H - Electricity – 03 – B
Patent
H - Electricity
03
B
H03B 5/04 (2006.01) H03B 5/12 (2006.01) H03B 1/00 (2006.01)
Patent
CA 2379839
An oscillator is formed using a Field-Effect Transistor (FET) in a Colpitts configuration. The circuit has a resistor from source to ground. Also connected to the source are two capacitors, one between the source and ground while the other is from source to gate. These capacitors provide a phase- shifted feedback signal to the gate. Also connected to the gate is the varactor tank, which has a voltage variable reactance that is used to tune the oscillation to the desired frequency. Between the drain of the FET and the supply voltage is a resistor-capacitor network. Between two series resistors a shunt capacitor is added to minimize local oscillator leakage onto the Vdd line. The resistor network also provides impedance for the Pre-Scalar output, which is simply a connection to the drain of the FET. The pre-scalar output is used to provide a reference signal to the phase-locked loop, which generates the correction voltage to the oscillator's VCO input. It is at the pre-scalar output that a filter network is added to reduce the base-band noise from the Vdd line. By adding a shunt network, consisting of a small inductor and a low ESR capacitor, the supply noise is filtered without reducing the voltage or current supplied to the oscillator. The inductor removes the shunt capacitance at the oscillation frequency, avoiding any reduction in signal to the phase- locked loop circuit. The low ESR capacitor works with the resistance on-chip between the Vdd line and the drain to reduce the low-frequency noise present at the FET's drain. This reduction in low-frequency noise results in improved phase noise performance without degrading any other circuit parameters.
La présente invention concerne un oscillateur constitué d'un transistor à effet de champ monté dans une configuration Colpitts. Le circuit comporte une résistance de la source à la masse. La source dessert également deux condensateurs aboutissant, l'un à la masse, l'autre à la grille. Ces condensateurs fournissent à la grille un signal de retour déphase. La grille est également raccordée au réservoir du varactor dont la réactance est fonction de la tension et qui sert à accorder l'oscillation à la fréquence voulue. Un réseau résistance-capacité est également monté entre le drain du transistor à effet de champ et la tension d'alimentation. Un condensateur de shunt ajouté entre deux résistances en série permet de minimiser la fuite d'oscillateur local dans la ligne Vdd. Le réseau de résistance fournit également l'impédance pour la sortie pré-scalaire, qui est simplement une connexion avec le drain du transistor à effet de champ. La sortie pré-scalaire sert à fournir un signal de référence à la boucle PLL, ce qui génère la tension de correction à l'entrée VCO de l'oscillateur. C'est au niveau de la sortie pré-scalaire qu'un réseau de filtres est ajouté de façon à réduire le bruit de bande de base provenant de la ligne Vdd. L'ajout d'un réseau de shunts constitué d'un petit inducteur et d'un condensateur à résistance série équivalente faible on arrive à filtrer le bruit de l'alimentation sans réduire la tension ou l'intensité délivrées à l'oscillateur. L'inducteur élimine la capacitance de shunt au niveau de la fréquence d'oscillation, ce qui évite toute réduction du signal dans le circuit à boucle PLL. L'interaction du condensateur à résistance série équivalente faible avec la résistance en microcircuit entre la ligne Vdd et le train a pour effet de réduire le bruit basse fréquence présent au niveau du drain du transistor à effet de champ. Cette réduction du bruit basse fréquence aboutit à une amélioration de l'efficacité du bruit de phase sans dégrader un seul autre paramètre du circuit.
General Instrument Corporation
Kirby Eades Gale Baker
LandOfFree
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