專利名稱：可調(diào)節(jié)工作循環(huán)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路，且更明確地說(shuō)涉及用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的信號(hào)的電路。
背景技術(shù)：
在電子電路設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中，某些應(yīng)用要求具有受控的脈沖寬度或工作循環(huán)的數(shù)字 周期性信號(hào)的可用性。舉例來(lái)說(shuō)，一些通信接收器使用具有25%工作循環(huán)的本機(jī)振蕩器 (LO)信號(hào)。此類接收器揭示于2006年9月13日申請(qǐng)的題為“用于頻率轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)、方法和 設(shè)備(Systems, methods，and apparatus for frequency conversion)，，的第 11/531, 314 號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案中，所述專利申請(qǐng)案轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人且其內(nèi)容全文以引用的方式 并入本文中。各種電路設(shè)計(jì)可用于產(chǎn)生具有給定標(biāo)稱工作循環(huán)的信號(hào)。歸因于處理變化和/或 其它因素，信號(hào)的實(shí)際工作循環(huán)可不同于指定的標(biāo)稱工作循環(huán)。實(shí)際工作循環(huán)中的不準(zhǔn)確 性可使任何給定應(yīng)用的性能降級(jí)。提供有效技術(shù)用于調(diào)節(jié)和/或校準(zhǔn)信號(hào)的經(jīng)測(cè)量的工作 循環(huán)以補(bǔ)償此類不準(zhǔn)確性將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的信號(hào)的電路，所述電 路包含用于產(chǎn)生具有第一工作循環(huán)的第一信號(hào)的第一級(jí)；將所述第一級(jí)耦合到電源電壓 的多個(gè)可配置晶體管，所述多個(gè)可配置晶體管中的每一者由用于接通或斷開對(duì)應(yīng)可配置晶 體管的可配置電壓進(jìn)行控制，所述第一工作循環(huán)可由所述可配置電壓的設(shè)定進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的另一方面提供一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的信號(hào)的電路，所述 電路包含用于產(chǎn)生具有第一工作循環(huán)的第一信號(hào)的第一級(jí)，所述第一級(jí)包含至少一組并 聯(lián)耦合的晶體管，所述組晶體管中的每一晶體管具有可選自輸入電壓或斷開電壓的柵極電 壓。本發(fā)明的又一方面提供一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的本機(jī)振蕩器 信號(hào)的方法，所述方法包含對(duì)振蕩器的輸出的頻率進(jìn)行分頻，以產(chǎn)生同相分頻信號(hào) (dividedsignal)和正交分頻信號(hào)；確定所述同相分頻信號(hào)與所述正交分頻信號(hào)之間的第 一重疊間隔以產(chǎn)生第一本機(jī)振蕩器信號(hào)，所述第一重疊間隔由第一接通電平和第一斷開電 平來(lái)界定；以及通過調(diào)節(jié)所述第一接通電平或第二斷開電平而調(diào)節(jié)所述第一本機(jī)振蕩器信 號(hào)的工作循環(huán)。
本發(fā)明的又一方面提供一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的本機(jī)振蕩器信號(hào)的設(shè)備，所述設(shè)備包含用于對(duì)振蕩器的輸出的頻率進(jìn)行分頻以產(chǎn)生同相分頻信號(hào)和正交 分頻信號(hào)的裝置；用于確定所述同相分頻信號(hào)與所述正交分頻信號(hào)之間的第一重疊間隔以 產(chǎn)生第一本機(jī)振蕩器信號(hào)的裝置，所述第一重疊間隔由第一接通電平和第一斷開電平來(lái)界 定；以及用于通過調(diào)節(jié)所述第一接通電平或第二斷開電平而調(diào)節(jié)所述第一本機(jī)振蕩器信號(hào) 的工作循環(huán)的裝置。


圖1描繪用于從同相信號(hào)㈧和正交相位信號(hào)⑶產(chǎn)生具有25%工作循環(huán)的信號(hào) 的電路，信號(hào)A和信號(hào)B每一者具有50%工作循環(huán)。圖2描繪信號(hào)A、信號(hào)B與信號(hào)Z之間的關(guān)系。圖3描繪用于調(diào)節(jié)圖1和圖2中所描繪的信號(hào)Z的工作循環(huán)的本發(fā)明的一實(shí)施例。圖4A描繪標(biāo)注為“情況1”的第一情形，其中晶體管PO通過柵極電壓b0接通，且 其余晶體管Pl到Pn通過柵極電壓bl到bn斷開。圖4B描繪標(biāo)注為“情況2”的第二情形，其中所有晶體管PO到Pn通過柵極電壓 b0 IlJbn 接通。圖5A和圖5B描繪可變電阻區(qū)塊500和510的實(shí)施例。圖6描繪本發(fā)明的替代實(shí)施例，其中可同時(shí)調(diào)節(jié)晶體管PA和PB的有效寬度以控 制輸出信號(hào)Z的脈沖寬度。圖7描繪通信接收器的實(shí)施例，所述通信接收器包含用于將所接收的射頻(RF)信 號(hào)與本機(jī)振蕩器(LO)信號(hào)混頻以產(chǎn)生中頻(IF)信號(hào)的混頻器。圖8描繪信號(hào)1_50%、Ib_50%、Q_50%、Qb_50%彼此之間的關(guān)系。圖8A到圖 8D說(shuō)明可如何組合信號(hào)1_50%、Q_50 %, Ib_50 %, Qb_50%以產(chǎn)生信號(hào)1_25%、Q_25 %, Ib_25%、Qb_25%。圖9描繪圖7的通信接收器，其中混頻器760的IF輸出信號(hào)760為零-IF基帶信 號(hào)，即所述接收器為直接轉(zhuǎn)換接收器。圖10描繪用于校準(zhǔn)圖9中的25%工作循環(huán)電路的工作循環(huán)設(shè)定的算法的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，揭示用于調(diào)節(jié)由電路產(chǎn)生的信號(hào)的脈沖寬度和/或工作循環(huán)的技 術(shù)。圖1描繪用于從同相信號(hào)㈧和正交相位信號(hào)⑶產(chǎn)生具有25%工作循環(huán)的信號(hào) 的電路，信號(hào)A和信號(hào)B每一者具有50%工作循環(huán)。在圖1中，PMOS晶體管PA、PB和NMOS 晶體管NA、NB配置為標(biāo)準(zhǔn)兩輸入NAND門110。信號(hào)A和信號(hào)B輸入到所述NAND門，且所 述NAND門的輸出耦合到反相器120以產(chǎn)生輸出信號(hào)Z。信號(hào)Z對(duì)應(yīng)于對(duì)信號(hào)A與信號(hào)B應(yīng) 用“AND”運(yùn)算所得的輸出。圖2描繪信號(hào)A、信號(hào)B與信號(hào)Z之間的關(guān)系。在圖2中，信號(hào)A和信號(hào)B每一者 具有50%工作循環(huán)，且彼此具有正交相位關(guān)系。通過對(duì)信號(hào)A與信號(hào)B應(yīng)用“AND”運(yùn)算而 產(chǎn)生的信號(hào)Z具有25%工作循環(huán)，如圖所示。
注意本發(fā)明中所參考的用于產(chǎn)生25%工作循環(huán)的電路可容易經(jīng)修改以產(chǎn)生具有任意工作循環(huán)的信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，信號(hào)A與信號(hào)B之間的相位關(guān)系可變化以適應(yīng)產(chǎn)生具有所 要工作循環(huán)的信號(hào)?；蛘?，所述電路可經(jīng)修改以適應(yīng)兩個(gè)以上的輸入?；蛘?，可使用除NAND 門以外的邏輯門，例如NOR門或XOR門。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本文所揭示的 技術(shù)可容易應(yīng)用于此類電路，且此類實(shí)施例預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖3描繪用于調(diào)節(jié)圖1和圖2中所描繪的信號(hào)Z的工作循環(huán)的本發(fā)明的一實(shí)施例。 在圖3中，PMOS晶體管Pl到Pn 130提供于NAND門110與電源電壓VDD之間。晶體管Pl 到Pn分別由柵極電壓b0到bn控制。柵極電壓可控制是接通還是斷開每一晶體管。通過 使用柵極電壓b0到bn選擇性地?cái)嚅_晶體管Pl到Pn的一子集，可調(diào)制NAND門的輸入開關(guān) 電壓，從而允許調(diào)節(jié)信號(hào)Z的工作循環(huán)，如下文進(jìn)一步描述。在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，電壓電平Vturn_on指代斷開PMOS晶體管PA和PB 所處的電壓電平，借此允許由NMOS晶體管下拉NAND門的輸出。(注意，為了便于描述輸出 信號(hào)Z，將此電壓電平指定為“接通(turn-ON)”電壓而非“斷開(turn-OFF) ”電壓。所屬領(lǐng) 域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，所述指定為任意的且可容易以替代指定方案進(jìn)行代替)。相 反，電壓電平Vturn_off指代接通PMOS晶體管PA或PB所處的電壓電平，借此允許由接通 的PMOS晶體管上拉NAND門的輸出。圖4A描繪標(biāo)注為“情況1”的第一情形，其中晶體管PO通過柵極電壓b0接通，且 其余晶體管Pl到Pn通過柵極電壓bl到bn斷開。這可通過將柵極電壓b0設(shè)定為低電壓 且將其它柵極電壓bl到bn設(shè)定為高電壓而完成。注意在圖4A中，信號(hào)A和信號(hào)B展示為 具有非零上升和下降時(shí)間。在時(shí)間tON處，信號(hào)A為高，同時(shí)信號(hào)B剛好超過在從低向高轉(zhuǎn)變期間的電壓電平 Vturn_0nl。這促使圖3的NAND門的輸出從高向低轉(zhuǎn)變，因?yàn)閮蓚€(gè)PMOS晶體管均為斷開， 同時(shí)兩個(gè)NMOS晶體管均為接通。因此信號(hào)Z在時(shí)間tON之后不久便從低轉(zhuǎn)變到高，如圖所
7J\ ο在時(shí)間tOFF處，信號(hào)B為高，同時(shí)信號(hào)A剛好超過在從高向低轉(zhuǎn)變期間的電壓電 平VtUrn_offl。這促使NAND門的輸出從低向高轉(zhuǎn)變，因?yàn)榫w管PA接通，且晶體管NA斷 開。因此信號(hào)Z在時(shí)間tOFF之后不久便從高轉(zhuǎn)變到低，如圖所示。從圖4A注意到，信號(hào)Z具有脈沖寬度Atl，其中Atl取決于電壓電平Vturn_0nl 和VtUrn_0fTl。對(duì)于周期性信號(hào)，此解譯為工作循環(huán)Atl/τ，其中T為信號(hào)的周期。大體上，電壓電平Vturn_on和Vturn_off取決于接通或斷開的晶體管PO到Pn的 數(shù)目。對(duì)于圖4A中所展示的“情況1”，僅晶體管PO為接通的。此將對(duì)應(yīng)于比所有晶體管 PO到Pn均接通的情況低的Vturn_on和Vturn_off電平。圖4B中說(shuō)明標(biāo)注為“情況2”的 所述所有晶體管PO到Pn均接通的情形，且本文中進(jìn)一步描述所述情形。明確地說(shuō)，在情況2中，所有晶體管PO到Pn通過柵極電壓b0到bn接通。在此情 形中，Vturn_on和Vturn_off的電平(在圖4B中指定為Vturn_on2和Vturn_off2)將分 別高于如圖4A所描繪的Vturn_0nl和Vturn_offl的值。這又將使圖4B中所展示的脈沖 寬度Δ t2短于圖4A中所展示的對(duì)應(yīng)脈沖寬度Δ tl。因此情況2中的Z的工作循環(huán)短于情 況1中的Z的工作循環(huán)。對(duì)于將晶體管PO到Pn的某一任意子集接通且將區(qū)塊130中的剩余晶體管斷開的中間情況，Vturn_0n和Vturn_off的電平將大體上取決于經(jīng)接通的晶體管PO到Pn的組合大小而變化。從先前描述可了解，柵極電壓b0到bn允許對(duì)輸出信號(hào)Z的脈沖寬度進(jìn)行選擇性 調(diào)節(jié)。假定信號(hào)A和信號(hào)B為周期性的，那么輸出信號(hào)Z的工作循環(huán)也為可調(diào)節(jié)的。先前 特征可用于從信號(hào)的標(biāo)稱工作循環(huán)值調(diào)節(jié)所述信號(hào)的工作循環(huán)。舉例來(lái)說(shuō)，在圖3所展示 的實(shí)施例中，晶體管PO到Pn可用于從輸出信號(hào)Z的標(biāo)稱工作循環(huán)值25%精細(xì)調(diào)諧所述輸 出信號(hào)Z的工作循環(huán)。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，任何數(shù)目的PMOS晶體管PO到Pn與柵極電壓 b0到bn可提供于圖3的電路中，且所提供的晶體管和柵極電壓越多；在調(diào)節(jié)信號(hào)Z的工作 循環(huán)中可實(shí)現(xiàn)的分辨率就越大。晶體管PO到Pn的任何子集可由適當(dāng)柵極電壓接通或斷開 以實(shí)現(xiàn)所要脈沖寬度或工作循環(huán)。在一實(shí)施例中，為了便利于選擇所要脈沖寬度，可對(duì)晶體管PO到Pn的大小進(jìn)行二 元加權(quán)，即PO可具有寬度Wl，Pl可具有寬度2*W1，P2可具有寬度4*W1等。在替代實(shí)施例 中，PMOS晶體管PO到Pn的大小可均等。返回參看圖3，注意斷電晶體管PDN經(jīng)提供以在必要時(shí)斷開電路。這可通過將PMOS 晶體管PDN的柵極電壓bpdn設(shè)定為VDD而實(shí)現(xiàn)。在正常操作中，bpdn可連接到接地。在一實(shí)施例中，可代替圖3中所展示的并聯(lián)PMOS晶體管130而使用具有可配置電 阻的任何電路拓?fù)?。舉例來(lái)說(shuō)，圖5A描繪可變電阻區(qū)塊500。在圖5A中，展示多個(gè)串聯(lián)電 阻RO到Rn，所述串聯(lián)電阻的每一者可分別被對(duì)應(yīng)開關(guān)SO到Sn旁接(bypassable)。經(jīng)由 開關(guān)SO到Sn的動(dòng)作，節(jié)點(diǎn)X與節(jié)點(diǎn)Y之間的總電阻為可調(diào)節(jié)的。可變電阻區(qū)塊500可耦 合在圖1中的源電壓VDD與晶體管PA和PB的源極之間。輸出信號(hào)Z的脈沖寬度和因此工 作循環(huán)可由開關(guān)SO到Sn的動(dòng)作來(lái)配置。在一實(shí)施例中，開關(guān)SO到Sn可為MOS開關(guān)，且電 阻RO到Rn可為MOS電阻器。圖5B展示可變電阻區(qū)塊510的替代實(shí)施例，其中提供多個(gè)并聯(lián)電阻器，每一電阻 器與用于啟用或停用所述電阻器的開關(guān)串接。本發(fā)明的這些和其它實(shí)施例將為所屬領(lǐng)域的 一般技術(shù)人員了解，且預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，并聯(lián)NMOS晶體管(未圖示)可耦合到圖1的 電路中的晶體管NB的源極，且根據(jù)所描述的技術(shù)，可通過選擇性地啟用此類并聯(lián)NMOS晶體 管使輸出信號(hào)Z的工作循環(huán)為可調(diào)節(jié)的。此類實(shí)施例預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖6描繪本發(fā)明的替代實(shí)施例，其中可同時(shí)調(diào)節(jié)圖1中的晶體管PA和PB的有效 寬度以控制輸出信號(hào)Z的脈沖寬度。在圖6中，來(lái)自圖1的晶體管PA實(shí)施為多個(gè)并聯(lián)晶體 管PAO到PAn。晶體管PAO到PAn可分別由電壓cO到cn接通或斷開，所述電壓選擇性地將 每一晶體管的柵極耦合到輸入信號(hào)A (晶體管接通)或耦合到電源電壓VDD (晶體管斷開)。 類似地，來(lái)自圖1的晶體管PB實(shí)施為多個(gè)并聯(lián)晶體管PBO到PBn。晶體管PBO到PBn中的 每一者也可由用于控制晶體管PAO到PAn的相同電壓cO到cn接通或斷開。根據(jù)圖6的實(shí)施例，輸入開關(guān)電壓電平Vturn_on和Vturn_off可通過使用電壓c0到cn選擇性地接通或斷開晶體管PAO到PAn和PBO到PBn而調(diào)節(jié)。明確地說(shuō)，如果所有晶 體管PAO到PAn和PBO到PBn均接通(即，提供晶體管PA和PB的最大有效寬度)，那么電 壓電平Vturruon和Vturruoff將高于僅接通所述晶體管的一子集的情況(即，提供小于晶體管PA和PB中的每一者的最大有效寬度的寬度)。如參看圖4A和圖4B所見，Vturn_on 和Vturn_off的電平越高，輸出信號(hào)Z的脈沖寬度就越短。因此看出，通過使用電壓cO到 cn來(lái)選擇晶體管PA和PB的有效寬度，可控制輸出信號(hào)的脈沖寬度。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，無(wú)需使PA和PB的有效大小均為可調(diào)節(jié)的。在 一實(shí)施例中，可使僅PA或僅PB的有效大小為可調(diào)節(jié)的。或者，一組控制電壓cO到cn可提 供給PMOS晶體管中的一者，而一獨(dú)立組的控制電壓d0到dn提供給其它PMOS晶體管。此 類實(shí)施例在本發(fā)明的范圍內(nèi)。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，也可使圖1中的NMOS晶體管NA和NB的有效寬度為可配置的以調(diào)節(jié)輸出信號(hào)Z的脈沖寬度。此類實(shí)施例在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在使用替代電路而非圖3和圖6中所展示的電路來(lái)從信號(hào)A和信號(hào)B產(chǎn)生信號(hào)Z 的本發(fā)明的替代實(shí)施例中，可參看圖4A和圖4B而定義一般“接通電平”和“斷開電平”如 下。接通電平是促使輸出信號(hào)Z(或Z的反量(inverse))從高向低轉(zhuǎn)變所處的A或B的輸 入電平。類似地，斷開電平是促使輸出信號(hào)Z(或Z的反量)從低向高轉(zhuǎn)變所處的A或B的 輸入電平。對(duì)應(yīng)地，一般“接通時(shí)間”和“斷開時(shí)間”可定義為輸入信號(hào)A或B越過接通電平 或斷開電平從而促使輸出信號(hào)Z轉(zhuǎn)變的時(shí)間。在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，“接通時(shí)間”與 “斷開時(shí)間”之間的間隔可定義為“重疊間隔”。根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過改變用于從A和 B產(chǎn)生Z的給定電路的接通電平和斷開電平因此改變重疊間隔而調(diào)節(jié)信號(hào)Z的工作循環(huán)。舉例來(lái)說(shuō)，在圖3中所描繪的實(shí)施例中，接通電平對(duì)應(yīng)于PMOS晶體管PA和PB斷開 所處的電壓電平，而斷開電平對(duì)應(yīng)于PMOS晶體管PA和PB中的一者接通所處的電壓電平。 在圖6中所描繪的實(shí)施例中，接通電平對(duì)應(yīng)于下拉節(jié)點(diǎn)X所處的A或B的電壓電平，而斷開 電平對(duì)應(yīng)于上拉節(jié)點(diǎn)X所處的A或B的電壓電平。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可導(dǎo)出本文中 未揭示的用于執(zhí)行與針對(duì)圖3和圖6的電路所描述的信號(hào)產(chǎn)生功能相同的信號(hào)產(chǎn)生功能的 實(shí)施例。預(yù)期也可將接通電平、斷開電平、接通時(shí)間、斷開時(shí)間和重疊間隔的名稱應(yīng)用于此 類實(shí)施例。圖7展示用以在通信接收器中校準(zhǔn)振蕩器的工作循環(huán)的本發(fā)明技術(shù)的可能應(yīng)用。 明確地說(shuō)，圖7描繪包含混頻器740的接收器，所述混頻器740用于將所接收的射頻(RF) 信號(hào)750與電壓控制振蕩器信號(hào)700的經(jīng)處理型式混頻以產(chǎn)生中頻(IF)信號(hào)760。在本說(shuō) 明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“中頻”可表示任何頻率，包括在直接轉(zhuǎn)換接收器的情況下的零 頻率(或“基帶”)。在圖7中，電壓控制振蕩器作0))700將差動(dòng)信號(hào)700￡1、70013輸出到分頻器710。分 頻器710以一因數(shù)(例如，2或4)對(duì)頻率進(jìn)行分頻，且產(chǎn)生信號(hào)I_50%、Ib_50%、Q_50%、 Qb_50%。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，分頻器710可以除那些明確列出的因數(shù)以外 的任何因數(shù)對(duì)所述頻率進(jìn)行分頻。此類實(shí)施例預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如在其名稱中注意到，四個(gè)信號(hào)1_50%、Ib_50%、Q_50%、Qb_50%中的每一者具 有標(biāo)稱50 %工作循環(huán)。圖8描繪四個(gè)信號(hào)之間的關(guān)系。如圖8中所說(shuō)明，Ib_50 %和Qb_50 % 分別為1_50%和Q_50%的反(180度異相)型式，而1_50%和Q_50%彼此具有正交關(guān)系。返回圖7，25 %工作循環(huán)電路720輸入四個(gè)信號(hào)1_50 %、Ib_50 %, Q_50 %, Qb_50 %，且產(chǎn)生四個(gè)對(duì)應(yīng)信號(hào)1_25 %、Ib_25 %、Q_25 %、Qb_25 %，其每一者具有標(biāo)稱25 % 工作循環(huán)。利用具有25%工作循環(huán)的LO的接收器的更多細(xì)節(jié)和動(dòng)機(jī)可查閱本發(fā)明中先前參考的第11/531，314號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案。每一 25%工作循環(huán)信號(hào)可從一對(duì)50%工作循環(huán)信號(hào)產(chǎn)生。舉例來(lái)說(shuō)，信號(hào)1_50% 和0_50%可分別作為信號(hào)A和信號(hào)B輸入到圖3的電路以產(chǎn)生信號(hào)1_25%。25%工作循 環(huán)電路720可因此具備圖3中所展示的電路的四個(gè)例子以產(chǎn)生四個(gè)25%工作循環(huán)信號(hào)。圖8A到圖8D說(shuō)明可如何組合信號(hào)I_50%、Q_50%、Ib_50%、Qb_50%以產(chǎn)生信號(hào)1_25%、 Q_25%、Ib_25%、Qb_25%。注意，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，將信號(hào)命名為“同相” 或“正交”在本發(fā)明的任何特定實(shí)施例中可為不同的。使用不同命名法的此類實(shí)施例也預(yù) 期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。根據(jù)參看圖3所描述的技術(shù)，校準(zhǔn)信號(hào)750a、750b、750c、750d可經(jīng)提供以調(diào)節(jié)信 號(hào)I_25%、Ib_25%、Q_25%、Qb_25%的每一者的標(biāo)稱工作循環(huán)。校準(zhǔn)信號(hào)可經(jīng)提供以補(bǔ)償 信號(hào)的實(shí)際工作循環(huán)與標(biāo)稱值25%的任何偏差。舉例來(lái)說(shuō)，校準(zhǔn)信號(hào)750a可包含將1_25%輸出信號(hào)的工作循環(huán)設(shè)定為所要值的多個(gè)電壓b0到bn。此類電壓b0到bn可對(duì)應(yīng)于圖3中所描繪的柵極電壓。在替代實(shí)施例中，25%工作循環(huán)電路720可具備圖6中所展示的電路的四個(gè)例子 以產(chǎn)生四個(gè)25%工作循環(huán)信號(hào)。校準(zhǔn)信號(hào)750a可因此包含(例如)如圖6中所描繪的多 個(gè)電壓c0到cn。注意在一實(shí)施例中，25%工作循環(huán)電路720無(wú)需包含圖3或圖6中所揭示的可調(diào) 節(jié)工作循環(huán)電路。預(yù)期可利用允許對(duì)信號(hào)的工作循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)的任何電路。四個(gè)信號(hào)I_25%、Ib_25%、Q_25%、Qb_25%可由本機(jī)振蕩器緩沖器730緩沖。經(jīng) 緩沖的信號(hào)可接著提供到混頻器740，所述混頻器740將LO信號(hào)與傳入的RF信號(hào)750混 頻以產(chǎn)生IF信號(hào)760。在一實(shí)施例中，混頻器740包括兩個(gè)混頻器一個(gè)用于將差動(dòng)RF信 號(hào)750與由1_25%和Ib_25%組成的差動(dòng)信號(hào)混頻，且另一個(gè)用于將差動(dòng)RF信號(hào)750與由 Q_25%和Qb_25%組成的差動(dòng)信號(hào)混頻。因此可產(chǎn)生兩個(gè)IF信號(hào)同相IF信號(hào)和正交相 位IF信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，已描述用于調(diào)節(jié)由電路產(chǎn)生的信號(hào)的脈沖寬度和/或工作循環(huán)的技 術(shù)。本發(fā)明的又一方面用以最佳地設(shè)定由圖7中所描繪的25%工作循環(huán)電路產(chǎn)生的信號(hào)的 工作循環(huán)。如本文中參看圖9和圖10所說(shuō)明和描述，這可通過校準(zhǔn)設(shè)置和程序而實(shí)現(xiàn)。圖9描繪圖7的通信接收器，其中混頻器760的IF輸出信號(hào)760為零-IF基帶信 號(hào)，即所述接收器為直接轉(zhuǎn)換接收器。IF信號(hào)760進(jìn)一步供應(yīng)到基帶處理器900。基于IF 信號(hào)760，基帶處理器900產(chǎn)生校準(zhǔn)信號(hào)750a、750b、750C、750d。在一實(shí)施例中，校準(zhǔn)信號(hào) 750a、750b、750c、750d可經(jīng)設(shè)定以優(yōu)化由基帶處理器900從IF信號(hào)760測(cè)量所得的接收 器的二階輸入截取點(diǎn)(ΠΡ2)。在另一實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)信號(hào)可經(jīng)設(shè)定以使由基帶處理器 900從IF信號(hào)760測(cè)量所得的接收器的經(jīng)測(cè)量殘余邊帶(RSB)最小化。在又一實(shí)施例中， 所述校準(zhǔn)信號(hào)可經(jīng)設(shè)定以共同優(yōu)化接收器的IIP2和RSB。圖10描繪用于校準(zhǔn)圖9中的25%工作循環(huán)電路的工作循環(huán)設(shè)定的算法的一實(shí)施 例。在圖10中，校準(zhǔn)階段1100開始于步驟1000，所述步驟1000選擇用于由25%工作循環(huán) 電路產(chǎn)生的信號(hào)的工作循環(huán)設(shè)定的初始值。在一實(shí)施例中，工作循環(huán)的初始值可對(duì)應(yīng)于通 過設(shè)定校準(zhǔn)信號(hào)750a、750b、750c、750d可達(dá)到的最低工作循環(huán)。這些校準(zhǔn)信號(hào)可由基帶處 理器900選擇，如圖9中所描繪。
在步驟1010處，對(duì)應(yīng)于選定工作循環(huán)的IF信號(hào)760的參數(shù)可由基帶處理器900 測(cè)量和記錄。在一實(shí)施例中，所述相關(guān)參數(shù)可為IF信號(hào)760中存在的二階互調(diào)產(chǎn)物(IM2)。 在替代實(shí)施例中，所述相關(guān)參數(shù)可為IF信號(hào)760中存在的殘余邊帶(RSB)。在步驟1020處，算法確定是否已達(dá)到最終工作循環(huán)設(shè)定。如果未達(dá)到，那么所述 工作循環(huán)設(shè)定可在步驟1030中通過將校準(zhǔn)信號(hào)750a、750b、750c、750d設(shè)定為適當(dāng)值而前 進(jìn)到下一候選工作循環(huán)設(shè)定。所述算法接著返回到步驟1010，其中可測(cè)量對(duì)應(yīng)于新工作循 環(huán)的相關(guān)參數(shù)。一旦在步驟1020中已達(dá)到最終工作循環(huán)設(shè)定，那么算法進(jìn)行到步驟1040。以此方式，可在工作循環(huán)設(shè)定的適合范圍內(nèi)“掃測(cè)(swiped) ”在步驟1010中測(cè)得 的所述相關(guān)參數(shù)。在已掃測(cè)整個(gè)范圍之后，在步驟1040處識(shí)別對(duì)應(yīng)于所述相關(guān)參數(shù)的最佳 值的工作循環(huán)設(shè)定。在一實(shí)施例中，可識(shí)別對(duì)應(yīng)于在IF信號(hào)760中測(cè)得的最低IM2的工作 循環(huán)設(shè)定。在替代實(shí)施例中，可識(shí)別對(duì)應(yīng)于在IF信號(hào)760中測(cè)得的最低RSB的工作循環(huán)設(shè) 定。在步驟1050處，選擇在步驟1040中識(shí)別的工作循環(huán)設(shè)定且在接收器的操作階段1200 期間將其應(yīng)用于25%工作循環(huán)電路720。
雖然本文中已描述用于確定最佳工作循環(huán)設(shè)定的特定算法，但所屬領(lǐng)域的一般技 術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可應(yīng)用用于掃測(cè)過校準(zhǔn)設(shè)定以確定最佳設(shè)定的其它算法。舉例來(lái)說(shuō)，可 使用2007年9月28日申請(qǐng)的題為“對(duì)無(wú)源混頻器的偏移校正(Offset correction for passivemixers) ”的第11/864，310號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案中所揭示的校準(zhǔn)算法，所述專利申請(qǐng) 案轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)案的受讓人且其內(nèi)容全文以引用的方式并入本文中。注意還可應(yīng)用本文中所揭示的校準(zhǔn)技術(shù)來(lái)優(yōu)化除明確描述的那些參數(shù)外的任何 其它相關(guān)參數(shù)。此類實(shí)施例也預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。雖然已描述將25%工作循環(huán)用于本 機(jī)振蕩器的實(shí)施例，但可應(yīng)用本發(fā)明的校準(zhǔn)方案和工作循環(huán)調(diào)節(jié)技術(shù)來(lái)校準(zhǔn)具有任何工作 循環(huán)的信號(hào)。此類實(shí)施例將為所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員了解，且預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。基于本文中所描述的教示，應(yīng)顯而易見，本文中所揭示的一方面可獨(dú)立于任何其 它方面而實(shí)施，且這些方面中的兩者或兩者以上可以各種方式加以組合。本文中所描述的 技術(shù)可以硬件、軟件、固件或其任何組合來(lái)實(shí)施。如果以硬件實(shí)施，那么所述技術(shù)可使用數(shù) 字硬件、模擬硬件或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果以軟件實(shí)施，那么所述技術(shù)可至少部分由計(jì)算機(jī)程 序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括上面存儲(chǔ)一個(gè)或一個(gè)以上指令或代碼的計(jì)算機(jī)可 讀媒體。借助實(shí)例而不是限制，此計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含例如同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (SDRAM)的RAM、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)、ROM、電可擦除可編 程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、快閃存儲(chǔ)器、CD-ROM或其它光 盤存儲(chǔ)裝置、磁盤存儲(chǔ)裝置或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或可用于攜載或存儲(chǔ)呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 的形式的所要程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它有形媒體。與計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)可讀媒體相關(guān)聯(lián)的指令或代碼可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，例如 由例如一個(gè)或一個(gè)以上數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、通用微處理器、ASIC、FPGA或其它等效集成 或離散邏輯電路等一個(gè)或一個(gè)以上處理器執(zhí)行。在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，將了解，當(dāng)一元件被稱作“連接到”或“耦合到”另一 元件時(shí)，其可直接連接到或耦合到所述另一元件或可存在介入元件。相比之下，當(dāng)一元件被 稱作“直接連接到”或“直接耦合到”另一元件時(shí)，不存在介入元件。
本文已描述若干方面和實(shí)例。然而，對(duì)這些實(shí)例的各種修改是可能的，且本文中所提出的原理也可應(yīng)用于其它方面。這些和其它方面在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的信號(hào)的電路，所述電路包含第一級(jí)，其用于產(chǎn)生具有第一工作循環(huán)的第一信號(hào)；多個(gè)可配置晶體管，其將所述第一級(jí)耦合到電源電壓，所述多個(gè)可配置晶體管中的每一者由用于接通或斷開對(duì)應(yīng)可配置晶體管的可配置電壓進(jìn)行控制，所述第一工作循環(huán)可由所述可配置電壓的設(shè)定進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述多個(gè)可配置晶體管彼此并聯(lián)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，每一可配置電壓耦合到所述對(duì)應(yīng)可配置晶體管的柵極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，所述第一級(jí)包含兩輸入NAND門，所述NAND門包含耦合 到兩個(gè)串聯(lián)NMOS晶體管的兩個(gè)并聯(lián)PMOS晶體管，所述第一信號(hào)為所述NAND門的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，所述多個(gè)可配置晶體管為大小經(jīng)二元加權(quán)的PMOS晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，所述NAND門的所述兩個(gè)輸入耦合到具有50%工作循 環(huán)的第一輸入信號(hào)和具有50%工作循環(huán)的第二輸入信號(hào)，所述第一與第二信號(hào)具有正交相 位差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其進(jìn)一步包含 反相器，其耦合到所述NAND門的所述輸出；以及 斷電晶體管，其將所述反相器耦合到電源電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述多個(gè)可配置晶體管串聯(lián)耦合，每一可配置電壓通 過斷開或閉合與所述可配置晶體管串聯(lián)耦合的開關(guān)而接通或斷開所述對(duì)應(yīng)可配置晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述多個(gè)可配置晶體管彼此并聯(lián)，所述電源電壓為接 地電壓。
10.一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的信號(hào)的電路，所述電路包含第一級(jí)，其用于產(chǎn)生具有第一工作循環(huán)的第一信號(hào)，所述第一級(jí)包含至少一組并聯(lián)耦 合的晶體管，所述一組晶體管中的每一晶體管具有可選自輸入電壓或斷開電壓的柵極電 壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，所述第一級(jí)為NAND門，所述第一級(jí)包含兩組并聯(lián)耦 合的晶體管，所述兩組晶體管的第一組中的每一晶體管具有可選自第一輸入電壓或固定斷 開電壓的柵極電壓，所述兩組晶體管的第二組中的每一晶體管具有可選自第二輸入電壓或 固定斷開電壓的柵極電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路，所述第一和第二輸入電壓每一者具有50%工作循 環(huán)，所述第一和第二輸入電壓彼此間進(jìn)一步具有正交相位差。
13.一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的本機(jī)振蕩器信號(hào)的方法，所述方法包含 對(duì)振蕩器的輸出的頻率進(jìn)行分頻，以產(chǎn)生同相分頻信號(hào)和正交分頻信號(hào)；通過確定所述同相分頻信號(hào)與所述正交分頻信號(hào)之間的第一重疊間隔而產(chǎn)生第一本 機(jī)振蕩器信號(hào)，所述第一重疊間隔由第一接通電平和第一斷開電平來(lái)界定；以及通過調(diào)節(jié)所述第一接通電平或第二斷開電平而調(diào)節(jié)所述第一本機(jī)振蕩器信號(hào)的所述 工作循環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其進(jìn)一步包含對(duì)所述振蕩器的所述輸出的所述頻率進(jìn)行分頻，以產(chǎn)生逆同相分頻信號(hào)和逆正交分頻信號(hào)；確定所述同相分頻信號(hào)與所述逆正交分頻信號(hào)之間的第二重疊間隔以產(chǎn)生第二本機(jī) 振蕩器信號(hào)，所述第二重疊間隔由第二接通電平和第二斷開電平來(lái)界定；以及通過調(diào)節(jié)所述第二接通電平或所述第二斷開電平而調(diào)節(jié)所述第二本機(jī)振蕩器信號(hào)的 所述工作循環(huán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包含將射頻(RF)信號(hào)與包含所述第一和第二本機(jī)振蕩器信號(hào)的差動(dòng)本機(jī)振蕩器信號(hào)混頻 以產(chǎn)生第一中頻(IF)信號(hào)；測(cè)量所述第一 IF信號(hào)的特性；響應(yīng)于所述第一 IF信號(hào)的所述測(cè)得的特性而調(diào)節(jié)所述第一或第二本機(jī)振蕩器信號(hào)的 所述工作循環(huán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，所述第一IF信號(hào)的所述特性為二階互調(diào)產(chǎn)物 (IM2)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述響應(yīng)于所述第一IF信號(hào)的所述測(cè)得的特性而調(diào) 節(jié)所述第一或第二本機(jī)振蕩器信號(hào)的所述工作循環(huán)包含調(diào)節(jié)所述第一或第二本機(jī)振蕩器 信號(hào)的所述工作循環(huán)以使所述測(cè)得的IM2最小化。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，所述第一IF信號(hào)的所述特性為殘余邊帶(RSB)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述響應(yīng)于所述第一IF信號(hào)的所述測(cè)得的特性而調(diào) 節(jié)所述第一或第二本機(jī)振蕩器信號(hào)的所述工作循環(huán)包含調(diào)節(jié)所述第一或第二本機(jī)振蕩器 信號(hào)的所述工作循環(huán)以使所述測(cè)得的RSB最小化。
20.一種用于產(chǎn)生具有可調(diào)節(jié)的工作循環(huán)的本機(jī)振蕩器信號(hào)的設(shè)備，所述設(shè)備包含 用于對(duì)振蕩器的輸出的頻率進(jìn)行分頻以產(chǎn)生同相分頻信號(hào)和正交分頻信號(hào)的裝置； 用于通過確定所述同相分頻信號(hào)與所述正交分頻信號(hào)之間的第一重疊間隔而產(chǎn)生第一本機(jī)振蕩器信號(hào)的裝置，所述第一重疊間隔由第一接通電平和第一斷開電平來(lái)界定；以 及用于通過調(diào)節(jié)所述第一接通電平或第二斷開電平來(lái)調(diào)節(jié)所述第一本機(jī)振蕩器信號(hào)的 所述工作循環(huán)的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于對(duì)所述振蕩器的所述輸出的所述頻率進(jìn)行分頻以產(chǎn)生逆同相分頻信號(hào)和逆正交 分頻信號(hào)的裝置；用于確定所述同相分頻信號(hào)與所述逆正交分頻信號(hào)之間的第二重疊間隔以產(chǎn)生第二 本機(jī)振蕩器信號(hào)的裝置，所述第二重疊間隔由第二接通電平和第二斷開電平來(lái)界定；以及用于通過調(diào)節(jié)所述第二接通電平或所述第二斷開電平而調(diào)節(jié)所述第二本機(jī)振蕩器信 號(hào)的所述工作循環(huán)的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于將射頻(RF)信號(hào)與包含所述第一和第二本機(jī)振蕩器信號(hào)的差動(dòng)本機(jī)振蕩器信號(hào) 混頻以產(chǎn)生第一中頻(IF)信號(hào)的裝置；用于測(cè)量所述第一 IF信號(hào)的特性的裝置；用于響應(yīng)于所述第一 IF信號(hào)的所述測(cè)得的特性而調(diào)節(jié)所述第一或第二本機(jī)振蕩器信 號(hào)的所述工作循環(huán)的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，所述第一IF信號(hào)的所述特性為二階互調(diào)產(chǎn)物 (IM2)。
24.一種用于產(chǎn)生本機(jī)振蕩器(LO)信號(hào)的方法，所述方法包含 產(chǎn)生同相(I)本機(jī)振蕩器信號(hào)；產(chǎn)生正交相位(Q)本機(jī)振蕩器信號(hào)，所述I和Q信號(hào)具有第一工作循環(huán)；以及 將所述I信號(hào)和所述Q信號(hào)輸入到電路以用于確定間隔，其中所述I信號(hào)與所述Q信 號(hào)重疊，所述電路產(chǎn)生具有小于所述第一工作循環(huán)的第二工作循環(huán)的同相LO信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，所述電路包含用于對(duì)所述I信號(hào)和所述Q信號(hào)執(zhí)行 AND運(yùn)算的AND電路。
全文摘要
本發(fā)明揭示用于對(duì)由電路產(chǎn)生的信號(hào)的工作循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)和編程的技術(shù)。在一實(shí)施例中，并聯(lián)晶體管耦合在NAND門與電源電壓之間。選擇性地啟用所述并聯(lián)晶體管會(huì)調(diào)節(jié)所述NAND門的開關(guān)點(diǎn)，借此允許控制輸出信號(hào)的脈沖寬度。在一替代實(shí)施例中，選擇性地變化所述NAND門中的PMOS晶體管對(duì)NMOS晶體管的大小以實(shí)現(xiàn)相同效果。本發(fā)明進(jìn)一步揭示將所述技術(shù)應(yīng)用于校準(zhǔn)接收器以使經(jīng)測(cè)量的二階互調(diào)產(chǎn)物和/或殘余邊帶最小化。
文檔編號(hào)H03K5/156GK101849355SQ200880114749
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2008年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
發(fā)明者安東尼·弗蘭西斯·塞戈里亞, 弗雷德里克·博敘 申請(qǐng)人:高通股份有限公司