-
116116
-
Bulkanschluss
des zweiten Transistorsbulk terminal
of the second transistor
-
117117
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zweiten Transistorssecond
Source / drain terminal of the second transistor
-
118118
-
Gateanschluss
des zweiten Transistorsgate terminal
of the second transistor
-
119119
-
Gateanschluss
des ersten Transistorsgate terminal
of the first transistor
-
120120
-
sechster
Knotensixth
node
-
121121
-
erste
Kapazitätfirst
capacity
-
122122
-
siebter
Knotenseventh
node
-
123123
-
zweite
Kapazitätsecond
capacity
-
124124
-
achter
Knoteneight
node
-
125125
-
neunter
Knotenninth
node
-
126126
-
erster
Source/Drainanschluss eines drittenfirst
Source / drain of a third
-
-
Transistorstransistor
-
127127
-
dritter
Transistorthird
transistor
-
128128
-
Bulkanschluss
des dritten Transistorsbulk terminal
of the third transistor
-
129129
-
zweiter
Source/Drainanschluss des dritten Transistorssecond
Source / drain terminal of the third transistor
-
130130
-
dritte
Induktivitätthird
inductance
-
131131
-
zehnter
Knotententh
node
-
132132
-
vierte
Induktivitätfourth
inductance
-
133133
-
erster
Source/Drainanschluss eines viertenfirst
Source / drain of a fourth
-
-
Transistorstransistor
-
134134
-
vierter
Transistorfourth
transistor
-
135135
-
Bulkanschluss
des vierten Transistorsbulk terminal
of the fourth transistor
-
136136
-
zweiter
Source/Drainanschluss des vierten Transistorssecond
Source / drain terminal of the fourth transistor
-
137137
-
elfter
Knoteneleventh
node
-
138138
-
Gateanschluss
des vierten Transistorsgate terminal
of the fourth transistor
-
139139
-
Gateanschluss
des dritten Transistorsgate terminal
of the third transistor
-
141141
-
zwölfter Knotentwelfth node
-
142142
-
erster
Source/Drainanschluss eines fünftenfirst
Source / drain of a fifth
-
-
Transistorstransistor
-
143143
-
fünfter Transistorfifth transistor
-
144144
-
Bulkanschluss
des fünften
Transistorsbulk terminal
of the fifth
transistor
-
145145
-
zweiter
Source/Drainanschluss des fünften Transistorssecond
Source / drain terminal of the fifth transistor
-
146146
-
dreizehnter
Knotenthirteenth
node
-
147147
-
vierzehnter
Knotenfourteenth
node
-
148148
-
dritter
Ausgangsanschlussthird
output port
-
149149
-
fünfte Induktivitätfifth inductance
-
150150
-
sechste
Induktivitätsixth
inductance
-
151151
-
fünfzehnter
Knotenfifteenth
node
-
152152
-
vierter
Ausgangsanschlussfourth
output port
-
153153
-
sechzehnter
Knotensixteenth
node
-
154154
-
erster
Source/Drainanschluss eines sechstenfirst
Source / drain of a sixth
-
-
Transistorstransistor
-
155155
-
sechster
Transistorsixth
transistor
-
156156
-
Bulkanschluss
des sechsten Transistorsbulk terminal
of the sixth transistor
-
157157
-
zweiter
Source/Drainanschluss des sechstensecond
Source / drain of the sixth
-
-
Transistorstransistor
-
158158
-
Gateanschluss
des sechsten Transistorsgate terminal
of the sixth transistor
-
159159
-
Gateanschluss
des fünften
Transistorsgate terminal
of the fifth
transistor
-
160160
-
siebzehnter
Knotenseventeenth
node
-
161161
-
dritte
Kapazitätthird
capacity
-
162162
-
achtzehnter
Knoteneighteenth
node
-
163163
-
vierte
Kapazitätfourth
capacity
-
164164
-
neunzehnter
Knotennineteenth
node
-
165165
-
zwanzigster
Knotentwentieth
node
-
166166
-
erster
Source/Drainanschluss eines siebtenfirst
Source / drain of a seventh
-
-
Transistorstransistor
-
167167
-
siebter
Transistorseventh
transistor
-
168168
-
Bulkanschluss
des siebten Transistorsbulk terminal
of the seventh transistor
-
169169
-
zweiter
Source/Drainanschluss des siebten Transistorssecond
Source / drain terminal of the seventh transistor
-
170170
-
siebte
Induktivitätseventh
inductance
-
171171
-
einundzwanzigster
Knotentwenty first
node
-
172172
-
achte
Induktivitäteighth
inductance
-
173173
-
erster
Source/Drainanschluss eines achten Transistorsfirst
Source / drain of an eighth transistor
-
174174
-
achter
Transistoreight
transistor
-
175175
-
Bulkanschluss
des achten Transistorsbulk terminal
of the eighth transistor
-
176176
-
zweiter
Source/Drainanschluss des achten Transistorssecond
Source / drain terminal of the eighth transistor
-
177177
-
zweiundzwanzigster
Knotentwenty second
node
-
178178
-
Gateanschluss
des achten Transistorsgate terminal
of the eighth transistor
-
179179
-
Gateanschluss
des siebten Transistorsgate terminal
of the seventh transistor
-
180180
-
erste
Oszillatorstufefirst
oscillator stage
-
181181
-
zweite
Oszillatorstufesecond
oscillator stage
-
200200
-
Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator (Quadratur-Quadrature Voltage Controlled Oscillator (Quadrature
-
-
VCO)VCO)
-
201201
-
erster
Knotenfirst
node
-
202202
-
erster
Source/Drainanschluss eines ersten Transistorsfirst
Source / drain terminal of a first transistor
-
203203
-
erster
Transistorfirst
transistor
-
204204
-
Bulkanschluss
des ersten Transistorsbulk terminal
of the first transistor
-
205205
-
zweiter
Source/Drainanschluss des ersten Transistorssecond
Source / drain terminal of the first transistor
-
206206
-
zweiter
Knotensecond
node
-
207207
-
dritter
Knotenthird
node
-
208208
-
erster
Ausgangsanschlussfirst
output port
-
209209
-
erste
Induktivitätfirst
inductance
-
210210
-
zweite
Induktivitätsecond
inductance
-
211211
-
vierter
Knotenfourth
node
-
212212
-
zweiter
Ausgangsanschlusssecond
output port
-
213213
-
fünfter Knotenfifth node
-
214214
-
erster
Source/Drainanschluss eines zweitenfirst
Source / drain of a second
-
-
Transistorstransistor
-
215215
-
zweiter
Transistorsecond
transistor
-
216216
-
Bulkanschluss
des zweiten Transistorsbulk terminal
of the second transistor
-
217217
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zweiten Transistorssecond
Source / drain terminal of the second transistor
-
218218
-
Gateanschluss
des zweiten Transistorsgate terminal
of the second transistor
-
219219
-
Gateanschluss
des ersten Transistorsgate terminal
of the first transistor
-
220220
-
sechster
Knotensixth
node
-
221221
-
erste
Kapazitätfirst
capacity
-
222222
-
siebter
Knotenseventh
node
-
223223
-
zweite
Kapazitätsecond
capacity
-
224224
-
achter
Knoteneight
node
-
225225
-
neunter
Knotenninth
node
-
226226
-
erster
Source/Drainanschluss eines drittenfirst
Source / drain of a third
-
-
Transistorstransistor
-
227227
-
dritter
Transistorthird
transistor
-
228228
-
Bulkanschluss
des dritten Transistorsbulk terminal
of the third transistor
-
229229
-
zweiter
Source/Drainanschluss des dritten Transistorssecond
Source / drain terminal of the third transistor
-
230230
-
zehnter
Knotententh
node
-
231231
-
erster
Source/Drainanschluss eines viertenfirst
Source / drain of a fourth
-
-
Transistorstransistor
-
232232
-
vierter
Transistorfourth
transistor
-
233233
-
Bulkanschluss
des vierten Transistorsbulk terminal
of the fourth transistor
-
234234
-
zweiter
Source/Drainanschluss des vierten Transistorssecond
Source / drain terminal of the fourth transistor
-
235235
-
elfter
Knoteneleventh
node
-
236236
-
zwölfter Knotentwelfth node
-
237237
-
dreizehnter
Knotenthirteenth
node
-
238238
-
erster
Source/Drainanschluss eines fünftenfirst
Source / drain of a fifth
-
-
Transistorstransistor
-
239239
-
fünfter Transistorfifth transistor
-
240240
-
Bulkanschluss
des fünften
Transistorsbulk terminal
of the fifth
transistor
-
241241
-
zweiter
Source/Drainanschluss des fünften Transistorssecond
Source / drain terminal of the fifth transistor
-
242242
-
vierzehnter
Knotenfourteenth
node
-
243243
-
erster
Source/Drainanschluss eines sechstenfirst
Source / drain of a sixth
-
-
Transistorstransistor
-
244244
-
sechster
Transistorsixth
transistor
-
245245
-
Bulkanschluss
des sechsten Transistorsbulk terminal
of the sixth transistor
-
246246
-
zweiter
Source/Drainanschluss des sechstensecond
Source / drain of the sixth
-
-
Transistorstransistor
-
247247
-
fünfzehnter
Knotenfifteenth
node
-
248248
-
Gateanschluss
des sechsten Transistorsgate terminal
of the sixth transistor
-
249249
-
Gateanschluss
des dritten Transistorsgate terminal
of the third transistor
-
250250
-
Gateanschluss
des fünften
Transistorsgate terminal
of the fifth
transistor
-
251251
-
sechzehnter
Knotensixteenth
node
-
252252
-
Gateanschluss
des vierten Transistorsgate terminal
of the fourth transistor
-
253253
-
siebzehnter
Knotenseventeenth
node
-
254254
-
achtzehnter
Knoteneighteenth
node
-
255255
-
erster
Source/Drainanschluss eines siebtenfirst
Source / drain of a seventh
-
-
Transistorstransistor
-
256256
-
siebter
Transistorseventh
transistor
-
257257
-
Bulkanschluss
des siebten Transistorsbulk terminal
of the seventh transistor
-
258258
-
zweiter
Source/Drainanschluss des siebten Transistorssecond
Source / drain terminal of the seventh transistor
-
259259
-
Gateanschluss
des siebten Transistorsgate terminal
of the seventh transistor
-
260260
-
neunzehnter
Knotennineteenth
node
-
261261
-
zwanzigster
Knotentwentieth
node
-
262262
-
erster
Source/Drainanschluss eines achten Transistorsfirst
Source / drain of an eighth transistor
-
263263
-
achter
Transistoreight
transistor
-
264264
-
Bulkanschluss
des achten Transistorsbulk terminal
of the eighth transistor
-
265265
-
zweiter
Source/Drainanschluss des achten Transistorssecond
Source / drain terminal of the eighth transistor
-
266266
-
einundzwanzigster
Knotentwenty first
node
-
267267
-
zweiundzwanzigster
Knotentwenty second
node
-
268268
-
dritter
Ausgangsanschlussthird
output port
-
269269
-
dritte
Induktivitätthird
inductance
-
270270
-
vierte
Induktivitätfourth
inductance
-
271271
-
dreiundzwanzigster
Knotentwenty third
node
-
272272
-
vierter
Ausgangsanschlussfourth
output port
-
273273
-
vierundzwanzigster
Knotentwenty-fourth
node
-
274274
-
erster
Source/Drainanschluss eines neuntenfirst
Source / drain of a ninth
-
-
Transistorstransistor
-
275275
-
neunter
Transistorninth
transistor
-
276276
-
Bulkanschluss
des neunten Transistorsbulk terminal
of the ninth transistor
-
277277
-
zweiter
Source/Drainanschluss des neunten Transistorssecond
Source / drain of the ninth transistor
-
278278
-
Gateanschluss
des neunten Transistorsgate terminal
of the ninth transistor
-
279279
-
Gateanschluss
des achten Transistorsgate terminal
of the eighth transistor
-
280280
-
fünfundzwanzigster
Knotentwenty-fifth
node
-
281281
-
dritte
Kapazitätthird
capacity
-
282282
-
sechsundzwanzigster
Knotentwenty sixth
node
-
283283
-
vierte
Kapazitätfourth
capacity
-
284284
-
siebenundzwanzigster
Knotentwenty seventh
node
-
285285
-
achtundzwanzigster
Knotentwenty-eighth
node
-
286286
-
erster
Source/Drainanschluss eines zehntenfirst
Source / drain terminal of a tenth
-
-
Transistorstransistor
-
287287
-
zehnter
Transistortenth
transistor
-
288288
-
Bulkanschluss
des zehnten Transistorsbulk terminal
of the tenth transistor
-
289289
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zehnten Transistorssecond
Source / drain terminal of the tenth transistor
-
290290
-
neunundzwanzigster
Knotentwenty-ninth
node
-
291291
-
erster
Source/Drainanschluss eines elften Transistorsfirst
Source / drain of an eleventh transistor
-
292292
-
elfter
Transistoreleventh
transistor
-
293293
-
Bulkanschluss
des elften Transistorsbulk terminal
of the eleventh transistor
-
294294
-
zweiter
Source/Drainanschluss des elften Transistorssecond
Source / drain of the eleventh transistor
-
295295
-
dreißigster
Knotenthirtieth
node
-
296296
-
einunddreißigster
Knotenthirty first
node
-
297297
-
zweiunddreißigster
Knotenthirty-second
node
-
298298
-
erster
Source/Drainanschluss eines zwölftenfirst
Source / drain of a twelfth
-
-
Transistorstransistor
-
299299
-
zwölfter Transistortwelfth transistor
-
21002100
-
Bulkanschluss
des zwölften
Transistorsbulk terminal
of the twelfth
transistor
-
21012101
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zwölftensecond
Source / drain of the twelfth
-
-
Transistorstransistor
-
21022102
-
dreiunddreißigster
Knotenthirty third
node
-
21032103
-
erster
Source/Drainanschluss eines dreizehntenfirst
Source / drain of a thirteenth
-
-
Transistorstransistor
-
21042104
-
dreizehnter
Transistorthirteenth
transistor
-
21052105
-
Bulkanschluss
des dreizehnten Transistorsbulk terminal
of the thirteenth transistor
-
21062106
-
zweiter
Source/Drainanschluss des dreizehntensecond
Source / drain of the thirteenth
-
-
Transistorstransistor
-
21072107
-
vierunddreißigster
Knotenthirty fourth
node
-
21082108
-
Gateanschluss
des dreizehnter Transistorsgate terminal
the thirteenth transistor
-
21092109
-
Gateanschluss
des zehnten Transistorsgate terminal
of the tenth transistor
-
21102110
-
Gateanschluss
des zwölften
Transistorsgate terminal
of the twelfth
transistor
-
21112111
-
fünfunddreißigster
Knotenthirty-fifth
node
-
21122112
-
Gateanschluss
des elften Transistorsgate terminal
of the eleventh transistor
-
21132113
-
erste
Oszillatorstufefirst
oscillator stage
-
21142114
-
zweite
Oszillatorstufesecond
oscillator stage
-
300300
-
Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator (Quadratur-Quadrature Voltage Controlled Oscillator (Quadrature
-
-
VCO)VCO)
-
301301
-
erster
Knotenfirst
node
-
302302
-
erster
Source/Drainanschluss eines ersten Transistorsfirst
Source / drain terminal of a first transistor
-
303303
-
erster
Transistorfirst
transistor
-
304304
-
Bulkanschluss
des ersten Transistorsbulk terminal
of the first transistor
-
305305
-
zweiter
Source/Drainanschluss des ersten Transistorssecond
Source / drain terminal of the first transistor
-
306306
-
zweiter
Knotensecond
node
-
307307
-
dritter
Knotenthird
node
-
308308
-
erste
Induktivitätfirst
inductance
-
309309
-
vierter
Knotenfourth
node
-
310310
-
fünfter Knotenfifth node
-
311311
-
erster
Source/Drainanschluss eines zweitenfirst
Source / drain of a second
-
-
Transistorstransistor
-
312312
-
zweiter
Transistorsecond
transistor
-
313313
-
Bulkanschluss
des zweiten Transistorsbulk terminal
of the second transistor
-
314314
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zweiten Transistorssecond
Source / drain terminal of the second transistor
-
315315
-
sechster
Knotensixth
node
-
316316
-
siebter
Knotenseventh
node
-
317317
-
erster
Ausgangsanschlussfirst
output port
-
318318
-
achter
Knoteneight
node
-
319319
-
erste
Kapazitätfirst
capacity
-
320320
-
neunter
Knotenninth
node
-
321321
-
zweite
Kapazitätsecond
capacity
-
322322
-
zehnter
Knotententh
node
-
323323
-
elfter
Knoteneleventh
node
-
324324
-
zwölfter Knotentwelfth node
-
325325
-
zweiter
Ausgangsanschlusssecond
output port
-
326326
-
dreizehnter
Knotenthirteenth
node
-
327327
-
erster
Source/Drainanschluss eines drittenfirst
Source / drain of a third
-
-
Transistorstransistor
-
328328
-
dritter
Transistorthird
transistor
-
329329
-
Bulkanschluss
des dritten Transistorsbulk terminal
of the third transistor
-
330330
-
zweiter
Source/Drainanschluss des dritten Transistorssecond
Source / drain terminal of the third transistor
-
331331
-
vierzehnter
Knotenfourteenth
node
-
332332
-
erster
Source/Drainanschluss eines viertenfirst
Source / drain of a fourth
-
-
Transistorstransistor
-
333333
-
vierter
Transistorfourth
transistor
-
334334
-
Bulkanschluss
des vierten Transistorsbulk terminal
of the fourth transistor
-
335335
-
zweiter
Source/Drainanschluss des vierten Transistorssecond
Source / drain terminal of the fourth transistor
-
336336
-
fünfzehnter
Knotenfifteenth
node
-
337337
-
erster
Source/Drainanschluss eines fünftenfirst
Source / drain of a fifth
-
-
Transistorstransistor
-
338338
-
fünfter Transistorfifth transistor
-
339339
-
Bulkanschluss
des fünften
Transistorsbulk terminal
of the fifth
transistor
-
340340
-
zweiter
Source/Drainanschluss des fünften Transistorssecond
Source / drain terminal of the fifth transistor
-
341341
-
sechzehnter
Knotensixteenth
node
-
342342
-
erster
Source/Drainanschluss eines sechstenfirst
Source / drain of a sixth
-
-
Transistorstransistor
-
343343
-
sechster
Transistorsixth
transistor
-
344344
-
Bulkanschluss
des sechsten Transistorsbulk terminal
of the sixth transistor
-
345345
-
zweiter
Source/Drainanschluss des sechstensecond
Source / drain of the sixth
-
-
Transistorstransistor
-
346346
-
siebzehnter
Knotenseventeenth
node
-
347347
-
Gateanschluss
des sechsten Transistorsgate terminal
of the sixth transistor
-
348348
-
Gateanschluss
des dritten Transistorsgate terminal
of the third transistor
-
349349
-
Gateanschluss
des fünften
Transistorsgate terminal
of the fifth
transistor
-
350350
-
achtzehnter
Knoteneighteenth
node
-
351351
-
Gateanschluss
des vierten Transistorsgate terminal
of the fourth transistor
-
352352
-
neunzehnter
Knotennineteenth
node
-
353353
-
zwanzigster
Knotentwentieth
node
-
354354
-
erster
Source/Drainanschluss eines siebtenfirst
Source / drain of a seventh
-
-
Transistorstransistor
-
355355
-
siebter
Transistorseventh
transistor
-
356356
-
Bulkanschluss
des siebten Transistorsbulk terminal
of the seventh transistor
-
357357
-
zweiter
Source/Drainanschluss des siebten Transistorssecond
Source / drain terminal of the seventh transistor
-
358358
-
Gateanschluss
des siebten Transistorsgate terminal
of the seventh transistor
-
359359
-
einundzwanzigster
Knotentwenty first
node
-
360360
-
Gateanschluss
des zweiten Transistorsgate terminal
of the second transistor
-
361361
-
Gateanschluss
des ersten Transistorsgate terminal
of the first transistor
-
362362
-
dritte
Kapazitätthird
capacity
-
363363
-
vierte
Kapazitätfourth
capacity
-
371371
-
zweiundzwanzigster
Knotentwenty second
node
-
372372
-
erster
Source/Drainanschluss eines achten Transistorsfirst
Source / drain of an eighth transistor
-
373373
-
achter
Transistoreight
transistor
-
374374
-
Bulkanschluss
des achten Transistorsbulk terminal
of the eighth transistor
-
375375
-
zweiter
Source/Drainanschluss des achten Transistorssecond
Source / drain terminal of the eighth transistor
-
376376
-
dreiundzwanzigster
Knotentwenty third
node
-
377377
-
vierundzwanzigster
Knotentwenty-fourth
node
-
378378
-
zweite
Induktivitätsecond
inductance
-
379379
-
fünfundzwanzigster
Knotentwenty-fifth
node
-
380380
-
sechsundzwanzigster
Knotentwenty sixth
node
-
381381
-
erster
Source/Drainanschluss eines neuntenfirst
Source / drain of a ninth
-
-
Transistorstransistor
-
382382
-
neunter
Transistorninth
transistor
-
383383
-
Bulkanschluss
des neunten Transistorsbulk terminal
of the ninth transistor
-
384384
-
zweiter
Source/Drainanschluss des neunten Transistorssecond
Source / drain of the ninth transistor
-
385385
-
siebenundzwanzigster
Knotentwenty seventh
node
-
386386
-
achtundzwanzigster
Knotentwenty-eighth
node
-
387387
-
dritter
Ausgangsanschlussthird
output port
-
388388
-
neunundzwanzigster
Knotentwenty-ninth
node
-
389389
-
fünfte Kapazitätfifth capacity
-
390390
-
dreißigster
Knotenthirtieth
node
-
391391
-
sechste
Kapazitätsixth
capacity
-
392392
-
einunddreißigster
Knotenthirty first
node
-
393393
-
zweiunddreißigster
Knotenthirty-second
node
-
394394
-
dreiunddreißigster
Knotenthirty third
node
-
395395
-
vierter
Ausgangsanschlussfourth
output port
-
396396
-
vierunddreißigster
Knotenthirty fourth
node
-
397397
-
erster
Source/Drainanschluss eines zehntenfirst
Source / drain terminal of a tenth
-
-
Transistorstransistor
-
398398
-
zehnter
Transistortenth
transistor
-
399399
-
Bulkanschluss
des zehnten Transistorsbulk terminal
of the tenth transistor
-
31003100
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zehnten Transistorssecond
Source / drain terminal of the tenth transistor
-
31013101
-
fünfunddreißigster
Knotenthirty-fifth
node
-
31023102
-
erster
Source/Drainanschluss eines elften Transistorsfirst
Source / drain of an eleventh transistor
-
31033103
-
elfter
Transistoreleventh
transistor
-
31043104
-
Bulkanschluss
des elften Transistorsbulk terminal
of the eleventh transistor
-
31053105
-
zweiter
Source/Drainanschluss des elften Transistorssecond
Source / drain of the eleventh transistor
-
31063106
-
sechsunddreißigster
Knotenthirty-sixth
node
-
31073107
-
erster
Source/Drainanschluss eines zwölftenfirst
Source / drain of a twelfth
-
-
Transistorstransistor
-
31083108
-
zwölfter Transistortwelfth transistor
-
31093109
-
Bulkanschluss
des zwölften
Transistorsbulk terminal
of the twelfth
transistor
-
31103110
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zwölftensecond
Source / drain of the twelfth
-
-
Transistorstransistor
-
31113111
-
siebenunddreißigster
Knotenthirty-seventh
node
-
31123112
-
erster
Source/Drainanschluss eines dreizehntenfirst
Source / drain of a thirteenth
-
-
Transistorstransistor
-
31133113
-
dreizehnter
Transistorthirteenth
transistor
-
31143114
-
Bulkanschluss
des dreizehnten Transistorsbulk terminal
of the thirteenth transistor
-
31153115
-
zweiter
Source/Drainanschluss des dreizehntensecond
Source / drain of the thirteenth
-
-
Transistorstransistor
-
31163116
-
achtunddreißigster
Knotenthirty-eighth
node
-
31173117
-
Gateanschluss
des dreizehnen Transistorsgate terminal
of the thirteenth transistor
-
31183118
-
Gateanschluss
des zehnten Transistorsgate terminal
of the tenth transistor
-
31193119
-
Gateanschluss
des zölften
Transistorsgate terminal
of the zelfte
transistor
-
31203120
-
neununddreißigster
Knotenthirty-ninth
node
-
31213121
-
Gateanschluss
des elften Transistorsgate terminal
of the eleventh transistor
-
31223122
-
siebte
Kapazitätseventh
capacity
-
31233123
-
achte
Kapazitäteighth
capacity
-
31303130
-
Gateanschluss
des neunten Transistorsgate terminal
of the ninth transistor
-
31313131
-
Gateanschluss
des achten Transistorsgate terminal
of the eighth transistor
-
31323132
-
erste
Oszillatorstufefirst
oscillator stage
-
31333133
-
zweite
Oszillatorstufesecond
oscillator stage
-
31343134
-
vierzigster
Knotenfortieth
node
-
31353135
-
einundvierzigster
Knotenforty-first
node
-
31363136
-
zweiundvierzigster
Knotenforty second
node
-
31373137
-
dreiundvierzigster
Knotenforty-third
node
-
400400
-
Quadratur-Voltage-Controlled-Oscillator (Quadratur-Quadrature Voltage Controlled Oscillator (Quadrature
-
-
VCO)VCO)
-
401401
-
erste
Induktivitätfirst
inductance
-
402402
-
erster
Knotenfirst
node
-
403403
-
erste
Kapazitätfirst
capacity
-
404404
-
zweiter
Knotensecond
node
-
405405
-
zweite
Kapazitätsecond
capacity
-
406406
-
dritter
Knotenthird
node
-
407407
-
zweite
Induktivitätsecond
inductance
-
408408
-
vierter
Knotenfourth
node
-
409409
-
fünfter Knotenfifth node
-
410410
-
erster
Source/Drainanschluss eines ersten Transistorsfirst
Source / drain terminal of a first transistor
-
411411
-
erster
Transistorfirst
transistor
-
412412
-
zweiter
Source/Drainanschluss des ersten Transistorssecond
Source / drain terminal of the first transistor
-
413413
-
sechster
Knotensixth
node
-
414414
-
erster
Source/Drainanschluss eines zweitenfirst
Source / drain of a second
-
-
Transistorstransistor
-
415415
-
zweiter
Transistorsecond
transistor
-
416416
-
zweiter
Source/Drainanschluss des zweiten Transistorssecond
Source / drain terminal of the second transistor
-
417417
-
siebter
Knotenseventh
node
-
418418
-
Gateanschluss
des zweiten Transistorsgate terminal
of the second transistor
-
419419
-
Gateanschluss
des ersten Transistorsgate terminal
of the first transistor
-
420420
-
dritte
Induktivitätthird
inductance
-
421421
-
achter
Knoteneight
node
-
422422
-
vierte
Induktivitätfourth
inductance
-
423423
-
neunter
Knotenninth
node
-
424424
-
erster
Source/Drainanschluss eines drittenfirst
Source / drain of a third
-
-
Transistorstransistor
-
425425
-
dritter
Transistorthird
transistor
-
426426
-
zweiter
Source/Drainanschluss des dritten Transistorssecond
Source / drain terminal of the third transistor
-
427427
-
zehnter
Knotententh
node
-
429429
-
elfter
Knoteneleventh
node
-
430430
-
fünfte Induktivitätfifth inductance
-
431431
-
zwölfter Knotentwelfth node
-
432432
-
dreizehnter
Knotenthirteenth
node
-
433433
-
sechste
Induktivitätsixth
inductance
-
434434
-
vierzehnter
Knotenfourteenth
node
-
435435
-
fünfzehnter
Knotenfifteenth
node
-
436436
-
erster
Source/Drainanschluss eines viertenfirst
Source / drain of a fourth
-
-
Transistorstransistor
-
437437
-
vierter
Transistorfourth
transistor
-
438438
-
zweiter
Source/Drainanschluss des vierten Transistorssecond
Source / drain terminal of the fourth transistor
-
439439
-
Gateanschluss
des vierten Transistorsgate terminal
of the fourth transistor
-
440440
-
Gateanschluss
des dritten Transistorsgate terminal
of the third transistor
-
441441
-
fünfte Induktivitätfifth inductance
-
442442
-
sechzehnter
Knotensixteenth
node
-
443443
-
sechste
Induktivitätsixth
inductance
-
444444
-
siebzehnter
Knotenseventeenth
node
-
445445
-
erster
Source/Drainanschluss eines fünftenfirst
Source / drain of a fifth
-
-
Transistorstransistor
-
446446
-
fünfter Transistorfifth transistor
-
447447
-
Gateanschluss
des fünften
Transistorsgate terminal
of the fifth
transistor
-
448448
-
erste
Spannungsquellefirst
voltage source
-
449449
-
zweiter
Source/Drainanschluss des fünften Transistorssecond
Source / drain terminal of the fifth transistor
-
450450
-
achtzehnter
Knoteneighteenth
node
-
451451
-
erste
Oszillatorstufefirst
oscillator stage
-
452452
-
zweite
Oszillatorstufesecond
oscillator stage