专利名称：振荡电路幅度的数字化检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种振荡器调制电路，尤其涉及一种用于对振荡器输出振幅进行数字化检测的输出装置。
背景技术：
振荡器电路从起振到稳定需要经过一定的时间，这一时间的长度由振荡器的特性决定。在振荡器起振的过程中，其输出的幅度经历从小到大的变化，其振荡频率也往往与最终稳定频率不同，具有不确定性。对低噪声振荡器而言，振荡幅度是影响相位噪声的重要因素。对于一定的振荡腔，振幅由偏置电流决定，相位噪声也随着振幅的增大而减小。但由于电源电压有限，振幅逐渐饱和，更多的电流只会增加噪声，因此振幅控制电路可以优化噪声性能。 发明内容鉴于上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提出一种振荡电路幅度的数字化检测装置，以方便计算得出数字化的振幅信息。本实用新型目的的一种实现方案为振荡电路幅度的数字化检测装置，其特征在于包含振幅信息提取单元、固定跨导偏置电路以及ADC数字化处理单元，其中所述振幅信息提取单元包含用于将输入信号转变为非线性电流的NMOS管Ngm、滤除高次谐波的电容Ctkp以及未加输入信号的复制电路NdiOT和Ngnff ;所述固定跨导偏置电路至少包含成对的电流源N1/N2和P1/P2，且其中电流源NI与
Ndi。相匹配。进一步地，所述振荡电路的输入端设有用于衰减输入信号至IOOmV以内的电容分压器。进一步地，所述电流源N2的源端与自身衬底相短接。应用本实用新型的技术方案，其显著优点体现为能够规避电源电压、温度、工艺等条件限制，高精度地计算得到数字的振荡器振幅信息，且具有较好的鲁棒性。
图I是本实用新型振幅数字化检测装置的整体电路结构示意图；图2是振荡电路输出连接MCU的电路示意图；图3是本实用新型振幅信息提取单元的结构示意图；图4是本实用新型固定跨导偏置电路的结构示意图。
具体实施方式
以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。[0015]本实用新型检测振荡幅度，并将其数字化，从而在不同的应用中调整振荡幅度。其原理为利用MOS管饱和区工作时，电流与电压的平方成正比的关系，通过滤掉高次谐波，得到振幅信息，并对其进行数字化计算。如图I所示的本实用新型振荡电路幅度的数字化检测装置的整体电路结构示意图该数字化检测装置包含振幅信息提取单元、固定跨导偏置电路以及ADC数字化处理单元，其中该振幅信息提取单元包含用于将输入信号转变为非线性电流的NMOS管Ngm、滤除高次谐波的电容Ctkp以及未加输入信号的复制电路NdiOT和Ngnff ;该固定跨导偏置电路至少包含成对的电流源N1/N2和P1/P2，且 其中电流源NI与Ndi。相匹配。其中该振荡电路的输入端设有用于衰减输入信号至IOOmV以内的电容分压器。而该固定跨导偏置电路中电流源N2的源端与自身衬底相短接。如图2所示可见振荡电路的RCT/REF输出和Vtjd与MCU的连接关系。而本实用新型的振幅数字化检测装置，则与该些输出息息相关。具体来看，首先结合图3所示，来了解振幅信息的提取过程。MOS管饱和区电流I=0. 5X ^ X (UVi)2 (Vi << VJ，其中Vtx^P Vi分别为过驱动电压和输入信号，采用电容分压器Cs，C1. . . Cm将输入信号衰减至IOOmV以内，避免输入信号大于过驱动电压时产生失真。NMOS管Ngm将输入信号转变为非线性电流Igm I.gm = 0. 5 3 .gm (V^Vodgm)2 =I.o+Ui.v^+O-S. K。假设振荡信号V.i= V _ sin(w.。
t)。I.gm = 1.0+3 .gm Vodgm Vamp sin(w.0 t)+0. 253 柳 V _2 (l+cos(2w t))。I.rms = 0. 25 3 柳 V.J。Im = 3 V odgni Vanip sin(w。
t)+0. 253 柳 Vamp2 cos(2w t)。电容Ctkp滤掉高次谐波电流Im，则流过Ndi。的电流只包含静态电流Itl和Iniis,通过引入一路未加输入信号的复制电路NdiOT和Ngnff，则流过NdiOT的电流为Ia因此，RCT和REF的电压差A V只与信号幅度和Ndio的跨导有关。即
IA iI CRIr杂\TM麻t Al,mis^,gm ,amp ^ ',amp
+ ra.dio Kdio^ .oddio IJ.dio ^ .oddio ^ .oddio再结合图4所示固定跨导偏置电路，只要能够得到Ndio管的过驱动电压就可以计算出振幅的大�。虼死霉潭ǹ绲计玫缏贰Ｆ渲蠳2源端和衬底短相接，以消除衬偏效应
( [T)vOdNi — vOdm = 1 - p.odNi = Io-rS只要将NI和Ndio匹配，就可以通过ItlXRs得到Ndi。的值，将其通过ADC数字化，与AV的数字信息一道处理，计算出数字化的幅度大小。综上所述可见应用本实用新型的技术方案，其显著优点体现为能够规避电源电压、温度、工艺等条件限制，高精度地计算得到数字的振荡器振幅信息，且具有较好的鲁棒性。
权利要求1.振荡电路幅度的数字化检测装置，其特征在于包含振幅信息提取单元、固定跨导偏置电路以及ADC数字化处理单元，其中所述振幅信息提取单元包含用于将输入信号转变为非线性电流的NMOS管Ngm、滤除高次谐波的电容Ctkp以及未加输入信号的复制电路NdiOT和Ngnff ;所述固定跨导偏置电路至少包含成对的电流源N1/N2和P1/P2，且其中电流源NI与Ndi。相匹配。
2.如权利要求I所述的振荡电路幅度的数字化检测装置，其特征在于所述振荡电路的输入端设有用于衰减输入信号至IOOmV以内的电容分压器。
3.如权利要求I所述的振荡电路幅度的数字化检测装置，其特征在于所述电流源N2的源端与自身衬底相短接。
专利摘要本实用新型揭示了一种振荡电路幅度的数字化检测装置，其特征在于包含振幅信息提取单元、固定跨导偏置电路以及ADC数字化处理单元，其中所述振幅信息提取单元包含用于将输入信号转变为非线性电流的NMOS管Ngm、滤除高次谐波的电容Cdcp以及未加输入信号的复制电路Ndior和Ngmr；所述固定跨导偏置电路至少包含成对的电流源N1/N2和P1/P2，且其中电流源N1与Ndio相匹配。应用本实用新型的技术方案，其显著优点体现为能够规避电源电压、温度、工艺等条件限制，高精度地计算得到数字的振荡器振幅信息，且具有较好的鲁棒性。
文档编号G01R19/25GK202421311SQ20112048169
公开日2012年9月5日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者何德军, 刘扬, 周之栩, 应峰, 牟陟 申请人:苏州思瑞浦微电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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