裝置、用于獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和生成本地振蕩器信號(hào)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)涉及校準(zhǔn)數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器（DTC)，并且特別低涉及集成電路、發(fā)射器、接 收器、收發(fā)器、用于獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的方法、用于生成輸出信號(hào)的方法、用于獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的 裝置、用于生成本地振蕩器信號(hào)的裝置、以及相應(yīng)的基于軟件的實(shí)施。
【背景技術(shù)】
[0002] 在許多發(fā)射器、接收器或收發(fā)器的應(yīng)用中，本地振蕩器（LO)信號(hào)被例如用于上混 合或下混合將被發(fā)送的信號(hào)。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器（DTC)可以例如被用于生成這些調(diào)制或未 調(diào)制的本地振蕩器信號(hào)。數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器可被用作延遲電路來(lái)控制例如相應(yīng)的振蕩信號(hào) 的相位。取決于應(yīng)用，例如取決于所使用的調(diào)制機(jī)制，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的關(guān)于線性度的要 求可能是至關(guān)重要的。由于數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器直接作用于相敏信號(hào)，對(duì)DTC輸出信號(hào)進(jìn)行 濾波可能不是可行的步驟，這甚至可進(jìn)一步增加對(duì)線性化數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的需求。
[0003] 降低對(duì)這種電路的線性度要求的一種方式是預(yù)失真的概念，其可被施加到數(shù) 字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的控制信號(hào)輸入。在這種情況下，測(cè)量的非線性的值可以被用于抵消數(shù) 字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的非線性。然而，這可能需要數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的精確校準(zhǔn)達(dá)到非常高的 程度。
[0004] 另外，在其他技術(shù)領(lǐng)域中，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器可例如用作延遲電路，而且可用于其 他目的。例如，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器可在測(cè)量應(yīng)用、同步應(yīng)用程序和其他應(yīng)用中使用，僅舉幾 例。而且，在這些應(yīng)用中，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的線性度可直接影響該應(yīng)用。
[0005] 而且，在這些領(lǐng)域中，類似于前面提到的預(yù)失真技術(shù)的技術(shù)可被用于至少部分地 抵消數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器。還針對(duì)這些應(yīng)用，用于數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)增加實(shí)現(xiàn) 的結(jié)果的準(zhǔn)確度可能是有用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，存在提供一種用于獲得數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的易于應(yīng)用的結(jié)構(gòu)的 需求。
[0007] 這一需求可通過(guò)根據(jù)任一獨(dú)立權(quán)利要求的一種電路、集成電路、發(fā)射器、接收器、 收發(fā)器、用于獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的方法、用于生成本地振蕩器信號(hào)的方法、用于獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的 裝置、用于生成本地振蕩器信號(hào)的裝置以及一種計(jì)算機(jī)程序來(lái)滿足。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 裝置和/或方法的一些實(shí)施例將在下面僅以示例的方式并參照附圖進(jìn)行描述。
[0009] 圖1示出根據(jù)示例的電路的簡(jiǎn)化框圖；
[0010] 圖2示出根據(jù)又一示例的電路的簡(jiǎn)化框圖；
[0011] 圖3示出用于數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)的一種更常規(guī)的方法的框圖；
[0012] 圖4示出了兩個(gè)圖，說(shuō)明了圖3中所示的常規(guī)校準(zhǔn)設(shè)立的數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器及時(shí) 間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的非線性；
[0013] 圖5示出根據(jù)示例的電路的簡(jiǎn)化框圖；
[0014] 圖6示出了包括參考信號(hào)、PLL輸出信號(hào)和DTC輸出信號(hào)的時(shí)序圖；
[0015] 圖7示出根據(jù)示例的電路的進(jìn)一步實(shí)施的簡(jiǎn)化框圖；
[0016] 圖8示出根據(jù)示例的集成電路的示意圖；
[0017] 圖9示出根據(jù)示例的發(fā)射器、接收器或收發(fā)器的示意性框圖；
[0018] 圖10示出根據(jù)示例的用于獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的方法的流程圖；以及
[0019] 圖11示出根據(jù)示例的用于生成輸出信號(hào)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 各種示例現(xiàn)在將參照附圖更加充分地描述，其中示出一些示例。在圖中，為了清楚 起見(jiàn)，線、層和/或區(qū)域的寬度可被放大。
[0021] 因此，雖然示例能夠是各種修改和替代形式，但是附圖中的說(shuō)明性示例將在本文 中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，沒(méi)有任何意圖將示例限制到公開(kāi)的特定形式，而是相反，示例 將覆蓋落在本公開(kāi)范圍之內(nèi)的所有修改、等同物和替代物。在附圖的整個(gè)描述中相同的數(shù) 字指的是相同或相似的元素。而且，概況的附圖標(biāo)記將被用于表示不止一個(gè)結(jié)構(gòu)、元素或?qū)?象，或用于同時(shí)描述不止一個(gè)結(jié)構(gòu)、元素或?qū)ο?。通過(guò)相同、類似或概括的附圖標(biāo)記指示的 對(duì)象、結(jié)構(gòu)和元素可被相同地實(shí)現(xiàn)。然而，一個(gè)、一些或所有屬性、特征和尺寸也可以逐個(gè) 元素地變化。
[0022] 應(yīng)該理解的是，當(dāng)元素被稱為"連接"或"耦合"到另一元素時(shí)，它可以直接連接或 耦合到另一元素，或者可存在中間元素。相反，當(dāng)元素被稱為"直接連接"或"直接耦合"到 另一元素時(shí)，則不存在中間元素。用于描述元素之間的關(guān)系的其他詞語(yǔ)應(yīng)以類似的方式解 釋（例如，"之間"對(duì)"直接之間"，"相鄰"與"直接相鄰"等）。
[0023] 本文所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定示例的目的，并不意圖限制示例。如本文所用， 單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"和"該"意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指明。將進(jìn)一 步理解的是，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包括有"、"包含"和/或"包含有"在此使用時(shí)，指定存在所陳述 的特征、整體、步驟、操作、元素和/或部件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整 體、步驟、操作、元素、部件和/或它們的組。
[0024] 除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有由該示例 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員之一通常理解的相同的含義。將進(jìn)一步理解，例如那些通常用字 典定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的它們含義一致的含義并且將不用理 想化或過(guò)于形式的意義來(lái)解釋，除非在此明確定義。
[0025] 正如上面所指出的，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器（DTC)可在廣泛的技術(shù)應(yīng)用中例如用來(lái)生 成調(diào)制或未調(diào)制的本地振蕩器（LO)信號(hào)。僅舉幾個(gè)例子，這樣的本地振蕩器信號(hào)可以例如 被用于接收、傳輸或交換數(shù)據(jù)。例如，該數(shù)據(jù)可以使用無(wú)線技術(shù)以及接線（wire-bound)技 術(shù)被傳輸、接收或交換。其結(jié)果是，示例例如來(lái)自于接收器、發(fā)射器和收發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域。這 些設(shè)備例如可以工作在射頻（RF)領(lǐng)域中。
[0026] 存在為例如單個(gè)鎖相環(huán)（PLL)電路之中的RF收發(fā)器提供一個(gè)或多個(gè)調(diào)制或未調(diào) 制的本地振蕩器信號(hào)的一般需求。而且，存在將越來(lái)越多的功能、塊、模塊和其他結(jié)構(gòu)集成 在例如集成電路的單個(gè)電路中的需求。
[0027] 在基于PLL的系統(tǒng)中，數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器可以例如被用作延遲電路以使PLL電路 能夠嚴(yán)密地控制所提供的信號(hào)的相位。對(duì)于這樣的應(yīng)用，該數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵要求 可能是其線性度。由于數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器直接在相位信號(hào)處工作，所以對(duì)數(shù)字_時(shí)間轉(zhuǎn) 換器輸出的濾波可能不可用，這對(duì)數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的線性度設(shè)置了甚至更高的要求和壓 力。
[0028] 為了降低對(duì)這種電路的線性度的要求，例如使用測(cè)量的非線性值來(lái)抵消非線性的 影響可以將技術(shù)上的預(yù)失真施加到數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的輸入。然而，取決于想到的應(yīng)用，這 可能需要對(duì)數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器結(jié)果的精確校準(zhǔn)，下至亞微微秒的延遲測(cè)量。
[0029] 圖1示出根據(jù)示例的電路100的簡(jiǎn)化框圖。采用根據(jù)示例的電路100可以例如使 用窄范圍的時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器TDC來(lái)使能更準(zhǔn)確的數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器（DTC)校準(zhǔn)。正如將 在下面更加詳細(xì)展開(kāi)的那樣，這些校準(zhǔn)技術(shù)可用在數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的環(huán)境中，這繼而可 以用于極性調(diào)制器或?qū)崿F(xiàn)其他更復(fù)雜的調(diào)制方案。電路100可以例如被實(shí)施在高容量的架 構(gòu)中，該架構(gòu)例如包括在高容量中制造的在接口處的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)。它可以包括信息架 構(gòu)、諸如晶體管的器件、和相關(guān)聯(lián)的制造工藝。
[0030] 電路100包括數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110和信號(hào)處理電路120。信號(hào)處理電路120被 配置為生成從提供到信號(hào)處理電路120的信號(hào)導(dǎo)出的經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)PS。該經(jīng)過(guò)處理的信 號(hào)PS包括相對(duì)于提供到信號(hào)處理電路120的信號(hào)的預(yù)定的相位關(guān)系。
[0031] 在圖1中所示的例子中，沿著例如由經(jīng)處理的信號(hào)PS的方向所指示的信號(hào)流的方 向，信號(hào)處理電路120被耦合在數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110之前。電路100被配置為接收參考 信號(hào)RS，以及基于所接收的參考信號(hào)RS生成輸出信號(hào)OS。因此，在圖1中所示的示例中， 提供給信號(hào)處理電路120的信號(hào)對(duì)應(yīng)于參考信號(hào)RS。然而，在其他示例中，該數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn) 換器110和信號(hào)處理電路120的順序可以與如將例如關(guān)于圖2展開(kāi)的那樣不同。
[0032] 數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110和信號(hào)處理電路120被串聯(lián)耦合形成串行連接130,其中， 參考信號(hào)RS被提供給串行連接130的輸入，并且可從串行連接130的輸出獲得輸出信號(hào) OS。如前所述，在圖1所示的示例中，參考信號(hào)RS被提供到信號(hào)處理電路120,而輸出信號(hào) OS是可從數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110獲得的。
[0033] 電路100還包括測(cè)量電路140,其被配置為測(cè)量輸出信號(hào)OS和參考信號(hào)RS之間的 延遲。為了使這成為可能，測(cè)量電路140被耦合到信號(hào)處理電路120的輸入以接收參考信 號(hào)RS和數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110的輸出兩者，并因此耦合到電路100的輸出以獲得輸出信 號(hào)OS0
[0034] 電路100還包括存儲(chǔ)器150,其耦合到數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110的輸出，并且其被配 置為基于數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110所測(cè)量的延遲來(lái)存儲(chǔ)數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。 測(cè)量電路140可被配置為檢測(cè)輸出信號(hào)OS和參考信號(hào)RS之間的多于三個(gè)的不同的延遲 值。因此，測(cè)量電路140可以例如能夠比比較器檢測(cè)更多的值。例如，測(cè)量電路可以包括時(shí) 間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器160或由時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器160組成。
[0035] 在圖1中所描繪的例子中，信號(hào)處理電路120被以這樣一種方式設(shè)計(jì)和構(gòu)建，即它 在沒(méi)有測(cè)量電路140提供的信號(hào)的情況下是可操作的。換言之，如圖1中所示，測(cè)量電路 140的輸出不被反饋到信號(hào)處理電路120。然而，在其他電路100中，測(cè)量電路140可以被 例如實(shí)現(xiàn)為信號(hào)處理電路120的一部分。
[0036] 電路100通過(guò)比較或測(cè)量參考信號(hào)RS和輸出信號(hào)OS之間的延遲、相移或相位變 化來(lái)獲得用于數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。為了做到這一點(diǎn)，信號(hào)處理電路120被 提供參考信號(hào)RS，這繼而生成經(jīng)處理的信號(hào)PS，其相對(duì)于參考信號(hào)RS具有已知的或預(yù)定義 的相位關(guān)系。該已知的或預(yù)定義的相位關(guān)系可以例如由信號(hào)處理電路120所造成的內(nèi)部延 遲或其他影響所引起。為了使這成為可能，信號(hào)處理電路120能夠處理振蕩信號(hào)并基于提 供給它的振蕩信號(hào)生成經(jīng)處理的信號(hào)PS，其也作為振蕩信號(hào)。
[0037] 由于振蕩信號(hào)的周期性，可能通過(guò)由數(shù)字-時(shí)間轉(zhuǎn)換器110進(jìn)一步延遲經(jīng)處理的 信號(hào)PS來(lái)抵消由信號(hào)處