專利名稱：用于多頻帶合成器頻跳的空載時(shí)間減少的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于多頻帶合成器頻跳的空載時(shí)間減少。具體地是，本發(fā)明涉及一種用于允許在產(chǎn)生少兩個(gè)頻帶在輸出信號(hào)的多頻帶合成器的空載時(shí)間減少。
多頻帶合成器單元通常被用于移動(dòng)電話。這里，所述多頻帶合成器的輸出被提供給所述移動(dòng)電話中用于傳送和接收信號(hào)的不同混頻器級(jí)，例如，用于調(diào)制所傳送的信號(hào)和解調(diào)所接收的信號(hào)的不同混頻器級(jí)。


圖11示出了一個(gè)相關(guān)的頻率產(chǎn)生單元200。這里，該目的是被分頻之后調(diào)諧壓控振蕩器202的頻率以便使它與一個(gè)基準(zhǔn)振蕩器204的頻率相一致。如圖11所示，該基準(zhǔn)振蕩器204包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)振蕩器206，用于饋給第一可編程分頻器208的標(biāo)準(zhǔn)振蕩器206，將在標(biāo)準(zhǔn)振蕩器206中產(chǎn)生的頻率轉(zhuǎn)換成壓控振蕩器202工作的控制頻率。
仍如圖11所示，提供有第二可編程分頻器210，用于將由所述壓控振蕩器202產(chǎn)生的頻率轉(zhuǎn)換成適于與基準(zhǔn)振蕩器204的標(biāo)準(zhǔn)頻率相比較的一個(gè)頻率。相位檢測器212啟動(dòng)第二可編程分頻器210的輸出信號(hào)與所述標(biāo)準(zhǔn)頻率的比較。被檢測到的相位誤差被提供給環(huán)路濾波器214并在這里積分。使用這個(gè)積分誤差信號(hào)控制壓控振蕩器202，直到相位差等于零為止。通常，第一可編程分頻器208、第二可編程分頻器210和相位檢測器212形成了PLL型頻率產(chǎn)生單元200的頻率合成器216。
圖12示出了將這個(gè)頻率產(chǎn)生單元200嵌入到一個(gè)單頻帶頻率產(chǎn)生裝置的情況。
如圖12所示，頻率產(chǎn)生單元200被連接到一個(gè)用于操作和編程頻率產(chǎn)生單元200的控制單元218上。該控制單元218在頻率產(chǎn)生單元200的操作或編程期間向其提供不同的控制信號(hào)和編程數(shù)據(jù)信號(hào)。
因此，提供了一個(gè)用于在所述頻帶中選擇一個(gè)適當(dāng)頻道的信號(hào)線和一個(gè)用于指出編程模式的編程選通線。在提供所述編程選通信號(hào)的情況下，用于編程所述第一可編程分頻器208和第二可編程分頻器210的相關(guān)數(shù)據(jù)被提供給頻率產(chǎn)生單元200，以便在所述單頻帶中選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)念l道。
另外，在頻率產(chǎn)生單元200不輸出頻率信號(hào)的情況下，它經(jīng)過備用控制線被設(shè)置成備用模式以減少頻率產(chǎn)生單元200的功耗量。
在編程頻率產(chǎn)生單元200之后，相位檢測器212檢測在第一可編程分頻器208和第二可編程分頻器210輸出端處信號(hào)之間的相位差。因此，相位檢測器212將驅(qū)動(dòng)環(huán)路濾波器214，直到這個(gè)相位差等于零為止。換言之，在從先前的編程輸出頻率向一個(gè)新的編程輸出頻率變換期間，存在一個(gè)變換時(shí)間周期，在此周期內(nèi)，相位檢測器驅(qū)動(dòng)所述環(huán)路濾波器214，從而使壓控振蕩器202被調(diào)諧到一個(gè)新的編程工作頻率。
為此，所述相位檢測器包括兩部分，即實(shí)際相位差檢測器和一個(gè)電荷泵(未示出)。
如圖13所示，相位檢測器單元工作于在所述相位檢測器212輸入信號(hào)的跨零點(diǎn)。一個(gè)解決辦法是輸出一個(gè)與輸入信號(hào)跨零點(diǎn)之間的時(shí)間差具有相同長度的脈沖。換言之，這意味著相位檢測器單元的輸出與提供給它的輸入信號(hào)的相位差成正比。
另外，所述相位檢測器具有兩個(gè)不同的輸出，一個(gè)用于正相位差，另一個(gè)用于負(fù)相位差。各輸出信號(hào)被提供給相關(guān)的電荷泵，用于產(chǎn)生隨后可以經(jīng)過所述環(huán)路濾波器214處理的具有恒定幅值但卻具有不同長度的正和負(fù)電流脈沖。
在頻率產(chǎn)生單元200被鎖定到經(jīng)過控制單元218規(guī)定的頻率上的情況下，相位檢測器212工作于它的線性區(qū)，如圖14所示。在頻率產(chǎn)生單元200被鎖定之前，相位檢測器212的非周期性特性迫使壓控振蕩器202的頻率進(jìn)入相位檢測器212的所述線性區(qū)，從而總能保證頻率產(chǎn)生單元200的鎖定。對(duì)于大的初始頻率誤差，所述相位檢測器工作于鑒頻器模式。一旦所述誤差落入所述線性引入范圍內(nèi)，它將作為一個(gè)相干相位檢測器工作，如圖14所示。
當(dāng)根據(jù)圖11到圖14所示的設(shè)計(jì)被應(yīng)用于例如工作于單頻帶的移動(dòng)電話時(shí)，這個(gè)單頻帶操作不再適于增加用戶的數(shù)量，和在現(xiàn)存蜂窩式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的通信頻道的有限數(shù)量。相反，例如特別經(jīng)過提供分別經(jīng)過例如GSM900、GSM1800和PCS頻帶組合與其相關(guān)的多頻帶蜂窩式網(wǎng)絡(luò)和多頻帶移動(dòng)電話，似乎需要與不同頻帶相關(guān)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的組合。
但是，先決條件是在多個(gè)頻帶和特別是在最小時(shí)間周期內(nèi)在這些頻帶之間的有效變換中有效頻率的產(chǎn)生。
如在這些部件標(biāo)號(hào)與圖11所示相同的圖15中所示，一種途徑是使用多個(gè)壓控振蕩器220-1、…、220-n，即一個(gè)壓控振蕩器用于多頻帶頻率產(chǎn)生單元222的每一個(gè)頻帶。每個(gè)壓控振蕩器220-1、…、220-n的輸出然后經(jīng)過用于將壓控振蕩器220-1、…、220-n的輸出信號(hào)適當(dāng)提供給第二可編程分頻器210的耦合單元224，耦合到所述第二可編程分頻器的輸入端。
圖16示出了另一種產(chǎn)生多頻帶頻率的途徑，該途徑與圖15所示頻率產(chǎn)生單元的區(qū)別在于與為壓控振蕩器220-1、…、220-n中的每一個(gè)提供了相關(guān)的環(huán)路濾波器214-1、…、214-n。這導(dǎo)致了可以按照頻帶特殊要求單獨(dú)確定用于每個(gè)單一頻帶的瞬態(tài)特性的額外優(yōu)點(diǎn)。
因此，使用圖15或圖16所示的任何一個(gè)途徑，不僅需要在單一頻帶中的不同頻道之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且還需要在所述頻率產(chǎn)生單元中的不同頻帶之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換或等效地執(zhí)行頻帶躍變，這可能需要第一可編程分頻器206和第二可編程分頻器210的再編程，并可能需要工作于舊頻帶的壓控振蕩器截止和工作于新頻帶的壓控振蕩器導(dǎo)通。
這種變換的一個(gè)例子是在移動(dòng)電話中發(fā)生的，即在三個(gè)時(shí)間縫隙上激活一個(gè)單一的GSM TDMA幀期間內(nèi)發(fā)生的。這三個(gè)時(shí)間間隙中的一個(gè)被用于接收、一個(gè)用于發(fā)送和一個(gè)用于監(jiān)視。當(dāng)接收和傳送實(shí)際以相同的頻帶被執(zhí)行時(shí)，所述監(jiān)視可以是與和接收和發(fā)送相同的頻帶或不相同的頻帶執(zhí)行。因此，這些縫隙之間的時(shí)間確定了在頻率產(chǎn)生單元中對(duì)鎖定時(shí)間的要求。在GSM移動(dòng)電話應(yīng)用中，最困難的變換發(fā)生在監(jiān)視和接收之間，并且必須在幾百微秒的范圍內(nèi)執(zhí)行，從而使得用于這個(gè)變換的定時(shí)要求非?？量獭?br> 但是，當(dāng)根據(jù)圖15和16所概括的途徑不包括用于協(xié)調(diào)不同頻帶之間變換的任一測量時(shí)，就可能發(fā)生雖然所述舊頻帶的壓控振蕩器仍然被激活但頻率合成器216已經(jīng)被編程用于所述新頻帶的情況。當(dāng)然，也可能發(fā)生相反的情況，即當(dāng)用于所述新頻帶的壓控振蕩器已經(jīng)被導(dǎo)通時(shí)，所述頻率合成器仍然被編程用于所述舊頻帶。
在這兩種情況下，都試圖將當(dāng)前被激活的壓控振蕩器調(diào)諧到它被規(guī)定頻率范圍以外的一個(gè)頻率上，從而使由相位檢測器212檢測到的相位差相當(dāng)大。換言之，如果在所述頻率產(chǎn)生單元中存在被激活壓控振蕩器和可編程分頻器的編程的失配，那么，頻率合成器216的導(dǎo)引輸出將達(dá)到它的調(diào)諧極限，從而失去它的相位檢測增益。
在所述頻率合成器獲得最后編程到適當(dāng)頻帶或適當(dāng)?shù)膲嚎卣袷幤鞅粚?dǎo)通后，所述結(jié)果是一個(gè)相當(dāng)長的延遲時(shí)間，等效為空載時(shí)間。因此，如在下面結(jié)合圖17和18所描述的，這個(gè)失配將在所述頻率產(chǎn)生單元的鎖定時(shí)間方面導(dǎo)致明顯的緊縮。
根據(jù)圖17所示的例子，頻帶的變化必須是從第一頻帶I到第二頻帶II。這里，當(dāng)壓控振蕩器I截止時(shí)，壓控振蕩器II導(dǎo)通，但是，對(duì)于短時(shí)間頻率合成器216仍然被編程用于第一頻帶I。這將導(dǎo)致圖17所示環(huán)路濾波器214的導(dǎo)引輸出，其中，不同的時(shí)間可以被分類如下T1壓控振蕩器I截止，壓控振蕩器II導(dǎo)通；T2所述可編程分頻器根據(jù)頻帶II編程，開始空載時(shí)間；T3空載時(shí)間結(jié)束，開始一般的鎖定；T4所述壓控振蕩器II最終達(dá)到被編程的頻率；和Ti由于飽和使相位檢測器212的電荷泵損失它的電荷泵增益。
因此，圖17所示的例子涉及例如到在移動(dòng)電話中從GSM900到GSM1800的從一個(gè)較低的頻帶I到一個(gè)較高的頻帶II的變換。另外，在編程結(jié)束之前所述壓控振蕩器被轉(zhuǎn)換。因此，控制電路試圖將用于較高頻帶的壓控振蕩器II調(diào)諧到用于較低頻帶的仍然主要的編程上。由于這個(gè)原因，在第二壓控振蕩器II輸入端處的控制電壓將降低到時(shí)間T1和Ti之間的一最小值。在時(shí)間Ti，相位檢測器212中的電荷泵達(dá)到飽和，因此，損失掉了它的電荷泵增益。這就是在時(shí)間T2所述鎖定不能立即開始的原因。相反，在時(shí)間T2和T3之間的空載時(shí)間內(nèi)，必須使所述電荷泵脫離飽和狀態(tài)，只有在時(shí)間T3處開始實(shí)際的鎖定。
在執(zhí)行從較高頻帶II到較低頻帶I變換的情況下發(fā)生與圖18所示類似的例子，并在所述壓控振蕩器轉(zhuǎn)換后僅僅結(jié)束在頻率合成器216中可編程分頻器的編程。圖18所示的時(shí)間可分類如下；T1壓控振蕩器II截止和壓控振蕩器I導(dǎo)通；T2結(jié)束可編程分頻器對(duì)于頻帶I的編程，開始空載時(shí)間；T3空載時(shí)間結(jié)束，開始一般鎖定；T4壓控振蕩器I最終達(dá)到正確的頻率；
Ti相位檢測器212中的電荷泵達(dá)到飽和。
如圖18所示，根據(jù)這個(gè)例子，變換開始時(shí)的頻率產(chǎn)生單元試圖將較低頻帶I的壓控振蕩器調(diào)諧到較高的第二頻帶的仍然占優(yōu)勢的編程上，從而使與較低頻帶的第一壓控振蕩器相關(guān)的引導(dǎo)輸出上升為在時(shí)間T1和時(shí)間Ti之間的最大值。因此，在時(shí)間T2處，當(dāng)對(duì)于較低頻帶I的編程最終結(jié)束時(shí)，必須在時(shí)間T3處實(shí)際鎖定開始和在時(shí)間T4處結(jié)束之前在時(shí)間T2和T3之間的空載時(shí)間內(nèi)使所述相位檢測器中的電荷泵脫離飽和狀態(tài)。
應(yīng)當(dāng)指出，在所述頻率合成器中的編程先于所述壓控振蕩器轉(zhuǎn)換結(jié)束的情況下，將發(fā)生與結(jié)合圖17和18所述的相同效果。
從上述角度出發(fā)，本發(fā)明的一個(gè)目的是當(dāng)在一個(gè)多頻帶頻率產(chǎn)生裝置中的不同頻率之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)能夠避免任何空載時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的是經(jīng)過一個(gè)多頻帶頻率產(chǎn)生裝置實(shí)現(xiàn)的，該多頻帶頻率合成器裝置包括可編程多頻帶頻率合成裝置，用于產(chǎn)生處于至少兩個(gè)頻帶中的輸出信號(hào)；控制裝置，用于分別操作和編程所述多頻帶頻率合成裝置，其中，所述控制裝置在它的編程期間將所述多頻帶頻率合成裝置設(shè)定為睡眠模式。
因此，根據(jù)本發(fā)明的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置在所述可編程頻率合成器裝置的編程期間避免了在所述頻率產(chǎn)生單元中的相位檢測器的電荷泵運(yùn)行到飽和狀態(tài)。其原因在于所述多頻帶頻率合成器裝置在其編程期間被去激活或等效地被置于睡眠模式，從而在所述編程期間不執(zhí)行控制操作步驟。結(jié)果是由于在所述頻率合成器被適當(dāng)編程的情況下僅僅執(zhí)行壓控振蕩器的調(diào)諧，所以，在上面所描述相位檢測器中的任一電荷泵的飽和被完全避免。因此，在不同頻帶間的變換時(shí)間被顯著減少由此增加了本發(fā)明多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的具有嚴(yán)格定時(shí)要求的可能應(yīng)用的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，將所述控制裝置用于在編程所述多頻帶頻率合成器裝置之前不久啟動(dòng)所述睡眠模式，并在所述多頻帶頻率合成器裝置的編程結(jié)束后不久結(jié)束所述睡眠模式。因此，當(dāng)在編程開始和結(jié)束處提供安全裕度時(shí)，可以嚴(yán)格避免任何未定義操作狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例，所述多頻帶頻率合成器裝置包括一個(gè)用于產(chǎn)生每個(gè)頻帶中的輸出信號(hào)的壓控多頻帶振蕩器，所述控制裝置包括一個(gè)睡眠模式設(shè)定裝置，用于在所述睡眠模式期間將用于控制所述壓控多頻帶振蕩器的信號(hào)保持在恒定電平。這個(gè)目的最好經(jīng)過一個(gè)用于建立所述多頻帶頻率合成器裝置節(jié)省電源控制信號(hào)的睡眠模式設(shè)定裝置實(shí)現(xiàn)，以便在所述睡眠模式期間將用于控制所述壓控多頻帶振蕩器的控制信號(hào)保持在一個(gè)恒定的電平。這可以例如通過將所述電荷泵的輸出設(shè)定為高阻抗?fàn)顟B(tài)來實(shí)現(xiàn)。另外，所述睡眠模式可以經(jīng)過編程而不是發(fā)出硬件信號(hào)來設(shè)定。
因此，不需改變?nèi)魏斡布鴥H使用現(xiàn)有的用于控制所述多頻帶頻率合成器的裝置就可以執(zhí)行這個(gè)解決方法。這里，將通常在所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置處于備用狀態(tài)期間提供節(jié)省電源的備用模式用于在這個(gè)裝置編程期間將其置于睡眠模式。
在所述多頻帶頻率合成器具有用于控制所述環(huán)路濾波器的專用輸入端、且所述環(huán)路濾波器可以在編程期間被交替用于將所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置設(shè)定為睡眠模式的情況下具有相同的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)另一個(gè)最佳實(shí)施例，所述睡眠模式設(shè)定裝置包括一個(gè)用于接收編程選通脈沖和根據(jù)一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期擴(kuò)展這個(gè)脈沖的編程選通脈沖擴(kuò)展裝置，和一個(gè)用于響應(yīng)所述編程選通脈沖擴(kuò)展裝置的輸出信號(hào)在所述預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)將所述多頻帶頻率合成器裝置的電源節(jié)省控制輸入端連接到地的第一轉(zhuǎn)換裝置。
這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，多頻帶頻率產(chǎn)生裝置中控制單元的操作不必執(zhí)行將所述多頻帶頻率合成器裝置設(shè)定為睡眠模式操作。相反，在發(fā)出可以任何方式得到的編程選通脈沖之后這個(gè)操作是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)最佳實(shí)施例，所述睡眠模式設(shè)定裝置包括用于檢測在頻帶選擇信號(hào)中變換的第一邊緣檢測裝置，和用于響應(yīng)所述第一邊緣檢測裝置的輸出信號(hào)在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間內(nèi)將所述多頻帶頻率合成器裝置的電源節(jié)省控制輸入端連接到地的第二轉(zhuǎn)換裝置。
因此，這個(gè)方案的執(zhí)行依賴于用于選擇頻帶的模式選擇信號(hào)。由于使用了這個(gè)信息，可以避免所述睡眠模式設(shè)定裝置在不同頻帶之間變換以外的時(shí)間被激活。
最后，根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)最佳實(shí)施例，所述睡眠模式設(shè)定裝置包括用于檢測頻帶選擇信號(hào)中向上變換的第二邊緣檢測裝置、用于響應(yīng)所述第二邊緣檢測裝置的輸出信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)將所述多頻帶頻率合成器裝置的電源節(jié)省控制輸入端連接到地的第三轉(zhuǎn)換裝置、用于檢測在頻帶選擇信號(hào)中向下變換的第三邊緣檢測裝置、和用于響應(yīng)所述第三邊緣檢測裝置的輸出信號(hào)在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間內(nèi)將所述多頻帶頻率合成器的電源節(jié)省控制輸入端連接到地的第四轉(zhuǎn)換裝置。所述第二和第三邊緣檢測裝置最好是電容器。
因此，只有在所述多頻帶頻率合成器裝置的編程期間，該裝置才被設(shè)置為睡眠模式。另外，在所述多頻帶頻率合成器裝置編程期間，使用電容器求所述頻帶選擇信號(hào)的微分以控制將所述電源節(jié)省控制輸入端連接到地的開關(guān)，可以非常低成本地實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)定。
通過在多頻帶頻率產(chǎn)生裝置中在不同頻率間轉(zhuǎn)換的發(fā)明方法可以實(shí)現(xiàn)與上述類似的優(yōu)點(diǎn)。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行描述。其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明用于在一個(gè)多頻帶頻率產(chǎn)生裝置中不同頻帶之間轉(zhuǎn)換的發(fā)明方法的流程；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明在所述多頻帶頻率合成器裝置中頻帶之間的變換；圖3示出了用于根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的示意圖；圖4示出了說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的操作的時(shí)序圖；圖5的示出了說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的操作的另一個(gè)時(shí)序圖；圖6示出了用于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的示意圖；圖7示出了用于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的電路；圖8示出了說明根據(jù)本發(fā)明第三和第四實(shí)施例的所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的示意圖；圖9示出了用于根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的電路；圖10示出了用于根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的電路；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明技術(shù)背景用于頻率產(chǎn)生的PLL控制電路的基本結(jié)構(gòu)；圖12簡要示出了根據(jù)本發(fā)明技術(shù)背景的單一頻帶頻率產(chǎn)生裝置的示意圖；圖13和圖14示出了在圖11所示的PLL控制電路中相位檢測器的操作的時(shí)序圖；圖15示出了將在本發(fā)明中使用的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的示意圖；圖16示出了將在本發(fā)明中使用的另一個(gè)多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的示意圖；圖17示出了當(dāng)本機(jī)振蕩器在編程結(jié)束之前被轉(zhuǎn)換時(shí)從一個(gè)頻道到另一個(gè)頻帶變換期間的空載時(shí)間；圖18示出了當(dāng)本機(jī)振蕩器在編程結(jié)束之前被轉(zhuǎn)換時(shí)從一個(gè)頻道到另一個(gè)頻帶變換期間的另一個(gè)空載時(shí)間。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在不對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制的前提下，可以假設(shè)所述多頻帶頻率的產(chǎn)生分別是在圖15和16所示多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的基礎(chǔ)上執(zhí)行的。
但是，很清楚，本發(fā)明也可以被應(yīng)用于其中圖11所示專用頻率產(chǎn)生被提供給所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的每個(gè)單一頻帶的多頻帶頻率產(chǎn)生。另外，例如分別由圖11、15和16所示頻率產(chǎn)生裝置的組合的任一其它結(jié)構(gòu)以及任一其它的電路結(jié)構(gòu)都可以被應(yīng)用在本發(fā)明的要點(diǎn)之中。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施例在所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置中不同頻帶之間轉(zhuǎn)換的基本途徑。
這里，在步驟S1，具有在至少兩個(gè)頻帶中的輸出信號(hào)的可編程多頻帶頻率合成器單元在轉(zhuǎn)換到一個(gè)新頻帶之前被設(shè)置為睡眠模式。然后，在步驟S2，根據(jù)所述新頻帶執(zhí)行所述可編程多頻帶頻率合成器單元的編程。換言之，這個(gè)步驟使能在所述多頻帶頻率合成器單元的合成器單元中的分頻器的編程。最后，在步驟S3，所述可編程多頻帶頻率合成器單元返回到激活模式以用于在新頻帶中的操作。
圖2示出了在鎖定過程中這個(gè)途徑的效果。具體地說，圖2所示的不同時(shí)間可以分類如下T0所述可編程多頻帶頻率合成器單元被設(shè)置為睡眠模式；T1與所述舊頻帶相關(guān)的壓控振蕩器被截止和與所述新頻帶相關(guān)的壓控振蕩器被導(dǎo)通；T2根據(jù)所述新頻帶對(duì)頻率合成器單元中的分頻器編程；
T3所述的多頻帶頻率合成器單元返回到激活模式，鎖定開始；T4與所述新頻帶相關(guān)的壓控振蕩器最終達(dá)到要求的頻率。
如圖2所述，由于在所述多頻帶頻率合成器裝置的編程期間該裝置被設(shè)置為睡眠模式，所以，可以明顯避免對(duì)在頻率合成器單元中不適于被編程分頻器的壓控振蕩器的任一調(diào)諧，從而不會(huì)使在所述頻率合成器單元內(nèi)的相位檢測器中的所述電荷泵運(yùn)行到飽和狀態(tài)。因此，可以在沒有空載時(shí)間或在有效減少的變換時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鎖定，從而使用于在兩個(gè)頻帶之間頻跳的鎖定時(shí)間依從于系統(tǒng)的規(guī)定。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置10的示意圖。該多頻帶頻率產(chǎn)生裝置包括一個(gè)用于在至少兩個(gè)頻帶中產(chǎn)生—輸出信號(hào)的可編程多頻帶頻率合成器單元12，還包括一個(gè)用于操作和編程所述多頻帶頻率合成器單元12的控制單元14。
如圖3所示，控制單元14經(jīng)過多個(gè)控制線16-1、…、16-n對(duì)多頻帶頻率合成器單元12執(zhí)行控制。這里，第一控制線16-1涉及到一個(gè)單一頻帶內(nèi)的頻道選擇，控制線16-2涉及到所述頻帶選擇或所述多頻帶頻率合成器單元12的頻帶模式，數(shù)據(jù)線16-3涉及到用于對(duì)包括在所述多頻帶頻率合成器單元12中的可編程分頻器編程的數(shù)據(jù)傳輸，控制線16-4涉及到用于指出編程開始的選通開始控制信號(hào)，控制線16-5涉及到用于指出所述編程結(jié)束的選通結(jié)束控制信號(hào)，和最后的控制線16-n涉及到使得能夠?qū)⑺龆囝l帶頻率合成器單元12設(shè)定為睡眠模式的睡眠模式控制信號(hào)。硬件形式的睡眠模式控制信號(hào)可以經(jīng)過適當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃У靥鎿Q為以軟件形式構(gòu)成的多頻帶頻率合成器單元12，即所述選通信號(hào)既可以基于硬件也可以基于軟件為。
另外，應(yīng)當(dāng)理解，這種配置很明顯僅僅是各種控制線配置的一個(gè)例子。一個(gè)例子是僅僅經(jīng)過一個(gè)信號(hào)控制線去傳輸所述選通開始控制信號(hào)和所述選通結(jié)束控制信號(hào)。
圖4示出了在它的編程期間與在控制單元14和所述多頻帶頻率合成器單元12之間傳輸?shù)牟煌刂菩盘?hào)相關(guān)的時(shí)序。這里，控制單元14在時(shí)間T1利用一個(gè)選通開始信號(hào)指出多頻帶頻率合成器單元12編程的開始。在所述編程開始之前不久，多頻帶頻率合成器單元12在時(shí)間T0經(jīng)過睡眠模式控制信號(hào)被設(shè)置為睡眠模式。在從時(shí)間T1到T2的周期期間內(nèi)，對(duì)在多頻帶頻率合成器單元12的頻率合成器中的分頻器執(zhí)行編程處理并在時(shí)間T2經(jīng)過所述選通結(jié)束信號(hào)指出這個(gè)編程處理的結(jié)束。由于現(xiàn)在所述分頻器被依照將被以新頻帶激活的壓控振蕩器進(jìn)行編程，所以，在時(shí)間T2，經(jīng)過多頻帶頻率合成器單元12指出所述頻帶輸出的頻帶模式選擇信號(hào)改變。最后，在時(shí)間T3，所述睡眠模式信號(hào)被再次改變以開始將多頻帶頻率合成器單元12鎖定到所述新的頻帶上。
圖5示出了為甚麼只有在從時(shí)間T2到時(shí)間T3的某個(gè)時(shí)間周期之后、即在指出編程結(jié)束的選通結(jié)束信號(hào)之后所述睡眠模式控制信號(hào)才改變。通常，在實(shí)際應(yīng)用中，就圖4所示理想狀態(tài)而言，在同一個(gè)時(shí)間T2處，選通結(jié)束信號(hào)和頻帶模式信號(hào)都不會(huì)變化，但是，頻帶模式控制信號(hào)的變化將相對(duì)于所述選通項(xiàng)信號(hào)延遲ΔT1或超前ΔT2。由于它是由軟件控制的，所以，所述頻帶模式控制信號(hào)可以在T1變化。因此，在時(shí)間T2和時(shí)間T3之間和在時(shí)間T0和時(shí)間T1之間的時(shí)間周期能夠保證一個(gè)安全裕度，從而保證沒有任何空載時(shí)間的鎖定。
根據(jù)圖3到圖5的本發(fā)明的第一實(shí)施例，其目的不是利用附加的硬件作用而是通過修改運(yùn)行于所述控制單元14中的控制軟件實(shí)現(xiàn)的。為此，在多頻帶頻率合成器單元12的編程期間，控制單元14使用在可以得到的通常以節(jié)省電流為目的多頻帶頻率合成器單元中的電源下降選擇。這個(gè)電源下降可能性通常是在所述多頻帶頻率合成器單元沒有輸出任何本機(jī)振蕩器信號(hào)和被置于電源節(jié)省狀態(tài)的一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)使用的，從而改善備用會(huì)話時(shí)間。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以以任何一種方式得到的所述電源下降特性被用于避免在所述多頻帶頻率合成器單元再編程期間的空載時(shí)間。
下面將結(jié)合圖6到10描述本發(fā)明基于硬件的另一個(gè)實(shí)施例。
具體地說，圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置示意圖。
如圖6所示，根據(jù)第二實(shí)施例，在控制單元14和多頻帶頻率合成器單元12之間提供了一個(gè)睡眠模式設(shè)定單元18。在它的輸入端一側(cè)，這個(gè)睡眠模式設(shè)定單元18被連接到選通開始控制線16-4，在它的輸出端一側(cè)，所述睡眠模式設(shè)定單元18被連接到多頻帶頻率產(chǎn)生單元的電源節(jié)省控制輸入端20。另外，例如阻值為10kΩ的電阻器22被插入到睡眠模式線16-n中。
睡眠模式設(shè)定單元18在接收經(jīng)過選通開始控制線16-4傳輸?shù)倪x通開始信號(hào)的基礎(chǔ)上可操作地將電源節(jié)省控制輸入端20處的電位連接到地。為了在所述睡眠模式期間使控制單元14的睡眠模式控制輸出脫離與地的耦合，提供了電阻器22。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的睡眠模式設(shè)定單元18的電路。它包括一個(gè)二極管24和聯(lián)接在該二極管24的陰極和地之間的第一電容器26。另外，在所述二極管24的陰極處，提供了另外連接到所述睡眠控制線16-n和地上的第一轉(zhuǎn)換單元28。根據(jù)第二實(shí)施例，這個(gè)轉(zhuǎn)換裝置是經(jīng)過一個(gè)npn雙極晶體管30實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)npn雙極晶體管的基極處提供了一個(gè)具有第一電阻器32和第二電阻器34的分壓器。
圖7所示的睡眠模式設(shè)定單元18可操作地接收具有例如300毫微秒的短時(shí)間周期的所述選通開始信號(hào)。這個(gè)選通開始信號(hào)被經(jīng)過二極管24傳輸以向第一電容器26充電。這里，二極管24阻止第一電容器26處的電位向睡眠模式設(shè)定單元18輸入端的再傳輸。
在第一電容器26被充電以后，電容器26處的電位被經(jīng)過分壓器32、34提供給npn雙極晶體管30的基極，并使該npn雙極晶體管30導(dǎo)通和將睡眠控制線16-n接地。如上所述，提供了電阻器22以使控制單元14的輸出端與地脫離耦合，所述的睡眠控制信號(hào)通常是在所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置的備用狀態(tài)期間提供的。
另外，由于二極管24還具有一個(gè)等效電阻值，所以，在睡眠模式設(shè)定單元18處接收的選通開始信號(hào)被擴(kuò)展成一個(gè)用于導(dǎo)通其中包含npn晶體管30的轉(zhuǎn)換單元28的長脈沖。因此，在所述睡眠模式設(shè)定單元被經(jīng)過所述選通開始脈沖觸發(fā)的同時(shí)，通過在發(fā)生編程的時(shí)間周期內(nèi)擴(kuò)展這個(gè)選通開始脈沖而實(shí)現(xiàn)將所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置設(shè)定為睡眠模式。
本發(fā)明第二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于由于這個(gè)控制單元14只需要輸出所述選通開始脈沖并且所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置12睡眠模式的設(shè)定分別是在圖6和7所示的睡眠模式設(shè)定單元18中被以硬件方式自動(dòng)執(zhí)行，所以，它允許減少將在控制單元14中執(zhí)行的控制步驟。
根據(jù)分別由圖8和9所示的本發(fā)明的第三實(shí)施例，對(duì)于所述睡眠模式設(shè)定單元來講具有相同的優(yōu)點(diǎn)。
但是，與圖6所示第一睡眠模式設(shè)定單元18相反，圖8所示第二睡眠模式設(shè)定單元36接收的輸入信號(hào)不是所述選通開始信號(hào)而是頻帶選擇信號(hào)或等效的頻帶模式選擇信號(hào)。這些與結(jié)合圖6所示和解釋部分相同的部分利用相同的標(biāo)號(hào)表示并將省略對(duì)它們的描述。
圖9示出了與圖8所示睡眠模式設(shè)定單元36相關(guān)的電路。睡眠模式設(shè)定單元36中與圖7所示相同的部分使用相同的標(biāo)號(hào)表示并在這里省略對(duì)它們的描述。如圖9所示，睡眠模式設(shè)定單元36與第一睡眠模式設(shè)定單元18的區(qū)別在于其中所處理的不是所述選通開始信號(hào)而是頻帶模式選擇信號(hào)。具體地說，第二睡眠模式設(shè)定單元36在它的輸入端接收所述頻帶模式信號(hào)并將這個(gè)信號(hào)直接和延遲地饋送給異或門38。這里，延遲單元由第三電阻器40和第二電容器42組成。
接著，圖9所示第二睡眠模式設(shè)定單元36連續(xù)將所述頻帶模式控制信號(hào)的電平與在所述異或門38中被稍微延遲的頻帶模式控制信號(hào)的電平進(jìn)行比較。這允許檢測其頻帶模式控制信號(hào)改變處的邊緣并且進(jìn)而使異或門38輸出一個(gè)脈沖以導(dǎo)通所述轉(zhuǎn)換單元28。
因此，所述第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于在實(shí)際執(zhí)行從一個(gè)頻帶向另一個(gè)頻帶變換的情況下只有睡眠模式設(shè)定單元36被激活和在所述選通開始信號(hào)被激活用于一個(gè)頻帶內(nèi)的頻道變化的情況下不啟動(dòng)所述睡眠模式。
利用提供了圖10所示第三睡眠模式設(shè)定裝置的第四實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)相同的優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)第三睡眠模式設(shè)定裝置被以和圖8所示的相同方式嵌入到控制單元14和所述多頻帶頻率產(chǎn)生裝置之間，即在它的編程期間，它使用所述頻帶模式控制信號(hào)將多頻帶頻率產(chǎn)生裝置12的電源節(jié)省控制輸入端20接地。
第四實(shí)施例與第三實(shí)施例的不同之處在于它檢測在圖10所示的不同子電路中從低電平到高電平或相反的頻帶模式控制信號(hào)的變換。
為了檢測頻帶模式控制信號(hào)從低電平到高電平的變換，提供了具有第三電容器44的第一分支。這個(gè)第三電容器44被串聯(lián)聯(lián)接在所述第三睡眠模式設(shè)定單元的輸入端和分別結(jié)合圖7和9所解釋的在電源節(jié)省控制輸入端20和地之間聯(lián)接的轉(zhuǎn)換單元28之間。
如圖10所示，另外還包括串聯(lián)聯(lián)接在所述第三睡眠模式設(shè)定單元的輸入端和另一個(gè)轉(zhuǎn)換單元48之間的第四電容器46。這個(gè)轉(zhuǎn)換單元48包括作為開關(guān)工作的一個(gè)pnp晶體管49。另外，在該pnp晶體管49的基極處提供了第四電阻器52。
在較高分支處檢測頻帶模式控制信號(hào)是從低電平到高電平變換。具體地說，第三電容器44執(zhí)行微分操作，從而使在頻帶模式選擇信號(hào)中發(fā)生向上的電平變換的情況下，一個(gè)脈沖被提供給轉(zhuǎn)換單元28，并將所述電源節(jié)省控制輸入端20連接到地。
相反，在檢測到頻帶模式控制信號(hào)中向下變換的情況下，這是在較低分支中執(zhí)行的。這里，與向下變換對(duì)應(yīng)的邊緣經(jīng)過所述第四電容器46被微分從而產(chǎn)生一個(gè)脈沖，該脈沖然后導(dǎo)通所述轉(zhuǎn)換單元48將多頻帶頻率產(chǎn)生裝置12的電源節(jié)省控制輸入端20接地。
在如上所述不同的轉(zhuǎn)換單元被使用雙極晶體管進(jìn)行描述的同時(shí)，很明顯，諸如MOS-晶體管的任何其它適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換元件都可以很容易地應(yīng)用于這個(gè)目的。再有，在本發(fā)明的不同特性結(jié)合不同的實(shí)施例進(jìn)行了描述的同時(shí)，對(duì)于本專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來講，很清楚這些解釋并不作為對(duì)本發(fā)明的限制，并且，這些特性很容易被加以組合以實(shí)現(xiàn)通過權(quán)利要求規(guī)定的本發(fā)明范圍內(nèi)的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，包括a)可編程多頻帶頻率合成器裝置(12)，用于產(chǎn)生至少兩個(gè)頻帶的輸出信號(hào)，b)控制裝置(14)，用于分別操作和編程所述多頻帶頻率合成器裝置(12)，其中c)在它的編程期間，所述控制裝置(14)將所述多頻帶頻率合成器裝置(12)設(shè)定為睡眠模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述控制裝置(14)被用于在所述多頻帶頻率合成器裝置(12)開始編程之前不久啟動(dòng)所述睡眠模式和在所述多頻帶頻率合成器裝置(12)結(jié)束編程之后不久結(jié)束所述睡眠模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是a)所述多頻帶頻率合成器裝置(12)包括一個(gè)壓控多頻帶振蕩器(220)，以產(chǎn)生具有每個(gè)頻帶的輸出信號(hào)，和b)所述控制裝置(14)包括一個(gè)睡眠模式設(shè)定裝置，用于在所述睡眠模式期間保持用于將所述壓控多頻帶振蕩器(220)控制在恒定電平上的的導(dǎo)引信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述睡眠模式設(shè)定裝置被用于建立所述多頻帶頻率合成器裝置(12)的電源節(jié)省控制信號(hào)，以便在所述睡眠模式期間將用于控制所述壓控多頻帶振蕩器(220)的導(dǎo)引信號(hào)保持在恒定電平上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是a)所述多頻帶頻率合成器裝置(12)是PLL型，從而使用于控制所述壓控多頻帶振蕩器(220)的導(dǎo)引信號(hào)是環(huán)形濾波器(214)的輸出信號(hào)，和b)所述控制裝置(14)包括用于在所述睡眠模式期間將所述環(huán)形濾波器(21)的輸出保持在恒定電平上的環(huán)形濾波器設(shè)定裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述環(huán)形濾波器設(shè)定裝置被用于經(jīng)過設(shè)定所述多頻帶頻率合成器裝置(12)的環(huán)形濾波器控制信號(hào)在所述睡眠模式期間將所述環(huán)形濾波器(214)的輸出保持在一個(gè)恒定電平上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述睡眠模式設(shè)定裝置包括a)編程選通脈沖擴(kuò)展裝置(24、26)，用于接收一個(gè)編程選通脈沖并根據(jù)一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期擴(kuò)展這個(gè)脈沖，和b)第一轉(zhuǎn)換裝置(28)，用于響應(yīng)所述編程選通脈沖擴(kuò)展裝置(24、26)的輸出信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)將所述多頻帶頻率合成器裝置(12)的電源節(jié)省控制輸入端(20)連接到地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多頻帶頻率產(chǎn)生單元，其特征是所述編程選通脈沖擴(kuò)展裝置(24、26)包括一個(gè)二極管(24)和一個(gè)第一電容器(26)，所述二極管的陽極連接到所述編程選通脈沖擴(kuò)展裝置(24、26)的輸入端，陰極連接到所述編程選通脈沖擴(kuò)展裝置(24、26)的輸出端，所述第一電容器(26)被聯(lián)接在所述二極管(24)的陰極和地之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述睡眠模式設(shè)定裝置包括a)第一邊緣檢測裝置(38-42)，用于檢測頻帶選擇信號(hào)的變換，和b)第二轉(zhuǎn)換裝置(28)，用于響應(yīng)所述第一邊緣檢測裝置(38-42)的輸出信號(hào)在所述編程時(shí)間周期期間內(nèi)將多頻帶頻率合成器裝置(12)的電源節(jié)省控制輸入端(20)接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述第一邊緣檢測裝置(38-42)包括一個(gè)異或裝置(38)，用于對(duì)分別直接提供給它的頻帶選擇信號(hào)和經(jīng)過延遲裝置(40、42)提供給它的頻帶選擇信號(hào)進(jìn)行邏輯異或操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述睡眠模式設(shè)定裝置包括a)第二邊緣檢測裝置(44)，用于檢測頻帶選擇信號(hào)中的變換，b)第三轉(zhuǎn)換裝置(28)，用于響應(yīng)所述第二邊緣檢測裝置(44)的輸出信號(hào)在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)將所述多頻帶頻率合成器裝置(12)的電源節(jié)省控制輸入端(20)接地，c)第三邊緣檢測裝置(46)，用于檢測所述頻帶選擇信號(hào)中向下的變換，和d)第四轉(zhuǎn)換裝置(48)，用于響應(yīng)所述第三邊緣檢測裝置(46)的輸出信號(hào)在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)將所述多頻帶頻率合成器裝置(12)的電源節(jié)省控制輸入端(20)接地。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述第二邊緣檢測裝置(44)包括一個(gè)第二電容器(42)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的多頻帶頻率產(chǎn)生裝置，其特征是所述第三邊緣檢測裝置(46)包括一個(gè)第三電容器(46)。
14.一種用于在多頻帶頻率產(chǎn)生裝置中不同頻帶之間轉(zhuǎn)換的方法，包括如下步驟a)在轉(zhuǎn)換到一個(gè)新的頻帶之前，將用于產(chǎn)生至少兩個(gè)頻帶輸出信號(hào)的可編程多頻帶頻率合成器裝置(12)設(shè)定成睡眠模式，b)根據(jù)所述的新頻帶編程所述可編程多頻帶頻率合成器裝置(12)，和然后c)將與在所述新頻帶下操作相關(guān)的所述可編程多頻帶頻率合成器裝置(12)設(shè)定為激活模式。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征是在開始對(duì)所述多頻帶頻率合成器裝置(12)編程之前不久啟動(dòng)所述睡眠模式和在對(duì)所述多頻帶頻率合成器裝置(12)編程結(jié)束之后不久結(jié)束所述睡眠模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征是在所述睡眠模式期間，用于控制所述的多頻帶頻率合成器裝置(12)的壓控多頻帶振蕩器(220)的一個(gè)導(dǎo)引信號(hào)被保持為一個(gè)恒定的電平。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征是在所述睡眠模式期間，所述多頻帶頻率合成器裝置(12)的電源節(jié)省控制信號(hào)被建立，以將用于控制所述壓控多頻帶振蕩器(220)導(dǎo)引信號(hào)保持為一個(gè)恒定電平。
18.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征是用于控制所述壓控多頻帶振蕩器(220)的所述導(dǎo)引信號(hào)是環(huán)形濾波器(214)的輸出信號(hào)，和在所述睡眠模式期間，通過建立所述多頻帶頻率合成器裝置(12)的環(huán)形濾波器控制信號(hào)將這個(gè)信號(hào)保持為一個(gè)恒定電平。
全文摘要
為了避免當(dāng)在不同頻道之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)引起的任何空載時(shí)間,建議在轉(zhuǎn)換到一個(gè)新的頻帶之前將用于產(chǎn)生至少兩個(gè)頻帶輸出信號(hào)的可編程多頻帶頻率合成器單元(12)設(shè)定為睡眠模式,然后,根據(jù)所述新頻帶對(duì)所述可編程多頻帶頻率合成器單元(12)編程,最后激活所述可編程多頻帶頻率合成器單元(12),以便在新的頻帶下工作。
文檔編號(hào)H03L7/08GK1248100SQ9911963
公開日2000年3月22日 申請(qǐng)日期1999年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月17日
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