振蕩器和開始振蕩的方法
【專利說明】振蕩器和開始振蕩的方法
[0001 ] 本申請是申請日為2007月5月15日、申請?zhí)枮?00780052454.1的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開文件總體上涉及產(chǎn)生振蕩信號，更具體的，涉及減少振蕩信號達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況的時間。
【背景技術(shù)】
[0003]以前的通信系統(tǒng)使用普遍上功率效率低的技術(shù)。這些系統(tǒng)通常使用的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)即使在它們沒有發(fā)送或接收通信的時間期間也需要持續(xù)的功率。在保持空閑的同時仍消耗功率的這種系統(tǒng)由功率的角度來說通常效率較低。
[0004]在一些應(yīng)用中，功率效率低的通信設(shè)備在它們的持續(xù)使用方面存在局限性。例如，依賴于電池功率的便攜式通信設(shè)備在電池需要更換或充電之前通常提供相對較短的持續(xù)操作。在一些情況下，這會導(dǎo)致不利的后果，例如數(shù)據(jù)丟失、通信延遲、掉話和故障時間。
[0005]另一方面，在空閑時間期間消耗的功率充分低的通信系統(tǒng)能夠以有限的電源操作較長的時間段。因此，只有在要發(fā)送信號的時候才給發(fā)射機(jī)供電的通信系統(tǒng)通常會比持續(xù)通電的發(fā)射機(jī)消耗更少的功率。類似的，只有在要接收信號的時候才給接收機(jī)供電的通信系統(tǒng)通常會比持續(xù)通電的接收機(jī)消耗更少的功率。
[0006]脈沖調(diào)制器可以用于控制發(fā)射和接收信號的時間。在這一點上，脈沖調(diào)制器可以給發(fā)射機(jī)本地振蕩器(LO)通電，以便僅在脈沖持續(xù)時間期間發(fā)射信號。類似的，脈沖調(diào)制器可以給接收機(jī)LO通電，以便僅在脈沖持續(xù)時間期間接收信號。以此能力，LO在每一個脈沖的持續(xù)時間期間產(chǎn)生并維持振蕩信號。如果脈沖寬度相對較短，例如在低占空比應(yīng)用中，LO就應(yīng)迅速地做出響應(yīng)以產(chǎn)生足夠穩(wěn)定的振蕩信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]以下是公開文件的示例性方案的概述。為了方便，本文中可以將公開文件的一個或多個方案簡稱為“一些方案”。
[0008]公開文件的一些方案涉及一種裝置，用于產(chǎn)生振蕩信號。所述裝置包括:第一電路，用以產(chǎn)生振蕩信號;第二電路，用以向第一電路提供第一電流;及第三電路，用以向第一電路提供第二電流，其中，第一電流和第二電流適于減少振蕩信號達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況的時間長度。
[0009]在一些方案中，可以將所述裝置配置為壓控振蕩器(VCO)。在這一點上，第二電路可以被配置為增強(qiáng)偏置電路(boost bias circuit)，用以加速振蕩信號從冷啟動達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況的時間。這在使用低占空比脈沖調(diào)制來建立一條或多條通信信道的通信系統(tǒng)和設(shè)備中是尤其有用的。在這種應(yīng)用中，用作本地振蕩器(LO)的VCO大約在脈沖的開頭處開始產(chǎn)生振蕩信號，并大約在脈沖的結(jié)尾處終止振蕩信號。為了改進(jìn)通信性能，振蕩信號應(yīng)在與脈沖寬度相比而言相對較短的時間段內(nèi)達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況。
[0010]在一些方案中，V⑶包括:振蕩電路，用以產(chǎn)生振蕩信號;靜態(tài)偏置電路，用以向振蕩電路提供靜態(tài)電流;及增強(qiáng)偏置電路，用以向振蕩電路提供增強(qiáng)電流，其中，增強(qiáng)電流和靜態(tài)電流適于減小振蕩信號達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況的時間長度。
[0011]在一些方案中，所述裝置的第一電路可以包括耦合到負(fù)電阻產(chǎn)生器的諧振電路。諧振電路又可以包括耦合到電容元件的電感元件。電容元件可以包括可編程開關(guān)電容器組，用于調(diào)諧振蕩信號的頻率。
[0012]在一些方案中，所述裝置還可以包括穩(wěn)態(tài)檢測器，所述穩(wěn)態(tài)檢測器響應(yīng)于檢測到振蕩信號的規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況，禁止第三電路向第一電路提供第二電流。因此，只能在啟動時為了迅速地實現(xiàn)振蕩信號的規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況而使用第三電路。振蕩信號的規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況可以指定振蕩信號的振幅和/或頻率的穩(wěn)定性要求。
[0013]在一些方案中，所述裝置還可以包括頻率校準(zhǔn)單元，所述頻率校準(zhǔn)單元調(diào)諧第一電路，以使得振蕩信號在規(guī)定的頻率范圍之內(nèi)循環(huán)。在一些通信系統(tǒng)中，例如能量檢測系統(tǒng)，LO的頻率不必如此精確。例如，所述規(guī)定的頻率范圍可以達(dá)到規(guī)定的中心頻率的百分之五(5%)。頻率校準(zhǔn)單元在通電時、檢測到高于規(guī)定閾值的環(huán)境溫度變化時、和/或在接收到振蕩信號的新的頻率技術(shù)要求時，校準(zhǔn)或調(diào)諧第一電路。
[0014]在一些方案中，可以將一個或多個裝置用作通信系統(tǒng)和設(shè)備中的本地振蕩器(LO)，以便對信號進(jìn)行上變頻和下變頻。例如，所述裝置可以用于建立一條或多條超寬帶(UMB)信道，以便使用脈分多址(PDMA)、脈分復(fù)用(PDM)或者其它類型的脈沖調(diào)制技術(shù)來與其它設(shè)備通信。可以將UMB信道定義為具有在20%或更大數(shù)量級上的相對帶寬、在500MHz或更大數(shù)量級上的帶寬、或者二者。相對帶寬是與一個設(shè)備相關(guān)聯(lián)的特定帶寬除以其中心頻率。例如，根據(jù)本公開文件的設(shè)備可以具有中心頻率為8.125GHz的1.75GHz帶寬，因此，其相對帶寬是1.75/8.125或21.5%。
[0015]在一些方案中，所述裝置可以實現(xiàn)為或包括:耳機(jī)、醫(yī)學(xué)設(shè)備、麥克風(fēng)、生物測定傳感器、心率監(jiān)視器、計步器、EKG設(shè)備、用戶I/O設(shè)備、手表、遙控器、開關(guān)、胎壓監(jiān)視器、娛樂設(shè)備、計算機(jī)、銷售點設(shè)備、助聽器、機(jī)頂盒、蜂窩電話，或者具有某些形式的無線信號傳輸能力的設(shè)備。在一些方案中，所述裝置可以實現(xiàn)為或包括接入點，例如WiFi節(jié)點。例如，接入點可以經(jīng)由有線或無線通信鏈路提供到另一個網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)之類的廣域網(wǎng))的連通性。
[0016]在結(jié)合附圖加以考慮時，依據(jù)本公開文件的以下詳細(xì)說明，本公開文件的其它方案、優(yōu)點和創(chuàng)新特點是顯而易見的。
【附圖說明】
[0017]圖1A示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生振蕩信號的示例性裝置的方框圖；
[0018]圖1B示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生振蕩信號的示例性裝置的方框圖；
[0019]圖1C示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生振蕩信號的示例性方法的流程圖；
[0020]圖2示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用來對用于產(chǎn)生振蕩信號的裝置進(jìn)行校準(zhǔn)的示例性方法的流程圖；
[0021]圖3示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用來對用于產(chǎn)生振蕩信號的裝置進(jìn)行使能或禁用的示例性方法的流程圖；
[0022]圖4示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生振蕩信號的示例性裝置的示意圖；
[0023]圖5示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的示例性通信設(shè)備的方框示意圖；
[0024]圖6A-D示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的各種脈沖調(diào)制技術(shù)的時序圖；及
[0025]圖7示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的經(jīng)由多條信道彼此進(jìn)行通信的多個通信設(shè)備的方框圖。
【具體實施方式】
[0026]以下說明了本公開文件的各個方案。顯然，本文的教導(dǎo)可以體現(xiàn)為各種形式，本文公開的任何具體結(jié)構(gòu)、功能或二者都僅僅是代表性的。根據(jù)本文的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到可以獨立于任何其它方案來實現(xiàn)本文公開的方案，并且可以以各種方式組合這些方案中的兩個或多個。例如，可以用本文闡述的任何數(shù)量的方案來實現(xiàn)裝置或?qū)嵤┓椒?。另夕卜，可以用添加到本文闡述的一個或多個方案中的，或者除了本文闡述的一個或多個方案之外的其它結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)與功能來實現(xiàn)這種裝置或?qū)嵤┻@種方法。
[0027]作為以上一些概念的示例，在一些方案中，根據(jù)本公開文件的創(chuàng)新設(shè)備或裝置包括:第一電路，用以產(chǎn)生振蕩信號;第二電路，用以向第一電路提供第一電流;及第三電路，用以向第一電路提供第二電流，其中，第一電流和第二電流適于減少振蕩信號達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況的時間長度。在其它方案中，本創(chuàng)新裝置可以包括VC0，其又包括單個電路，所述單個電路為振蕩電路產(chǎn)生初始較高的電流，以便加速規(guī)定的穩(wěn)態(tài)振蕩信號的所述產(chǎn)生，并且為振蕩電路產(chǎn)生隨后的較低的電流，以便維持規(guī)定的穩(wěn)態(tài)振蕩信號的所述產(chǎn)生。如本文所用的術(shù)語“規(guī)定的”可以解釋為“預(yù)定”、“預(yù)先規(guī)定的”或“動態(tài)地規(guī)定的”。
[0028]圖1A示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生振蕩信號的示例性裝置100的方框圖。裝置100能夠產(chǎn)生具有由頻率輸入指定的頻率的振蕩信號。在一些方案中，裝置100可以被配置為或包括壓控振蕩器(VCO)。裝置100包括集成電路，用于產(chǎn)生第一電流和第二電流，以便加速振蕩信號從啟動狀況達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)狀況。如以下更詳細(xì)論述的，這對于使用相對較低占空比的脈沖調(diào)制來建立通信信道的通信設(shè)備來說是尤其有用的。在這一點上，裝置100大約在脈沖的開頭處開始產(chǎn)生振蕩信號，并大約在脈沖的結(jié)尾處停止振蕩信號。
[0029]更