三分正交分頻器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)涉及三分正交分頻器。一種本機(jī)振蕩器包括耦合到VCO的輸出的可編程分頻器。可將所述分頻器設(shè)定為三分頻。不管除數(shù)如何，所述分頻器輸出相位彼此相差九十度的正交信號(hào)(I，Q)。為進(jìn)行三分，所述分頻器包括三分頻器。所述三分頻器包括三分電路、延遲電路和反饋電路。所述三分電路對(duì)來(lái)自所述VCO的信號(hào)進(jìn)行分頻，并從其產(chǎn)生相位彼此相差一百二十度的三個(gè)信號(hào)C、A′和B。所述延遲電路將信號(hào)A′延遲以產(chǎn)生所述信號(hào)A′的延遲版本A。所述反饋電路控制所述延遲電路，使得所述延遲版本A(I)相對(duì)于所述信號(hào)C(Q)為九十度異相。
【專(zhuān)利說(shuō)明】三分正交分頻器
[0001]分案申請(qǐng)的相關(guān)信息
[0002]本申請(qǐng)為發(fā)明名稱(chēng)為“三分正交分頻器”的原中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。原申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00980131897.9 ;原申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2009年8月18日。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]所揭示的實(shí)施例涉及分頻器。
【背景技術(shù)】
[0004]圖1 (現(xiàn)有技術(shù))是本機(jī)振蕩器I的一個(gè)實(shí)例的圖。無(wú)線電接收器和無(wú)線電發(fā)射器(例如在蜂窩式電話中發(fā)現(xiàn)的無(wú)線電接收器和無(wú)線電發(fā)射器)常常涉及多個(gè)此類(lèi)本機(jī)振蕩器。此類(lèi)型的本機(jī)振蕩器通常涉及參考時(shí)鐘源2、鎖相環(huán)3和分頻器4。在所說(shuō)明的實(shí)例中，相位檢測(cè)器5從參考時(shí)鐘源2接收參考時(shí)鐘信號(hào)REF且還從分頻器6接收反饋信號(hào)。相位檢測(cè)器5輸出被供應(yīng)到電荷泵7的相位誤差信號(hào)。電荷泵7的輸出由環(huán)路濾波器8進(jìn)行濾波以產(chǎn)生電壓電平信號(hào)。所述電壓電平信號(hào)被供應(yīng)到壓控振蕩器(VC0)9的控制輸入引線上。VC09的控制輸入引線上的電壓確定由VC09輸出的信號(hào)VC0_0UT的頻率。分頻器6對(duì)VC0_0UT進(jìn)行分頻，并將所得分頻信號(hào)供應(yīng)到相位檢測(cè)器5作為反饋信號(hào)。當(dāng)鎖相環(huán)被鎖定時(shí)，反饋信號(hào)與信號(hào)REF同相，且VC0_0UT的頻率由分頻器6所除的除數(shù)來(lái)確定。VC0_OUT的頻率是所述除數(shù)與參考時(shí)鐘REF的頻率的乘積。VC0_0UT信號(hào)通常未被輸出為本機(jī)振蕩器輸出信號(hào)(LO)，而是由第二分頻器4將VC0_0UT信號(hào)分頻到較低頻率。分頻器4可(例如)被設(shè)定為通過(guò)相對(duì)小的整數(shù)(例如，二或四或八)來(lái)分頻。
[0005]在蜂窩式電話內(nèi)的集成式收發(fā)器集成電路的情況下，常常需要制造收發(fā)器集成電路使得可使用相同集成電路設(shè)計(jì)以在多個(gè)不同頻帶中的任一者中通信。圖2(現(xiàn)有技術(shù))陳述各種頻帶的實(shí)例，可能需要單一接收器(在蜂窩式電話的收發(fā)器集成電路內(nèi))經(jīng)由所述頻帶來(lái)通信。圖2的最右邊兩列指示所需的待產(chǎn)生的本機(jī)振蕩器(LO)信號(hào)的輸出頻率。標(biāo)示為“L0分頻器”的列指示分頻器4所除的數(shù)。標(biāo)示為“VC0輸出MIN”和“VC0輸出MAX”的兩個(gè)列陳述產(chǎn)生所要LO MIN和LO MAX所需的對(duì)應(yīng)VCO輸出頻率(給定LO分頻器列中的所規(guī)定除數(shù))。應(yīng)注意,為產(chǎn)生所要頻率的所需本機(jī)振蕩器輸出信號(hào)，VCO輸出頻率必須能夠從2950兆赫變化到5380兆赫。此為相對(duì)寬的VCO調(diào)諧范圍。可能難以實(shí)現(xiàn)具有寬調(diào)諧范圍的VC0，或出于其它原因可能不希望必須提供此寬的VCO調(diào)諧范圍。
[0006]如果可將分頻器4設(shè)定為三分，則有可能減小VCO調(diào)諧范圍。盡管已知進(jìn)行三分頻的分頻器，但這些分頻器一般不可用，因?yàn)樗谋緳C(jī)振蕩器輸出信號(hào)常常實(shí)際上并非僅一個(gè)信號(hào)(LO)，而是一對(duì)信號(hào)，其中所述信號(hào)中的一者的相位相對(duì)于所述信號(hào)中的另一者為九十度異相。將這些LO信號(hào)稱(chēng)作正交信號(hào)，或稱(chēng)本機(jī)振蕩器信號(hào)“處于正交”。常常使用字母I和Q來(lái)表示這些正交信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，其它接收器電路可能需要正交信號(hào)以執(zhí)行相移鍵控調(diào)制和/或執(zhí)行圖像消除。
[0007]圖3(現(xiàn)有技術(shù))是現(xiàn)有技術(shù)三分頻器10的一實(shí)例，其由H.奧奎(H.0guey)和C.維托茲(C.Vittoz)于1973年陳述于標(biāo)題為“低功率消耗與高頻率(Low PowerConsumption And High Frequency)，，(電子期干丨J (Electronics Letters)，第 17 期，第9卷，1973年8月23日)的文章中。圖4(現(xiàn)有技術(shù))是說(shuō)明電路的操作的波形圖。當(dāng)將頻率為3F的輸入時(shí)鐘信號(hào)CLK供應(yīng)到輸入引線11上時(shí)，電路分別在節(jié)點(diǎn)12、13和14上產(chǎn)生頻率為F的三個(gè)信號(hào)A、B和C。所述信號(hào)A、B和C中沒(méi)有兩個(gè)信號(hào)是相對(duì)于彼此為九十度異相的，因此如果將產(chǎn)生正交本機(jī)振蕩器輸出信號(hào)，則不將此分頻器用于圖1的本機(jī)振蕩器I中的分頻器4。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]一種本機(jī)振蕩器包括耦合到壓控振蕩器(VCO)的輸出的可編程分頻器。可將所述可編程分頻器設(shè)定為三分。不管可編程分頻器所除的數(shù)如何，可編程分頻器輸出百分之五十工作循環(huán)的正交信號(hào)(I，Q)，所述正交信號(hào)(I，Q)的相位彼此相差九十度。為三分，分頻器包括三分頻器。所述三分頻器包括三分電路、延遲電路和反饋電路。三分電路對(duì)從VCO接收的輸入信號(hào)進(jìn)行分頻，并從其產(chǎn)生三個(gè)信號(hào)C、A,和B，所述三個(gè)信號(hào)C、A,和B的相位彼此相差一百二十度。延遲電路將第二信號(hào)A'延遲以產(chǎn)生所述第二信號(hào)的延遲版本A。反饋電路控制延遲電路，使得延遲版本A相對(duì)于第一信號(hào)C為九十度異相。延遲版本A可用作正交信號(hào)I，且第一信號(hào)C可用作正交信號(hào)Q。反饋環(huán)自動(dòng)校正電路操作中歸因于半導(dǎo)體制造處理中的溫度改變、供應(yīng)電壓改變和/或變化而引起的改變和/或變化。
[0009]可將可編程分頻器實(shí)現(xiàn)于蜂窩式電話內(nèi)的RF收發(fā)器集成電路中。數(shù)字基帶集成電路中執(zhí)行指令的處理器可通過(guò)跨越總線將適當(dāng)?shù)目刂菩畔臄?shù)字基帶集成電路傳送到RF收發(fā)器集成電路來(lái)設(shè)定可編程分頻器所除的除數(shù)。
[0010]在一個(gè)特定實(shí)例中，反饋電路包括數(shù)字邏輯部分和平均與比較電路部分。所述數(shù)字邏輯部分接收信號(hào)A和C，并產(chǎn)生指示信號(hào)A的第一沿與信號(hào)C的一沿之間的時(shí)間量Tl的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字邏輯部分還產(chǎn)生指示信號(hào)C的所述沿與信號(hào)A的第二沿之間的時(shí)間量T2的數(shù)字信號(hào)。指示時(shí)間量Tl的數(shù)字信號(hào)被轉(zhuǎn)換為指示時(shí)間量Tl的電壓電平信號(hào)。指示時(shí)間量T2的數(shù)字信號(hào)被轉(zhuǎn)換為指示時(shí)間量T2的電壓電平信號(hào)。所述兩個(gè)電壓電平信號(hào)被供應(yīng)到運(yùn)算放大器的輸入以使得運(yùn)算放大器產(chǎn)生控制信號(hào)。所述控制信號(hào)被轉(zhuǎn)換為供應(yīng)到延遲電路的偏置電壓控制信號(hào)。經(jīng)由此反饋環(huán)，反饋電路操作以控制延遲電路的延遲以使得信號(hào)C與信號(hào)A之間的相位差為九十度。
[0011]上述內(nèi)容為概要且因此必然含有細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化、概括和省略；因此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，所述概要僅是說(shuō)明性的，且并不意味以任何方式為限制性的。如僅由權(quán)利要求書(shū)界定的本文中所描述的裝置和/或過(guò)程的其它方面、發(fā)明性特征和優(yōu)勢(shì)將在本文中所陳述的非限制性詳細(xì)描述中變得顯而易見(jiàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1(現(xiàn)有技術(shù))是可用于蜂窩式電話中的本機(jī)振蕩器的一個(gè)實(shí)例的圖。
[0013]圖2 (現(xiàn)有技術(shù))是說(shuō)明圖1的本機(jī)振蕩器的VCO如何具有不合意寬的VCO調(diào)諧范圍的圖表。
[0014]圖3(現(xiàn)有技術(shù))是現(xiàn)有技術(shù)三分頻器電路的圖。[0015]圖4(現(xiàn)有技術(shù))是說(shuō)明圖3的現(xiàn)有技術(shù)三分頻器電路的操作的波形圖。
[0016]圖5是根據(jù)一個(gè)新穎方面的移動(dòng)通信裝置100的高級(jí)方框圖。
[0017]圖6是圖5的RF收發(fā)器集成電路103的更詳細(xì)方框圖。
[0018]圖7是圖6的本機(jī)振蕩器111的更詳細(xì)圖。
[0019]圖8是圖7的本機(jī)振蕩器111的可編程分頻器202的更詳細(xì)圖。
[0020]圖9是說(shuō)明圖7的本機(jī)振蕩器111的VCO如何具有比圖1的現(xiàn)有技術(shù)電路的VCO窄的VCO調(diào)諧范圍的圖表。
[0021]圖10是圖8的新穎三分頻器300的電路圖。
[0022]圖11是說(shuō)明圖10的新穎三分頻器300的操作的波形圖。
[0023]圖1IA是說(shuō)明信號(hào)A&Cb和A&C是如何被轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)電壓電平信號(hào)A&Cb (AVE)和A&C (AVE)的波形圖。
[0024]圖12是圖10的三分頻器300的反饋電路402和延遲電路401的另一實(shí)施例的電路圖。
[0025]圖13是根據(jù)一個(gè)新穎方面的方法500的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖5是根據(jù)一個(gè)新穎方面的一種特定類(lèi)型的移動(dòng)通信裝置100的極簡(jiǎn)化高級(jí)方框圖。在此特定實(shí)例中，移動(dòng)通信裝置100是3G蜂窩式電話，其能夠根據(jù)碼分多址(CDMA)蜂窩式電話通信協(xié)議或GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))蜂窩式電話通信協(xié)議而操作。所述蜂窩式電話包括(除未說(shuō)明的若干其它部件外)天線102和兩個(gè)集成電路103與104。將集成電路104稱(chēng)為“數(shù)字基帶集成電路”或“基帶處理器集成電路”。數(shù)字基帶集成電路104包括(除未說(shuō)明的其它部件外)執(zhí)行存儲(chǔ)于處理器可讀媒體106中的指令的數(shù)字處理器105。處理器105可使得跨總線107和總線接口 108A以及總線導(dǎo)體109而傳送信息，并將信息傳送到集成電路103的總線接口 108B。集成電路103是RF收發(fā)器集成電路。將RF收發(fā)器集成電路103稱(chēng)為“收發(fā)器”，因?yàn)槠浒òl(fā)射器以及接收器。
[0027]圖6是圖5的RF收發(fā)器集成電路103的更詳細(xì)方框圖。接收器包括被稱(chēng)為“接收鏈”110的部分以及本機(jī)振蕩器111。當(dāng)蜂窩式電話正接收時(shí)，高頻RF信號(hào)112接收于天線102上。來(lái)自信號(hào)112的信息傳遞通過(guò)雙工器113并傳遞到接收鏈110中。信號(hào)112由低噪聲放大器(LNA) 115放大并由混頻器116下變頻。所得的經(jīng)下變頻的信號(hào)由基帶濾波器117進(jìn)行濾波并被傳遞到數(shù)字基帶集成電路104。數(shù)字基帶集成電路104中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器118將所述信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，且所得的數(shù)字信息由數(shù)字基帶集成電路104中的數(shù)字電路來(lái)處理。數(shù)字基帶集成電路104通過(guò)控制導(dǎo)體127和128上的由本機(jī)振蕩器111供應(yīng)到混頻器116的正交本機(jī)振蕩器信號(hào)I和Q的頻率來(lái)調(diào)諧接收器。
[0028]如果蜂窩式電話正發(fā)射，則待發(fā)射的信息由數(shù)字基帶集成電路104中的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器119轉(zhuǎn)換為模擬形式，并被供應(yīng)到“發(fā)射鏈” 120?；鶐V波器121濾除歸因于數(shù)/模轉(zhuǎn)換過(guò)程而引起的噪聲。在本機(jī)振蕩器123的控制下，混頻器塊122接著將信號(hào)上變頻為高頻信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器放大器124和外部功率放大器125放大所述高頻信號(hào)以驅(qū)動(dòng)天線102，使得從天線102發(fā)射高頻RF信號(hào)126。數(shù)字基帶集成電路104通過(guò)控制由本機(jī)振蕩器123供應(yīng)到混頻器122的本機(jī)振蕩器正交信號(hào)I和Q的頻率來(lái)調(diào)諧發(fā)射器。箭頭130表示如下信息:從數(shù)字基帶集成電路104經(jīng)由總線接口 108A、跨總線導(dǎo)體109、經(jīng)由總線接口 108B并經(jīng)由導(dǎo)體131和132而傳送到本機(jī)振蕩器111以設(shè)定本機(jī)振蕩器111內(nèi)的分頻器所除的除數(shù)，如下文進(jìn)一步詳細(xì)解釋。
[0029]圖7是本機(jī)振蕩器111的更詳細(xì)圖。本機(jī)振蕩器111包括參考時(shí)鐘源200 (此處由導(dǎo)體識(shí)別)、頻率合成器201和新穎的可編程分頻器202。在所說(shuō)明的實(shí)例中，頻率合成器201是模擬鎖相環(huán)(PLL)，其包括相位檢測(cè)器203、電荷泵204、環(huán)路濾波器205、壓控振蕩器(VCO) 206和分頻器207。通過(guò)分別設(shè)定導(dǎo)體127和128上的本機(jī)振蕩器輸出正交信號(hào)I和Q的頻率來(lái)調(diào)諧接收鏈110的接收器。正交信號(hào)I和Q的頻率由分頻器207所除的除數(shù)和可編程分頻器202所除的除數(shù)來(lái)確定。參考時(shí)鐘REF的頻率是固定的。分頻器207所除的除數(shù)由被供應(yīng)到控制導(dǎo)體131上的值來(lái)設(shè)定。分頻器202所除的除數(shù)由被供應(yīng)到控制導(dǎo)體132上的值來(lái)設(shè)定。在此實(shí)例中，圖5的數(shù)字基帶集成電路104經(jīng)由總線109來(lái)控制這些除數(shù)值。
[0030]圖8是圖7的新穎可編程分頻器202的更詳細(xì)圖?？删幊谭诸l器202包括新穎的三分頻器300、漣波分頻器301和多路復(fù)用電路302。來(lái)自VC0206的VC0_0UT信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)體208而被接收到分頻器202的輸入引線303上。漣波分頻器301是具有若干級(jí)的二進(jìn)制分頻器。第一級(jí)輸出頻率是信號(hào)VC0_0UT的頻率的一半的一組正交信號(hào)。在圖8中，將這些信號(hào)標(biāo)示為DIV2。第二級(jí)輸出頻率是信號(hào)VC0_0UT的頻率的四分之一的一組正交信號(hào)。在圖8中，將這些信號(hào)標(biāo)示為DIV4。新穎的三分頻器300對(duì)信號(hào)VC0_0UT進(jìn)行三分頻，并輸出頻率是VC0_0UT的頻率的三分之一的一組正交信號(hào)。在圖8中，將這些信號(hào)標(biāo)示為DIV3。由控制導(dǎo)體132上的數(shù)字值來(lái)確定將所述三組正交信號(hào)中的哪一者從分頻器202輸出到輸出引線304和305上。盡管將多路復(fù)用器符號(hào)說(shuō)明為表示多路復(fù)用功能，但不需要使用多路復(fù)用器。在一個(gè)實(shí)例中，來(lái)自塊300和301的三個(gè)I輸出導(dǎo)體耦合在一起，且來(lái)自塊300和301的三個(gè)Q輸出導(dǎo)體耦合在一起?？刂茖?dǎo)體132上的控制值使塊300和301中的適當(dāng)一者能夠?qū)⑦m當(dāng)?shù)囊唤MI和Q信號(hào)驅(qū)動(dòng)到輸出引線304和305上。所述輸出引線304和305中的每一者因此充當(dāng)一種線“或”輸出。
[0031]圖9是說(shuō)明由新穎的分頻器202實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)的圖表。分頻器202可進(jìn)行二分頻或三分頻或四分頻。對(duì)于所有三個(gè)除數(shù)值來(lái)說(shuō)，分頻器202輸出正交信號(hào)I和Q。應(yīng)注意，在圖9的圖表中，相同頻帶和相同“L0 MIN”與“L0 MAX”頻率顯現(xiàn)為與圖2的現(xiàn)有技術(shù)圖表中一樣，但應(yīng)注意，在圖9的圖表中，“L0分頻器”列指示在兩種情況下VC0_0UT被三分頻。結(jié)果，在圖9的情況下，VCO調(diào)諧范圍從圖2的寬范圍減小到從3610兆赫到5380兆赫的較窄調(diào)諧范圍。在每一頻帶操作情形下，VC0_0UT頻率的設(shè)定和“L0分頻器”值的設(shè)定處于數(shù)字基帶集成電路104的處理器105的控制下，如上文所解釋。在一個(gè)有利方面中，設(shè)定VC0_OUT的頻率和分頻器202所除的除數(shù)，使得頻率合成器201可為具有相對(duì)窄的VCO調(diào)諧范圍的類(lèi)型。
[0032]圖10是一種用以實(shí)施圖8的新穎的三分頻器300的方式的更詳細(xì)圖。分頻器300包括三分頻器400、延遲電路401和反饋電路402。反饋電路402又包括數(shù)字邏輯部分403和平均與比較電路部分404。
[0033]在一個(gè)實(shí)例中，分頻器400為上文在圖3中所說(shuō)明的分頻器。分頻器400包括被組織為三個(gè)級(jí)(如所說(shuō)明)的十二個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)405-416。第一級(jí)涉及第一 P溝道FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET) 405、第二 PFET407、第一 N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NFET) 406和第二 NFET408。PFET405和NFET406的柵極連接在一起，且PFET405和NFET 406的漏極連接在一起。第二 PFET407的漏極耦合到第一 PFET405的源極，且第二 NFET 408的漏極耦合到第一 NFET406的源極。第二 PFET407的源極連接到供應(yīng)電壓總線416，且第二 NFET408的源極連接到接地總線417。晶體管的第二級(jí)和第三級(jí)以類(lèi)似方式耦合在一起。當(dāng)將頻率為3F的輸入時(shí)鐘信號(hào)CLK(VCO_OUT)供應(yīng)到輸入引線418上時(shí)，分頻器400分別在節(jié)點(diǎn)419、420和421上產(chǎn)生三個(gè)信號(hào)C、Ai和B。這些信號(hào)中的每一者具有約百分之五十的工作循環(huán)。第二信號(hào)A'相對(duì)于第一信號(hào)C為約120度異相,且第三信號(hào)B相對(duì)于第二信號(hào)A'為約120度異相，且第一信號(hào)C相對(duì)于第三信號(hào)B為約120度異相。
[0034]節(jié)點(diǎn)419上的第一信號(hào)C作為正交信號(hào)Q被供應(yīng)到輸出引線422上。第二信號(hào)A,被供應(yīng)到延遲電路401。延遲電路401通過(guò)將第二信號(hào)A'傳遞通過(guò)一對(duì)反相器電路423和424而產(chǎn)生所述第二信號(hào)的延遲版本A。延遲電路401將所得的延遲版本A作為正交信號(hào)I而輸出到輸出引線425上。
[0035]反饋電路402操作以經(jīng)由延遲電路401來(lái)控制延遲，使得輸出引線425上的信號(hào)A相對(duì)于輸出引線422上的信號(hào)C為九十度異相。數(shù)字邏輯部分403包括在節(jié)點(diǎn)427上產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)的第一邏輯“與”門(mén)426，所述數(shù)字信號(hào)指示第二信號(hào)的延遲版本A的第一上升沿與第一信號(hào)C的下一上升沿之間的時(shí)間量Tl。數(shù)字邏輯部分403包括在節(jié)點(diǎn)429上產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)的第二邏輯“與”門(mén)428，所述數(shù)字信號(hào)指示第一信號(hào)C的上升沿與第二信號(hào)的延遲版本A的第二下降沿之間的時(shí)間量T2。第二信號(hào)的延遲版本A的第一上升沿與第二信號(hào)的延遲版本A的第二下降沿界定延遲版本A的高脈沖周期(延遲版本A處于數(shù)字邏輯高的持續(xù)時(shí)間)。
[0036]在圖10的實(shí)例中，如果時(shí)間周期Tl與T2相等，則輸出引線425上的信號(hào)I與輸出引線422上的信號(hào)Q將相對(duì)于彼此為九十度異相。平均與比較電路部分404具有第一 RC低通濾波器430和第二 RC低通濾波器431。第一 RC低通濾波器430將節(jié)點(diǎn)427上的信號(hào)大致轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)432上的對(duì)應(yīng)電壓電平信號(hào)。節(jié)點(diǎn)432上的電壓的電平指示時(shí)間Tl。類(lèi)似地，第二 RC低通濾波器431將節(jié)點(diǎn)429上的信號(hào)大致轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)433上的對(duì)應(yīng)電壓電平信號(hào)。節(jié)點(diǎn)433上的電壓的電平指示時(shí)間T2。運(yùn)算放大器434分別將節(jié)點(diǎn)432和433上的信號(hào)接收于其非反相輸入引線和反相輸入引線上，并輸出控制信號(hào)。所述控制信號(hào)由偏置電路435轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的偏置電壓VBIASN，所述偏置電壓VBIASN偏置延遲電路401的晶體管436和437。供應(yīng)到晶體管436和437的柵極上的偏置電壓VBIASN越高，則反相器電路423和424所缺乏的電流將越少，且反相器電路423和424將能夠越快地切換其輸出。因此，偏置電壓VBIASN越高，則經(jīng)由延遲電路401的傳播延遲越小。
[0037]提供電路438以在適當(dāng)頻率處添加極點(diǎn)，從而防止控制環(huán)路振蕩。如果節(jié)點(diǎn)432上的電壓高于節(jié)點(diǎn)433上的電壓，則Tl大于T2，且減小節(jié)點(diǎn)439上的控制電壓以增加經(jīng)由延遲電路401的延遲使得Tl與T2變得更相等。另一方面，如果節(jié)點(diǎn)432上的電壓低于節(jié)點(diǎn)433上的電壓，則Tl小于T2，且增加節(jié)點(diǎn)439上的控制電壓以減小經(jīng)由延遲電路401的延遲使得Tl與T2變得更相等。反饋控制環(huán)路的操作是使得將Tl和T2控制成相等，且使得信號(hào)C與A之間的相位差為九十度。
[0038]結(jié)合圖11的波形圖來(lái)進(jìn)一步解釋圖10的電路的操作。圖11的波形實(shí)際上包括三組波形。上面一組波形表示Tl大于T2的情形。中間一組波形表示Tl與T2相等的情形。下面一組波形表示Tl小于T2的情形。如可從圖11的波形看到，時(shí)間Tl由信號(hào)A&Cb處于數(shù)字邏輯高的時(shí)間來(lái)表示。信號(hào)A&Cb是存在于圖10中的節(jié)點(diǎn)427上的信號(hào)。信號(hào)A&Cb是通過(guò)將第一信號(hào)C反相以產(chǎn)生信號(hào)C的反相版本Cb而產(chǎn)生的。在此表示法中，“b”指示“反相者”?！芭c”門(mén)426執(zhí)行信號(hào)Cb與信號(hào)A的邏輯“與”。表示法“A&Cb”指示信號(hào)“A”與“Cb”的邏輯“與”。類(lèi)似地，時(shí)間T2由信號(hào)A&C處于數(shù)字邏輯高的時(shí)間來(lái)表示。信號(hào)A&C是存在于圖10中的節(jié)點(diǎn)429上的信號(hào)?！芭c”門(mén)428執(zhí)行信號(hào)C與信號(hào)A的邏輯“與”。表示法“A&C”指示信號(hào)“A”與“C”的邏輯“與”。
[0039]圖1lA說(shuō)明如何將節(jié)點(diǎn)427上的信號(hào)A&Cb和節(jié)點(diǎn)429上的信號(hào)A&C分別轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)432上的對(duì)應(yīng)電壓電平信號(hào)A&Cb (AVE)和節(jié)點(diǎn)433上的對(duì)應(yīng)電壓電平信號(hào)A&C (AVE)。在圖1lA中由水平延伸的虛線來(lái)表示電壓電平信號(hào)A&Cb (AVE)和A&C (AVE)。供應(yīng)到RC低通濾波器的輸入的信號(hào)為高的時(shí)間比例越大，則RC低通濾波器的電容器將充電的時(shí)間比例越高，且電容器將放電的時(shí)間比例越小。因此，供應(yīng)到RC低通濾波器的輸入的信號(hào)為高的時(shí)間比例越大，則由RC低通濾波器輸出的電壓電平信號(hào)越高。
[0040]盡管在圖10中陳述了一種實(shí)現(xiàn)新穎的三分頻器300的方式，但存在其它方式。圖12陳述一實(shí)例，其中數(shù)字邏輯部分403產(chǎn)生四個(gè)數(shù)字信號(hào)Ab&Cb、A&C、A&Cb和Ab&C。盡管圖10中的運(yùn)算放大器434輸出單端控制信號(hào)，使得一個(gè)電壓偏置控制信號(hào)VBIASN控制經(jīng)由延遲電路401的傳播延遲，但在圖12的實(shí)例中，運(yùn)算放大器434將一對(duì)差動(dòng)信號(hào)輸出到對(duì)應(yīng)的一對(duì)偏置電路435和435A。偏置電路435A具有用于添加極點(diǎn)以防止控制環(huán)路振蕩的關(guān)聯(lián)電路438A。一個(gè)偏置電路435將VBIASN偏置電壓輸出到NFET436的柵極上。第二偏置電路435A將VBIASP偏置電壓輸出到PFET436A的柵極上。在圖12中的延遲電路401的實(shí)例中，延遲電路401的第二反相器電路424是簡(jiǎn)單的反相器且僅涉及如所說(shuō)明的兩個(gè)晶體管。反饋電路402憑借通過(guò)改變NFET436和PFET436A的導(dǎo)電性來(lái)改變經(jīng)由延遲電路401的傳播延遲而操作。
[0041]圖13是根據(jù)一個(gè)新穎方面的方法500的流程圖。在第一步驟中，對(duì)輸入信號(hào)(例如，VC0_0UT)進(jìn)行三分頻(步驟501)以產(chǎn)生第一信號(hào)C和第二信號(hào)Ai。第一信號(hào)C具有約百分之五十的工作循環(huán)且第二信號(hào)A,具有約百分之五十的工作循環(huán)。第二信號(hào)A,相對(duì)于第一信號(hào)C為約一百二十度異相。
[0042]在第二步驟中，使用控制環(huán)路(步驟502)以控制第二信號(hào)A'的延遲版本A相對(duì)于所述第二信號(hào)A'被延遲的延遲量，使得第二信號(hào)的延遲版本A相對(duì)于第一信號(hào)C為九十度異相。在所述方法的一個(gè)實(shí)例中，在蜂窩式電話的無(wú)線電發(fā)射器和/或接收器中，將第二信號(hào)的延遲版本A和第一信號(hào)C用作本機(jī)振蕩器輸出信號(hào)(正交信號(hào)I和Q)，且輸入信號(hào)的頻率為至少100兆赫。
[0043]在一個(gè)或一個(gè)以上示范性實(shí)施例中,可以硬件、軟件、固件或其任何組合來(lái)實(shí)施所描述的功能。如果以軟件實(shí)施，則可將所述功能作為一個(gè)或一個(gè)以上指令或代碼存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀或處理器可讀媒體上或經(jīng)由所述計(jì)算機(jī)可讀或處理器可讀媒體進(jìn)行傳輸。計(jì)算機(jī)可讀和處理器可讀媒體包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體與通信媒體兩者，通信媒體包括促進(jìn)將程序從一處傳遞到另一處的任何媒體。存儲(chǔ)媒體可為可由計(jì)算機(jī)或處理器存取的任何可用媒體。以實(shí)例而非限制的方式，所述媒體可包含:RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤(pán)存儲(chǔ)器、磁盤(pán)存儲(chǔ)器或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或可用以載運(yùn)或存儲(chǔ)呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的所要程序代碼并可由計(jì)算機(jī)或處理器存取的任何其它媒體。而且，可適當(dāng)?shù)貙⑦B接稱(chēng)為計(jì)算機(jī)可讀媒體。舉例來(lái)說(shuō)，如果使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶(hù)線(DSL)或無(wú)線技術(shù)(例如紅外線、無(wú)線電和微波)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源發(fā)射軟件，則可將所述同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或無(wú)線技術(shù)(例如紅外線、無(wú)線電和微波)包括在媒體的定義中。如本文中所使用，磁盤(pán)和光盤(pán)包括壓縮光盤(pán)(CD)、激光光盤(pán)、光學(xué)光盤(pán)、數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD)、軟盤(pán)和blu-ray光盤(pán)，其中磁盤(pán)通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤(pán)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述各項(xiàng)的組合也應(yīng)包括在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中由處理器105執(zhí)行存儲(chǔ)于數(shù)字基帶IC 104的處理器可讀媒體106中的一組指令致使從數(shù)字基帶IC104將數(shù)字信息跨越總線導(dǎo)體109傳送到圖7的新穎的分頻器202，使得所述新穎的分頻器202進(jìn)行三分頻并輸出相位相差九十度的一對(duì)正交信號(hào)(I和Q)。當(dāng)以此方式來(lái)設(shè)定分頻器202時(shí)，VCO_OUT的頻率為頻率3F且正交信號(hào)是頻率為F的百分之五十工作循環(huán)信號(hào)。
[0044]盡管上文出于指導(dǎo)的目的而描述了某些特定實(shí)施例，但此專(zhuān)利文獻(xiàn)的教示具有普遍適用性且不限于上文所描述的特定實(shí)施例?？墒褂梅答侂娐?02來(lái)制造除以非2n(N為整數(shù))的除數(shù)的正交分頻器。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)使用倍頻器后面為上文所描述的三分正交分頻器來(lái)實(shí)施具有除數(shù)1.5的正交分頻器。三分頻器的I和Q輸出可為百分之二十五工作循環(huán)信號(hào)或百分之五十工作循環(huán)信號(hào)。因此，可在不脫離上文所陳述的權(quán)利要求書(shū)的范圍的情況下實(shí)踐所描述的特定實(shí)施例的各種特征的各種修改、更改和組合。
【權(quán)利要求】
1.一種本機(jī)振蕩電路，包括: 計(jì)時(shí)電路，用于提供同相信號(hào)以及正交相位信號(hào)； 延遲電路，用于延遲所述同相信號(hào)由此產(chǎn)生經(jīng)延遲同相信號(hào)； 反饋電路，用于接收所述經(jīng)延遲同相信號(hào)和所述正交相位信號(hào)并向所述延遲電路提供偏置調(diào)節(jié)信號(hào)以控制所述延遲電路的延遲時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本機(jī)振蕩電路,其中,所述計(jì)時(shí)電路包括分頻電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的本機(jī)振蕩電路，其中，所述計(jì)時(shí)電路是三分頻分頻器電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本機(jī)振蕩電路，其中，所述反饋電路包括數(shù)字邏輯部分和平均與比較電路部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本機(jī)振蕩電路，其中，所述反饋電路用于控制所述延遲電路的延遲時(shí)間以使得所述經(jīng)延遲同相信號(hào)與所述正交相位信號(hào)相位差為90度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的本機(jī)振蕩電路，其中，所述反饋電路的所述數(shù)字邏輯部分: 產(chǎn)生第一數(shù)字信號(hào)，所述第一數(shù)字信號(hào)指示了所述經(jīng)延遲同相信號(hào)的第一脈沖上升沿與所述正交相位信號(hào)的后續(xù)上升沿之間的第一時(shí)間量， 產(chǎn)生第二數(shù)字信號(hào)，所述 第二數(shù)字信號(hào)指示了所述正交相位信號(hào)的所述后續(xù)上升沿與所述經(jīng)延遲同相信號(hào)的第二脈沖下降沿之間的第二時(shí)間量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的本機(jī)振蕩電路，其中，所述平均與比較電路部分包括放大器配置和偏置電路，所述偏置電路用于將所述第一數(shù)字信號(hào)和所述第二數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述偏置調(diào)節(jié)信號(hào)，其中，所述偏置調(diào)節(jié)信號(hào)包括偏置電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本機(jī)振蕩電路，其中，所述計(jì)時(shí)電路接收時(shí)鐘信號(hào)并將所述時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述同相信號(hào)及所述正交相位信號(hào)。
9.一種方法，包括: 提供同相信號(hào)以及正交相位信號(hào)； 延遲所述同相信號(hào)，由此產(chǎn)生經(jīng)延遲同相信號(hào)； 接收所述經(jīng)延遲同相信號(hào)和所述正交相位信號(hào)并向所述延遲電路提供偏置調(diào)節(jié)信號(hào)以基于所接收的經(jīng)延遲同相信號(hào)以及所接收的正交相位信號(hào)來(lái)控制所述延遲電路的延遲時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，提供所述同相信號(hào)和所述正交相位信號(hào)包括對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分頻。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，使用三分頻分頻器電路來(lái)對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分頻。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述接收和所述提供包括: 對(duì)所接收的經(jīng)延遲同相信號(hào)和所接收的正交相位信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理以形成多個(gè)中間信號(hào)； 對(duì)所述中間信號(hào)進(jìn)行平均和比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述延遲包括: 控制所述延遲時(shí)間以使得所述經(jīng)延遲同相信號(hào)與所述正交相位信號(hào)的相位差為90度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述數(shù)字化處理包括:產(chǎn)生第一數(shù)字信號(hào)，所述第一數(shù)字信號(hào)指示了所述經(jīng)延遲同相信號(hào)的第一脈沖上升沿與所述正交相位信號(hào)的后續(xù)上升沿之間的第一時(shí)間量， 產(chǎn)生第二數(shù)字信號(hào)，所述第二數(shù)字信號(hào)指示了所述正交相位信號(hào)的所述后續(xù)上升沿與所述經(jīng)延遲同相信號(hào)的第二脈沖下降沿之間的第二時(shí)間量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述平均和比較包括: 將所述第一數(shù)字信號(hào)和所述第二數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述偏置調(diào)節(jié)信號(hào)，其中，所述偏置調(diào)節(jié)信號(hào)包括偏置電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述提供包括: 接收時(shí)鐘信號(hào)； 將所述時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述同相信號(hào)和所述正交相位信號(hào)。
17.—種本機(jī)振蕩器,包括: 用于提供同相信號(hào)以及正交相位信號(hào)的裝置； 用于延遲所述同相信號(hào)由此產(chǎn)生經(jīng)延遲同相信號(hào)的裝置； 用于接收所述經(jīng)延遲同相信號(hào)和所述正交相位信號(hào)并向所述延遲電路提供偏置調(diào)節(jié)信號(hào)以基于所接收的經(jīng)延遲同相信號(hào)以及所接收的正交相位信號(hào)來(lái)控制所述延遲電路的延遲時(shí)間的裝置。
18.一種具有在移動(dòng)設(shè)備中運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)指令的處理器可讀非瞬時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)指令在由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器: 提供同相信號(hào)以及正交相位信號(hào)； 延遲所述同相信號(hào)，由此產(chǎn)生經(jīng)延遲同相信號(hào)； 接收所述經(jīng)延遲同相信號(hào)和所述正交相位信號(hào)并向所述延遲電路提供偏置調(diào)節(jié)信號(hào)以基于所接收的經(jīng)延遲同相信號(hào)以及所接收的正交相位信號(hào)來(lái)控制所述延遲電路的延遲時(shí)間。
【文檔編號(hào)】H03K23/42GK103944564SQ201410195693
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2008年8月18日
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