关于环形VCO的输出占空比的问题

fyyykk

各位好，我做了一个三级环形VCO。三级环形反相器构成的振荡器输出震荡信号V1，由反相器整形后输出最终的震荡信号Vout。进行PSS仿真，仿真后的结果我发现在不同控制电压下的输出Vout的占空比都会发生变化，并且变化较大（如图2、3、4所示，蓝色为V1信号，红色为Vout信号）。我查看了信号V1，发现可能是V1的摆幅较小导致的，可能需要提高V1的摆幅。我想要一个比较稳定在1:1占空比的输出信号，如何解决这样的问题呢？

图1 电路图

图2 控制电压为0.45V时的仿真结果

图3 控制电压为0.55V时的仿真结果

图4 控制电压为0.67V时的仿真结果

JustdoitAbel

后级加个DFF作二分频怎么样

test_123

占空比要好通常都是2倍频后分频

fyyykk

JustdoitAbel 发表于 2024-12-27 13:37
后级加个DFF作二分频怎么样

感谢，尝试加了一个DFF，占空比几乎都在1：1

fyyykk

test_123 发表于 2024-12-27 13:51
占空比要好通常都是2倍频后分频

感谢，尝试加了一个DFF做2分频，结果得到了改善

孤独的男巫

ac-couple buffer能解决你的问题

luofangzhou

孤独的男巫 发表于 2024-12-27 18:28
ac-couple buffer能解决你的问题

请问如果ring vco是差分输出，输出端voutp和voutn分别交流耦合，交流耦合后的两端再加一个差分转单端的运放么（因为后面接分频器需要单端输入），或者有什么其他建议的差分转单端的结构嘛，谢谢了

孤独的男巫

luofangzhou 发表于 2024-12-31 14:25
请问如果ring vco是差分输出，输出端voutp和voutn分别交流耦合，交流耦合后的两端再加一个差分转单端的运 ...

交流耦合输出应该达到CMOS电平了，直接接分频器就好了，没必要进行差分转单端吧

luofangzhou

孤独的男巫 发表于 2024-12-31 14:33
交流耦合输出应该达到CMOS电平了，直接接分频器就好了，没必要进行差分转单端吧
...

我也在考虑这个问题，您的意思就是ring vco差分出来的两端进行交流耦合后，任选一端送入分频器就可以嘛，但是我看了有学位论文在交流耦合后又进行了差分转单端，不知道有什么好处。还有就是，交流耦合输出和分频器之间还需要接几个反相器buffer么，我看交流耦合输出的波形不够平坦。谢谢！

孤独的男巫

luofangzhou 发表于 2024-12-31 14:43
我也在考虑这个问题，您的意思就是ring vco差分出来的两端进行交流耦合后，任选一端送入分频器就可以嘛， ...

这种buffer经常用在直接耦合中，可以起到隔离和占空比调节的目的。输入进去的共模电压需要注意下~你如果是AC耦合出来，不需要这种。。。