專利名稱：多頻率源系統(tǒng)和操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多頻率源系統(tǒng)，并且尤其涉及4吏用可操作為能夠并發(fā)地產(chǎn) 生多信號(hào)頻率的多頻率源的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中使用頻率源來(lái)執(zhí)行眾多信號(hào)處理操作，例如頻率轉(zhuǎn)換、 信號(hào)調(diào)制/解調(diào)、系統(tǒng)時(shí)鐘產(chǎn)生以及其它處理。當(dāng)需要產(chǎn)生已知的參考信號(hào) 時(shí)，還可以在其它應(yīng)用中^f吏用頻率源。頻率源通常有兩種類型能夠以一個(gè)頻率產(chǎn)生輸出信號(hào)的固定頻率源，源。L-C振蕩器、晶體振蕩器以及電介質(zhì)諧振振蕩器是典型的傳統(tǒng)固定頻 率源的例子，并且壓控振蕩器和鎖相環(huán)電路代表熟知的可調(diào)頻率源。例如由于可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)處理，通信系統(tǒng)以及其它系統(tǒng)可以受益于 多個(gè)頻率信號(hào)的使用。然而，由于如果調(diào)諧得相互太近則并發(fā)產(chǎn)生的信號(hào) 將相互影響，因此比較難于實(shí)現(xiàn)可以可操作地產(chǎn)生并發(fā)的多個(gè)頻率信號(hào)的 系統(tǒng)。不同信號(hào)之間的相互影響可以導(dǎo)致每個(gè)信號(hào)的退化，可能使信號(hào)不 能用于其預(yù)定目的。所需要的是能夠并發(fā)產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)頻率、同時(shí)使并發(fā)運(yùn)行的信號(hào)之 間的相互影響最小化的多頻率源系統(tǒng)和操作方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)頻率同時(shí)4吏其信號(hào)相互影響最小 化的多頻率源系統(tǒng)和方法。本系統(tǒng)是可調(diào)的，具有至少一個(gè)頻率源，該頻 率源可以被調(diào)諧為近似于并發(fā)操作的頻率。在這里所提出的本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例之一中，呈現(xiàn)了 一種多頻率源系 統(tǒng)，包括能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率源，以及能夠在高于或 低于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生第二信號(hào)的至少一個(gè)附加頻率源。 一種在 第二信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期間將可調(diào)頻率源調(diào)諧到預(yù)定頻率的方法，包括(i) 當(dāng)?shù)诙盘?hào)的頻率高于目標(biāo)頻率時(shí)，控制可調(diào)頻率源以調(diào)諧到低于目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率點(diǎn)，并且之后控制可調(diào)頻率源以調(diào)諧到目標(biāo)頻率，或者 (ii)當(dāng)?shù)诙盘?hào)的頻率低于目標(biāo)頻率時(shí)，控制可調(diào)頻率源以調(diào)諧到高于目 標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率，并且之后控制可調(diào)頻率源以調(diào)諧到目標(biāo)頻率。 通過(guò)下述附圖和詳細(xì)的說(shuō)明將能夠更好的理解本發(fā)明的這些和其它特征。


圖1A示出了依照本發(fā)明使用多頻率源的示例性系統(tǒng)； 圖1B示出依照本發(fā)明的示例性頻率源；圖2示出了依照本發(fā)明在多頻率源系統(tǒng)中把頻率源中的一個(gè)調(diào)諧到目 標(biāo)頻率的示例性方法；圖3A示出了依照本發(fā)明的啟動(dòng)和校準(zhǔn)過(guò)程的示例性實(shí)施例；圖3B示出了依照本發(fā)明能夠存儲(chǔ)鎖相環(huán)頻率源內(nèi)的多個(gè)振蕩器的操 作頻點(diǎn)的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖3C示出了依照本發(fā)明能夠存儲(chǔ)當(dāng)前產(chǎn)生的頻率信息的示例性數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)；圖4示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所要求的目 標(biāo)頻率是第一產(chǎn)生頻率；圖5A示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所要求的 目標(biāo)頻率低于最低產(chǎn)生頻率；圖5B示出了依照本發(fā)明的過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所選振蕩器朝L 激活并且被調(diào)諧到低于最低產(chǎn)生頻率的目標(biāo)頻率；圖5C示出了依照本發(fā)明的圖5B所示過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所選 的振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率；圖6A示出了依照本發(fā)明調(diào)諧過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所要求的目 標(biāo)頻率高于最高產(chǎn)生頻率；圖6B示出了依照本發(fā)明的過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所選振蕩器被 激活并且被調(diào)諧到高于最高產(chǎn)生頻率的目標(biāo)頻率；圖7示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所要求的目 標(biāo)頻率位于兩個(gè)現(xiàn)有頻率之間；圖8A示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程的示例性實(shí)施例，其中所要求的 目標(biāo)頻率位于兩個(gè)緊密間隔的現(xiàn)有頻率之間；圖8B示出了依照本發(fā)明、用于把低Kv電壓控制振蕩器調(diào)諧到位于兩 個(gè)緊密間隔的現(xiàn)有頻率之間的所要求目標(biāo)頻率的過(guò)程的示例性實(shí)施例；圖8C示出了依照本發(fā)明、用于把高Kv電壓控制振蕩器調(diào)諧到位于兩個(gè)緊密間隔的現(xiàn)有頻率之間的所要求目標(biāo)頻率的過(guò)程的示例性實(shí)施例；圖9示出了依照本發(fā)明的能夠控制多頻率源系統(tǒng)的示例性系統(tǒng)樣i控制 器的框圖；圖IO示出了依照本發(fā)明的振蕩器的示例性實(shí)施例； 圖11示出了依照本發(fā)明的多模式環(huán)形濾波器的示例性實(shí)施例； 圖12示出了依照本發(fā)明的采用雙用數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的示例 性實(shí)施例；圖13A示出了依照本發(fā)明的用于與相位頻率檢測(cè)器一起使用的方向控 制電路的示例性實(shí)施例；圖13B示出了依照本發(fā)明當(dāng)振蕩器被指示為調(diào)諧到較高頻率時(shí)避免瞬 時(shí)頻率降低的方向控制電路信號(hào)的操作；以及圖13C示出了依照本發(fā)明在正常模式調(diào)諧到較高頻率的方向控制電路 信號(hào)的操作。為了簡(jiǎn)明，前面標(biāo)識(shí)的特征在隨后的附圖中保持相同的參考標(biāo)記。 M實(shí)施方式本發(fā)明提供了在相同信號(hào)頻譜內(nèi)操作多頻率源的系統(tǒng)和方法，其具有 在不擾亂在頻鐠內(nèi)所產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有頻率的^Mt的情況下調(diào)諧到期 望(目標(biāo))頻率的能力。目標(biāo)頻率和現(xiàn)有信號(hào)之間所需的接近度取決于系 統(tǒng)參數(shù)，例如現(xiàn)有頻率所需要的穩(wěn)定性、調(diào)諧到目標(biāo)頻率的源為達(dá)到目標(biāo) 頻率必須經(jīng)過(guò)的范圍。本發(fā)明有利地應(yīng)用到希望在系統(tǒng)的操作頻i普內(nèi)的另 一頻率的并發(fā)產(chǎn)生期間調(diào)諧到目標(biāo)頻率的任何系統(tǒng)中。圖1A示出了依照本發(fā)明使用當(dāng)前可操作的頻率源的系統(tǒng)的示例性實(shí) 施例。如圖所示，可調(diào)系統(tǒng)100包括3個(gè)頻率源FSi 120、 FS2130和FS3140， 其中至少一個(gè)(例如FSil20)是可調(diào)的。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要和期望，剩 余頻率源可操作為產(chǎn)生固定頻率或可調(diào)頻率。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，頻率源(例如120) ^皮調(diào)諧到特定目標(biāo) 頻率。如下所述，頻率源120調(diào)諧到目標(biāo)頻率的過(guò)程將取決于任何現(xiàn)有頻率的存在和接近度。尤其的，描述了在以下情況下的調(diào)諧過(guò)程(i)目標(biāo)頻 率是目前唯一產(chǎn)生的頻率，(ii)目標(biāo)頻率低于最低的現(xiàn)有頻率，(iii)目標(biāo)頻 率高于最高的現(xiàn)有頻率，(iv)目標(biāo)頻率位于兩個(gè)現(xiàn)有頻率之間。下面將更詳 細(xì)的描述這些調(diào)諧過(guò)程中的每一個(gè)。圖1B示出了圖1A所示的可調(diào)頻率源120的示例性實(shí)施例。如圖所述， 可調(diào)源120被實(shí)現(xiàn)為鎖相環(huán)(PLL)，其可以在雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo) 體(Bi-CMOS)過(guò)程中被單片地制作，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚可以使 用其它過(guò)程或材料(例如，CMOS、 SiGe、 GaAs)以單片集成、混合或分 布的形式來(lái)形成該電路。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，兩個(gè)和兩個(gè)以上(例 如，3、 5、 10、 100或更多)PLL被實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)中，以分別實(shí)現(xiàn)在相同操 作頻譜內(nèi)(例如，綜合的頻i普覆蓋500MHz-10GHz)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的 可調(diào)、綜合的頻i昝?？梢砸云渌绞剑缈勺冋袷幤?、數(shù)字控制振蕩器 等實(shí)現(xiàn)可調(diào)源。作為全部-可調(diào)頻率源設(shè)計(jì)的替代，可以使用一個(gè)或多個(gè)固 定頻率源，示例性的振蕩器具有L-C振蕩器、晶體振蕩器、電介質(zhì)諧振振 蕩器等形式。類似地，可調(diào)源可以是另一種結(jié)構(gòu)，例如可變振蕩器設(shè)計(jì)、 數(shù)字控制振蕩器等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚本發(fā)明的系統(tǒng)和方法并不限定于可調(diào)的或固定的頻率源的任何特定設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)。在所示的示例性實(shí)施例中，PLL 120包括相位頻率檢測(cè)器121，其能 夠?qū)⑺邮盏膮⒖夹盘?hào)FRef的相位和頻率與輸出頻率的下分頻版本Fuiv進(jìn)行比較，相位頻率檢測(cè)器的輸出是表示Fref和FDiv之間的差異的信號(hào)(電壓或電量)。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，相位頻率檢測(cè)器121包括實(shí)現(xiàn)信 號(hào)鎖定的方向控制電路。在圖13中示出了方向控制電路的示例性實(shí)施例。 作為相位頻率檢測(cè)器121的替代方式，還可以使用更加簡(jiǎn)單的相位檢測(cè)器。 在某些實(shí)施例中，PLL還包括充電泵浦122，其能夠響應(yīng)相位頻率檢 測(cè)器的輸出而提供頻率控制。頻率控制通過(guò)充電泵浦或者向環(huán)路濾波器提 供電流或者從環(huán)路濾波器中消耗電流來(lái)提供，這些^Hf提供在壓控振蕩器 (VCO)124的輸入處的電壓變化，電壓變化導(dǎo)致了 VCO的輸出頻率Fout 的降低或增加。例如，當(dāng)UP信號(hào)位于高狀態(tài)并且DN信號(hào)位于低狀態(tài)時(shí)，振蕩器被控制為增加其輸出頻率。當(dāng)UP信號(hào)位于低狀態(tài)并且DN信號(hào)位 于高狀態(tài)時(shí)，振蕩器的輸入電壓被控制為降低其輸出頻率。在替代實(shí)施例 中，可以忽略充電泵浦122，并J^f目位頻率檢測(cè)器110自身中產(chǎn)生UP/DN信號(hào)。PLL還包括環(huán)路濾波器123，其能夠接收并過(guò)濾充電泵浦UP和DN 信號(hào)，從而降低環(huán)路信號(hào)的噪聲和偽造的產(chǎn)品內(nèi)容。環(huán)路濾波器123可以 無(wú)源或有源，后者的示例性實(shí)施例采用了運(yùn)算放大器或者相似功能的i殳備。 在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，環(huán)路濾波器123可以操作在幾種不同模式，包 括振蕩器自由調(diào)諧的正常模式、可控制地設(shè)置濾波器的初始操作條件(例 如，電壓)的預(yù)充電模式、讀取振蕩器的調(diào)諧電壓的電壓讀取模式以及使 鎖相環(huán)的頻率過(guò)沖最小化的低頻率過(guò)沖模式。圖11中呈現(xiàn)了多模式環(huán)路濾 波器的示例性實(shí)施例。本發(fā)明的替代實(shí)施例可以采用本領(lǐng)域公知的傳統(tǒng)環(huán) 路濾波器。環(huán)路濾波器的輸出信號(hào)被提供到振蕩器124，在示例性實(shí)施例中振蕩 器4皮示意為壓控振蕩器(VCO)。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，振蕩器124 被包含在VCO庫(kù)中，通過(guò)特定振蕩器選擇過(guò)程來(lái)限定從VCO庫(kù)中的選擇， 下面將詳細(xì)說(shuō)明。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，由于這些特征是本領(lǐng)域/^p 的，振蕩器124是單獨(dú)的或者在VCO庫(kù)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)VCO。其它振蕩器， 例如，數(shù)字控制振蕩器可以被替代地應(yīng)用在本發(fā)明中。響應(yīng)于所提供的環(huán) 路濾波器信號(hào)，振蕩器124產(chǎn)生位于頻率F^處的信號(hào)。在下面的圖10 中示意了振蕩器124的示例性實(shí)施例。當(dāng)然，可以使用各種類型的振蕩器。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚本發(fā)明并不限定于任何特定振蕩器設(shè)計(jì)。輸出信號(hào)FRef的一部分M饋到N分之一計(jì)數(shù)器126,其能夠通過(guò)特 定數(shù)量N或者其分?jǐn)?shù)對(duì)輸出頻率進(jìn)行分頻。N分之一計(jì)數(shù)器126可以是整 數(shù)或者是分?jǐn)?shù)的N的計(jì)數(shù)器，還實(shí)現(xiàn)了個(gè)SA調(diào)制器127從而提供2APLL設(shè)計(jì)，以提供更小的分頻比和更大的調(diào)諧精度。分頻信號(hào)FDwl^被提供到相位頻率檢測(cè)器，相位頻率檢測(cè)器繼續(xù)比較分頻信號(hào)FDiv和參考信號(hào)FRef 的相位和頻率以產(chǎn)生輸出信號(hào)。此外，全部環(huán)路信號(hào)路徑或者其任何部分可以是單端或者差分設(shè)計(jì)。I.示例性的調(diào)諧和系統(tǒng)過(guò)程圖2示出了依照本發(fā)明用于在多頻源系統(tǒng)中把頻率源之一調(diào)諧到目標(biāo) 頻率的示例性方法。方法200包括校準(zhǔn)和開(kāi)啟過(guò)程210，其能夠?yàn)槊總€(gè)頻 率源內(nèi)所使用的每個(gè)振蕩器建立范圍。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，每個(gè)頻 率源都是可調(diào)的PLL頻率源，每個(gè)PLL具有作為其振蕩器的多個(gè)VCO。 在可替代實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括不同結(jié)構(gòu)的可調(diào)源，或者可能僅僅具有 一個(gè)振蕩器。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)具有單個(gè)振蕩器 的固定頻率源。在下面的圖3A中示出了校準(zhǔn)和啟動(dòng)過(guò)程210的示例性實(shí) 施例。在校準(zhǔn)和啟動(dòng)過(guò)程之后，在220接收在特定目標(biāo)頻率處操作信號(hào)的請(qǐng) 求。在230，確定系統(tǒng)中的其它頻率源是否正在并發(fā)產(chǎn)生任何其它信號(hào)。 如果沒(méi)有正在產(chǎn)生其它信號(hào)，則過(guò)程繼續(xù)在240選擇合適的振蕩器并且在 所請(qǐng)求的目標(biāo)頻率處產(chǎn)生信號(hào)。圖4進(jìn)一步示出了該過(guò)程的示例性實(shí)施例。如果目前正在運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)頻率源，則該過(guò)程繼續(xù)到250,在250， 確定所請(qǐng)求的目標(biāo)頻率是否低于最低的產(chǎn)生頻率。如果是，則過(guò)程繼續(xù)到 260,在260，選#^合適的振蕩器并且在目標(biāo)頻率處產(chǎn)生信號(hào)。下面的圖5A 進(jìn)一步描述了該過(guò)程的示例性實(shí)施例。如果目標(biāo)頻率并不低于最低的產(chǎn)生頻率，則過(guò)程繼續(xù)到270，在270， 確定目標(biāo)頻率是否高于最高的產(chǎn)生頻率。如果是，過(guò)程繼續(xù)到280，在這 里選擇合適的振蕩器并在所請(qǐng)求的目標(biāo)頻率處產(chǎn)生信號(hào)。下面的圖6A進(jìn) 一步示出了該過(guò)程的示例性實(shí)施例。如果目標(biāo)頻率并不高于最高的產(chǎn)生頻率，則所請(qǐng)求的目標(biāo)頻率位于兩 個(gè)產(chǎn)生頻率之間。該過(guò)程繼續(xù)到290，在這里，選擇合適的振蕩器并在所 請(qǐng)求的目標(biāo)頻率處產(chǎn)生信號(hào)，下面的圖7A描述了其示例性的過(guò)程。圖3A示出了依照本發(fā)明的啟動(dòng)和校準(zhǔn)過(guò)程的示例性實(shí)施例。示例性 實(shí)施例顯示每個(gè)頻率源作為鎖相環(huán)電路(PLL)，每個(gè)PLL使用兩個(gè)或兩 個(gè)以上壓控振蕩器(VCO)以共同的提供特定PLL產(chǎn)生其輸出頻率的總調(diào)諧范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚僅頻率源中的一個(gè)需要是可調(diào)的，并且 可以在本發(fā)明的替代實(shí)施例中使用其它可調(diào)或固定頻率源。該過(guò)程在310開(kāi)始，在310選擇多個(gè)PLL中的一個(gè)，并且在320，激 活其相應(yīng)VCO中的一個(gè)。在選擇之后，在330測(cè)試VCO以確定其最4氐頻 率操作點(diǎn)、中頻帶頻率點(diǎn)以及其最高頻率操作點(diǎn)。該過(guò)程繼續(xù)到340,在 340選擇下一 (如果存在)VCO，并且重復(fù)320-330的過(guò)程。當(dāng)所選的PLL 沒(méi)有其它VCO時(shí)，在350選擇另一 PLL并且激活其相應(yīng)的VCO以用于 確定它們相應(yīng)的最低、中頻帶和最高操作頻率點(diǎn)。當(dāng)沒(méi)有其它PLL剩余時(shí)， 啟動(dòng)和校準(zhǔn)過(guò)程結(jié)束?？梢詫?duì)其它可調(diào)頻率源以及固定頻率源執(zhí)行相似的 操作。例如，在后者的情況下，過(guò)程330可以省略，由于固定頻率源的振 蕩器通常并不包括低、中頻帶和高頻頻率點(diǎn)。此外，對(duì)于使用單個(gè)振蕩器 的固定或者可調(diào)頻率源可以省略340的過(guò)程。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚其它 修改。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，通過(guò)使用提供給VCO的粗略和精細(xì)調(diào)諧 字來(lái)數(shù)字地控制VCO的操作頻率。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，粗略調(diào)諧字 的范圍從數(shù)字0到31， 0表示最高操作VCO頻率，并且31表示最低VCO 操作頻率。在該實(shí)施例中，通過(guò)分別提供值為31、 15和0的控制字，并且 記錄位于預(yù)定頻率處的鎖定頻率，例如在1.5V表示VCO最大線性調(diào)諧范 圍的中心，來(lái)執(zhí)行識(shí)別VCO低頻、中頻帶和高頻點(diǎn)的330的上述過(guò)程。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚可以使用模擬電壓來(lái)設(shè)置VCO頻率，或者在本發(fā) 明的替代實(shí)施例中可以使用更短或更少長(zhǎng)度的數(shù)字字。圖3B示出了依照本發(fā)明能夠存儲(chǔ)PLL頻率源內(nèi)的多個(gè)振蕩器的操作 頻率點(diǎn)的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所述實(shí)施例示出了總共3個(gè)PLL，每個(gè)PLL 具有5個(gè)VCO。當(dāng)然，在本發(fā)明的替代實(shí)施例中可以使用關(guān)于PLL的數(shù) 量和每個(gè)PLL的VCO的數(shù)量的另一方案。此外如上所述，可以在本發(fā)明 的替代實(shí)施例中使用PLL以外的頻率源。在示例性實(shí)施例中，vcoJ^率數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)360包括3頁(yè)362、 364和366, 每一頁(yè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)PLL。每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)頁(yè)列出了對(duì)應(yīng)于5個(gè)VCO中每一個(gè)的最低、中頻帶和最高操作頻率點(diǎn)的分頻比Npll，這些數(shù)量^皮分別標(biāo)記 為Npllmin、 Npllmax和Npllmid。每個(gè)VCO能夠在特定頻帶上提供調(diào)諧， 所有的VCO共同地提供對(duì)于特定PLL的總調(diào)諧范圍。此外，每一頁(yè)包括分別對(duì)應(yīng)于特定VCO的最低和最高操作頻率的數(shù) 字粗略調(diào)諧字("粗略字"或"CW，， ) CW_fmin和CW—max。粗略字 CW—fmin和CW一max是數(shù)字控制信號(hào)，當(dāng)被提供給VCO時(shí)，該信號(hào)控 制VCO調(diào)諧到最低和最高頻率。參數(shù)Npllmid對(duì)應(yīng)于當(dāng)向特定VCO提供 表示中頻帶點(diǎn)的粗略字時(shí)產(chǎn)生的分頻比，在所示的實(shí)施例中為該粗略字為 15。在所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，最低操作頻率被標(biāo)識(shí)為值為25而非31的粗略 字CW—fmin，并且最大VCO操作頻率CW_fmax被標(biāo)識(shí)為值為5而非0, 從而提供某些余量以用于在相鄰VCO之間的交迭。當(dāng)每粗略字增量的調(diào) 諧范圍已知時(shí)，每個(gè)VCO的實(shí)際的最高和最低調(diào)諧點(diǎn)可以從粗略字中內(nèi) 插；例如，如果知道VCOl的CW一fmin是25并且粗略字對(duì)應(yīng)于4000MHz 的頻率，并且還知道VCO通過(guò)32個(gè)粗略字增量在400MHz上調(diào)諧，則可 以確定每個(gè)粗略字增量將提供大約12.5MHz的調(diào)諧范圍。因此，盡管在 CW25 VCOl被調(diào)諧到4000MHz,但其能夠調(diào)諧到在頻率上降低6x 12.5MHz (或者75MHz)，從而交迭VC02的調(diào)諧范圍的較高端。在這種 方式中，相鄰VCO可以被設(shè)計(jì)為在它們的調(diào)諧頻率范圍中提供交迭從而 保證關(guān)于過(guò)程、溫度、操作或其它變量的無(wú)縫隙調(diào)諧能力。圖3C示出了依照本發(fā)明能夠存儲(chǔ)當(dāng)前產(chǎn)生的頻率信息的示例性數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)。已_產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)370包括關(guān)于PLL當(dāng)前產(chǎn)生的或者(如果存在) 鎖定的頻率的信息，PLL提供鎖定頻率，并且PLL內(nèi)使用的VCO提供鎖 定頻率。在特定實(shí)施例中，關(guān)于最低的產(chǎn)生頻率的PLL和VCO信息被首 先列出并且關(guān)于最高的產(chǎn)生頻率的PLL和VCO信息被最后列出。在另一 示例性實(shí)施例中，當(dāng)PLL并不產(chǎn)生輸出頻率時(shí)，其產(chǎn)生的頻率作為所存儲(chǔ) 的操作頻率之外的頻率顯示，例如0或5000MHz——當(dāng)在該頻率沒(méi)有PLL 可操作地產(chǎn)生信號(hào)時(shí)。此外，當(dāng)產(chǎn)生的信號(hào)改變頻率、被激活或者禁止時(shí)，更新并重新排序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)370。 目標(biāo)頻率是第一鎖定頻率圖4示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程240的示例性實(shí)施例，其中請(qǐng)求的 目標(biāo)頻率是第一產(chǎn)生頻率(或者在PLL產(chǎn)生信號(hào)的情況下的"鎖定"頻率)。 當(dāng)該多頻率源系統(tǒng)當(dāng)前不產(chǎn)生其它信號(hào)時(shí)，振蕩器選擇過(guò)程包括識(shí)別具有 最靠近目標(biāo)頻率的中頻帶頻率點(diǎn)的振蕩器(例如VCO) (410)。在420， 激活所識(shí)別的VCO并允許其調(diào)諧并鎖定到請(qǐng)求的目標(biāo)頻率。目標(biāo)頻率低于最低鎖定頻率圖5A示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程260的示例性實(shí)施例，其中請(qǐng)求 的目標(biāo)頻率低于最低的產(chǎn)生頻率。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，通it^第二 (現(xiàn)有)頻率以下接近目標(biāo)頻率可以把VCO調(diào)諧到目標(biāo)頻率，而不干擾 現(xiàn)有頻率。該過(guò)程在502開(kāi)始，由此識(shí)別具有低于最低的產(chǎn)生/鎖定頻率的最小頻 率的一個(gè)或多個(gè)振蕩器(例如，VCO)。在504，選擇所識(shí)別的VCO中 的一個(gè)用于調(diào)諧到目標(biāo)頻率。選擇過(guò)程可以涉及多個(gè)因素，包括所選VCO 的哪個(gè)、何時(shí)調(diào)諧到目標(biāo)頻率將接近或位于最線性的調(diào)諧范圍內(nèi)，以及可 以在與鎖定頻率相差最遠(yuǎn)的頻率處激活哪個(gè)所選VCO。在506，所選VCO被，沒(méi)置為從位于其調(diào)諧范圍低端的開(kāi)始頻率來(lái)開(kāi)始 調(diào)諧。在特定實(shí)施例中，所選VCO被提供其相應(yīng)的粗略字CW一fmin，把 調(diào)諧頻率設(shè)置到其最小的頻率點(diǎn)。在可替代實(shí)施例中，VCO被配置為從位 于頻率范圍低端的另一點(diǎn)開(kāi)始調(diào)諧。在510，所選VCO被激活并且允許其 調(diào)諧并鎖定到請(qǐng)求的目標(biāo)頻率。圖5B示出了依照本發(fā)明的過(guò)程510的示例性實(shí)施例，其中所選振蕩 器被激活并被調(diào)諧到低于最低產(chǎn)生頻率的目標(biāo)頻率。在511初始的，通過(guò) 向VCO提供CW_fmin粗略字來(lái)把所選VCO設(shè)置到其最低操作頻率點(diǎn)。 在512，在特定實(shí)施例中通過(guò)接通所有精細(xì)調(diào)諧電容，來(lái)把VCO的精細(xì)調(diào) 諧設(shè)置設(shè)定為其最低頻率設(shè)置。在513， PLL分頻比N被設(shè)置為調(diào)諧到目 標(biāo)頻率，并且在514測(cè)量VCO的調(diào)諧電壓VTune。在S15，確定所測(cè)量的調(diào)諧電壓是否高于VCO的最大電壓V2。如果 是，則由于當(dāng)前粗略調(diào)諧范圍在頻率中太低，VCO并不位于正確的粗略調(diào) 諧范圍。在這種情況下，執(zhí)行過(guò)程516-519，通過(guò)該過(guò)程，環(huán)路濾波器4皮預(yù) 充電到預(yù)定電壓(在特定實(shí)施例中為最4氐調(diào)諧電壓VJ ，選擇對(duì)應(yīng)于下一 較高頻率范圍的粗略字，從預(yù)充電電壓辨，放環(huán)路濾波器，并且使用新的粗 略字激活VCO并試圖調(diào)諧到鎖定。在下面的圖11中描述了預(yù)充電環(huán)路濾 波器的示例性電路。如果調(diào)諧電壓VTune低于VCO的最大電壓V2，則VCO位于可調(diào)諧粗 略范圍內(nèi)，并且過(guò)程繼續(xù)到執(zhí)行精細(xì)調(diào)諧過(guò)程的520-525。在所示的特定實(shí)施例中，在520執(zhí)行第一確定，確定調(diào)諧電壓VTune是否位于預(yù)定范圍內(nèi)，例如1.25V到1.75V，其中1.5V表示VCO的中頻帶頻率點(diǎn)。預(yù)定范圍可 以是任何期望的范圍，例如，該范圍表示振蕩器的最線性范圍。如果在520，調(diào)諧電壓VT咖并不位于預(yù)定范圍內(nèi)，則VCO位于正確的精細(xì)調(diào)諧范圍以外，并且在頻率上太低(由于在步驟512精細(xì)調(diào)諧范圍 被設(shè)置在最低調(diào)諧范圍)。在這種情況下，執(zhí)行過(guò)程521-525，其中環(huán)路濾 波器被預(yù)充電到預(yù)定電壓(例如最低調(diào)諧電壓VJ ，選擇對(duì)應(yīng)于下一較高 頻率范圍的精細(xì)調(diào)諧字(其能夠切斷一個(gè)或多個(gè)精細(xì)調(diào)諧電容)，從預(yù)充 電電壓釋放環(huán)路濾波器，并且使用新的精細(xì)字激活VCO并且試圖調(diào)諧到 鎖定。再次測(cè)量調(diào)諧電壓以確定其是否位于預(yù)定范圍內(nèi)，并且如果否定， 則重復(fù)過(guò)程502-525。 一旦調(diào)諧范圍達(dá)到預(yù)定范圍內(nèi)的值，則調(diào)諧過(guò)程結(jié)束。 計(jì)算中間頻率點(diǎn)圖5C示出了依照本發(fā)明的過(guò)程519的示例性實(shí)施例，其中所選的振 蕩器調(diào)諧到期望的目標(biāo)頻率。在該實(shí)施例中，事先并不清楚VCO的開(kāi)始 頻率，但是清楚VCO將從位于或者大于最低VCO調(diào)諧頻率的頻率開(kāi)始調(diào) 諧。首先在531，識(shí)別最低的VCO (或者其他振蕩器類型)頻率。之后在 532,確定位于最4氐調(diào)諧頻率和目標(biāo)調(diào)諧頻率之間的調(diào)諧范圍。在所示的實(shí) 施例中，最低VCO頻率是對(duì)應(yīng)于粗略字CW一fmin的頻率，該粗略字可以從圖3B所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中獲得。在533，確定從最低VCO頻率(或者被更新的起始頻率，下面進(jìn)一步 解釋)到目標(biāo)頻率的調(diào)諧范圍是否太寬。當(dāng)所選的VCO在太大的頻率范 圍調(diào)諧時(shí)，其可以產(chǎn)生妨礙現(xiàn)有頻率的操作的影響。如果在533，確定到目標(biāo)頻率的VCO調(diào)諧范圍太寬，則過(guò)程繼續(xù)到 534，在步驟534定義在開(kāi)始頻率(如下所述，VCO最低調(diào)諧頻率或者之 前定義的中間頻率點(diǎn))和目標(biāo)頻率之間的中間頻率。之后在535，將在533 用于確定調(diào)諧范圍是否太寬的先前的開(kāi)始頻率更新為中間頻率，并且過(guò)程 返回到531，在步驟531，執(zhí)行進(jìn)一步計(jì)算以確定從新的開(kāi)始頻率(即，計(jì) 算的中間頻率點(diǎn))到目標(biāo)頻率的調(diào)諧范圍是否太寬。如果調(diào)諧范圍仍然太 寬，則重復(fù)過(guò)程534和535以識(shí)別第一中間調(diào)諧點(diǎn)和目標(biāo)頻率之間的第二 中間調(diào)諧點(diǎn)。在533,如果確定調(diào)諧范圍位于可接受范圍，則過(guò)程繼續(xù)到 536，在該過(guò)程，控制VCO以經(jīng)由中間點(diǎn)(如果存在)調(diào)諧到目標(biāo)頻率。頻率過(guò)沖是當(dāng)振蕩器經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的頻率范圍調(diào)諧到非常接近現(xiàn)有頻率的 目標(biāo)頻率時(shí)會(huì)發(fā)生的一種典型干B制。在這種情況下，為了降低頻率過(guò) 沖量，調(diào)諧到位于開(kāi)始頻率和最終目標(biāo)頻率之間的中間頻率點(diǎn)更加有利。 在這種情況下，總的調(diào)諧范圍被縮小為兩個(gè)較小范圍，第一范圍位于最低 VCO頻率和中間調(diào)諧點(diǎn)之間，并且第二范圍位于中間調(diào)諧點(diǎn)和目標(biāo)頻率之 間。進(jìn)一步迭代的，中間調(diào)諧點(diǎn)和目標(biāo)頻率之間，或者最低VCO頻率和 中間點(diǎn)之間的頻率范圍仍太大，在這種情況下，可以進(jìn)一步確定其之間的 另一中間點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，532的確定過(guò)程基于中間調(diào)諧點(diǎn)F加的計(jì)算以及中 間調(diào)諧點(diǎn)Fmt是否滿足預(yù)定條件。在特定實(shí)施例中，如下的計(jì)算中間調(diào)諧 點(diǎn)FInt:<formula>formula see original document page 25</formula> ； 式(1)其中F,",是將被確定的中間頻率(Hz); /^。w是現(xiàn)有的或第二頻率(Hz);/^^在第一迭代中是目標(biāo)VCO頻率(Hz),以及在下一迭代中是先 前計(jì)算的中間調(diào)諧點(diǎn)F^;3fw是預(yù)定的余量(Hz);并且 Overa/ioW是預(yù)定的頻率過(guò)沖量(無(wú)量綱)。在圖5A和5B所示的實(shí)施例中，第二頻率錄尸，w是將要避免的最 低鎖定頻率，并且參數(shù)/^，樹(shù)是期望的目標(biāo)頻率， Overs/^W是最后 頻率級(jí)大小與目標(biāo)頻率的百分比，并且Mar是預(yù)定余量，可選地被分配為 用于考慮過(guò)程變化、環(huán)境因數(shù)等的安全余量，其示例性實(shí)施例是VCO調(diào) 諧范圍的0.2%-5%。一旦計(jì)算出中間點(diǎn)尸加，就確定中間點(diǎn)是否在頻率上高于VCO的最低 開(kāi)始頻率<formula>formula see original document page 26</formula>其中7Vo^。w是最低VCO開(kāi)始頻率。如果滿足條件(即計(jì)算的中間 頻率高于最低VCO開(kāi)始頻率)，則判斷VCO需要調(diào)諧到中間點(diǎn)。作為例子，給出下述M: Overa/^W是50。/0，所選VCO從lGHz最 低頻率調(diào)諧到1.3GHz目標(biāo)頻率，現(xiàn)有頻率/^。w位于1.6GHz，并且使用 0.03GHz的保護(hù)余量，式(1)產(chǎn)生如下第一中間點(diǎn)<formula>formula see original document page 26</formula>在這種情況下，第一中間點(diǎn)/V"^(0.76GHz) </Vco—￡。w( 1.0GHz)， 并且因此并不需要調(diào)諧到該點(diǎn)(并且由于最低VCO開(kāi)始頻率是l.OGHz，這 不可能)。在這種情況下，在從l.OGHz到1.3GHz的到目標(biāo)頻率的最寬可 能調(diào)諧范圍上對(duì)VCO進(jìn)行調(diào)諧將并不干擾位于Fav。id的現(xiàn)有頻率?？商娲?，如果現(xiàn)有頻率FflV。,rf非常接近目標(biāo)頻率/V^w,例如 1.35GHz,則第一中間點(diǎn)將計(jì)算為<formula>formula see original document page 26</formula>在這種情況下，M F麵^ (1.26GHz) >F (l.OGHz)為真，并且因此在532所需的調(diào)諧范圍太大。在這種情況下，過(guò)程繼續(xù)到534，在過(guò)程534，在式(4)計(jì)算的第一 中間點(diǎn)-敗定義為在VCO調(diào)諧到1.3GHz的目標(biāo)頻率之前，VCO將被調(diào)諧 到的調(diào)諧點(diǎn)。在535，在式(4)中計(jì)算的中間調(diào)諧點(diǎn)變成目標(biāo)頻率Fra，，并且在 533使用式(1)進(jìn)行第二計(jì)算以確定第二中間點(diǎn)是否大于最低VCO頻率&一= 1.26-丄(1.35_1,26-0.03)= 1.14 GHz0.5、 式(5)在這種情況下，還保持上述條件，由于i^力，U.14GHz) >F FCO丄歸(l.OGHz),因此需要調(diào)諧到第二中間點(diǎn)，并且執(zhí)行第三迭代，其中/^w,變成第二中間點(diǎn)1.14GHz:Fto3n/= 1.14-~!~(1.35—1.14-0.03)= 0.78 GHz0.5 式(6 )在這種情況下，并不保持上述條件，由于尸,叫紐(0.78GHz) 〈iVco—丄w (l.OGHz)，因此，并不需要調(diào)諧到第三中間點(diǎn)。一旦在第二例子中確定中間調(diào)諧點(diǎn)，則VCO被控制(或者4皮編程以 稍后調(diào)諧)為從其VCO開(kāi)始點(diǎn)(位于l.OGHz和1.14GHz之間的可能點(diǎn)) 調(diào)諧到1.14GHz，然后從1.14GHz到1.26GHz,并且最后從1.26GHz到 1.30GHz的最終目標(biāo)頻率(過(guò)程535)。在這種方式下，降低了頻率偏移 從而保證其基本上不影響位于1.35GHz的現(xiàn)有頻率的操作。在另一可替代實(shí)施例中，在533中確定VCO調(diào)諧范圍是否太寬的過(guò) 程計(jì)算為<formula>formula see original document page 27</formula>式(7)不等式的左邊表示位于目標(biāo)頻率和所計(jì)算的中間頻率點(diǎn)之間的帶寬， 方程式的右ii^示在目標(biāo)頻率和現(xiàn)有(avoid)頻率之間的、被預(yù)定余量偏 移的帶寬。通常，如果左側(cè)大于右側(cè)，則判定不需要中間點(diǎn)?？商娲?， 當(dāng)左側(cè)和右側(cè)為近似相同的量時(shí)，或當(dāng)右側(cè)變得大于左側(cè)時(shí)，判定需要調(diào)諧到一個(gè)或多個(gè)所計(jì)算的中間頻率點(diǎn)。
可以使用相同的過(guò)程為過(guò)程619計(jì)算中間頻率點(diǎn)，除了式(1)和(2) 4皮表示為
<formula>formula see original document page 28</formula>式(9)
iVo -及妙表示VCO的最高開(kāi)始頻率。當(dāng)中間頻率點(diǎn)i^,低于Fra^妙 時(shí)，判定需要把VCO調(diào)諧到計(jì)算的中間頻率。
在特定實(shí)施例中，過(guò)沖參數(shù)的范圍位于5%到80%，并且在特定實(shí)施 例中是20%。本發(fā)明提供了環(huán)路濾波器結(jié)構(gòu)，其在調(diào)諧過(guò)程中降低頻率過(guò) 沖，并且下面更詳細(xì)的呈現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施例。
盡管用所覆蓋的調(diào)諧范圍的百分比建模了頻率過(guò)沖的影響，本發(fā)明還 可以使用其他模型。此外，作為520-525調(diào)諧過(guò)程一一其中電^^皮系統(tǒng)地 斷開(kāi)從而獲得位于預(yù)定范圍內(nèi)的調(diào)諧電壓——的替代，VCO精細(xì)調(diào)諧可以 包含過(guò)程531-536。
目標(biāo)頻率大于最高鎖定頻率
圖6示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程280的示例性實(shí)施例，其中所需要 的目標(biāo)頻率大于最高產(chǎn)生的頻率。在特定實(shí)施例中，過(guò)程大部分與圖5A 所示的過(guò)程非常相似，區(qū)別在于從最高產(chǎn)生頻率的高側(cè)接近目標(biāo)頻率，同 時(shí)不交叉最高產(chǎn)生頻率。
過(guò)程在602開(kāi)始，在602，識(shí)別具有高于最高產(chǎn)生頻率的最大頻率的 一個(gè)或多個(gè)振蕩器(例如，VCO)。在604，選擇所識(shí)別的VCO中的一 個(gè)以用于調(diào)諧到目標(biāo)頻率。選擇過(guò)程可以涉及多種因素，包括所選VCO 的哪個(gè)、何時(shí)調(diào)諧到目標(biāo)頻率將最接近或位于最線性的調(diào)諧范圍內(nèi)，以及 哪個(gè)所選VCO可以在離鎖定頻率最遠(yuǎn)的頻率處被激活。
在606，所選VCCM皮i殳置為從其調(diào)諧范圍的高端處的開(kāi)始頻率來(lái)開(kāi)始 調(diào)諧。在特定實(shí)施例中，所選VCO^皮提供其相應(yīng)的粗略字CW fmax，將調(diào)諧頻率設(shè)置為其最大頻率點(diǎn)。在可替代實(shí)施例中，vco被配置為從其頻
率范圍的高端的另一點(diǎn)開(kāi)始調(diào)諧。在610，所選VCO凈皮激活并且允許其調(diào) 諧和鎖定到所需要的目標(biāo)頻率。
圖6B示出了依照本發(fā)明的過(guò)程610的示例性實(shí)施例，其中所選VCO -陂激活并JU皮調(diào)諧到比最高的產(chǎn)生頻率高的目標(biāo)頻率。該過(guò)程與圖5B所 示和描述的過(guò)程非常相似，區(qū)別是調(diào)諧從最高的產(chǎn)生/鎖定頻率的高側(cè)執(zhí) 行。
首先在611，通過(guò)向VCO提供CW_fmax粗略字，所選VCO被設(shè)置 到其最高^(guò)作頻率點(diǎn)。在612，在特定實(shí)施例中通過(guò)斷開(kāi)所有的精細(xì)調(diào)諧 電容，把VCO的精細(xì)調(diào)諧設(shè)置設(shè)定為其最高頻率設(shè)置。在613, PLL分 頻比N凈皮設(shè)置為調(diào)諧到目標(biāo)頻率，并且在614,測(cè)量VCO的調(diào)諧電壓VTune。
在615,確定所測(cè)量的調(diào)諧電壓是否低于VCO的最小電壓Vln如果 是，則由于當(dāng)前粗略調(diào)諧范圍在頻率上太高，VCO并不處于正確的粗略調(diào) 諧范圍。在這種情況下，執(zhí)行過(guò)程616-619，通過(guò)該過(guò)程環(huán)路濾波器被預(yù) 充電到預(yù)定電壓(在特定實(shí)施例中為最高調(diào)諧電壓V"，選^^對(duì)應(yīng)于下一 較低頻率范圍的粗略字，從預(yù)充電電壓釋放環(huán)路濾波器，并且利用新的粗 略字激活VCO并且試圖調(diào)諧到鎖定。在下面的圖11中描述了一種用于預(yù) 充電環(huán)路濾波器的示例性電路。
如果調(diào)諧電壓VTune高于VCO的最小電壓Vp則VCO位于可調(diào)粗略 范圍，并且過(guò)程繼續(xù)到620-625，在該過(guò)程中執(zhí)行精細(xì)調(diào)諧過(guò)程。在所示 的特定實(shí)施例中，首先在620執(zhí)行第一確定，以確定調(diào)諧電壓Vt腿是否 位于預(yù)定范圍，例如1.25V到1.75V，其中1.5V表示VCO中頻帶頻率點(diǎn)。 預(yù)定范圍可以是任何期望范圍，例如預(yù)期范圍表示振蕩器的最線性范圍。
如果在620,調(diào)諧電壓VTune并不位于預(yù)定范圍，則VCO位于正確精
細(xì)調(diào)諧范圍以外，并且在頻率上太高(由于精細(xì)調(diào)諧范圍在612被設(shè)置為 最高調(diào)諧范圍)。在這種情況下，執(zhí)行過(guò)程612-625，由此環(huán)路濾波器,皮 預(yù)充電到預(yù)定電壓(例如，最高調(diào)諧電壓V2)，選擇對(duì)應(yīng)于下一較低頻率 范圍的精細(xì)調(diào)諧字(其能夠連接一個(gè)或多個(gè)精細(xì)調(diào)諧電容)，從預(yù)充電電壓釋放環(huán)路濾波器，并且利用新的精細(xì)調(diào)諧字激活vco并且試圖調(diào)諧到
鎖定。再次測(cè)量調(diào)諧電壓確定其是否位于預(yù)定范圍，并且如果不是，則重
復(fù)過(guò)程620-625。 一旦調(diào)諧電壓到達(dá)位于預(yù)定范圍內(nèi)的值，則調(diào)諧過(guò)程結(jié) 束。
識(shí)別并調(diào)諧到中間頻率點(diǎn)的調(diào)諧過(guò)程619與圖5C所示和所述的過(guò)程 非常相似。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用過(guò)程531-536確定調(diào)諧范圍是 否太大，并且為此列出了式(8)和(9)。
例如，給出下列^ff: Ove^^W是50。/。， VCO具有1.60GHz的最大 開(kāi)始頻率iVco丑妙，目標(biāo)頻率/^，,是1.3GHz，并且現(xiàn)有頻率Z^、，。w位于 1.25GHz，并且保護(hù)余量M r是0.03GHz，式(6 )產(chǎn)生了第一中間調(diào)諧點(diǎn)
F,一-1.3+^(U-1.25-0.03Hl.34GHz
05 式(10 )
由于滿足式(14)的條件(1.34GHz) < iVco—聊a (1.6GHz)，判 定調(diào)諧范圍太大，需要在調(diào)諧到目標(biāo)頻率之前調(diào)諧到中間點(diǎn)。
計(jì)算第二中間調(diào)諧點(diǎn)，其中/^呻(前面的1.3GHz)變成之前計(jì)算的
中間調(diào)諧點(diǎn)1.34GHz:
F一, =1.34 +丄(1.34-1.25-0.03) = 1.46 GHz
' 0.5、 7 式(ll)
迭代提供了位于1.46GHz的中間調(diào)諧點(diǎn)，其位于VCO的最高調(diào)諧頻
率(1.6GHz)以下。因此，滿足式(14)的條件，并且需要調(diào)諧到第二中
間點(diǎn)。以相同的方式，進(jìn)一步計(jì)算第三中間調(diào)諧點(diǎn)
F一 =1.46 + ^(1.46-1.25-0.03) = 1.82 GHz
0-5 式(12)
在這種情況下，第三中間點(diǎn)位于1.6GHz的目標(biāo)頻率之上，并且因此
不需要調(diào)諧到第三中間點(diǎn)。
如上述，過(guò)沖參數(shù)可以包括數(shù)值范圍，示例性實(shí)施例為從5%到80% ， 并且在特定實(shí)施例中為20%。此外，可以使用其他線性或非線性^^C 擬頻率過(guò)沖以及其他影響。此外，在620 -625中所描述的精細(xì)調(diào)諧過(guò)程一""其中電容被系統(tǒng)地連接以獲得位于預(yù)定范圍的調(diào)諧電壓，可替代地
包括調(diào)諧過(guò)程531-535。
目標(biāo)頻率位于現(xiàn)有鎖定頻率之間
圖7示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧過(guò)程2卯的示例性實(shí)施例，其中所要求 的目標(biāo)頻率位于兩個(gè)現(xiàn)有頻率Ffflgh和FL。w之間。過(guò)程在705開(kāi)始，其中 在705，識(shí)別高于和低于所要求目標(biāo)頻率的頻率FHigh和R,。在特定實(shí)施 例中，通過(guò)訪問(wèn)圖3C所示的已_產(chǎn)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)370來(lái)執(zhí)行該過(guò)程。
在710，確定在F扭gh和FL。w之間的間隔是否大于預(yù)定門限。在特定實(shí) 施例中，預(yù)定門P艮表示調(diào)諧范圍加上所選VCO可以調(diào)諧的預(yù)定余量，由 此伴隨的頻率過(guò)沖效應(yīng)并不影響現(xiàn)有F扭gh和FL。w頻率。在特定實(shí)施例中， 預(yù)定余量包括內(nèi)插誤差(或者其因數(shù))，內(nèi)插誤差是當(dāng)VCO試圖使用粗 略和/或精細(xì)調(diào)諧字調(diào)諧到目標(biāo)頻率時(shí)在調(diào)諧過(guò)程中引入的，其中調(diào)諧過(guò)程 將在下面進(jìn)一步描述。
如果在710，確定Ffflgh和FL。w之間的間隔大于預(yù)定門限，則在715選 擇振蕩器。該選擇涉及各種因數(shù)，包括所選VCO的哪個(gè)、何時(shí)調(diào)諧到目 標(biāo)頻率將最接近或位于最線性調(diào)諧范圍。如果高和低頻率Fh妙和Fl。w之 間的間隔小于預(yù)定門限，則過(guò)程繼續(xù)到750，該過(guò)程將在圖8A中進(jìn)一步示 出。
在720，確定在Fffigh和FL。w之間的中值點(diǎn)。在特定實(shí)施例中，使用圖 3C所示的已—產(chǎn)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)370執(zhí)行該過(guò)程。在725，確定中值頻率點(diǎn)高 于還是低于所選VCO的中頻帶頻率點(diǎn)。如果中值頻率點(diǎn)較高，則所選的 開(kāi)始頻率被計(jì)算為位于高頻率和中頻帶頻率之間的內(nèi)插值(730)?；蛘?， 如果中值頻率低于所選VCO的中頻帶頻率，則所選VCO的開(kāi)始頻率^皮設(shè) 置為位于中頻帶和低頻率點(diǎn)之間的內(nèi)插值(735)。通過(guò)這種方式，開(kāi)始頻 率更加靠近中值頻率點(diǎn)，并且因此VCO的首次激活較少地干擾現(xiàn)有高或 低頻率FHigh和F
Low0
如上所述計(jì)算開(kāi)始頻率，并且相應(yīng)的粗略字被提供給所選vco。分頻 比被設(shè)置為調(diào)諧到目標(biāo)頻率，并且一半的精細(xì)調(diào)諧電容凈皮接通。然后激活所選的VCO并且開(kāi)始從開(kāi)始頻率朝著目標(biāo)頻率調(diào)諧(740)。允許VCO 以足夠的時(shí)間來(lái)獲得鎖定并且隨后測(cè)量調(diào)諧電壓VTune，在745確定VTune 是否(i)位于或接近VCO的最低調(diào)諧電壓V" (ii)位于或接近VCO 的最高調(diào)諧電壓V2，或者(iii)通常位于W和V2之間的電壓范圍的正中。 如果VT腿被測(cè)量為位于或接近最低調(diào)諧電壓V"則VCO可能操作在太 高的頻率范圍。在這種情況下，執(zhí)行圖5A和5B所示的粗略和精細(xì)調(diào)諧過(guò) 程506和510以尋找更好的VCO調(diào)諧范圍。如果VT,被測(cè)量為位于和接 近最高調(diào)諧電壓V2，則VCO可能位于太低的頻率范圍。在這種情況下， 執(zhí)行圖6A和6B所示的粗略和精細(xì)調(diào)諧過(guò)程606和610以尋找更好的VCO 調(diào)諧范圍。260和280的調(diào)諧過(guò)程可以包括在朝向目標(biāo)頻率的方向上計(jì)算 和調(diào)諧到中間頻率點(diǎn)的操作?；蛘撸绻鸙CO鎖定到目標(biāo)頻率，并且VTune 被測(cè)量為位于W和V2之間，則VCO操作被確定為位于可接受限度并且 調(diào)諧過(guò)程結(jié)束。盡管用VCO的最小和最大調(diào)諧電壓(例如0.5V-3.5V) 來(lái)描述上述Vi和V2，他們可以等同地對(duì)應(yīng)于更窄的電壓范圍，該電壓范 圍更加嚴(yán)格地定義了 VCO的最佳操作區(qū)域，例如1.25V到1.75V。在后面 的實(shí)施例中，低于1.25V的調(diào)諧電壓將導(dǎo)致由圖5A的260定義的調(diào)諧操 作，并且相似的，大于1.75V的調(diào)諧電壓將導(dǎo)致由圖6A的280定義的調(diào) 諧操作。
目標(biāo)頻率位于緊密間隔的頻率之間
圖8A示出了依照本發(fā)明的調(diào)諧選擇過(guò)程750的示例性實(shí)施例，其中 所要求的目標(biāo)頻率位于兩個(gè)緊密間隔的現(xiàn)有頻率FHigh和FL。W之間。術(shù)語(yǔ) "緊密間隔"表示現(xiàn)有頻率之間的間隔不足以允許振蕩器(例如VCO)在 不干擾一個(gè)和兩個(gè)頻率的情況下、在位于兩個(gè)頻率F扭妙和FL。w之間的其 調(diào)諧范圍的較大部分上進(jìn)行調(diào)諧。在這種情況下，由于在頻率上接近振蕩 器，由VCO的調(diào)諧^Mt產(chǎn)生的影響(例如頻率過(guò)沖)，非?？赡苡绊懸?個(gè)和兩個(gè)現(xiàn)有頻率的操作。如同上述示例性實(shí)施例所述，間隔可以在 175MHz級(jí)別上，但頻率間隔在其他實(shí)施例中可以窄于和寬于該值，例如， 頻率間隔小于或等于lOMHz、 20MHz、 50MHz、 75MHz、 100MHz、150MHz、 200MHz、 250MHz、 500MHZ和更寬的頻率間隔。示例性過(guò)程在805開(kāi)始，在這里識(shí)別要么具有(i)比Fh妙高的最大 頻率，要么具有(ii)比Fl。w低的最小頻率的一個(gè)和多個(gè)VCO?？梢酝ㄟ^(guò) 訪問(wèn)圖3B所示的vcoJ^率數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)360來(lái)執(zhí)行該過(guò)程。隨后在810，選 擇一個(gè)所識(shí)別的VCO，所選VCO優(yōu)選具有從其最小頻率到FL。W的或者從 其最大頻率到FHigh的最大偏移。通過(guò)這種方式，選擇具有距離FHigh或FLow 的最大頻率偏移的VCO。過(guò)程繼續(xù)到825，其中確定是否選擇了具有低于Fl。w的頻率的VCO， 或者是否選擇了具有高于Fffigh的頻率的VCO。如上所述，提供距離其各 自的相鄰頻率Fl柳或FHigh的最大偏移的VCO是優(yōu)選選擇的VCO。如果 選擇臨近FL轉(zhuǎn)的VCO，則執(zhí)行圖5B所示的510調(diào)諧過(guò)程以調(diào)諧到接近頻 率F。，其貼近但不越過(guò)現(xiàn)有頻率FL。W?？梢栽谶@里所包括的粗略或精細(xì)調(diào) 諧過(guò)程中使用圖5C所示的計(jì)算和中間調(diào)諧過(guò)程519。接近頻率Fo位于遠(yuǎn)離(低于)現(xiàn)有頻率FL。w的預(yù)定距離，該預(yù)定if巨 離能夠?qū)⒔咏l率放置地靠近于現(xiàn)有頻率，從而提供從該點(diǎn)到位于現(xiàn)有頻 率FL。W和FHigh之間的目標(biāo)頻率的緊密近似值的相對(duì)較小的頻率跳躍。然 而，接近頻率Fo優(yōu)選地并不與現(xiàn)有頻率Fl。w太靠近，這是由于需要大量 的中間頻率點(diǎn)從VCO的開(kāi)始頻率調(diào)諧到該點(diǎn)。因此，兩個(gè)需求之間的平 衡將確定接近頻率Fn的最合適的偏移，并且在示例性實(shí)施例中，使用VCO 調(diào)諧范圍的1%到10%之間的偏移。在VCO的調(diào)諧范圍大約200MHz的 示意性實(shí)施例中，接近頻率Fo被定義為低于現(xiàn)有頻率FL。W 2.5MHz。在該過(guò)程的特定實(shí)施例中，當(dāng)所選VCO具有低于Ft。w的最小頻率時(shí)， 使用接近VT,范圍的低端的調(diào)諧電壓(例如0,5V)，來(lái)鎖定在接近頻率 Fo處的調(diào)諧。這建立了這樣的條件，從而使得當(dāng)VCO調(diào)諧到高于目標(biāo)頻 率時(shí)，VCO將位于/接近其最線性區(qū)域(例如1，5V)?？商娲?，如果選擇臨近Fffigh的VCO，則執(zhí)行圖6B所示的610的調(diào) 諧過(guò)程以調(diào)諧到接近頻率FG， Fo接近但不越過(guò)現(xiàn)有頻率Fffigh。在該過(guò)程的 特定實(shí)施例中，使用接近VTune的高端的調(diào)諧電壓(例如，2.5V)來(lái)鎖定在接近頻率Fo處的調(diào)諧。這建立了這樣的條件，從而使得當(dāng)VCO調(diào)諧到 低于目標(biāo)頻率時(shí)，VCO將位于/接近其最線性區(qū)域(例如1,5V)?？梢栽?這里所包含的粗略或精細(xì)調(diào)諧過(guò)程中使用圖5C所示的中間調(diào)諧過(guò)程619。之后，在835，確定位于現(xiàn)有頻率FL。w和FHigh之間的所要求的目標(biāo)頻 率是否位于接近頻率Fo的預(yù)定范圍內(nèi)。接近頻率和目標(biāo)頻率所在的預(yù)定范 圍基于幾個(gè)因素，包括VCO調(diào)諧范圍的線性帶寬。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù) 定范圍通常位于VCO調(diào)諧范圍的1%到10%之間，并且在特定實(shí)施例中 對(duì)于具有大約200MHz的調(diào)諧范圍的VCO是lOMHz。如果所要求的目標(biāo)頻率位于接近頻率Fo的預(yù)定范圍內(nèi)，則執(zhí)行過(guò)程 840，由此將VCO從接近頻率F。穿過(guò)現(xiàn)有頻率(Fl,或FHigh)閉環(huán)鎖定 到目標(biāo)頻率。在閉環(huán)VCO調(diào)諧過(guò)程中，VCO被合適的粗略和精細(xì)調(diào)諧字 編程以用于調(diào)諧到依照PLL動(dòng)態(tài)學(xué)的頻率。如上所述，調(diào)諧過(guò)程可以涉;Ma vTune范圍的低端或高端上的vTune電壓處調(diào)諧到接近頻率Fo，因此導(dǎo)致了一旦調(diào)諧到目標(biāo)頻率VCO就被調(diào)諧 到靠近或位于其最線性VTune范圍。一旦vco已經(jīng)被調(diào)諧到所認(rèn)為的目標(biāo)頻率，就測(cè)量其調(diào)諧電壓。如 果調(diào)諧電壓并不位于當(dāng)調(diào)諧到目標(biāo)頻率時(shí)的可接受范圍(例如1.25V< VTune< 1.75V)，則使用新的粗略和/或精細(xì)調(diào)諧字編程VCO，并且激活 VCO以執(zhí)行另一閉環(huán)鎖定調(diào)諧過(guò)程。重復(fù)該過(guò)程直到滿足上述M。在可 替代實(shí)施例中，在開(kāi)環(huán)操作中執(zhí)行精細(xì)調(diào)諧過(guò)程，其中如果在開(kāi)環(huán)操作中 的頻率偏離太大到導(dǎo)致頻率過(guò)沖影響一個(gè)或多個(gè)相鄰頻率，則允許VCO 自由地在開(kāi)始和鎖定頻率之間調(diào)諧。如果在835目標(biāo)頻率處于遠(yuǎn)離接近頻率Fo的預(yù)定范圍，則過(guò)程繼續(xù)到 845，在845確定是否進(jìn)行低Ky或高Kv調(diào)諧過(guò)程(過(guò)程850或860 )。如 本領(lǐng)域所公知的，參數(shù)Kv表示VCO增益或者調(diào)諧靈敏度，并且描述所應(yīng) 用的每電壓頻率偏移。使用高Kv的VCO顯示較寬的調(diào)諧范圍以及在其范 圍上的較大的每Hz線性度,低Kv的VCO顯示對(duì)于VTune噪聲的較低靈敏 度。因此，根據(jù)應(yīng)用和設(shè)計(jì)需求，可以使用任何類型的PLL系統(tǒng)，并且本發(fā)明還提供了用于每一類型的VCO調(diào)諧方式。盡管高Kv和低Ky是相對(duì) 的，但通常高Ky表示在25到70MHz/V級(jí)以及以上的振蕩器靈敏度，而 低Kv的VCO通常位于10到30MHz/V的范圍。圖8B示出了依照本發(fā)明的過(guò)程850的示例性實(shí)施例，該過(guò)程用于把 低Kv的VCO調(diào)諧到位于兩個(gè)緊密間隔的現(xiàn)有頻率Fl。w和Fffigh之間的所 要求目標(biāo)頻率。首先在851，改變先前在圖8B的過(guò)程825或830中已經(jīng)被 調(diào)諧到接近頻率FG的VCO的頻率，直到調(diào)諧電壓VT騰到達(dá)預(yù)定值VT1， 在此VCO被調(diào)諧到頻率FlD然后記錄用于調(diào)諧到Fi的粗略和精細(xì)調(diào)諧字 (CW1和FW1)。在特定實(shí)施例中，值Vn是調(diào)諧電壓，其位于/接近VCO的最線性調(diào) 諧范圍的正中。在這里所述的示意性實(shí)施例中，電壓是1.5V，盡管本領(lǐng)域 技術(shù)人員清楚還可以使用其他電壓。改變調(diào)諧電壓從而在不穿過(guò)相鄰的現(xiàn) 有頻率(Fl。w或者FffigJ的情況下移動(dòng)到Fh如果確定朝著Vn調(diào)整VCO 的調(diào)諧電壓導(dǎo)致VCO的調(diào)諧頻率比FG更接近現(xiàn)有的相鄰頻率，則選## 的粗略和/或精細(xì)調(diào)諧字并且將其用于調(diào)諧VCO進(jìn)一步遠(yuǎn)離接近頻率F0 直到在頻率Fl處測(cè)量到電壓VT1，頻率Fl并不比接近頻率FQ更加接近現(xiàn) 有的相鄰頻率。在852,向VCO提供第二 VCO粗略調(diào)諧字(CW2 )，其把VCO的 頻率調(diào)諧為更加遠(yuǎn)離相鄰的現(xiàn)有頻率，并且找到調(diào)諧電壓基本上等于VT1 的頻率。調(diào)諧頻率Ft和F2之間的差以及相應(yīng)的粗略字CW1和CW2用于產(chǎn)生數(shù)量AFc。arse,其描述了在電壓VT1處的每粗略字的頻率偏移。例如，在下面的示例性實(shí)施例中，接近頻率FG近似于或者低于最低現(xiàn)有頻率 FL。W,依照過(guò)程851在基本上1.5￥處頻率^被調(diào)諧到進(jìn)一步低于&。隨 后，新的粗略字，例如，CW2 - CWl-2(兩個(gè)調(diào)諧字4氐于第一粗略字CW1),被用于把VCO調(diào)諧到頻率F2，并且比率AFe。arse從(Fl "" F2 ) / ( CW1 _CW2)中獲得，其描述了每粗略調(diào)諧字的頻率偏移。如已經(jīng)顯而易見(jiàn)的那 樣，還可以在替代實(shí)施例中使用不同粗略字偏移。在853執(zhí)行相似的操作以獲得比率AFfine，來(lái)描述每精細(xì)調(diào)諧字的VCO頻率偏移。在該過(guò)程的示例性實(shí)施例中，VCO被從F2精細(xì)調(diào)諧到新 的頻率F3,在F3調(diào)諧電壓基本上到達(dá)VT1，并且記錄相應(yīng)的精細(xì)調(diào)諧字 FW3。比率AFf咖從(F2 —F3) / (FW2 —FW3)中獲得，其描述了每精 細(xì)調(diào)諧字的頻率偏移。清楚了 Fi和所要求的目標(biāo)頻率之間的頻率差，可以把量厶Fe。肌e和A Ffme應(yīng)用到CW1和FW1以計(jì)算把VCO基本上調(diào)諧到所要求的目標(biāo)頻率 所需要的相應(yīng)的粗略和精細(xì)字增量。在特定實(shí)施例中，增加到CW1上以 從R調(diào)諧到目標(biāo)頻率的粗略字增量將被計(jì)算為如下量的截短整數(shù)值Frarg" -Fl因此，例如，如果粗略字增量是2.9，則式(13)的輸出值是2.0。 此外，增加到FW1上的精細(xì)字增量被計(jì)算為如下量的舍入整數(shù)值 F —F — (A<formula>formula see original document page 36</formula>
因此，例如，如果粗略字增量是2.9，則式(14)的輸出值是3.0。該 量的分子表示剩余的粗略字。在特定實(shí)施例中，作為過(guò)程854的一部分來(lái)執(zhí)行該計(jì)算，其中VCO 被重新調(diào)諧到F"如式(13)和(14)中所示計(jì)算對(duì)應(yīng)于目標(biāo)頻率的新的 粗略字和精細(xì)調(diào)諧字，并且使用所計(jì)算的粗略和精細(xì)調(diào)諧字把VCO閉環(huán) 調(diào)諧為基本上達(dá)到目標(biāo)頻率。在閉環(huán)調(diào)諧為基本上達(dá)到目標(biāo)頻率之后，可選擇地，測(cè)量VCO調(diào)諧 電壓以確定其是否位于VT1的可接受范圍內(nèi)。VCO的操作與上述粗略字和 精細(xì)字的線性近似的不同會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的VCO頻率偏移期望的目標(biāo)頻率。 在這種情況下， 一個(gè)或多個(gè)精細(xì)調(diào)諧電容可以連接或斷開(kāi)(以分別獲得較 低或較高的調(diào)諧頻率)，并且重新測(cè)量調(diào)諧電壓和鎖定頻率以確定調(diào)諧電 壓和鎖定頻率中的每一個(gè)是否位于可接受范圍。在特定實(shí)施例中，作為開(kāi) 環(huán)過(guò)程執(zhí)行精細(xì)調(diào)諧過(guò)程，其中由于精細(xì)調(diào)諧過(guò)程發(fā)生在較小頻率范圍上而不產(chǎn)生干擾相鄰頻率的嚴(yán)重的頻率過(guò)沖影響，因此允許vco改變頻率以獲得鎖定。然而，如果發(fā)現(xiàn)或者期望的話，則精細(xì)調(diào)諧過(guò)程將以與粗略 調(diào)諧相同方式作為閉環(huán)鎖定操作來(lái)執(zhí)行。圖8C示出了依照本發(fā)明的過(guò)程860的示例性實(shí)施例，用于把高Kv的 VCO調(diào)諧到位于兩個(gè)緊密間隔的現(xiàn)有頻率Fl柳和Fffigh之間的所請(qǐng)求目標(biāo) 頻率。該過(guò)程在861開(kāi)始，由此向所選VCO提供粗略和精細(xì)調(diào)諧字，用 于執(zhí)行到目標(biāo)頻率的閉環(huán)鎖定。如上所述，穿過(guò)現(xiàn)有頻率的閉環(huán)鎖定調(diào)諧 操作向現(xiàn)有頻率提供了最少的干擾。選擇對(duì)應(yīng)于目標(biāo)頻率的粗略和精細(xì)調(diào) 諧字的過(guò)程可以在圖8C的過(guò)程851到855中描述。在862，確定VCO調(diào)諧電壓是否位于可接受范圍，在示例性實(shí)施例中 為1.25V到1.75V。如果否，則調(diào)諧到位于當(dāng)前VCO調(diào)諧帶寬(即，相同 的CW)中的新的頻率F4 (過(guò)程863)。在示例性實(shí)施例中，在距萬(wàn)Fl。w 或者FHigh的預(yù)定偏移處選擇F4，示例性的偏移為從500KHz到5MHz的 范圍。在864，向VCO提供用于調(diào)諧到目標(biāo)頻率的CW和頻率(分頻比Npll )， 并且VCO使用新的CW來(lái)執(zhí)行從F4到目標(biāo)頻率的閉環(huán)跳躍。在該過(guò)程的 特定實(shí)施例中，在閉環(huán)環(huán)境中基本上同時(shí)把粗略和精細(xì)調(diào)諧字與分頻比 Npll的值鎖存。在865，測(cè)量VCO調(diào)諧電壓以確定其是否位于可接受范圍， 例如，1.25V<VTune<1.75V。如果并不滿足該^t,則過(guò)禾呈返回到863， 其中使用中間頻率調(diào)諧過(guò)程把VCO閉環(huán)調(diào)諧回頻率F4。如同所示的那樣 重復(fù)該過(guò)程直到滿足該條件，這時(shí)結(jié)束過(guò)程。II.示例性系統(tǒng)部件系統(tǒng)微控制器圖9示出了依照本發(fā)明用于控制多頻率源系統(tǒng)的示例性系統(tǒng)孩t控制器 的框圖。微控制器卯O包括微處理器中心902,其能夠運(yùn)行一個(gè)或多個(gè) 程序以執(zhí)行在此所述的調(diào)諧操作和過(guò)程；程序存儲(chǔ)器904 (通常為非易失 或可編程ROM )，其能夠存儲(chǔ)例如圖3A和3B所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)360和370， 以及用于執(zhí)行在此所提出的調(diào)諧過(guò)程的程序；以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器906 (通常為RAM)，其能夠存儲(chǔ)，例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)360和370的數(shù)據(jù)值。微控制器900還包括系統(tǒng)時(shí)鐘和供電管理單元卯8，用于控制系統(tǒng) 時(shí)鐘和功率消耗；模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元910，用于對(duì)所提供的模擬信號(hào)提供數(shù) 字轉(zhuǎn)換，ADC910進(jìn)一步包括嵌入的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)單元912,用于 把環(huán)路濾波器預(yù)充電到預(yù)期值(下面進(jìn)一步描述)；以及輸入/輸出模塊914， 其用于通過(guò)n比特1/0總線916向本發(fā)明的系統(tǒng)接收和發(fā)射數(shù)據(jù)、功率、 控制和其他信息和信號(hào)。微控制器自身還包括內(nèi)部n比特總線，其相互連接^:處理器中心卯2、程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元904和906、時(shí)鐘和功率管理 模塊908、 ADC910和DAC912以及1/0單元914。在下面進(jìn)一步描述的本 發(fā)明的特定實(shí)施例中，DAC912可操作為ADC單元910的一部分或者作為 單獨(dú)的DAC單元，后者的功能通過(guò)耦合到內(nèi)部微處理器總線918的DAC 總線912a來(lái)提供。微控制器900可以被實(shí)現(xiàn)為與一個(gè)和多個(gè)頻率源集成、或者從中分離， 例如作為專用集成電路(ASIC)。仍然可替代的，微控制器900的一個(gè)和 多個(gè)功能可以集成為位于或接近一個(gè)或多個(gè)頻率源中，其他功能位于遠(yuǎn)程 可訪問(wèn)電路或集成電路。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚，所示的微控制器僅僅是 示意性的并且可以以多種方式進(jìn)行^"改以提供期望的系統(tǒng)功能和控制。可 替代的，微控制器900可以在這些設(shè)計(jì)中省略，其中使用其他方式來(lái)提供 多頻率源系統(tǒng)的功能和控制。壓控振蕩器圖10示出了依照本發(fā)明的振蕩器124的示例性實(shí)施例。振蕩器，示 意為VCO，包括以差分配置安排的振蕩晶體管1002和1004、儲(chǔ)能電路 1010，以及一組精細(xì)調(diào)諧電容1030。在一個(gè)實(shí)施例中，這些部件中的每一 個(gè)在雙極金屬氧化物半導(dǎo)體(Bi-CMOS)過(guò)程中單片制作，盡管本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)清楚電路可以以其他材料和過(guò)程(例如CMOS、 SiGe、 GaAs) 以及以單片的、混合的或分離的形式實(shí)現(xiàn)。此外，振蕩器124可以與相位 頻率檢測(cè)器121、充電泵浦電路122、環(huán)路濾波器123、N分之一計(jì)數(shù)器126、 和/或E A調(diào)制器127中的一個(gè)或多個(gè)相集成。振蕩器晶體管1002和1004提供負(fù)阻抗以補(bǔ)償儲(chǔ)能電路1010的損失， 從而允許VC0114振蕩。在所示的實(shí)施例中，振蕩器晶體管1002和1004 是p型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管，其各自的源極端子耦合在一 起并通過(guò)供電電阻Rl耦合到電源。漏極端子耦合到儲(chǔ)能電路的相應(yīng)端口 ， 相對(duì)的晶體管的柵極端子耦合到另一晶體管的漏極端子。盡管振蕩晶體管 1002和1004被示意為PMOS晶體管，但其他FET晶體管實(shí)施例，例如， NMOS，以及雙極晶體管結(jié)構(gòu)可以用于本發(fā)明的替代實(shí)施例中。VCO儲(chǔ)能電路1010包括變?nèi)荻O管Dl和D2、電容Cl和C2以及 電感L1，通過(guò)變?nèi)荻O管D1和D2的可變電容的支持，能夠在頻率范圍 上提供期望的諧振頻率。調(diào)諧電壓VTune被提供給變?nèi)荻O管Dl和D2以 設(shè)置儲(chǔ)能電路的電容量，由此設(shè)置振蕩器124的諧振頻率。盡管示意的實(shí) 施例示出了在壓控振蕩器電路中通常使用的可變電抗儲(chǔ)能電路，但振蕩器 124并不限定于此，并且具有固定諧振頻率的儲(chǔ)能電路可以用于本發(fā)明的 替代實(shí)施例中。此外，由于可在本發(fā)明中使用任何諧振電路，有源或無(wú)源、 并聯(lián)或串聯(lián)耦合，本發(fā)明并不限定于任何特定的儲(chǔ)能電路配置。在使用n 型FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)或BJT (雙極結(jié)型晶體管)的實(shí)施例中，VDD和 地的電勢(shì)被顛倒，例如，電感L1耦合到Vm)并且電阻Rl耦合到地。粗略調(diào)諧電容組1020的示例性實(shí)施例包括通過(guò)NMOS開(kāi)關(guān)FET串聯(lián) 耦合的電容Cc。在特定結(jié)構(gòu)中，電容組1020包括關(guān)于調(diào)諧電容大小的二 進(jìn)制級(jí)數(shù)，下一行電容采用大小為2、Cc的電容，以此類推。可替代的， 可以使用不同大小的粗略調(diào)諧電容。此外，電容組1020可以使用任何數(shù)量 的行來(lái)提供進(jìn)一步地調(diào)諧能力。FET開(kāi)關(guān)SWel_n的槺極端子接收粗略調(diào)諧 控制字，并且響應(yīng)于該控制字而連接或斷開(kāi)特定粗略調(diào)諧電容行，從而分 別降低或增加振蕩器的操作頻率。示例性開(kāi)關(guān)SWel_n的可替代實(shí)施例包括 PMOSFET、 BJT、 二極管、或具有相同功能的任何無(wú)源或有源部件。精細(xì)調(diào)諧電容組1030的示例性實(shí)施例包括通過(guò)NMOS開(kāi)關(guān)FET串聯(lián) 耦合的電容Cf。在特定結(jié)構(gòu)中，精細(xì)調(diào)諧電容組1030包括關(guān)于調(diào)諧電容 大小的線性級(jí)數(shù)。在可替代實(shí)施例中，可替代的，可以使用不同大小的電容。此外，精細(xì)調(diào)諧電容組1030可以使用任何數(shù)量的行來(lái)提供進(jìn)一步的調(diào)諧能力。FET開(kāi)關(guān)SWFl-n的柵極端子接收精細(xì)調(diào)諧控制字，并且響應(yīng)于該控制字而連接或者斷開(kāi)特定精細(xì)調(diào)諧電容行，從而分別降低或增加振蕩器 的操作頻率。示例性開(kāi)關(guān)SWw.n的可替代實(shí)施例包括PMOSFET、 BJT、 二極管或具有相同功能的任何無(wú)源或有源部件。所示出的振蕩器僅僅是可應(yīng)用在本發(fā)明中的可調(diào)振蕩器的一種示例性 類型。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚，還可以替代地使用其他類型的可調(diào)振蕩器。 此外如上所述， 一個(gè)或多個(gè)頻率源可以被實(shí)現(xiàn)在多頻率源系統(tǒng)中，每個(gè)固 定頻率源包括固定頻率振蕩器，固定頻率振蕩器的某些例子包括L-C振 蕩器、晶體管振蕩器、電介質(zhì)諧振振蕩器等。多才莫式環(huán)路濾波器圖11示出了依照本發(fā)明可操作在多模式中的環(huán)路濾波器的示例性實(shí) 施例。如所示出的，環(huán)路濾波器123包括運(yùn)算放大器1110，具有反相和正 相輸入1110a和1110b， 1110a和1110b被耦合為接收^M目位頻率監(jiān)測(cè)器 110輸出的互補(bǔ)充電泵浦信號(hào)。環(huán)路濾波器123還包括耦合在反相輸入 1110a和輸出1110c之間的第一運(yùn)算放大器電容1112，以及耦合在正相輸 入1110b和信號(hào)地之間的第二運(yùn)算放大器電容1114。第一和第二運(yùn)算放大 器電容1112和1114在示例性實(shí)施例中U^目同的值Cl，盡管可以在可 替代實(shí)施例中使用不同值的電容。環(huán)路濾波器123還包括低頻過(guò)沖模式電 路1130、預(yù)充電模式電路1140、正常調(diào)諧模式電路1150以及Vt,測(cè)量 電路1160?？蛇x擇的，輸出電路1120 (顯示為示例性第二階濾波器)耦合 到運(yùn)算放大器輸出1120c以用于提供對(duì)偽產(chǎn)品的附加衰減。如上所述，關(guān) 于振蕩器124，環(huán)路濾波器123可以結(jié)合相位頻率檢測(cè)器121、充電泵浦電 路122、振蕩器124、 N分之一計(jì)數(shù)器126、和/或E A調(diào)制器127中的一個(gè) 或多個(gè)被實(shí)現(xiàn)在集成電路中?？商娲?，環(huán)路濾波器部件中的一個(gè)或多個(gè) 可以被實(shí)現(xiàn)為分立的、芯片外的部件。低過(guò)沖調(diào)諧模式在接近現(xiàn)有頻率的振蕩器調(diào)諧過(guò)程中，例如在圖5C的操作531 - 535中，使用低過(guò)沖調(diào)諧模式(低過(guò)沖)電路1130。該電路提供的環(huán)路帶寬通 常比正常調(diào)諧模式電,供的帶寬更窄(下面描述)，從而產(chǎn)生可能干擾 位于附近的現(xiàn)有頻率的較少頻率過(guò)沖。低過(guò)沖電路1130包括第一電路1130a，配置為耦合在反相輸入1110a 和第一運(yùn)算放大器電容1112之間；以及第二電路1130b，配置為耦合在正 相輸入1110b和第二運(yùn)算放大器1114之間。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)"配置 為耦合"包括經(jīng)由固定路由來(lái)完成信號(hào)路徑的實(shí)施例以及通過(guò)開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān) 裝置來(lái)完成信號(hào)路徑的實(shí)施例。在示出的實(shí)施例中，第一和第二電路1130a 和1130b通過(guò)固定連接耦合，盡管在其他實(shí)施例中，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)完成連 接。在示例性實(shí)施例中，第一和第二低過(guò)沖模式電路1130a和1130b中的 每一個(gè)包括并聯(lián)耦合的電容C2和電阻Rl在其他實(shí)施例中，電路1130a 或1130b中的每一個(gè)可以包括其它電路結(jié)構(gòu)，以及使用有源或無(wú)源電路部 件。作為一個(gè)例子，可以替代的使用與電容并聯(lián)耦合的串聯(lián)耦合RC組合。 如下面進(jìn)一步解釋的，低過(guò)沖模式電路1130能夠提供這樣的濾波器特性， 即其產(chǎn)生比當(dāng)環(huán)路濾波器操作在正常振蕩器調(diào)諧結(jié)構(gòu)時(shí)少的頻率過(guò)沖。預(yù)充電模式預(yù)充電電路1140包括配置為耦合在運(yùn)算放大器1110的反相和輸出端 子之間的第一預(yù)充電電路1140a、配置為耦合在運(yùn)算放大器1110的正相端 子和信號(hào)地之間的第二預(yù)充電電路1140b、和配置為耦合在運(yùn)算放大器的 反相和正相輸入1110a和1110b之間的第三預(yù)充電電路1140c。濾波器預(yù) 充電被執(zhí)行以用于降低環(huán)路濾波器內(nèi)的電荷分布，如果不注意，則當(dāng)在操 作的低過(guò)沖和正常調(diào)諧模式之間切換時(shí)，環(huán)路濾波器內(nèi)的電荷分布可能引 起嚴(yán)重的頻率瞬發(fā)性波動(dòng)(glitch)和過(guò)沖。在特定電路結(jié)構(gòu)中，第一和第二預(yù)充電電路1140a和1140b中的每一 個(gè)包括預(yù)充電電阻Rprechg以及用于當(dāng)環(huán)路濾波器操作在預(yù)充電模式時(shí)對(duì)電 容C2進(jìn)行放電的開(kāi)關(guān)。從參考源把參考電壓Viu提供到運(yùn)算放大器1110 的正相輸入，參考源可以是從DAC提供的環(huán)路濾波器的一部分，或者位于系統(tǒng)的任何地方。數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于向運(yùn)算放大器1110的反相輸入提供預(yù)定電流Im，或者吸收來(lái)自運(yùn)算放大器的反相輸入的預(yù)定電流IP1。因此，運(yùn)算放大器的輸出處的預(yù)充電電壓將基本上為Vprechg - Vri ± Ipi承Rprechg 戈(15 )加法或減法運(yùn)算取決于電流是被提供到正相運(yùn)算放大器的輸入端子還是被 從正相運(yùn)算放大器的輸入端子吸收，假設(shè)高增益、高阻抗運(yùn)算放大器。因 此，預(yù)充電電壓Vpreehg可以通過(guò)固定電壓VR1和可控的變化電流IP1控制， 盡管在可替代實(shí)施例中可以使用可控變化VR1和固定IP1 。在所示的示例性實(shí)施例中，通過(guò)閉合P開(kāi)關(guān)來(lái)執(zhí)行預(yù)充電操作，并且 通過(guò)斷開(kāi)P開(kāi)關(guān)來(lái)中斷預(yù)充電操作。在一個(gè)實(shí)施例中，例如圖5B所示的 過(guò)程516和521中，預(yù)充電電流Iw是能夠?qū)prechg設(shè)置到最低調(diào)諧電壓Vi的電流，Vi對(duì)應(yīng)于應(yīng)用在過(guò)程516和521中的最低振蕩器調(diào)諧頻率。在 另一實(shí)施例中，例如圖6B所示的過(guò)程616和621中，預(yù)充電電流IP1是能夠?qū)prechg設(shè)置到最高調(diào)諧電壓V2的電流，V2對(duì)應(yīng)于應(yīng)用在過(guò)程516和521中的最高振蕩器調(diào)諧頻率。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在預(yù)充電操 作期間，操作性地?cái)嚅_(kāi)充電泵浦電路122。 正常調(diào)諧模式在振蕩器的正常調(diào)諧過(guò)程中使用正常調(diào)諧模式電路1150。該電路所提供的環(huán)路帶寬通常被優(yōu)化，以提供在環(huán)路穩(wěn)定性和鎖定時(shí)間以及噪聲性能之間的^if平衡。當(dāng)振蕩器/VCO的鎖定捕獲預(yù)期不會(huì)接近任何現(xiàn)有頻率時(shí)，通常使用該調(diào)諧模式。在預(yù)期VCO鎖定頻率的捕獲接近現(xiàn)有頻率的情況下，執(zhí)行低過(guò)沖調(diào)諧模式。 一旦獲得到相鄰位置頻率的調(diào)諧和鎖定，則環(huán)路濾波器在該頻率處返回到正常調(diào)諧模式。在所示的示例性實(shí)施例中，正常調(diào)諧模式通過(guò)閉合N開(kāi)關(guān)和斷開(kāi)/N開(kāi)關(guān)來(lái)執(zhí)行，并且通過(guò)斷開(kāi)N開(kāi)關(guān)和閉合/N開(kāi)關(guān)來(lái)中斷。在低過(guò)沖和正常調(diào)諧模式之間的切換提供了瞬發(fā)性波動(dòng)，該瞬發(fā)性波動(dòng)通過(guò)互補(bǔ)的正常調(diào)諧模式開(kāi)關(guān)/N來(lái)降低，以在不使用正常模式時(shí)對(duì)電容乂*(:2進(jìn)行放電。當(dāng)切換^/出預(yù)充電模式時(shí)，由于預(yù)充電開(kāi)關(guān)能夠在預(yù)充電操作期間對(duì)電容C2進(jìn)行放電，瞬發(fā)性波動(dòng)被進(jìn)一步降低。在可替代實(shí)施例中，各個(gè)N開(kāi)關(guān)被固 定連接代替，并且低過(guò)沖模式電路1130通過(guò)可切換的連接實(shí)現(xiàn)。正常調(diào)諧模式電路1150包括配置為耦合在反相輸入1110a和第一運(yùn)算 放大器電容1112之間的笫一電路1150a、配置為耦合在正相輸入1110b和 第二運(yùn)算放大器電容1114之間的第二電路1150b。在所示的示例性實(shí)施例 中，第一和第二電路1150a和1150b中的每一個(gè)包括并聯(lián)耦合的具有值 X C2和Ri/Y的電容和電阻，這些值表示第一和第二低過(guò)沖電路1130a和 1130b的并聯(lián)耦合電容電阻對(duì)的比例值?？蛇x擇的，第一和第二正常調(diào)諧 電路1150a和1150b中的每一個(gè)包括跨越并聯(lián)電容X <:2耦合的開(kāi)關(guān)，該 開(kāi)關(guān)與耦合進(jìn)正常調(diào)諧電路1150a和1150b的開(kāi)關(guān)互補(bǔ)地操作。該互補(bǔ)操 作開(kāi)關(guān)能夠在正常調(diào)諧電路與環(huán)路濾波器斷開(kāi)時(shí)對(duì)電容進(jìn)行放電，當(dāng)正常 模式接通或關(guān)閉時(shí)進(jìn)一步降低電荷再分布和頻率過(guò)沖影響。從所示的電容和電阻值中可以看出，正常模式電路1150a和1150b的 阻抗低于低過(guò)沖電路的阻抗。這種關(guān)系為正常調(diào)諧模式提供了濾波器功能， 其提供較快的設(shè)置時(shí)間，而低過(guò)沖電路可替代的提供了更少的頻率過(guò)沖。 在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，X大于因數(shù)5，即，第一和第二過(guò)沖調(diào)諧電路 的電容在電抗上至少比笫一和笫二正常調(diào)諧電路中的每一個(gè)的電容大5 倍。此外，特別的，Y大于因數(shù)3，即，笫一和第二低過(guò)沖調(diào)諧電路中的 每一個(gè)的電阻至少比第一和第二正常調(diào)諧電路中的每一個(gè)的電阻大3倍。 在特定實(shí)施例中，X是因數(shù)IO，并且Y是因數(shù)6。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他 實(shí)施例中可以使用關(guān)于每個(gè)X和Y的其他因數(shù)。VTune讀取模式調(diào)諧電壓測(cè)量(VTune)電路1160被配置為耦合到運(yùn)算放大器的輸出。 在所示的示例性實(shí)施例中，通過(guò)分接運(yùn)算放大器的輸出、閉合開(kāi)關(guān)Vi、并 通過(guò)使用比較器1162將所分接的電壓與電壓VCQmp比較來(lái)測(cè)量調(diào)諧電壓。 在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，參考電壓Vc，通過(guò)雙用數(shù)模轉(zhuǎn)換器來(lái)提供， 這在下面的圖12中進(jìn)一步描述。在可替代實(shí)施例中，通過(guò)使用電壓或電流 源來(lái)產(chǎn)生參考電壓Vc。mp。所比較的電壓被提供到模數(shù)轉(zhuǎn)換器以獲得數(shù)字形式的對(duì)調(diào)諧電壓的相對(duì)測(cè)量。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，所有的開(kāi)關(guān)組P、 N和Vt被斷幵并且如上 所述環(huán)路濾波器操作在低過(guò)沖調(diào)諧模式。在另一實(shí)施例中，閉合一個(gè)開(kāi)關(guān) 組P、 N或VT以執(zhí)行與該開(kāi)關(guān)組相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)功能，并且斷開(kāi)剩余開(kāi)關(guān)組。 在另一實(shí)施例中，正常調(diào)諧模式電路中的開(kāi)關(guān)N被固定連接代替，并且低 過(guò)沖模式電路被改變?yōu)榭汕袚Q地耦合到運(yùn)算放大器。在該實(shí)施例中，要么 單個(gè)開(kāi)關(guān)被用于耦合到并聯(lián)耦合電容電阻對(duì)C2和&的公共節(jié)點(diǎn)，或者單 獨(dú)的開(kāi)關(guān)被用于連接到電阻&和電容C2中的每一個(gè)。盡管示例性的環(huán)路濾波器114可操作在4個(gè)模式中的每一個(gè)中，但可 替代實(shí)施例可以省略這些模式中的一個(gè)或多個(gè)和其相應(yīng)的電路。例如，環(huán) 路濾波器的另 一實(shí)施例可以使用低過(guò)沖和正常調(diào)諧模式和電路。在另 一實(shí) 施例中，環(huán)路濾波器可以使用正常調(diào)諧和調(diào)諧測(cè)量模式和電路。應(yīng)當(dāng)清楚， 可以在本發(fā)明的替代實(shí)施例中使用所述4個(gè)模式和電路中的兩個(gè)或兩個(gè)以 上模式的其它實(shí)施例。具有雙用DAC的模數(shù)轉(zhuǎn)換器圖12示出了依照本發(fā)明使用雙用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC ) 912的 轉(zhuǎn)換 器(ADC) 910的示例性實(shí)施例，ADC 910和DAC 912先前已經(jīng)在圖9 中進(jìn)行了顯示。ADC 910使用雙用DAC 912來(lái)提供用于產(chǎn)生期望的預(yù)充電 電流IP1的數(shù)字到模擬功能，以及用于充當(dāng)DAC組裝模塊的數(shù)字到模擬 功能以在調(diào)諧測(cè)量過(guò)程中用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器。當(dāng)在調(diào)諧電壓測(cè)量過(guò)程中使用時(shí)，首先調(diào)諧到ADC910的操作，調(diào)諧 電壓Vtu股在毎個(gè)PLL環(huán)路濾波器LFi-n的輸出處形成。在每個(gè)環(huán)路濾波 器內(nèi)，比較器1164能夠?qū)⒄{(diào)諧電壓Vt匿和ADC 910提供的電壓Vc。mp 的值進(jìn)行比較。比較的結(jié)果，Vout被提供到n刀單擲開(kāi)關(guān)1212，開(kāi)關(guān)1212 的輸入路由被開(kāi)關(guān)控制器1214控制。期望的Vout信號(hào)被耦合到開(kāi)關(guān)1212 的輸出，并且輸入到向上/向下計(jì)數(shù)器1218。向上/向下計(jì)數(shù)器1218還接收 時(shí)鐘信號(hào)輸入，并輸出n比特寬度(例如7比特)的數(shù)字字，該數(shù)字字被 提供到鎖存器1220。時(shí)鐘信號(hào)被提供到鎖存器1220以輸出所接收的數(shù)字字，該字表示Vout的電壓電平。此外n比特?cái)?shù)字字被提供到雙用DAC 912。 雙用DAC 912把Vout數(shù)字字轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)Vc。mp，該電壓信號(hào)被提 供到單刀2N擲開(kāi)關(guān)1226。開(kāi)關(guān)控制器1224控制1P2NT開(kāi)關(guān)1226的輸 出路由從而^擬電壓信號(hào)Vc。呵路由到合適的PLL環(huán)路濾波器，在環(huán)路濾波器重復(fù)上述過(guò)程。通過(guò)這種方式，準(zhǔn)確的測(cè)量調(diào)諧電壓VTune。在其第二操作模式中，如上所述，雙用DAC 912能夠把所接收的預(yù)充 電數(shù)字字1228轉(zhuǎn)換為預(yù)充電電流IP1。在預(yù)充電操作期間，預(yù)充電數(shù)字字 1228被提供給雙用DAC 912。預(yù)充電數(shù)字字1228可以是任何寬度，其表 示期望的模擬電流值IP1。 DAC 912接收預(yù)充電數(shù)字字1228并把其轉(zhuǎn)換為 相應(yīng)的模擬電流Ipi，該電流依次,皮提供到1P[2N]T開(kāi)關(guān)1226。開(kāi)關(guān)控制 器1214控制開(kāi)關(guān)1226的輸出路由從而把Iw提供到合適的PLL環(huán)路濾波器LF^n，在環(huán)路濾波器電流被提供到預(yù)充電電阻Rprechg和第一運(yùn)算放大器電容dl112。相位頻率檢測(cè)器的方向控制電路圖13A示出了依照本發(fā)明用于與相位頻率檢測(cè)器電路121 —起使用的 方向控制電路1320的示例性實(shí)施例。電路1320包括2 x 2交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1、 第一和第二與(AND)邏輯門L1和L2、以及第一、第二和第三邊界觸發(fā) D觸發(fā)器D1、 D2和D3。在前面描述的相位頻率檢測(cè)器121被顯示為示意 信號(hào)路由和連接性，并且可以具有分立的形式或者位于方向控制電路1320 的遠(yuǎn)端。然而，在特定實(shí)施例中，方向控制電路1320和相位頻率檢測(cè)器電 路121可以單片地形成在集成電路上。交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1具有第一和第二輸入(表示為1和2 ),用于接收由 PLL產(chǎn)生的FRef和FDiv信號(hào)。交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1還接收方向信號(hào)DIR，其 表示期望的振蕩器調(diào)諧方向，即在頻率上增加或降低。例如，在上述圖5B 和圖6B所示的過(guò)程510和610中，使用直接調(diào)諧振蕩器的過(guò)程。在所示 的特定實(shí)施例中，可以在"up"狀態(tài)或下降或者"DN"狀態(tài)之間選擇方向 信號(hào)DIR，其中(i)在"up"狀態(tài)下，交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1操作在"直通，，狀態(tài)，由此在輸入端子1處的FRef信號(hào)被傳輸?shù)捷敵龆俗?，并且在輸入端子2處的FDiv信號(hào)傳輸?shù)捷敵龆俗?， (ii)在下降或者"DN"狀態(tài)下，交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1工作在交叉狀態(tài)，由此在輸入端子1處的FRef信號(hào)纟皮傳輸?shù)捷敵龆俗?，并且在輸入端子2處的FDiv信號(hào)被傳輸?shù)捷敵龆俗?。上述 僅僅是示意性的，并且當(dāng)然可以在本發(fā)明中以功能等同的方式來(lái)使用控制 信號(hào)和開(kāi)關(guān)的其他實(shí)施例。第一D觸發(fā)器D1具有時(shí)鐘輸入，接收用于開(kāi)啟過(guò)程的開(kāi)始信號(hào)； D輸入，耦合到固定高狀態(tài)信號(hào)；清零輸入，用于接收結(jié)束信號(hào)；以及Q 輸出，用于向PFD電路121提供三態(tài)信號(hào)。三態(tài)信號(hào)使PFD電路121無(wú) 效持續(xù)特定一段時(shí)間，以便提供PFD電路121觸發(fā)的正確轉(zhuǎn)換。下面呈現(xiàn) 該操作的示例性實(shí)施例。第一和第二邏輯與門Ll和L2中的每一個(gè)都具有耦合到交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān) SW1的各個(gè)輸出的一個(gè)輸入。第一邏輯與門Ll向第二 D觸發(fā)器D2的時(shí) 鐘輸入提供信號(hào)Ol,第二 D觸發(fā)器D2還包括耦合到固定高狀態(tài)信號(hào)的D 輸入、耦合為從PFD電路110接收信號(hào)CLR的清零輸入以及提供信號(hào)Ql 的Q輸出。第二邏輯與門L2向第三D觸發(fā)器D3的時(shí)鐘輸入提^f^f言號(hào)02， 第三D觸發(fā)器D3還包括耦合為接收信號(hào)Ql的D輸入、耦合為從PFD電 路110接收信號(hào)CLR的清零輸入以及用于提供信號(hào)Q2 (END信號(hào))的Q 輸出，Q2信號(hào)操作為清除第一D觸發(fā)器D1的狀態(tài)。圖13B示出了依照本發(fā)明當(dāng)VCO被指示以調(diào)諧到較高頻率時(shí)為了避 免瞬時(shí)頻率降低的方向控制電路信號(hào)的操作。如圖所示，與分頻信號(hào)FDiv 相比，參考頻率信號(hào)FRef操作在較高頻率，但是在相位上延時(shí)。因此， 期望PFD電路121操作為增加VCO的調(diào)諧頻率并且避免可能引起VCO 降低其調(diào)諧頻率的瞬時(shí)下降狀態(tài)。如圖13B所示依據(jù)15個(gè)狀態(tài)來(lái)示意該過(guò)程。首先在操作l,開(kāi)始信號(hào) 被提供給第一D觸發(fā)器D1，其還產(chǎn)生位于高狀態(tài)的信號(hào)三態(tài)。由于D1的 D輸入固定在高狀態(tài)，信號(hào)三態(tài)保持在高狀態(tài)直到結(jié)束信號(hào)變高以清除 Dl。信號(hào)Ref和FDiv ,皮提供給交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1，其方向4皮選擇為UP。如上所述，開(kāi)關(guān)SW1的UP方向與高狀態(tài)信號(hào)相關(guān)，盡管可替換地也可以 使用低狀態(tài)信號(hào)。在所示的UP狀態(tài)，交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1操作在直通模式，在該模式FRef從第一輸入傳輸?shù)降谝惠敵觯⑶倚盘?hào)Fj)iv從第二輸入傳輸?shù)降诙敵?。在操?，第一邏輯與門Ll接收高狀態(tài)信號(hào)FRef和三態(tài)CP，并且因 此產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)Ol。由于第二觸發(fā)器D2的D輸入保持為高， 一接收到 高狀態(tài)時(shí)鐘信號(hào)Ol， D2就產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)Q1 (操作3)。檢測(cè)到FjMv的 上升沿，激活(在某些延時(shí)后)從PFD電路121輸出的CLR信號(hào)輸出， 其把Ql復(fù)位到低狀態(tài)。信號(hào)FRef的上升沿和信號(hào)三態(tài)的持續(xù)高狀態(tài)產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)Ol (操 作5)，信號(hào)Ol依次產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)Ql (操作6)。信號(hào)Fdjv的上升沿 和信號(hào)三態(tài)的持續(xù)高狀態(tài)產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)02 (操作7)，信號(hào)02與并行 產(chǎn)生的高狀態(tài)Q1結(jié)合產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)Q2(結(jié)束信號(hào))，信號(hào)Q2清除D1 并把三態(tài)信號(hào)返回到低狀態(tài)(操作9)。低的三態(tài)信號(hào)導(dǎo)致了低狀態(tài)Ol 和02信號(hào)(操作10 )。在一些延時(shí)之后，檢測(cè)到在操作7處FDiv的上升 沿導(dǎo)致從PFD電路110中CLR信號(hào)的輸出，從而導(dǎo)致了信號(hào)Ql和Q2 返回到它們的低狀態(tài)。現(xiàn)在返回到示意PFD電路110的輸出狀態(tài)的標(biāo)記為UP和DN的底部 追蹤，三態(tài)信號(hào)在其高狀態(tài)期間禁止PFD電路的操作，并且因此避免了 DN瞬時(shí)條件1352，由此FDiv的上升沿上升到高狀態(tài)。相反的，在轉(zhuǎn)變1354 處達(dá)到預(yù)期的VCO調(diào)諧方向，其中在三態(tài)信號(hào)返回到低狀態(tài)之后，F(xiàn)Ref 信號(hào)的上升沿出現(xiàn)，導(dǎo)致了預(yù)期的高狀態(tài)UP信號(hào)(^^作12)。在高UP 狀態(tài)和低DN狀態(tài)期間增加VCO頻率，直到檢測(cè)到Fdw的上升沿之后的 一些延時(shí)，在這時(shí)PFD電路產(chǎn)生CLR信號(hào)，從而產(chǎn)生高狀態(tài)DN信號(hào)(操 作13)。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，當(dāng)UP和DN信號(hào)處于相同狀態(tài)時(shí)， PFD電路121并不輸出充電信號(hào)。CLR信號(hào)和DN信號(hào)的高狀態(tài)基本上持 續(xù)相同的時(shí)間，之后UP和DN信號(hào)返回到低狀態(tài)。 一旦在操作14處出現(xiàn) F歸的上升沿，UP信號(hào)就返回到高狀態(tài)，其保持為高狀態(tài)直到FDiv的上升沿觸發(fā)CLR信號(hào)的產(chǎn)生，在操作15處CLR信號(hào)導(dǎo)致了 UP信號(hào)返回到低 狀態(tài)。圖13C示出依照本發(fā)明方向控制電路信號(hào)在正常模式以調(diào)諧到較高頻 率的操作。如圖所示，參考頻率信號(hào)FRef與分頻信號(hào)Foiv相比^作在較高 頻率，但是在相位上進(jìn)行了延時(shí)。因此。期望PFD電路121操作以增加 VCO的調(diào)諧頻率。首先在^作1，開(kāi)始信號(hào),皮"^供到第一D觸發(fā)器D1，其進(jìn)一步產(chǎn)生處 于高狀態(tài)的信號(hào)三態(tài)。由于Dl的D輸入被固定在高狀態(tài)，信號(hào)三態(tài)被保 持在高狀態(tài)直到結(jié)束信號(hào)變高以清除D1。信號(hào)Fm和FDiv被提供給交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1，其方向被選擇為UP。如 圖所示，開(kāi)關(guān)SW1的UP方向與高狀態(tài)信號(hào)相關(guān)，盡管還可以替換地使用 低狀態(tài)信號(hào)。在所示出的UP狀態(tài)，交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)SW1操作在直通模式，在 該模式F歸從第一輸入直通傳輸?shù)降谝惠敵觯⑶倚盘?hào)Foiv從第二輸入直 通傳輸?shù)降诙敵?。在操?，第一邏輯與門Ll接收高狀態(tài)信號(hào)FRef和三態(tài)CP，并且因 此產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)Ol。由于第二觸發(fā)器D2的D輸入保持為高， 一接收到 高狀態(tài)時(shí)鐘4言號(hào)01， D2就產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)Q1 (操作3) 。 Fmv的上升沿 與高三態(tài)信號(hào)相結(jié)合產(chǎn)生高狀態(tài)信號(hào)02 (操作4)。高狀態(tài)02信號(hào)、時(shí) 鐘D3因此產(chǎn)生高狀態(tài)Q2 (操作5)，其操作為清除Dl并且把三態(tài)信號(hào) 返回到低狀態(tài)。低三態(tài)信號(hào)導(dǎo)致信號(hào)01和02返回到低狀態(tài)(操作7)， 并且在延時(shí)后，操作4中FDiv的上升沿用于產(chǎn)生CLR信號(hào)，CLR信號(hào)把 Q1和Q2返回到低狀態(tài)(操作8)。一旦三態(tài)信號(hào)返回到低狀態(tài)，PFD電路變?yōu)榭刹僮鞯模⑶以诓僮?， FRef的上升沿操作為將UP信號(hào)激活到高狀態(tài)，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于VCO頻 率增加的輸出充電信號(hào)。在操作IO， Fdjv信號(hào)的上升沿，在某些延時(shí)之后， 導(dǎo)致了 CLR信號(hào)的輸出。CLR信號(hào)導(dǎo)致了高狀態(tài)DN信號(hào)，其暫停了 VCO 頻率的增加(由于UP和信號(hào)都處于高狀態(tài))，并且因此UP和DN信號(hào) 返回到4氐狀態(tài)。在操作ll, FRef的上升沿把UP信號(hào)觸發(fā)為高狀態(tài)，其與DN信號(hào)的 低狀態(tài)結(jié)合導(dǎo)致PFD電路110輸出充電信號(hào)以增加VCO頻率。在操作12， FDiv的上升沿產(chǎn)生CLR信號(hào)，由此把DN信號(hào)激活為高狀態(tài)，從而暫停用 于增加VCO頻率的PFD充電輸出信號(hào)，并且UP和DN信號(hào)隨后返回到 它們各自的低狀態(tài)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，上述過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)在適合的硬件、軟件、 固件或者這些實(shí)現(xiàn)方式的組合中。此外，所述過(guò)程中的某些或全部可以實(shí) 現(xiàn)為位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(可移動(dòng)硬盤、易失或非易失存儲(chǔ)器、嵌入式處 理器等)中的計(jì)算機(jī)可讀指令編碼，這些指令編碼能夠編程其他可編程i殳 備的計(jì)算機(jī)以執(zhí)行意圖的功能。術(shù)語(yǔ)"一個(gè)"用于表示一個(gè)、或多個(gè)這里所述的特征。此外，術(shù)語(yǔ)"耦 合"或"連接"表示直接地或者通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間結(jié)構(gòu)或物質(zhì)，相互通 信(電、磁、熱、根據(jù)具體情況而定)的特征。方法流程中表示的操作和 動(dòng)作的順序是示例性的，并且該操作和動(dòng)作可以以不同順序?qū)崿F(xiàn)，并且兩 個(gè)或多個(gè)操作和步驟可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)。這里所參考的所有公開(kāi)、專利和其他 文檔都通過(guò)引用其全部?jī)?nèi)^f皮合并至此。對(duì)于在任何如此合并的文檔與本 文檔之間的任何不一致的使用，應(yīng)當(dāng)以本文檔中的使用為準(zhǔn)。為了示意性和說(shuō)明性的目的已經(jīng)呈現(xiàn)了上述描述。其并不是詳盡的并 且并不將本發(fā)明限定為準(zhǔn)確公開(kāi)的形式，并且明顯的，任何修改和變化在本發(fā)明的教導(dǎo)下都是可能的。選擇所述實(shí)施例僅僅為了最好的解釋本發(fā)明 的原理和其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠以各種實(shí)施例和適 于特定應(yīng)用的各種修改方式來(lái)最好地利用本發(fā)明。本發(fā)明的范圍試圖由附 加的權(quán)利要求進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.在具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻率的可調(diào)頻率源以及能夠在高于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生第二信號(hào)的第二頻率源的多頻率源系統(tǒng)中，一種用于在位于所述較高頻率處的所述第二信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期間，把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的方法，所述方法包括控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到低于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率點(diǎn)；以及之后，控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中控制所述可調(diào)頻率源以調(diào) 諧到低于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率包括(i) 計(jì)算位于所述目標(biāo)頻率和所述可調(diào)頻率源的預(yù)定最低 調(diào)諧頻率之間的至少一個(gè)中間點(diǎn)；以及(ii) 把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述至少一個(gè)中間點(diǎn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述至少一個(gè)中間點(diǎn)通過(guò) 方程式計(jì)算<formula>formula see original document page 2</formula>其中Fav。w是比所迷目標(biāo)頻率高的所述笫二信號(hào)的頻率；Fiarget是所述目標(biāo)頻率，以及Overshoot是預(yù)定的頻率過(guò)沖量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算后續(xù)中間點(diǎn)， 其中所述之前計(jì)算的中間點(diǎn)Fmt變?yōu)闄?quán)利要求3的方程式中的目標(biāo) 頻率FTarget，并且基于權(quán)利要求3的方程式計(jì)算后續(xù)中間點(diǎn)。
5. 如權(quán)利要求l到4中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所 述可調(diào)頻率源包括多個(gè)振蕩器，每一振蕩器能夠操作在包括所述 可調(diào)頻率源的集體調(diào)諧范圍的一部分的預(yù)定范圍上，其中控制所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到低于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率點(diǎn)包括從所述多個(gè)振蕩器中選擇這樣的調(diào)諧振蕩器，即所述調(diào)諧振 蕩器能夠(O最大限度地在所述目標(biāo)頻率之下調(diào)諧以及(ii)調(diào) 諧到所述目標(biāo)頻率。
6. 在具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻率的可調(diào)頻率源以及能夠 在低于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生第二信號(hào)的第二頻率源的多頻 率源系統(tǒng)中， 一種用于在位于所述較低頻率處的所述第二信號(hào)的 并發(fā)產(chǎn)生期間，把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的方法， 所述方法包括控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到高于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè) 頻率點(diǎn)；以及之后，控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中控制所述可調(diào)頻率源調(diào)諧 到高于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率包括(i) 計(jì)算位于所述目標(biāo)頻率和所述可調(diào)頻率源的預(yù)定最高 調(diào)諧頻率之間的至少一個(gè)中間點(diǎn)；以及(ii) 把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述至少 一個(gè)中間點(diǎn)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述至少 一個(gè)中間點(diǎn)通過(guò) 方程式計(jì)算<formula>formula see original document page 3</formula>其中Fav。id是比所述目標(biāo)頻率低的所述笫二信號(hào)的頻率；FTarget是所述目標(biāo)頻率，以及Overshoot是預(yù)定的頻率過(guò)沖量。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算后續(xù)中間點(diǎn)， 其中所述之前計(jì)算的中間點(diǎn)Fmt變?yōu)闄?quán)利要求8的方程式中的目標(biāo) 頻率FTarget，并且基于權(quán)利要求8的方程式計(jì)算后續(xù)中間點(diǎn)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述可調(diào)頻率源包括多個(gè) 振蕩器，每一個(gè)振蕩器能夠操作在包括所述可調(diào)頻率源的集體調(diào) 諧范圍的一部分的預(yù)定范圍上，其中控制所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到 高于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率點(diǎn)包括從所述多個(gè)振蕩器中選擇這樣的調(diào)諧振蕩器，即所述調(diào)諧振 蕩器能夠(i)最大限度地在所述目標(biāo)頻率之上調(diào)諧以及(ii)調(diào) 諧到所述目標(biāo)頻率。
11. 在具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻率的可調(diào)頻率源以及至少 兩個(gè)附加頻率源的多頻率源系統(tǒng)中，其中第一附加頻率源能夠在 低于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生低頻信號(hào)，并且第二附加頻率源 能夠在高于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生高頻信號(hào)，所述可調(diào)頻率 源包括一個(gè)或多個(gè)用于調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的振蕩器， 一種用于 在所述低頻信號(hào)和所述高頻信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期間，把所述可調(diào)頻 率源調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的方法，所述方法包括確定在所述高頻信號(hào)和低頻信號(hào)之間的中值點(diǎn)；選擇所述可調(diào)頻率源的振蕩器以用于調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率 源，所選振蕩器具有包括所述中值點(diǎn)和所述目標(biāo)頻率的調(diào)諧范圍， 所選振蕩器具有低頻調(diào)諧點(diǎn)、中頻帶調(diào)諧點(diǎn)以及高頻調(diào)諧點(diǎn)；確定在所述高頻信號(hào)和低頻信號(hào)之間的中值點(diǎn)是否在頻率上 高于或低于所選振蕩器的中頻帶調(diào)諧點(diǎn)；(i)如果所選振蕩器的中頻帶調(diào)諧點(diǎn)高于在所述高頻信號(hào)和 低頻信號(hào)之間的中值點(diǎn)，則選擇所選振蕩器的高頻調(diào)諧點(diǎn)和中頻 帶調(diào)諧點(diǎn)的內(nèi)插值作為所選振蕩器的開(kāi)始頻率，或者(ii)如果所 選振蕩器的中頻帶調(diào)諧點(diǎn)低于在所述高頻信號(hào)和低頻信號(hào)之間的 中值點(diǎn)，則選擇所選振蕩器的中頻帶調(diào)諧點(diǎn)和低頻調(diào)諧點(diǎn)的內(nèi)插 值作為所選振蕩器的開(kāi)始頻率；以及控制所選振蕩器從所選擇的開(kāi)始頻率調(diào)諧到所迷目標(biāo)頻率。
12. 在具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻率的可調(diào)頻率源以及多個(gè)附加頻率源的多頻率源系統(tǒng)中，其中第一附加頻率源能夠在低于 所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生低頻信號(hào)，并且第二附加頻率源能夠 在高于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生高頻信號(hào)，所述可調(diào)頻率源包 括一個(gè)或多個(gè)用于調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的振蕩器， 一種用于在所 述低頻信號(hào)和高頻信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期間，把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的方法，所述方法包括識(shí)別所述可調(diào)頻率源的、(i)具有低于所述低頻信號(hào)的最小 可調(diào)頻率、或者(ii)具有高于所述高頻信號(hào)的最大可調(diào)頻率的一 個(gè)或多個(gè)振蕩器；從所述一個(gè)或多個(gè)所識(shí)別的振蕩器中，選擇具有最大偏移的 振蕩器，所述最大偏移是從所述多個(gè)振蕩器的最低可調(diào)頻率中的 每一個(gè)到所述低頻信號(hào)或者從所述振蕩器的最高可調(diào)頻率中的每 一個(gè)到所述高頻信號(hào)而測(cè)量的；以及控制所選振蕩器以調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中控制所選振蕩器包括 識(shí)別接近頻率，所述接近頻率包括低于所述低頻信號(hào)或者高于所述高頻信號(hào)的頻率；把所選振蕩器調(diào)諧到所述接近頻率；以及在調(diào)諧到所述接近頻率之后，把所選振蕩器調(diào)諧到所述目標(biāo) 頻率。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述接近頻率低于所述 低頻信號(hào)，所述方法進(jìn)一步包括(i) 計(jì)算在所述接近頻率和所述可調(diào)頻率源的預(yù)定最低調(diào) 諧頻率之間的至少一個(gè)中間點(diǎn)；以及(O 在調(diào)諧到所述接近頻率之前，把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧 到所述至少一個(gè)中間點(diǎn)。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中通過(guò)方程式計(jì)算所述至 少一個(gè)中間點(diǎn)<formula>formula see original document page 6</formula>其中Fav。id是比所述接近頻率高的所述低頻信號(hào)的頻率； FTarget是所述接近頻率，以及Overshoot是預(yù)定的頻率過(guò)沖量。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算后續(xù)中間點(diǎn)， 其中所述之前計(jì)算的中間點(diǎn)Fmt變?yōu)闄?quán)利要求15的方程式中的接 近頻率FTarget，并且基于權(quán)利要求15的方程式計(jì)算后續(xù)中間點(diǎn)。
17，如權(quán)利要求13到16之一所述的方法，其中所述接近頻率 高于所述高頻信號(hào)，所述方法進(jìn)一步包括(i) 計(jì)算在所述接近頻率和所述可調(diào)頻率源的預(yù)定最高 調(diào)諧頻率之間的至少一個(gè)中間點(diǎn)；以及(ii) 在調(diào)諧到所述接近頻率之前，把所述可調(diào)頻率源調(diào) 諧到所述至少 一個(gè)中間點(diǎn)。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中通過(guò)方程式計(jì)算所述至 少一個(gè)中間點(diǎn)<formula>formula see original document page 6</formula>其中Fav。w是比所述接近頻率低的所述較高頻率信號(hào)的頻率； FTarget是所述接近頻率，以及Overshoot是預(yù)定的頻率過(guò)沖量。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算后續(xù)中間點(diǎn)， 其中所述之前計(jì)算的中間點(diǎn)Fmt變?yōu)闄?quán)利要求18的方程式中的目 標(biāo)頻率FTarget，并且基于權(quán)利要求18的方程式計(jì)算后續(xù)中間頻率 點(diǎn)。
20. —種多頻率源系統(tǒng)，包括可調(diào)頻率源，用于調(diào)諧到在所述多頻率源系統(tǒng)的頻譜內(nèi)的目標(biāo)頻率；以及第二頻率源，用于在所述多頻率源系統(tǒng)的頻語(yǔ)內(nèi)的高于或低 于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生第二信號(hào)，其中所述可調(diào)頻率源能夠在所述第二信號(hào)的產(chǎn)生期間調(diào)諧到 所述目標(biāo)頻率。
21. 如權(quán)利要求20所述的多頻率源系統(tǒng)，其中所述可調(diào)頻率源包括鎖相環(huán)電路。
22. 如權(quán)利要求20到21的任一權(quán)利要求所迷的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第二頻率源是固定頻率源。
23. 如權(quán)利要求20到22的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第二頻率源是可調(diào)頻率源。
24. 如權(quán)利要求20到23的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第二頻率源能夠產(chǎn)生比所述目標(biāo)頻率高的頻率信號(hào)， 所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到比所述目標(biāo)頻率低的至少 一個(gè)頻率點(diǎn)的裝置；以及用于控制所述可調(diào)頻率源以基本上調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的裝置。
25. 如權(quán)利要求24所述的多頻率源系統(tǒng)，其中所述用于控制 所迷可調(diào)頻率源以調(diào)諧到低于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率點(diǎn)的 裝置包括用于計(jì)算位于所迷目標(biāo)頻率和所述可調(diào)頻率源的預(yù)定最低調(diào) 諧頻率之間的至少一個(gè)中間點(diǎn)的裝置；以及用于把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述至少一個(gè)中間點(diǎn)的裝置。
26. 如權(quán)利要求25所述的多頻率源系統(tǒng)，其中通過(guò)方程式計(jì) 算所述至少一個(gè)中間點(diǎn)其中Fav。jd是比所述目標(biāo)頻率高的所述笫二信號(hào)的頻率； Fiarget是所述目標(biāo)頻率，以及Overshoot是預(yù)定的頻率過(guò)沖量。
27. 如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于計(jì)算后續(xù)中 間點(diǎn)的裝置，其中所述之前計(jì)算的中間點(diǎn)Fmt變?yōu)闄?quán)利要求26的 方程式中的目標(biāo)頻率點(diǎn)FTarget，并且基于權(quán)利要求26的方程式計(jì) 算后續(xù)中間點(diǎn)。
28. 如權(quán)利要求20到27的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第二頻率源能夠產(chǎn)生比所述目標(biāo)頻率低的低頻信號(hào)， 所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧高于所述目標(biāo)頻率的至少一 個(gè)頻率點(diǎn)的裝置；以及用于控制所述可調(diào)頻率源以基本上調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的裝
29. 如權(quán)利要求28所述的多頻率源系統(tǒng)，其中用于控制所述 可調(diào)頻率源以調(diào)諧到高于所述目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率的裝置包 括用于計(jì)算位于所述目標(biāo)頻率和所述可調(diào)頻率源的預(yù)定最高調(diào) 諧頻率之間的至少一個(gè)中間點(diǎn)的裝置；以及用于把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述至少一個(gè)中間點(diǎn)的裝置。
30. 如權(quán)利要求29所述的多頻率源系統(tǒng)，其中通過(guò)方程式計(jì) 算所述至少一個(gè)中間點(diǎn)其中Fav。id是比所述目標(biāo)頻率低的所述第二信號(hào)的頻率；Fhrget是所述目標(biāo)頻率，以及Overshoot是預(yù)定的頻率過(guò)沖量。
31. 如權(quán)利要求30所述的多頻率源系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于計(jì) 算后續(xù)中間點(diǎn)的裝置，其中所述之前計(jì)算的中間點(diǎn)F加變?yōu)闄?quán)利要 求31的方程式中的目標(biāo)頻率FTarget，并且基于所述方程式計(jì)算后 續(xù)中間頻率點(diǎn)。
32. 如權(quán)利要求21所述的多頻率源系統(tǒng)，其中所述鎖相環(huán)包 括環(huán)路濾波器，所述環(huán)路濾波器包括運(yùn)算放大器，其具有反相輸入、正相輸入和輸出；第一運(yùn)算放大器電容，其耦合在所述運(yùn)算放大器的所述反相 輸入和所述輸出之間；第二運(yùn)算放大器電容，其耦合在所述運(yùn)算放大器的所述正相 輸入和信號(hào)地之間；以及從由以下組成的組中選擇的至少兩個(gè)電路(i) 低過(guò)沖調(diào)諧電路，包括第一低過(guò)沖調(diào)諧電路，其被配置為耦合在所述反相輸入和所 述第一運(yùn)算放大器電容之間；以及第二低過(guò)沖調(diào)諧電路，其被配置為耦合在所述正相輸入和信 號(hào)地之間；其中所述第一和第二低過(guò)沖調(diào)諧電路能夠向所述鎖相環(huán)濾波 器提供低過(guò)沖濾波器特性；(ii) 預(yù)充電電路，包括第一預(yù)充電電路，其被配置為耦合穿過(guò)所述第一運(yùn)算放大器 電容并且能夠?qū)λ龅谝贿\(yùn)算放大器電容進(jìn)行預(yù)充電；第二預(yù)充電電路，其被配置為耦合穿過(guò)所述第二運(yùn)算放大器 電容并且能夠?qū)λ龅诙\(yùn)算放大器電容進(jìn)行預(yù)充電；以及第三預(yù)充電電路，其被配置為耦合到所述反相和所述正相輸 入并且能夠向其提供預(yù)定的充電電壓；(iii) 正常調(diào)諧電路，包括第一正常調(diào)諧電路，其被配置為耦合在所述反相輸入和所述 第一運(yùn)算放大器電容之間；以及第二正常調(diào)諧電路，其被配置為耦合在所述正相輸入和信號(hào) 地之間，其中所述第一和第二正常調(diào)諧電路能夠向所述鎖相環(huán)濾波器 提供正常濾波器特性；以及(iv) 調(diào)諧電壓測(cè)量電路，其被配置為耦合到所述運(yùn)算放大 器的輸出。
33. 如權(quán)利要求32所述的多頻率源系統(tǒng)，其中所述正常調(diào)諧 電路、低過(guò)沖電路或預(yù)充電電路中的一個(gè)被固定地耦合到所述運(yùn) 算放大器，并且其中所述正常調(diào)諧電路、低過(guò)沖電路和預(yù)充電電 路中的剩余兩個(gè)被可切換的耦合到所述運(yùn)算放大器。
34. 如權(quán)利要求32到33的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第一和第二正常調(diào)諧電路中的每一個(gè)包括并聯(lián)耦合 的電阻和電容。
35. 如權(quán)利要求32到34的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第一和第二低過(guò)沖調(diào)諧電路中的每一個(gè)包括并聯(lián)耦 合的電阻和電容。
36. 如權(quán)利要求32到36的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第一和第二預(yù)充電電路中的每一個(gè)包括電阻。
37. 如權(quán)利要求32到36的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述調(diào)諧電壓測(cè)量電路包括比較器，所述比較器具有耦 合到所述運(yùn)算放大器的輸出的第一輸入、耦合到參考電勢(shì)的第二 輸入以及輸出。
38. 如權(quán)利要求34所述的多頻率源系統(tǒng)，其中所述第一和第 二低過(guò)沖調(diào)諧電路中的每一個(gè)包括并聯(lián)耦合的電阻和電容，并且 其中所述第一和第二低過(guò)沖調(diào)諧電路中的每一個(gè)的輸入阻抗大于所述第一和第二正常調(diào)諧電路中的每一個(gè)的輸入阻抗。
39. 如權(quán)利要求38所述的多頻率源系統(tǒng)，其中所述第一和第 二低過(guò)沖調(diào)諧電路中的每一個(gè)的電阻比所述第一和笫二正常調(diào)諧 電路中的每一個(gè)的電阻至少大3倍。
40. 如權(quán)利要求38到39的任一權(quán)利要求所述的多頻率源系 統(tǒng)，其中所述第一和笫二低過(guò)沖調(diào)諧電路中的每一個(gè)的電容比所 述第一和第二正常調(diào)諧電路中的每一個(gè)的電容至少大5倍。
41. 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，用于搡作 多頻率源系統(tǒng)，其中所述多頻率系統(tǒng)具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻 率的可調(diào)頻率源，以及能夠在比所述預(yù)定頻率高的頻率處產(chǎn)生第 二信號(hào)的第二頻率源，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠在位于較高頻率 處的所述第二信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期間，將所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所 述目標(biāo)頻率，其中所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到低于所述目標(biāo)頻率的至少 一個(gè)頻率點(diǎn)的指令代碼；以及用于之后控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的指令 代碼。
42. —種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，用于操作 多頻率源系統(tǒng)，其中所述多頻率系統(tǒng)具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻 率的可調(diào)頻率源，以及能夠在比所述預(yù)定頻率低的頻率處產(chǎn)生第 二信號(hào)的第二頻率源，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠在位于較低頻率 處的所述第二信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期間，將所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所 述目標(biāo)頻率，其中所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到高于所述目標(biāo)頻率的至少 一個(gè)頻率點(diǎn)的指令代碼；以及用于之后控制所述可調(diào)頻率源以調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的指令 代碼。
43. —種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，用于操作多頻率源系統(tǒng)，所述多頻率源系統(tǒng)具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻率 的可調(diào)頻率源以及至少兩個(gè)附加頻率源，其中第一附加頻率源能 夠在低于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生低頻信號(hào)，并且第二附加頻 率源能夠在高于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生高頻信號(hào)，所述可調(diào) 頻率源包括一個(gè)或多個(gè)用于調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的振蕩器，所述 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠在所述低頻信號(hào)和高頻信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期 間，把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 口口 包括確定在所述高頻信號(hào)和低頻信號(hào)之間的中值點(diǎn)的指令代碼； 選擇所述可調(diào)頻率源的一個(gè)振蕩器用于調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率 源的指令代碼，所選振蕩器具有包括所述中值點(diǎn)和所述目標(biāo)頻率 的調(diào)諧范圍，所選擇的振蕩器具有低頻調(diào)諧點(diǎn)、中頻帶調(diào)諧點(diǎn)以 及高頻調(diào)諧點(diǎn)；確定位于所述高頻信號(hào)和低頻信號(hào)之間的所述中值點(diǎn)在頻率 上是否高于或低于所選振蕩器的所述中頻帶調(diào)諧點(diǎn)的指令代碼；用于如下地選擇內(nèi)插值作為所選振蕩器的開(kāi)始頻率的指令代 碼，即(i)如果所選振蕩器的所述中頻帶調(diào)諧點(diǎn)高于在所述高頻 信號(hào)和低頻信號(hào)之間的所述中值點(diǎn)，則選擇所選振蕩器的所述高 頻調(diào)諧點(diǎn)和中頻帶調(diào)諧點(diǎn)的內(nèi)插值作為所選振蕩器的開(kāi)始頻率， 或者(ii)如果所選振蕩器的所述中頻帶調(diào)諧點(diǎn)低于在所述高頻信 號(hào)和低頻信號(hào)之間的所述中值點(diǎn)，則選擇所選振蕩器的中頻帶調(diào) 諧點(diǎn)和低頻調(diào)諧點(diǎn)的內(nèi)插值作為所選振蕩器的開(kāi)始頻率；以及控制所選振蕩器從所選的開(kāi)始頻率調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的指 令代碼。
44. 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，用于操作 多頻率源系統(tǒng)，其中所述多頻率源系統(tǒng)具有能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo) 頻率的可調(diào)頻率源以及多個(gè)附加頻率源，其中第一附加頻率源能 夠在低于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生低頻信號(hào)，并且第二附加頻率源能夠在高于所述目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生高頻信號(hào)，所述可調(diào) 頻率源包括一個(gè)或多個(gè)用于調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的振蕩器，所述 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠在所述低頻信號(hào)和高頻信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期 間，把所述可調(diào)頻率源調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 卩口 包括識(shí)別所述可調(diào)頻率源的、(i)具有低于所述低頻信號(hào)的最小 可調(diào)頻率或者(ii)具有高于所述高頻信號(hào)的最大可調(diào)頻率的一個(gè) 或多個(gè)振蕩器的指令代碼；從所述一個(gè)或多個(gè)所識(shí)別的振蕩器中選擇具有最大偏移的振 蕩器的指令代碼，所述最大偏移是從所述多個(gè)振蕩器的最低可調(diào) 頻率中的每一個(gè)到所述低頻信號(hào)或者是從所述多個(gè)振蕩器的最高 可調(diào)頻率中的每一個(gè)到所述高頻信號(hào)而測(cè)量的；以及控制所選振蕩器調(diào)諧到所述目標(biāo)頻率的指令代碼。
全文摘要
一種多頻率源系統(tǒng)包括能夠調(diào)諧到預(yù)定目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率源以及能夠在高于或低于目標(biāo)頻率的頻率處產(chǎn)生第二信號(hào)的至少一個(gè)附加頻率源。一種用于在第二信號(hào)的并發(fā)產(chǎn)生期間把可調(diào)頻率源調(diào)諧到目標(biāo)頻率的方法包括(i)當(dāng)?shù)诙盘?hào)在頻率上高于目標(biāo)頻率時(shí)，控制可調(diào)頻率源以調(diào)諧到在頻率上低于目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率點(diǎn)，并且之后控制振蕩器以調(diào)諧到目標(biāo)頻率，或者(ii)當(dāng)?shù)诙盘?hào)在頻率上低于目標(biāo)頻率時(shí)，控制可調(diào)頻率源以調(diào)諧到在頻率上高于目標(biāo)頻率的至少一個(gè)頻率點(diǎn)，并且之后控制可調(diào)頻率源以調(diào)諧到目標(biāo)頻率。
文檔編號(hào)H03J3/00GK101278480SQ200680036596
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者B·比桑提, E·杜維維耶, F·科波拉, G·普喬, L·卡爾皮尼托, M·奧爾德頓, S·斯普里安尼 申請(qǐng)人:射頻魔力公司