專利名稱：低噪聲精細(xì)頻率調(diào)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及電子電路調(diào)節(jié)，更具體而言涉及對(duì)電容器進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制以實(shí)現(xiàn)低噪聲精細(xì)頻率調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
在諸如有線或無(wú)線交換機(jī)、控制器和收發(fā)器、濾波器、功率管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等應(yīng)用中，非常需要能夠在維持低噪聲的同時(shí)精細(xì)地調(diào)節(jié)電子電路的頻率響應(yīng)或特性。對(duì)于此目標(biāo)的追求采取了許多形式，其中每種都獲得了有限的成功。
例如，在需要高精度和低溫度漂移的情況下，可以使用晶體。但是，這些器件不能被包括在集成電路中。作為單獨(dú)的器件，它要求使用至少一個(gè)集成電路插腳，并且消耗了系統(tǒng)板空間。
變?nèi)荻O管的優(yōu)點(diǎn)是它們能夠被包括在集成電路上。但是，當(dāng)利用以開環(huán)方式提供的模擬電壓調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管的電容時(shí)，所產(chǎn)生的噪聲可能會(huì)造成困難?？梢栽龃笊煽刂齐妷旱碾娐分械碾娏饕越档驮肼?，但是這是非常不合需要的，尤其在用電池供電的電子系統(tǒng)中更是如此。
數(shù)字調(diào)整式電容器(利用開關(guān)元件連接或斷開的電容器)可被用來(lái)改善此噪聲問題。數(shù)字調(diào)整式電容器一般被均等加權(quán)或二進(jìn)制加權(quán)。在它們被均等加權(quán)的情況下，需要大量電容器和相應(yīng)的開關(guān)元件來(lái)提供具有大調(diào)節(jié)范圍和精細(xì)分辨率的調(diào)節(jié)。在它們被二進(jìn)制加權(quán)的情況下，最小的電容器的尺寸受其開關(guān)元件的寄生電容所限，而最大的電容器受管芯面積因素所限。從而，同樣難以精細(xì)地調(diào)節(jié)電路的響應(yīng)或特性。
從而，所需要的是為電子電路提供低噪聲和高分辨率調(diào)節(jié)的電路、方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了允許以低噪聲和高分辨率調(diào)節(jié)電子電路的電路、方法和裝置。本發(fā)明的示例性實(shí)施例通過對(duì)電容器進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制來(lái)調(diào)整電容值，即，通過對(duì)與電容器串聯(lián)的開關(guān)元件的控制電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制來(lái)調(diào)整電容值。可以利用查找表中的條目、通過模擬電壓或數(shù)字信號(hào)或通過其他適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)控制經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的控制信號(hào)。電容值設(shè)置電子電路的頻率響應(yīng)或特性。響應(yīng)或特性的示例包括振蕩頻率、高或低截止頻率、帶寬以及其他響應(yīng)和特性。
可以使響應(yīng)或特性對(duì)諸如溫度、電源、處理等狀況不敏感?；蛘?，可以實(shí)現(xiàn)狀況和頻率響應(yīng)之間的其他需要的關(guān)系。這可以通過首先校準(zhǔn)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以確定特定頻率響應(yīng)所需的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。可以以一個(gè)或多個(gè)狀況的函數(shù)的方式來(lái)進(jìn)行該確定，并且結(jié)果被存儲(chǔ)在查找表中。在器件工作期間，該狀況被用于找到查找表中的條目。然后條目被用于對(duì)驅(qū)動(dòng)與電容器串聯(lián)的開關(guān)元件的信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)特定的頻率響應(yīng)或特性。
本發(fā)明的特定實(shí)施例提供了一種振蕩器電路，其具有由經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電容器設(shè)置的振蕩頻率。在校準(zhǔn)期間，在若干個(gè)溫度下，確定所需的脈沖寬度調(diào)制以使得振蕩器在所需的頻率下工作。與所需的脈沖寬度調(diào)制相對(duì)應(yīng)的條目被存儲(chǔ)在由相應(yīng)溫度標(biāo)識(shí)的位置處。在工作期間，測(cè)量器件溫度并在表中找到相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信息。用于與電容器串聯(lián)的開關(guān)元件的控制電壓被脈沖寬度調(diào)制，從而得出以所需頻率運(yùn)行的振蕩器。本發(fā)明的各種實(shí)施例可以結(jié)合這些特征或這里描述的其他特征中的一個(gè)或多個(gè)。
本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種集成電路。該集成電路包括用于接收狀況的量度的裝置；用于利用狀況的量度設(shè)置經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的占空比的裝置；以及用于利用經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)改變電容的裝置。
這個(gè)或其他實(shí)施例可以限定該狀況是溫度。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以提供用于通過利用經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)控制開關(guān)元件的阻抗來(lái)改變電容的裝置。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定電容是通過利用經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極來(lái)改變的。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)是通過利用狀況的量度檢索存儲(chǔ)的條目來(lái)生成的。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以提供用于振蕩器的裝置，其中頻率特性是振蕩器的振蕩頻率。
本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例提供了另一種集成電路。該集成電路包括用于調(diào)節(jié)集成電路的頻率特性的裝置。這還包括用于接收狀況的量度的裝置；用于利用狀況的量度檢索存儲(chǔ)的條目的裝置；用于利用條目生成經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的裝置；以及用于利用經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)控制開關(guān)元件的阻抗的裝置，其中開關(guān)元件與電容器串聯(lián)。
這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定開關(guān)元件是MOS晶體管。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定狀況是溫度。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定狀況的量度是與溫度成比例的電壓。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以提供用于振蕩器的裝置，其中頻率特性是振蕩器的振蕩頻率。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以提供用于通過生成與溫度成比例的電壓來(lái)生成狀況的量度的裝置；用于將電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的裝置；以及用于利用數(shù)字信號(hào)檢索存儲(chǔ)的條目的裝置。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定存儲(chǔ)的條目被確定為使得振蕩器的頻率在溫度變化時(shí)保持恒定。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定電壓被用模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定晶體管開關(guān)元件為MOS晶體管。
這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定查找表包括多個(gè)條目，其中條目被確定為使得振蕩器的頻率在溫度變化時(shí)保持恒定。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定第一電路是與絕對(duì)溫度成比例的電壓生成器。這個(gè)或其他實(shí)施例還可以限定晶體管是MOS晶體管。
參考下面的詳細(xì)描述和附圖可以獲得對(duì)本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的更清楚理解。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的其頻率特性被經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電容器所調(diào)節(jié)的電路的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自激振蕩器電路的框圖；圖3是示出圖2的自激振蕩器電路在經(jīng)歷校準(zhǔn)時(shí)的框圖；圖4A是校準(zhǔn)圖2的自激振蕩器電路的方法的流程圖，圖4B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的校準(zhǔn)電路的方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自激振蕩器電路的更詳細(xì)框圖；圖6是示出圖5的自激振蕩器電路的工作的流程圖；圖7是可用作圖5的自激振蕩器電路中的振蕩器510或用作本發(fā)明的其他實(shí)施例中的振蕩器的振蕩器的示意圖；圖8示出可用作圖5的控制信號(hào)生成器和脈沖寬度調(diào)制器或用作本發(fā)明的其他實(shí)施例中的控制信號(hào)生成器和脈沖寬度調(diào)制器的控制信號(hào)生成器和脈沖寬度調(diào)制器；圖9是示出圖8的脈沖寬度調(diào)制器的工作的定時(shí)圖；以及圖10A-10H示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的各種實(shí)現(xiàn)方式。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的其頻率響應(yīng)或特性被經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電容器所調(diào)節(jié)的電路的示意圖。該圖包括電路110、晶體管M1 120和電容器C1 130。電路110具有至少部分由電容器C1 130的有效電容值確定的頻率響應(yīng)或特性。電路110、晶體管120和電容器130可以被包括在集成電路中。該圖和所包括的其他圖一樣都是出于示例目的而示出的，而不會(huì)限制本發(fā)明的可能的實(shí)施例或權(quán)利要求。
線路122上的調(diào)整信號(hào)調(diào)整或控制晶體管M1 120的阻抗。當(dāng)線路122上的調(diào)整信號(hào)的電平較高時(shí)，晶體管M1 120接通并且將電容器C1 130連接到地，從效果上來(lái)說(shuō)是將電容器C1 130連接到電路110。當(dāng)線路122上的調(diào)整信號(hào)較低時(shí)，晶體管M1 120的阻抗較高，從而允許電容器C1 130浮置(float)，從效果上來(lái)說(shuō)是將電容器C1 130從電路110斷開。當(dāng)該電容器被連接到地時(shí)，它至少部分負(fù)責(zé)確定電路110的頻率特性。相反，當(dāng)電容器C1 130浮置時(shí)，它對(duì)于該頻率響應(yīng)或特性的影響減小。
但是，當(dāng)電容器C1 130浮置時(shí)，它并沒有完全被移除或斷開。晶體管M1 120包括在晶體管M1 120關(guān)斷時(shí)保持與電容器C1 130串聯(lián)的寄生電容，尤其是漏極-柵極電容和漏極-體結(jié)二極管電容。這些寄生電容限制了C1 130的最小實(shí)際尺寸。這進(jìn)而又限制了調(diào)節(jié)電路110的頻率特性的分辨率。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例通過施加具有可變占空比的切換信號(hào)，具體而言是線路122上的調(diào)整信號(hào)，來(lái)以更精細(xì)的分辨率調(diào)整電容器C1 130的尺寸。通過改變線路122上的調(diào)整信號(hào)的占空比，電容器C1 130一部分時(shí)間連接到電路110，其余時(shí)間從電路110斷開。這樣，可以用占空比調(diào)整來(lái)改變電容器C1 130的有效尺寸。即，當(dāng)占空比增大并且器件M1 120在較大部分的時(shí)間接通時(shí)，電容器C1 130的有效尺寸增大，而當(dāng)占空比減小時(shí)，器件M1 120在較短部分的時(shí)間導(dǎo)通或接通，從而C1 130的有效尺寸減小。
從而，可以通過改變線路122上的調(diào)整信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整電路110的頻率響應(yīng)或特性。但是，應(yīng)當(dāng)注意，線路122上的調(diào)整信號(hào)的頻率變化不會(huì)單獨(dú)對(duì)電容器C1 130所提供的有效電容產(chǎn)生一階(first-order)影響。
在當(dāng)M1 120接通時(shí)的工作期間，線路134上的電壓V2(M1 120的漏極)接近地電勢(shì)。當(dāng)線路122上的調(diào)整信號(hào)切換到低從而切斷M1 120時(shí)，線路134上的電壓V2被允許浮置。因此，線路134上的電壓V2跟蹤線路132上的電壓V1的變化。之后，當(dāng)線路122上的調(diào)整信號(hào)返回高并且M1 120導(dǎo)通時(shí)，線路134上的電壓V2再次被強(qiáng)制到地電勢(shì)。如果在器件M1 120接通時(shí)線路134上的電壓V2已從地電勢(shì)浮置，則電荷通過C1130被注入電路110中。在電路110的設(shè)計(jì)和線路122上的調(diào)整信號(hào)的定時(shí)中，應(yīng)當(dāng)考慮到此電荷注入。還應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)電容器C1 130被允許浮置時(shí)，具體而言是當(dāng)線路134上的電壓V2浮置在地電勢(shì)以下時(shí)，漏極-體結(jié)二極管可能接通并鉗制線路134上的電壓V2?？梢酝ㄟ^確保V1 132處的信號(hào)擺動(dòng)不超過幾百毫伏來(lái)使這種鉗制最小化。
在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，電路110是一個(gè)振蕩器，該振蕩器以至少部分由電容器C1 130的有效值確定的頻率提供振蕩性信號(hào)。在該實(shí)施例中，線路122上的調(diào)整信號(hào)以這樣一個(gè)頻率被開路和閉合該頻率是振蕩器的頻率的次諧波。因此，每當(dāng)晶體管M1 120閉合或開始導(dǎo)通時(shí)，線路134上的電壓V2就接近地電勢(shì)，從而限制了電荷注回振蕩器中。
在這個(gè)示例圖中，電路110在線路112上接收輸入信號(hào)并在線路114上提供輸出。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，例如在電路110如上所述為振蕩器的情況下，沒有輸入信號(hào)112。輸入和輸出信號(hào)可以使用單端或差分信號(hào)發(fā)送技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，本圖或其他圖中的線路可以是一條線路，或一組線路，例如總線。
電容器C1 130可以與一個(gè)或多個(gè)其他電容器并聯(lián)或串聯(lián)，所述其他電容器可能連接到開關(guān)元件也可能不連接到開關(guān)元件。電容器C1 130可以是金屬-接收體(metal-sinker)電容器、金屬-金屬電容器或其他類型的電容器。它可以是一個(gè)電容器，或者可以是多個(gè)個(gè)體電容器的組合。晶體管M1 120可以是如圖所示的n溝道型MOS器件?；蛘撸梢允莗溝道型MOS器件、雙極型器件、HFET、HBT、MESFET或其他類型的晶體管。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，晶體管M1 120可以被替換為另一種類型的開關(guān)元件，例如通過門(pass gate)或三態(tài)門。此外，在某些實(shí)施例中，開關(guān)元件和電容器可以被組合成單個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)。雖然這些圖示出了耦合在電容器和地之間的開關(guān)晶體管，但是，在各種實(shí)施例中，開關(guān)元件可以位于電容器和電路之間、電容器和另一個(gè)節(jié)點(diǎn)(例如偏置電壓或電源電壓)之間，或者開關(guān)元件和電容器可以采取其他布置。
電路110可以是如前所述的振蕩器、濾波器或者其他需要可變頻率響應(yīng)或特性的電路。結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的振蕩器的一個(gè)示例在下一幅圖中示出。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自激振蕩器電路的框圖。該圖包括振蕩器210、脈沖寬度調(diào)制器220、晶體管M1 230和電容器C1 240。振蕩器210在線路212上生成時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)具有至少部分由電容器C1 240和晶體管M1 230提供的有效電容值所確定的頻率。
脈沖寬度調(diào)制器220在線路222上接收到狀況信號(hào)。該狀況信號(hào)可以是響應(yīng)于環(huán)境、過程或其他狀況或其組合提供或生成的電流或電壓。例如，線路222上的狀況信號(hào)可以響應(yīng)于溫度、電源電壓或其他環(huán)境狀況?；蛘?，線路222上的狀況信號(hào)可以響應(yīng)于在包括本圖中的電路中的一個(gè)或多個(gè)的集成電路的制造期間發(fā)生的工藝變化。在其他實(shí)施例中，線路222上的狀況信號(hào)可以是控制設(shè)置，例如電位計(jì)提供的電壓。狀況信號(hào)222可以與狀況本身成比例，或者可以與狀況具有另一關(guān)系。例如，狀況信號(hào)可以是與絕對(duì)溫度成比例的電流或電壓。
脈沖寬度調(diào)制器220將線路222上的狀況信號(hào)轉(zhuǎn)換成線路224上的調(diào)整信號(hào)。具體而言，脈沖寬度調(diào)制電路220以線路222上接收到的狀況信號(hào)的函數(shù)的方式改變線路224上的調(diào)整信號(hào)的占空比。
晶體管M1 230在線路224上的調(diào)整信號(hào)的電平的控制下接通和關(guān)斷，從而交替地將電容器C1 240連接到振蕩器210或?qū)㈦娙萜鰿1 240從振蕩器210斷開。電容器C1 240連接到振蕩器210的時(shí)間越長(zhǎng)，電容器C1 240的有效電容值就越大。雖然只示出了一個(gè)電容器C1 240和相應(yīng)的晶體管M1 230，但是實(shí)際電路一般包括彼此并聯(lián)或串聯(lián)的若干個(gè)這樣的電容器-晶體管組合，其中晶體管(或其他開關(guān)元件)受各種調(diào)整信號(hào)的控制。
同樣，在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，線路224上的調(diào)整信號(hào)是線路212上的時(shí)鐘頻率的次諧波。在該實(shí)施例中，線路212上的時(shí)鐘信號(hào)作為脈沖寬度調(diào)制電路220的時(shí)鐘。在一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器210的標(biāo)稱頻率是1.280GHz。該頻率被除以4得到320MHz，320MHz再除以32，從而得到用于線路224上的調(diào)整信號(hào)的10MHz的基頻。該10MHz信號(hào)的占空比隨后被改變，并且被提供作為線路224上的調(diào)整信號(hào)。
在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，線路222上的狀況信號(hào)和線路224上的調(diào)整信號(hào)之間的關(guān)系可以不同。即，脈沖寬度調(diào)制電路220可被配置為使線路212上的時(shí)鐘信號(hào)的頻率跟蹤線路222上的狀況信號(hào)。或者，其他關(guān)系也是可能的。例如，脈沖寬度調(diào)制電路220可被配置成為線路212上的時(shí)鐘信號(hào)提供一個(gè)頻率，該頻率在被測(cè)量以生成線路222上的狀況信號(hào)的狀況發(fā)生變化時(shí)保持穩(wěn)定。
本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例提供了一種振蕩器，該振蕩器具有頻率在溫度變化時(shí)保持穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，振蕩器首先經(jīng)歷校準(zhǔn)過程。這種校準(zhǔn)過程的示例在下兩幅圖中示出。
圖3是示出圖2的自激振蕩器電路在經(jīng)歷校準(zhǔn)時(shí)的框圖。該圖包括振蕩器310、參考振蕩器320、校準(zhǔn)控制電路330、可編程查找表340、晶體管M1 350、電容器C1 360和脈沖寬度調(diào)制器電路370。振蕩器310的振蕩頻率至少部分由電容器C1 360提供的有效電容值所確定。一般來(lái)說(shuō)，振蕩器310、晶體管M1 350和電容器C1 360被包括在一個(gè)集成電路中，而參考振蕩器320是單獨(dú)的。依賴于確切的實(shí)施方式，校準(zhǔn)控制電路330和查找表340可以被包括在該集成電路上，也可以不包括在其上。
參考振蕩器320可以是晶體振蕩器或其他周期性的源。或者，它可以是聯(lián)合一個(gè)或多個(gè)倍頻器或分頻器的源。校準(zhǔn)控制電路330包括頻率檢測(cè)器，其將線路322上的參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率與線路312上的時(shí)鐘信號(hào)的頻率相比較。根據(jù)該信息，校準(zhǔn)控制電路330在線路332上提供控制信號(hào)。
校準(zhǔn)控制電路330以依賴于這些輸入信號(hào)的相對(duì)頻率的方式改變線路332上的控制信號(hào)的值。當(dāng)線路312上的時(shí)鐘信號(hào)的頻率在可接受的誤差容限內(nèi)被調(diào)節(jié)到線路322上的參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率時(shí)，線路332上的控制信號(hào)或與線路332上的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的其他數(shù)據(jù)與狀況量度一起被存儲(chǔ)在查找表340中。該過程可在若干個(gè)狀況值或狀態(tài)下重復(fù)，或者對(duì)一個(gè)或多個(gè)不同的狀況重復(fù)。
一旦多個(gè)控制信號(hào)值及其相應(yīng)的狀況量度被存儲(chǔ)在查找表340中，數(shù)據(jù)就可被讀出并被進(jìn)一步處理，但在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，數(shù)據(jù)是在確定時(shí)被處理的，而不先存儲(chǔ)在查找表340中。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基于該數(shù)據(jù)生成最佳擬合曲線。在特定實(shí)施例中，該曲線由二階多項(xiàng)式描述，但在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，它可以是具有不同階數(shù)的不同類型的曲線?；蛘?，該曲線可以是預(yù)先限定的，其中數(shù)據(jù)被用于移動(dòng)該曲線而不是限定它。也可以使用其他變化或組合。在數(shù)據(jù)被擬合到曲線之后，若干個(gè)更多的控制信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)可被插入測(cè)得數(shù)據(jù)點(diǎn)之間。
集成電路外部的處理器可以執(zhí)行曲線擬合和插值。例如，作為測(cè)試或制造系統(tǒng)的一部分的處理器可以執(zhí)行這些功能中的任何一種或兩者。或者，片上處理器可以執(zhí)行這些功能中的任何一種或兩者，或者它們可以在片上和片外處理器之間共享。
插入的控制信號(hào)值(或與控制信號(hào)值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù))可被存儲(chǔ)在查找表或其他存儲(chǔ)器中。數(shù)據(jù)可以由相應(yīng)的狀況量度值尋址。該查找表可以就是用于在進(jìn)行曲線擬合之前存儲(chǔ)狀況量度和控制信號(hào)值的同一個(gè)查找表340?；蛘?，可以使用另一個(gè)查找表。用于存儲(chǔ)插入的數(shù)據(jù)的查找表或其他存儲(chǔ)器一般是在片上的；但在其他實(shí)施例中它也可在片外。
在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，片上加熱電路被用于改變包括要校準(zhǔn)的電路的集成電路的溫度。該加熱電路耗散可變量的功率以調(diào)整管芯溫度；管芯溫度是被測(cè)量的狀況。在2005年9月30日遞交的Jody Greenberg和Sehat Sutardja的標(biāo)題為“On-Die Heating Circuit and Control Loop for RapidHeating of the Die”的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)60,722,226中可以找到一個(gè)這種加熱電路，這里通過引用將該申請(qǐng)的內(nèi)容包含進(jìn)來(lái)。
振蕩器310的頻率匹配參考振蕩器320的頻率所需的控制信號(hào)值針對(duì)多個(gè)溫度被存儲(chǔ)。可以測(cè)量溫度，也可以在給定加熱電路中的功率耗散的特定級(jí)別的情況下推斷溫度。由于每次溫度測(cè)量都要花錢，因此本發(fā)明的實(shí)施例一般限制取得的溫度數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)目。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，取得兩個(gè)溫度數(shù)據(jù)點(diǎn)。使用預(yù)期曲線，其中兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被用于移動(dòng)和調(diào)整曲線。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，使用五個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且將二階多項(xiàng)式曲線擬合到數(shù)據(jù)。在其他實(shí)施例中，可以使用其他曲線擬合技術(shù)和其他數(shù)目的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
但是，從該曲線生成能夠插入的大量數(shù)據(jù)點(diǎn)。例如，在特定實(shí)施例中，利用8比特模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度從模擬PTAT電壓轉(zhuǎn)換到8比特地址。因此，256個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被插入和存儲(chǔ)在由溫度的數(shù)字轉(zhuǎn)換所尋址的存儲(chǔ)器或查找表中。在其他實(shí)施例中，可以使用具有其他分辨率的轉(zhuǎn)換器和具有其他數(shù)目的可尋址位置的存儲(chǔ)器。
在操作中，溫度被測(cè)量，被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且被用于尋址控制信號(hào)值。控制信號(hào)值被用于生成經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的調(diào)整信號(hào)，該調(diào)整信號(hào)又進(jìn)而改變將振蕩器調(diào)節(jié)到所需頻率的電容值。
圖4A是校準(zhǔn)圖2的自激振蕩器電路的方法的流程圖。在動(dòng)作400中，接收與環(huán)境、過程或其他狀況相對(duì)應(yīng)的狀況信號(hào)。在動(dòng)作405中，接收參考時(shí)鐘信號(hào)。在動(dòng)作410中，接收振蕩器時(shí)鐘頻率。在動(dòng)作415中，將參考時(shí)鐘的頻率與振蕩器的頻率相比較。
在動(dòng)作420中，確定振蕩器是否在正確的頻率下工作。具體而言，確定振蕩器時(shí)鐘信號(hào)的頻率是否在參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率的誤差容限之內(nèi)。如果是的話，則在動(dòng)作445中，控制信號(hào)值或者與控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信息可以與測(cè)得的狀況值一起被存儲(chǔ)。
如果否，則在動(dòng)作425中，用該比較生成控制信號(hào)。在動(dòng)作430中，用控制信號(hào)生成具有可變占空比的調(diào)整信號(hào)。在動(dòng)作435中，用調(diào)整信號(hào)對(duì)電容進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制或改變。在動(dòng)作440中，經(jīng)調(diào)制的電容改變振蕩器頻率。然后，具有新頻率的振蕩器時(shí)鐘可以被接收并與參考時(shí)鐘相比較。
當(dāng)在每個(gè)所需溫度下取得數(shù)據(jù)時(shí)，在動(dòng)作450中，可以讀取狀況值和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在動(dòng)作455中，例如可以通過使用曲線擬合來(lái)插入更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在動(dòng)作460中，可以存儲(chǔ)插入的控制信號(hào)值。
雖然此校準(zhǔn)技術(shù)很適合于校準(zhǔn)自激振蕩器，但是它也可以用于其他電路。適用于許多其他電路的一種方法在下面的圖中示出。
圖4B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的校準(zhǔn)電路的方法的流程圖。在動(dòng)作480中，設(shè)置和測(cè)量狀況。例如，可以利用如上所述的加熱電路來(lái)設(shè)置溫度。在動(dòng)作482中，確定在設(shè)置的狀況下實(shí)現(xiàn)所需結(jié)果所需要的狀況信號(hào)。在動(dòng)作484中，存儲(chǔ)狀況量度和所需的控制信號(hào)數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在片上或片外存儲(chǔ)器、FIFO、查找表、寄存器或其他存儲(chǔ)單元中?；蛘?，數(shù)據(jù)可以被實(shí)時(shí)處理或進(jìn)一步使用而不被存儲(chǔ)?；蛘?，狀況量度值可以被推斷出來(lái)，而所需的控制信號(hào)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在由這些推斷值所標(biāo)識(shí)的位置。
在動(dòng)作486中，確定是否已在最后的狀況下取得了數(shù)據(jù)。如果尚未，則在動(dòng)作480中再次設(shè)置和測(cè)量狀況。當(dāng)已經(jīng)在每個(gè)所需狀況下取得數(shù)據(jù)時(shí)，在動(dòng)作488中，可以讀取存儲(chǔ)的狀況量度和所需的控制信號(hào)數(shù)據(jù)。在動(dòng)作490中，可以插入額外的控制信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)。這可以通過將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)擬合到曲線或通過其他方法來(lái)完成。一個(gè)或多個(gè)處理器可以執(zhí)行該曲線擬合和插值，并且這些處理器可以是片上的或片外的?；蛘?，片上和片外電路或處理器可以共享處理工作量。在動(dòng)作492中，存儲(chǔ)插入的控制信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，該數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在片上，但是在本發(fā)明的各種實(shí)施例中它也可以被存儲(chǔ)在片外。例如，該數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在片上查找表或其他存儲(chǔ)器中，其中地址位置由狀況信號(hào)的值標(biāo)識(shí)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以需要對(duì)圖2所示的振蕩器電路進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。例如，可以用滯后性緩沖器來(lái)清除振蕩器輸出信號(hào)。此外，可以使用各種分頻器以實(shí)現(xiàn)所需的時(shí)鐘頻率。示例在下兩幅圖中描述。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自激振蕩器電路的更詳細(xì)框圖。該電路包括振蕩器510、緩沖器520、分頻器530和540、脈沖寬度調(diào)制電路550、晶體管M1 560、電容器C1 570和控制信號(hào)生成器580。電容器C1 570的有效電容至少部分地確定了振蕩器510的頻率響應(yīng)或特性，例如其振蕩頻率。雖然為了簡(jiǎn)單只示出了一個(gè)電容器C1 570和相應(yīng)的晶體管M1 560，但本發(fā)明的典型實(shí)施例包括由各種調(diào)整信號(hào)控制的串聯(lián)或并聯(lián)的若干個(gè)這種組合。
振蕩器510提供輸出振蕩信號(hào)到緩沖器520。緩沖器520放大并銳化振蕩器510所提供的輸出信號(hào)的邊緣，該輸出信號(hào)一般是低幅度正弦信號(hào)。緩沖器520還可以包括滯后作用，以提供基本上無(wú)假信號(hào)(glitch)的輸出。
緩沖器520的輸出被分頻器電路530接收，該分頻器電路將振蕩器所提供的頻率除以“N”。該信號(hào)可被分頻器540進(jìn)一步分頻，該分頻器540在本示例中將頻率除以“M”，以在線路542上提供信號(hào)Vosc。在其他實(shí)施例中，可以使用其他分頻器和倍頻器。這些分頻器也可以是可編程的。
控制信號(hào)生成器電路580接收線路582上的狀況信號(hào)。同樣，該信號(hào)可以通過環(huán)境、過程或其他類型的參數(shù)的量度來(lái)導(dǎo)出?？刂菩盘?hào)生成器電路580在線路552上提供控制信號(hào)到脈沖寬度調(diào)制器電路550。脈沖寬度調(diào)制器電路550在線路554上提供調(diào)整信號(hào)到振蕩器電路。該信號(hào)具有以線路552上接收到的狀況信號(hào)的函數(shù)的方式被調(diào)制的占空比。
線路554上的調(diào)整信號(hào)控制晶體管M1 560的阻抗，該晶體管將電容器C1 570連接到振蕩器510，以及將電容器C1 570從振蕩器510斷開。線路554上的調(diào)整信號(hào)的占空比的變化改變振蕩器510所看到的電容器C1570的有效電容。這進(jìn)而又改變其振蕩頻率，從而改變線路542上的輸出信號(hào)Vosc的頻率。
圖6是示出圖5的自激振蕩器電路的工作的流程圖。在動(dòng)作610中，生成振蕩信號(hào)。在動(dòng)作620中，放大該振蕩信號(hào)。這具有銳化振蕩信號(hào)的邊緣并增大其幅度的作用。在動(dòng)作630中，對(duì)振蕩信號(hào)進(jìn)行分頻。在動(dòng)作640中，接收狀況的量度。如前所述，該狀況可以是環(huán)境、過程或其他類型的狀況。所接收到的量度可以是與該狀況相關(guān)的電壓或電流。例如，可以接收與絕對(duì)溫度成比例的電壓。
在動(dòng)作650中，利用狀況的量度找到查找表?xiàng)l目。在動(dòng)作660中，利用查找表?xiàng)l目和經(jīng)放大和分頻的振蕩信號(hào)生成調(diào)整信號(hào)。在動(dòng)作670中，將調(diào)整信號(hào)用于設(shè)置振蕩信號(hào)的頻率。
查找表中的條目可以使得所得到的振蕩頻率在溫度變化時(shí)保持恒定?；蛘?，它們可以使得所得到的振蕩頻率與溫度具有某種關(guān)系。在其他實(shí)施例中，除溫度外的其他狀況可被用來(lái)找到查找表中的條目。此外，本發(fā)明的各種實(shí)施例可以使用多個(gè)狀況。在其他實(shí)施例中，可以使用其他存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)電路來(lái)取代查找表。
圖7是可用作圖5的自激振蕩器電路中的振蕩器510或用作本發(fā)明的其他實(shí)施例中的振蕩器的振蕩器的示意圖。該圖包括偏置電流生成器700、包括晶體管M1A 710和M2A 720的振蕩器核心(或儲(chǔ)槽(tank))、負(fù)載(或儲(chǔ)槽)電感器L1 730和L2 740以及經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電容器C1 755、C2 765和CN 775，以及它們相應(yīng)的晶體管M1 750、M2 760和MN 770。只示出了連接到M2A 720的漏極的經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電容器；為了清晰省略了連接到晶體管M1 710的漏極的相應(yīng)電容器和晶體管。所省略的相應(yīng)晶體管的柵極可以由與晶體管M1 750、M2 760和MN 770相同的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，但它們也可由其他信號(hào)驅(qū)動(dòng)。沒有被選擇性地耦合到振蕩器核心或從振蕩器核心解除耦合的其他電容器一般也連接到M1A 710和M2A 720的漏極，為了清晰省略了它們。
該電路的振蕩頻率由電感器的值和這些電感器所看到的有效電容值確定。這些電容器可以由其相應(yīng)的晶體管在穩(wěn)態(tài)基礎(chǔ)上連接或斷開，或者它們可以由具有受脈沖寬度調(diào)制電路控制的占空比的信號(hào)所切換。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，有16個(gè)電容器和相應(yīng)的晶體管連接到M2A 720的漏極，并且有16個(gè)其他的電容器連接到M1A 710的漏極。這些晶體管可以被均等加權(quán)，并且它們可以在熱電解碼(thermally decode)到16個(gè)調(diào)整信號(hào)的4個(gè)比特的控制之下被切換。這些信號(hào)可以具有以調(diào)整信號(hào)的周期的1/32為增量而改變的占空比。在其他實(shí)施例中，可以使用其他數(shù)目的電容器，并且可以以不同的方式來(lái)對(duì)它們的值進(jìn)行加權(quán)。例如，可以對(duì)其進(jìn)行二進(jìn)制加權(quán)，并且可以使用四個(gè)、八個(gè)或三十二個(gè)電容器。此外，可以以相等或不相等的增量來(lái)改變占空比，并且增量數(shù)目可以多于或少于32。例如，占空比可以按調(diào)整信號(hào)周期的八分之幾、十六分之幾或六十四分之幾而改變?；蛘?，對(duì)于這些參數(shù)中的任何一個(gè)，可以使用非二進(jìn)制數(shù)字。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，當(dāng)所有電容器都被其相應(yīng)的晶體管保持?jǐn)嚅_時(shí)，振蕩電路的最大頻率實(shí)現(xiàn)。通過向一個(gè)晶體管(或者一般是與連接到M1A 710的漏極的電容器相連接的一個(gè)晶體管和與連接到M2A720的漏極的電容器相連接的一個(gè)晶體管)施加具有最小占空比的調(diào)整信號(hào)，可以將振蕩頻率減小一個(gè)定額。可以通過增大該占空比進(jìn)一步減小振蕩頻率，直到晶體管保持接通，也就是說(shuō)，直到其調(diào)整信號(hào)具有占空比1。
振蕩頻率的進(jìn)一步減小通過向第二晶體管施加具有最小占空比的調(diào)整信號(hào)同時(shí)第一晶體管保持完全接通并且其余晶體管保持關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。振蕩頻率的減小可以繼續(xù)下去，直到所有晶體管都保持完全接通，此時(shí)達(dá)到最小振蕩頻率。提供像這樣的信號(hào)的一個(gè)示例性脈沖寬度調(diào)制器的操作在下兩幅圖中示出。
圖8是可用作圖5的控制信號(hào)生成器和脈沖寬度調(diào)制器或用作本發(fā)明的其他實(shí)施例中的控制信號(hào)生成器和脈沖寬度調(diào)制器的控制信號(hào)生成器和脈沖寬度調(diào)制器。該圖包括由模數(shù)轉(zhuǎn)換器810和查找表820構(gòu)成的控制信號(hào)生成器，以及由計(jì)數(shù)器830和解碼器840構(gòu)成的脈沖寬度調(diào)制器。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以使用其他電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)生成器和脈沖寬度調(diào)制器。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器810在線路812上接收到狀況信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供用來(lái)尋址查找表820的數(shù)字字。查找表進(jìn)而又向計(jì)數(shù)器830和解碼器840提供控制信號(hào)。
由查找表820在線路822上提供到解碼器840的控制信號(hào)MSB被解碼，并被提供作為線路842上的多個(gè)調(diào)整信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用了溫度計(jì)解碼器。溫度計(jì)解碼器將二進(jìn)制加權(quán)的比特解碼成多個(gè)均等加權(quán)的比特。在線路824上提供到計(jì)數(shù)器830的控制信號(hào)LSB被用來(lái)控制線路842上的調(diào)整信號(hào)中至少一個(gè)的占空比，如下面的定時(shí)圖所示。
圖9是示出圖8的脈沖寬度調(diào)制器的工作的定時(shí)圖。該圖包括時(shí)鐘信號(hào)910、調(diào)整1-3信號(hào)920、調(diào)整4信號(hào)930和調(diào)整5-8信號(hào)940。這些信號(hào)的狀態(tài)代表本發(fā)明的此示例性實(shí)施例的64個(gè)可能的狀態(tài)之一。
在該示例中，調(diào)整1-3信號(hào)920保持為高，而調(diào)整5-8信號(hào)940保持為低。調(diào)整4信號(hào)930具有占空比為3/8的可變信號(hào)。即，在時(shí)鐘910的三個(gè)周期中它為高，而在5個(gè)時(shí)鐘周期中為低。在該實(shí)施例中，八個(gè)調(diào)整信號(hào)是從查找表提供的三個(gè)比特解碼的，而占空比由查找表提供的另三個(gè)比特控制。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，四個(gè)比特被提供到解碼器以用于16個(gè)調(diào)整信號(hào)，而五個(gè)比特被提供到計(jì)數(shù)器用于32個(gè)可能的占空比。在該實(shí)施例中，存在512個(gè)可能的信號(hào)狀態(tài)，即，儲(chǔ)槽電路的電容可以按512個(gè)增量改變。
在該示例中，通過將占空比改變到1/4，可以將有效電容減小一個(gè)定額，或者通過將占空比改變到1/2，可以將有效電容增大一個(gè)定額。在其他實(shí)施例中，周期可以少于或多于8個(gè)時(shí)鐘周期，并且多于或少于八個(gè)調(diào)整信號(hào)可以被生成。
調(diào)整4信號(hào)930為高時(shí)振蕩器所看到的電容比調(diào)整4信號(hào)930為低時(shí)的大。因此，振蕩器嘗試交替地增大和減小其頻率。這將會(huì)造成時(shí)鐘的頻率調(diào)制。但是，如果時(shí)鐘按與經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的頻率相同的比率或其整數(shù)倍被分頻，則頻率調(diào)制基本上被抵消。
現(xiàn)參考圖10A-10G，其中示出了本發(fā)明的各種示例性實(shí)現(xiàn)方式。參考圖10A，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在硬盤驅(qū)動(dòng)器1000中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理和/或控制電路中的任一種或兩者，信號(hào)處理和/或控制電路在圖10A中由1002總地標(biāo)識(shí)。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，HDD 1000中的信號(hào)處理和/或控制電路1002和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計(jì)算，以及/或者對(duì)輸出到和/或接收自磁存儲(chǔ)介質(zhì)1006的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排。
HDD 1000可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)有線或無(wú)線通信鏈路1008與主機(jī)設(shè)備(未示出)通信，所述主機(jī)設(shè)備例如是計(jì)算機(jī)，諸如個(gè)人數(shù)字助理、蜂窩電話、媒體或MP3播放器之類的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備，以及/或者其他設(shè)備。HDD 1000可以連接到存儲(chǔ)器1009，例如隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
現(xiàn)參考圖10B，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在數(shù)字多功能盤(DVD)驅(qū)動(dòng)器1010中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)DVD驅(qū)動(dòng)器1010的信號(hào)處理和/或控制電路中的任一種或兩者和/或大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1018，信號(hào)處理和/或控制電路在圖10B中由1012總地標(biāo)識(shí)。DVD 1010中的信號(hào)處理和/或控制電路1012和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計(jì)算，以及/或者對(duì)讀取自和/或?qū)懭氲焦獯鎯?chǔ)介質(zhì)1016的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，DVD 1010中的信號(hào)處理和/或控制電路1012和/或其他電路(未示出)還可以執(zhí)行其他功能，例如編碼和/或解碼和/或與DVD驅(qū)動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的任何其他信號(hào)處理功能。
DVD驅(qū)動(dòng)器1010可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)有線或無(wú)線通信鏈路1017與輸出設(shè)備(未示出)通信，所述輸出設(shè)備例如是計(jì)算機(jī)、電視機(jī)或其他設(shè)備。DVD 1010可以與以非易失性方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1018通信。大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1018可以包括硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)，例如圖10A所示的那種。HDD可以是包括一個(gè)或多個(gè)直徑小于約1.8”的盤片的袖珍HDD。DVD 1010可以連接到存儲(chǔ)器1019，例如RAM、ROM、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
現(xiàn)參考圖10C，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在高清晰度電視(HDTV)1020中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)HDTV 1020的信號(hào)處理和/或控制電路中的任一種或兩者、WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，信號(hào)處理和/或控制電路在圖10C中由1022總地標(biāo)識(shí)。HDTV 1020接收有線或無(wú)線格式的HDTV輸入信號(hào)，并生成用于顯示器1026的HDTV輸出信號(hào)。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，HDTV 1020的信號(hào)處理電路和/或控制電路1022和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排以及/或者執(zhí)行所需要的任何其他類型的HDTV處理。
HDTV 1020可以與以非易失性方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1027通信，所述存儲(chǔ)裝置例如是光和/或磁存儲(chǔ)設(shè)備。至少一個(gè)HDD可以具有圖10A中所示的配置，以及/或者至少一個(gè)DVD可以具有圖10B中所示的配置。HDD可以是包括一個(gè)或多個(gè)直徑小于約1.8”的盤片的袖珍HDD。HDTV 1020可以連接到存儲(chǔ)器1028，例如RAM、ROM、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。HDTV 1020還可以支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1029與WLAN的連接。
現(xiàn)參考圖10D，本發(fā)明被實(shí)現(xiàn)在車輛1030的控制系統(tǒng)、車輛控制系統(tǒng)的WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系控制系統(tǒng)1032，其接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的輸入，以及/或者生成一個(gè)或多個(gè)輸出控制信號(hào)，所述傳感器例如是溫度傳感器、壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)傳感器、氣流傳感器和/或任何其他合適的傳感器，所述輸出控制信號(hào)例如是引擎工作參數(shù)、傳動(dòng)裝置工作參數(shù)和/或其他控制信號(hào)。
本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)在車輛1030的其他控制系統(tǒng)1040中。控制系統(tǒng)1040同樣可以接收來(lái)自輸入傳感器1042的輸入和/或?qū)⒖刂菩盘?hào)輸出到一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備1044。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，控制系統(tǒng)1040可以是防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、導(dǎo)航系統(tǒng)、遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)、車輛遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)、車道脫離系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、諸如立體聲系統(tǒng)、DVD、高密盤之類的車輛娛樂系統(tǒng)。也設(shè)想了其他實(shí)現(xiàn)方式。
傳動(dòng)系控制系統(tǒng)1032可以與以非易失性方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1046通信。大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1046可以包括光和/或磁存儲(chǔ)設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD和/或DVD。至少一個(gè)HDD可以具有圖10A中所示的配置，以及/或者至少一個(gè)DVD可以具有圖10B中所示的配置。HDD可以是包括一個(gè)或多個(gè)直徑小于約1.8”的盤片的袖珍HDD。傳動(dòng)系控制系統(tǒng)1032可以連接到存儲(chǔ)器1047，例如RAM、ROM、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。傳動(dòng)系控制系統(tǒng)1032還可以支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1048與WLAN的連接?？刂葡到y(tǒng)1040還可以包括大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、存儲(chǔ)器和/或WLAN接口(均未示出)。
現(xiàn)參考圖10E，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在可以包括蜂窩天線1051的蜂窩電話1050中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)蜂窩電話1050的信號(hào)處理和/或控制電路中的任一種或兩者、WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，信號(hào)處理和/或控制電路在圖10E中由1052總地標(biāo)識(shí)。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，蜂窩電話1050包括麥克風(fēng)1056、諸如揚(yáng)聲器和/或音頻輸出塞孔之類的音頻輸出1058、顯示器1060以及/或者諸如小鍵盤、點(diǎn)選設(shè)備、音頻促動(dòng)和/或其他輸入設(shè)備之類的輸入設(shè)備1062。蜂窩電話1050中的信號(hào)處理和/或控制電路1052和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排以及/或者執(zhí)行其他蜂窩電話功能。
蜂窩電話1050可以與以非易失性方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1064通信，所述存儲(chǔ)裝置例如是光和/或磁存儲(chǔ)設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD和/或DVD。至少一個(gè)HDD可以具有圖10A中所示的配置，以及/或者至少一個(gè)DVD可以具有圖10B中所示的配置。HDD可以是包括一個(gè)或多個(gè)直徑小于約1.8”的盤片的袖珍HDD。蜂窩電話1050可以連接到存儲(chǔ)器1066，例如RAM、ROM、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。蜂窩電話1050還可以支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1068與WLAN的連接。
現(xiàn)參考圖10F，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)頂盒1080中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒1080的信號(hào)處理和/或控制電路中的任一種或兩者、WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，信號(hào)處理和/或控制電路在圖10F中由1084總地標(biāo)識(shí)。機(jī)頂盒1080接收來(lái)自諸如寬帶源這樣的源的信號(hào)，并且輸出適用于顯示器1088的標(biāo)準(zhǔn)和/或高清晰度音頻/視頻信號(hào)，所述顯示器例如是電視和/或監(jiān)視器和/或其他視頻和/或音頻輸出設(shè)備。機(jī)頂盒1080中的信號(hào)處理和/或控制電路1084和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排以及/或者執(zhí)行任何其他機(jī)頂盒功能。
機(jī)頂盒1080可以與以非易失性方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1090通信。大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1090可以包括光和/或磁存儲(chǔ)設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD和/或DVD。至少一個(gè)HDD可以具有圖10A中所示的配置，以及/或者至少一個(gè)DVD可以具有圖10B中所示的配置。HDD可以是包括一個(gè)或多個(gè)直徑小于約1.8”的盤片的袖珍HDD。機(jī)頂盒1080可以連接到存儲(chǔ)器1094，例如RAM、ROM、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。機(jī)頂盒1080還可以支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1096與WLAN的連接。
現(xiàn)參考圖10G，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在媒體播放器1072中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)媒體播放器1072的信號(hào)處理和/或控制電路中的任一種或兩者、WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，信號(hào)處理和/或控制電路在圖10G中由1072總地標(biāo)識(shí)。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，媒體播放器1072包括顯示器1076和/或諸如小鍵盤、觸摸板之類的用戶輸入1077。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，媒體播放器1072可以采用一般經(jīng)由顯示器1076和/或用戶輸入1077來(lái)采用菜單、下拉菜單、圖標(biāo)和/或指向-點(diǎn)擊接口的圖形用戶界面(GUI)。媒體播放器1072還包括音頻輸出1075，例如揚(yáng)聲器和/或音頻輸出塞孔。媒體播放器1072的信號(hào)處理電路和/或控制電路1071和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排以及/或者執(zhí)行任何其他媒體播放器功能。
媒體播放器1072可以與以非易失性方式存儲(chǔ)諸如壓縮音頻和/或視頻內(nèi)容之類的數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1070通信。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，壓縮音頻文件包括遵從MP3格式或其他合適的壓縮音頻和/或視頻格式的文件。大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以包括光和/或磁存儲(chǔ)設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD和/或DVD。至少一個(gè)HDD可以具有圖10A中所示的配置，以及/或者至少一個(gè)DVD可以具有圖10B中所示的配置。HDD可以是包括一個(gè)或多個(gè)直徑小于約1.8”的盤片的袖珍HDD。媒體播放器1072可以連接到存儲(chǔ)器1073，例如RAM、ROM、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。媒體播放器1072還可以支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1074與WLAN的連接。
現(xiàn)參考圖10H，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在可以包括天線1039的語(yǔ)音IP(VoIP)電話1083中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在VoIP電話1083的信號(hào)處理和/或控制電路中的任一種或兩者、無(wú)線接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之中，信號(hào)處理和/或控制電路在圖10H中由1082總地標(biāo)識(shí)。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，VoIP電話1083部分地包括麥克風(fēng)1087、諸如揚(yáng)聲器和/或音頻輸出塞孔之類的音頻輸出1089、顯示監(jiān)視器1091、諸如小鍵盤、點(diǎn)選設(shè)備、音頻促動(dòng)和/或其他輸入設(shè)備之類的輸入設(shè)備1092以及無(wú)線保真(Wi-Fi)通信模塊1086。VoIP電話1083中的信號(hào)處理和/或控制電路1082和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排以及/或者執(zhí)行其他VoIP電話功能。
VoIP電話1083可以與以非易失性方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1081通信，所述存儲(chǔ)裝置例如是光和/或磁存儲(chǔ)設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD和/或DVD。至少一個(gè)HDD可以具有圖10A中所示的配置，以及/或者至少一個(gè)DVD可以具有圖10B中所示的配置。HDD可以是包括一個(gè)或多個(gè)直徑小于約1.8”的盤片的袖珍HDD。VoIP電話1083可以連接到存儲(chǔ)器1085，該存儲(chǔ)器可以是RAM、ROM、諸如閃存這樣的低等待時(shí)間非易失性存儲(chǔ)器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。VoIP電話1083被配置為經(jīng)由Wi-Fi通信模塊1086與VoIP網(wǎng)絡(luò)(未示出)建立通信鏈路。還設(shè)想了除上述實(shí)現(xiàn)方式外的其他實(shí)現(xiàn)方式。
以上對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述是用來(lái)說(shuō)明和描述的。它并不想要沒有遺漏或?qū)⒈景l(fā)明限制到所描述的準(zhǔn)確形式，并且，根據(jù)上述教導(dǎo)，許多修改和變化是可能實(shí)現(xiàn)的。選擇和描述這些實(shí)施例是為了最好地說(shuō)明本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠最好地將本發(fā)明用于各種實(shí)施例中并做出適合于所設(shè)想的特定用途的各種修改。
本申請(qǐng)要求2005年8月1日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/704,280和2005年9月30日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/722,732的優(yōu)先權(quán)，這里通過引用將這兩個(gè)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容都包含進(jìn)來(lái)。本申請(qǐng)還要求2005年10月3日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/242,230的優(yōu)先權(quán)，這里通過引用將其全部?jī)?nèi)容包含進(jìn)來(lái)。本申請(qǐng)還要求2005年8月1日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)60/704,399、2005年9月30日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)60/722,226和2005年10月3日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/243,017的優(yōu)先權(quán)，這里通過引用將所有這些申請(qǐng)的內(nèi)容都全部包含進(jìn)來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)集成電路的頻率特性的方法，包括接收狀況的量度；利用所述狀況的量度設(shè)置經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的占空比；以及利用所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)改變電容。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述狀況是溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過利用所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)控制開關(guān)元件的阻抗來(lái)改變所述電容。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電容是通過利用所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極來(lái)改變的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)是通過利用所述狀況的量度檢索存儲(chǔ)的條目來(lái)生成的。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述集成電路包括振蕩器，并且所述頻率特性是所述振蕩器的振蕩頻率。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述狀況的量度是與溫度成比例的電壓。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括通過生成與溫度生成比例的電壓生成所述狀況的量度；將所述電壓轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號(hào)；以及利用所述數(shù)字信號(hào)檢索所述存儲(chǔ)的條目。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述存儲(chǔ)的條目被確定為使得所述振蕩器的頻率在溫度變化時(shí)保持恒定。
10.一種集成電路，包括控制信號(hào)生成器，其具有響應(yīng)于狀況的量度的輸入，并且被配置為響應(yīng)于所述狀況的量度提供控制信號(hào)；脈沖寬度調(diào)制電路，其具有響應(yīng)于所述控制信號(hào)的輸入，以及被配置為響應(yīng)于所述控制信號(hào)提供經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的輸出；以及可變電容，其具有可響應(yīng)于所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)而變化的電容值。
11.如權(quán)利要求10所述的集成電路，其中所述狀況是溫度。
12.如權(quán)利要求11所述的集成電路，其中所述集成電路包括振蕩器。
13.如權(quán)利要求11所述的集成電路，其中所述集成電路包括振蕩器，所述振蕩器以至少部分由所述電容和所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的占空比所確定的頻率進(jìn)行振蕩。
14.如權(quán)利要求11所述的集成電路，其中所述控制信號(hào)生成器包括查找表。
15.一種集成電路，包括存儲(chǔ)器，其包括多個(gè)條目，每個(gè)條目對(duì)應(yīng)于狀況的量度的值；脈沖寬度調(diào)制器電路，其被配置為生成經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)，所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)具有占空比，所述占空比由所述存儲(chǔ)器中的條目確定；響應(yīng)于所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的開關(guān)元件；以及與所述開關(guān)元件串聯(lián)的電容器。
16.如權(quán)利要求15所述的集成電路，其中所述狀況的量度是與溫度成比例的電壓。
17.如權(quán)利要求15所述的集成電路，其中所述集成電路包括振蕩器，并且所述頻率特性是所述振蕩器的振蕩頻率。
18.一種振蕩器，包括狀況測(cè)量電路，其被配置為提供與溫度成比例的模擬電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其被配置為將所述模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；查找表，其響應(yīng)于來(lái)自所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的所述數(shù)字信號(hào)；脈沖寬度調(diào)制電路，其被配置為提供具有占空比的經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)，所述占空比由所述查找表中的條目控制；晶體管，其具有響應(yīng)于所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的柵極；以及電容器，其與所述晶體管串聯(lián)。
19.如權(quán)利要求18所述的集成電路，其中所述查找表包括多個(gè)條目，所述條目被確定為使得所述振蕩器的頻率在溫度變化時(shí)保持恒定。
20.如權(quán)利要求18所述的振蕩器，其中所述第一電路是與絕對(duì)溫度成比例的電壓生成器。
全文摘要
本發(fā)明公開了提供低噪聲和高分辨率電子電路調(diào)節(jié)的電路、方法和裝置。本發(fā)明的示例性實(shí)施例通過對(duì)與電容器串聯(lián)的開關(guān)元件的控制電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制來(lái)調(diào)整電容值?？梢岳貌檎冶碇姓业降臈l目值、通過利用模擬或數(shù)字控制信號(hào)或通過利用其他適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)調(diào)整經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的控制信號(hào)。電容值調(diào)節(jié)電子電路的頻率響應(yīng)或特性?？梢允鬼憫?yīng)對(duì)諸如溫度、電源電壓或處理之類的狀況不敏感。
文檔編號(hào)H03B5/08GK1909361SQ200610099600
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者卓迪·格林博格, 塞哈特·蘇塔迪嘉 申請(qǐng)人:馬維爾國(guó)際貿(mào)易有限公司