本機振蕩器信號的提供的制作方法

專利名稱：本機振蕩器信號的提供的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供本機振蕩器信號的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)和包含這種鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)的通信單元。本發(fā)明同樣涉及提供本機振蕩器信號的方法。
背景技術(shù)：
在各種應(yīng)用中，本機振蕩器(LO)信號是必需的。例如，在便攜式電話中，需要本機振蕩器信號作為接收器混頻器的輸入用來向下變頻接收的射頻(RF)信號，并作為發(fā)送器混頻器的輸入用來向上變頻要作為射頻信號發(fā)送的信號。
本機振蕩器信號通常由形成一部分鎖相環(huán)(PLL)的電壓受控振蕩器(VCO)提供。對于便攜式電話，一般使用兩個獨立的鎖相環(huán)，第一鎖相環(huán)具有處理接收所需(RX)的所有頻帶的第一VCO，而第二鎖相環(huán)具有處理發(fā)送所需(TX)的所有頻帶的第二VCO。
為了闡述，圖1給出便攜式電話的帶有兩個PLL的PLL結(jié)構(gòu)的常規(guī)實現(xiàn)。該PLL也稱作合成器環(huán)。
在圖1的下半部中，第一PLL包括帶有可編程參考輸入、LO信號預(yù)定標器、可編程分配器和相位檢測器的鎖定單元10。鎖定單元10的輸出和電荷泵11、環(huán)路濾波器12、頻率范圍為3296MHz到3980MHz的全頻帶TX VCO 13和變壓器14連接成一行。該頻率范圍適合于GSM(移動通信全球系統(tǒng))和WCDMA(寬帶碼分多址)傳輸?shù)腖O信號的例子。一方面，變壓器14的輸出通過第一緩沖器15連接到鎖定單元10的輸入，從而關(guān)閉第一PLL。另一方面，變壓器14的輸出通過第二緩沖器16連接到為便攜式電話的TX鏈(未示出)提供LO信號的LO輸出17。
在圖1的上半部中，描繪了第二PLL。第二PLL具有和第一PLL相同的結(jié)構(gòu)，并從而也包括鎖定單元20、電荷泵21、環(huán)路濾波器22、VCO 23、變壓器24和布置在環(huán)路中的第一緩沖器25。然而在這種情形下，VCO 23是具有3476MHz到4340MHz頻率范圍的全頻帶RX VCO。該頻率范圍適合于GSM和WCDMA接收的LO信號的例子。變壓器24的輸出在第二PLL外面通過第二緩沖器26連接到為便攜式電話的RX鏈(未示出)提供LO信號的LO輸出27。
PLL結(jié)構(gòu)的兩個PLL以眾所周知的方式運行。將具有已編程頻率的參考信號施加到各自鎖定單元10、20的參考輸入。此外，各自VCO 13、23的電流輸出信號通過各自的變壓器14、24和各自的第一緩沖器15、25提供給各自的鎖定單元10、20的輸入。變壓器14、24用于將離散TX VCO 13、23提供的單端輸出變換成通常集成PLL部件所需的差分信號。要指出的是，在集成VCO的情形下，各自的VCO 13、23可以有自己的差分輸出。在這種情形下，將不需要各自的變壓器14、24。VCO信號的頻率首先在各自的鎖定單元10、20中由LO預(yù)定標器并接著由可編程頻率分配器分頻。相位檢測器將已分頻VCO信號的相位與參考信號的相位作比較，并輸出錯誤信號，它同時組成了鎖定單元10、20的輸出。當兩個相位相等時，PLL被鎖定，這也意味著信號的頻率是相等的。
為了達到或保持鎖定狀態(tài)，各自的電荷泵11、21生成電流脈沖，它的長度由各自的鎖定單元10、20的輸出信號控制。生成的電流脈沖由各自的環(huán)路濾波器12、22濾波，它為各自的VCO 13、23提供相應(yīng)的控制電壓，并從而注意VCO 13、23生成被鎖定到期望頻率的信號。在各自的鎖定單元10、20中，可以通過改變可編程分配器中的系數(shù)來改變VCO 13、23輸出的信號的頻率。鎖相VCO信號由各自的第二緩沖器16、26緩沖，并被提供給各自的LO輸出17、27，它也可以實現(xiàn)輸出匹配。
當設(shè)計便攜式電話的PLL結(jié)構(gòu)時必須考慮的一個方面是電流消耗，為了節(jié)省電池能量它應(yīng)該盡可能低。PLL結(jié)構(gòu)的電流消耗主要由各自的RF和RF系統(tǒng)規(guī)范所需的VCO信號的質(zhì)量確定。信號的質(zhì)量包括例如相位噪聲、信噪比最低值、輸出功率、環(huán)境穩(wěn)定性等。此外，VCO的電流消耗隨必須覆蓋的頻帶而增加。
不同的系統(tǒng)對降低功耗有不同的需求和可能性，這對于支持不同系統(tǒng)的便攜式電話有特殊的重要性。GSM/WCDMA多模式/多頻帶電話支持例如基于GSM的系統(tǒng)和同樣的基于WCDMA的系統(tǒng)。這些多模式/多頻帶系統(tǒng)要求它們的RX LO信號的寬頻帶?；贕SM的系統(tǒng)一般比基于WCDMA的系統(tǒng)要求它們的RX LO信號的信號質(zhì)量要高。另一方面，基于WCDMA的系統(tǒng)一般要求非常低的VCO功耗，因為在會話期間的幾乎所有時間這些都必須開啟。
還是在同一系統(tǒng)內(nèi)，不同的電話使用條件，如網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，要求來自VCO信號的不同純度。更具體的說，當不存在干擾高電平信號時，要求比存在這種干擾高電平信號的情形下要低的VCO信號質(zhì)量。
為了降低電流消耗，有切斷VCO和可能全部PLL的可能性。每當便攜式電話不在接收RF信號或不在發(fā)送RF信號，則可以切斷有關(guān)的VCO和PLL，同時注意在合適的時間穩(wěn)定PLL。然而，通常PLL環(huán)路在GSM的會話模式下的所有時間都被供電。
為了能夠在組合的GSM/WCDMA便攜式電話的WCDMA模式下以低功耗使用低性能VCO，還提出采用有三個VCO的三個鎖相環(huán)。在這種系統(tǒng)中一個VCO用于GSM所需的RX和TX頻帶，第兩個VCO用于WCDMA所需的RX頻帶，而第三個VCO用于WCDMA所需的TX頻帶。這是該方法的缺點，盡管要求額外的VCO。
當設(shè)計便攜式電話的PLL結(jié)構(gòu)時必須考慮的另一方面是時間臨界情形。在時間臨界情形，LO信號的頻率必須很快改變，同時PLL要求一些時間來穩(wěn)定到新設(shè)置的頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)本機振蕩器信號的改進的供給。
提出一種提供本機振蕩器信號的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，它包括含有第一電壓受控振蕩器的第一鎖相環(huán)和含有第二電壓受控振蕩器的第二鎖相環(huán)。所提出的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)還包括第一本機振蕩器輸出，用于提供第一本機振蕩器信號，其中第一電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到第一本機振蕩器輸出；以及第二本機振蕩器輸出，用于提供第二本機振蕩器信號。此外，所提出的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)包括選擇部件，例如多路復(fù)用器，用來將第一電壓受控振蕩器輸出的信號或第二電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到第二本機振蕩器輸出。
此外，提出了如便攜式電話的通信單元，它包括所提出的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)、需要本機振蕩器信號以處理發(fā)送信號的發(fā)送器鏈和需要本機振蕩器信號以處理接收信號的接收器鏈。第一本機振蕩器輸出和第二本機振蕩器輸出中的一個將本機振蕩器信號提供給發(fā)送器鏈，而第一本機振蕩器輸出和第二本機振蕩器輸出中的相應(yīng)另一個將本機振蕩器信號提供給接收器鏈。
最后，提出了一種提供第一本機振蕩器信號和第二本機振蕩器信號的方法。在此方法中，在需要第一本機振蕩器信號的情況下，由第一鎖相環(huán)的第一電壓受控振蕩器提供的信號用作第一本機振蕩器信號。在需要第二本機振蕩器信號的情況下，由第二鎖相環(huán)的第一電壓受控振蕩器和第二電壓受控振蕩器中的一個提供的信號被選作第二本機振蕩器信號。
本發(fā)明出于如下考慮如果PLL結(jié)構(gòu)包括兩個VCO用于為兩個LO輸出提供信號，則根據(jù)當前情況，可在由兩個VCO中的任一個生成信號的可選方式下提供這些LO輸出中的至少一個。由于其中一個VCO由此用于將信號提供給兩個LO輸出，因此不需要額外的VCO來啟動該選擇。根據(jù)實現(xiàn)PLL結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和VCO的設(shè)計，可以執(zhí)行此選擇，例如在某種意義上降低系統(tǒng)的電流消耗、提高時間臨界性能、優(yōu)化PLL結(jié)構(gòu)的簡單性和/或成本、或?qū)崿F(xiàn)這些方面的適當折衷。
和使用三個VCO的已知PLL結(jié)構(gòu)比較，本發(fā)明的優(yōu)勢在于，用所提出的切換可能性能節(jié)省一個VCO。與使用兩個VCO的已知PLL結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢是可采用一個較低功耗的VCO。由于切換可能性，實現(xiàn)PLL結(jié)構(gòu)的單元的性能可以仍然和以前一樣好，同時在各種情況下都能實現(xiàn)相當?shù)偷墓模缭诒銛y式電話的通話和空閑時間期間的各種情況下。與兩種已知情形相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于，它使得可以在時間臨界系統(tǒng)中獲取利益。
本發(fā)明可以特別是(盡管非專有)在支持具有不同需求的兩個系統(tǒng)的便攜式電話如GSM/WCDMA多模式/多頻帶電話中實現(xiàn)。然后將第一LO信號提供給便攜式電話的發(fā)送器鏈，而將第二LO信號提供給便攜式電話的接收器鏈，或者反之亦然。
本發(fā)明的一個實施例可用在從第一情形中的較寬頻范圍和從第二情形中的較窄頻范圍需要第二LO信號的情況下。兩個VCO這樣選擇第一VCO，其也將信號提供到第一LO輸出，至少覆蓋較寬頻范圍，而第二VCO至少覆蓋較窄頻范圍。因此第二VCO可具有較低的電流消耗。然后，每當在第一情形中需要第二LO信號時，就將發(fā)自第一VCO的信號提供給第二LO輸出，而每當在第二情形中需要第二LO信號時，就將發(fā)自第二VCO的信號提供給第二LO輸出。在GSM/WCDMA便攜式電話中，第一情形可以是例如GSM接收，而第二情形可以是WCDMA接收。在GSM/WCDMA的情況下，第二VCO還可具有較低的性能，這導(dǎo)致電流消耗的進一步減少。
本發(fā)明的另一實施例可用在第一情形中的第二LO信號的質(zhì)量必須比第二情形中的高的情況下。兩個VCO這樣選擇第一VCO，其也將信號提供到第一LO輸出，輸出符合較高質(zhì)量要求的信號，而第二VCO輸出符合較低質(zhì)量要求的信號。因此第二VCO可具有較低的電流消耗。然后，每當在第一情形中需要第二LO信號時，就將第一VCO生成的信號提供給第二LO輸出，而每當在第二情形中需要第二LO信號時，就將第二VCO生成的信號提供給第二LO輸出。
例如，在GSM/WCDMA便攜式電話中，第一情形可以在不良頻譜環(huán)境中GSM接收的情況下給出，而第二情形可以在良好頻譜環(huán)境中WCDMA接收的情況下和/或GSM接收的情況下給出。當存在高阻塞電平時比當存在低阻塞電平時，基于GSM的系統(tǒng)要求好得多的LO信號質(zhì)量用于接收。對所接收信號的質(zhì)量要求和所用的系統(tǒng)從而確定要選擇的VCO信號的質(zhì)量要求，和由此必要的電流消耗。為了最小化功耗，所選VCO信號的質(zhì)量應(yīng)總是接近所需的最低質(zhì)量。
很難獲取關(guān)于可用作選擇一個VCO的基礎(chǔ)的第二LO信號的所需質(zhì)量的信息。但是便攜式電話在數(shù)字信號處理(DSP)軟件中計算所接收信號的信噪比(SNR)，用以啟動接收器的睡眠階段。此信息在會話模式中仍可用。通過利用此信息，有可能注意到不良性能，即，導(dǎo)致不好BER值的低SNR，這要求高質(zhì)量的RX LO信號。從而，通過DSP軟件例如在每個脈沖串或特定時段內(nèi)計算的SNR可用來確定要用于第二LO信號的合適的VCO。當SNR足夠好時，則可將發(fā)自低質(zhì)量第二VCO的信號提供給第二LO輸出。當SNR變得較差或降到預(yù)定水平以下時，則將發(fā)自高質(zhì)量第一VCO的信號提供給第二LO輸出，以使SNR達到可接受的水平。
此外，可以不同功率控制模式和/或可調(diào)功耗來設(shè)計射頻部件。然后可以開發(fā)使用在DSP代碼中可用的SNR的DSP軟件。每當SNR降到某一界限以下或試圖將SNR值保持在某一界限以上時，這允許能夠調(diào)整或改變射頻部件或部分射頻部件的電流消耗模式。例如，可將大部分所提出的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)集成到射頻部件上。然后該射頻部件可通過選擇不同VCO中的一個而具有可編程功率控制模式。
在本發(fā)明的又一實施例中，切換用于支持時間臨界情形，例如GSM的多槽情況。在此情況下，例如第一VCO可穩(wěn)定到新的頻率，而第二VCO仍用作第二LO信號的電源。當需要新頻率時，發(fā)自第一VCO的信號從而可立即提供為第二LO信號，沒有如在單一VCO的情況下用來穩(wěn)定到新頻率所需的過渡期。
還可關(guān)掉一個或兩個VCO，或相應(yīng)的整個PLL，無論何時都可能使功耗的節(jié)省最大化。對于利用時分雙工的系統(tǒng)，甚至可以在要接收或要發(fā)送的脈沖串之間關(guān)掉VCO和整個PLL一段時間。
本發(fā)明特別適合于便攜式電話的高集成收發(fā)器。用于將PLL的VCO連接到LO信號輸出的PLL和緩沖器可以容易地設(shè)計成完全集成的系統(tǒng)。
根據(jù)下面參考附圖一起考慮的詳細說明，本發(fā)明的其它目的和特征將變得顯而易見。然而，應(yīng)該理解，附圖只用于說明目的，而不是作為本發(fā)明的限制定義，對于本發(fā)明應(yīng)該參考所附權(quán)利要求書。還應(yīng)該理解，圖不是按比例繪制，它們僅用于在概念上示出本文描述的結(jié)構(gòu)和過程。


圖1示意性給出已知的PLL結(jié)構(gòu)；圖2示意性給出可實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的PLL結(jié)構(gòu)的便攜式電話；圖3示意性給出根據(jù)本發(fā)明的PLL結(jié)構(gòu)的第一實施例；圖4是闡述圖3的PLL結(jié)構(gòu)中的切換的流程圖；圖5示意性給出根據(jù)本發(fā)明的PLL結(jié)構(gòu)的第二實施例；圖6是闡述圖5的PLL結(jié)構(gòu)中可供選擇的一個可能切換；圖7示意性給出簡化的PLL結(jié)構(gòu)，其可以獨立使用或者擴展到根據(jù)本發(fā)明的PLL結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1已經(jīng)在上面說明了。
圖2示意性給出GSM/WCDMA多模式/多頻帶便攜式電話1，其中可實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的PLL結(jié)構(gòu)2。電話1包括連接到包括接收器混頻器的RX鏈4的第一天線3和連接到包括發(fā)送器混頻器的TX鏈6的第二天線5。PLL結(jié)構(gòu)2將RX LO信號提供給RX鏈4的接收器混頻器以啟動在現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的GSM或WCDMA接收，并將TX LO信號提供給TX鏈6的發(fā)送器混頻器以啟動在現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的GSM或WCDMA發(fā)送。
圖3示意性給出根據(jù)本發(fā)明的PLL結(jié)構(gòu)的第一實施例，它可以用作如圖2的便攜式電話的PLL結(jié)構(gòu)2的實例。
圖3的PLL結(jié)構(gòu)來自圖1中給出的PLL結(jié)構(gòu)，并也包括兩個PLL。對于相應(yīng)的單元使用與圖1相同的附圖標記。
圖3 PLL結(jié)構(gòu)的第一PLL和圖1的第一PLL相同。因此它也包括在環(huán)路中彼此連接的鎖定單元10、電荷泵11、環(huán)路濾波器12、TXVCO 13、變壓器14和第一緩沖器15。如在圖1中，VCO 13是全頻帶TX VCO，支持3296MHz到3980MHz的頻率范圍，即支持GSM和WCDMA發(fā)送所需的頻率范圍。而且，它滿足GSM系統(tǒng)的高質(zhì)量要求。TX VCO 13特別可以是標準的GSM VCO，其可適合于處理四個可能的所需頻帶，即850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的頻帶。TX VCO 13通過第二緩沖器16連接到TX LO輸出17。TX LO輸出17連接到便攜式電話的TX鏈的混頻器上。
同樣，圖3的PLL結(jié)構(gòu)的第二PLL也包括在環(huán)路中彼此連接的鎖定單元20、電荷泵21、環(huán)路濾波器22、RX VCO 28、變壓器24和第一緩沖器25。然而，VCO 28不是如圖1中的全頻帶RX VCO，而是支持4220MHz到4340MHz頻帶的標準WCDMA RX VCO。從而，RX VCO 28比圖1的RX VCO 23頻帶更窄。此外VCO 28可以是低功耗的小部件，它僅須保證WCDMA要求的低信號質(zhì)量。變壓器24的輸出還通過第二緩沖器26和多路復(fù)用器30的第一輸入連接到RX LO輸出27。RX LO輸出27被連接到便攜式電話的RX鏈的混頻器上。
此外，第一PLL的TX VCO 13通過第三緩沖器31和多路復(fù)用器30的第二輸入連接到RX LO輸出27上。
控制單元32連接到多路復(fù)用器30的控制輸入，并使多路復(fù)用器30將發(fā)自TX VCO 13的信號或發(fā)自RX VCO 28的信號轉(zhuǎn)發(fā)到RXLO輸出27。從而，有兩條路線用來將LO信號提供給接收器鏈。
兩個PLL的操作與上面參考圖1描述的相同。圖3的PLL之間的切換在圖4的流程圖中闡述。
當需要GSM或WCDMA發(fā)送時，TX VCO 13設(shè)置到所需的頻率，并且輸出信號通過RX LO輸出17被提供給發(fā)送器鏈，如現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的。
當需要WCDMA接收時，RX VCO 28被設(shè)置到所需的頻率，并且輸出信號被提供給多路復(fù)用器30?？刂茊卧?2將控制信號施加到多路復(fù)用器30，這使多路復(fù)用器30將發(fā)自RX VCO 28的信號轉(zhuǎn)發(fā)到RX LO輸出27。
當需要GSM接收時，TX VCO 13被設(shè)置到所需的頻率，并且輸出信號被提供給多路復(fù)用器30?？刂茊卧?2將控制信號施加到多路復(fù)用器30，這使多路復(fù)用器30將發(fā)自TX VCO 13的信號轉(zhuǎn)發(fā)到RXLO輸出27。這是可能的，因為現(xiàn)今GSM多槽類別不是雙工的，并由此不需要RX和TX LO信號同時生成。
大體上變得清晰的是，可以使用RX VCO 28，它僅支持窄頻帶，并僅保證其輸出信號的有限質(zhì)量，并從而具有低的電流消耗。這種RXVCO適合于例如WCDMA接收。對于WCDMA，由于在空閑和通話兩種模式中都存在RX VCO功耗，因此降低RX VCO中的電流消耗特別重要。同時，還通過將TX VCO 13切換到RX LO輸出27來啟動GSM信號的接收。從而，例如可通過利用每個系統(tǒng)的獨立的VCO來避免額外的電路，該額外的電路可能另外用來達到每個多模式電話系統(tǒng)上的電流消耗性能要求。
圖5示意性給出根據(jù)本發(fā)明的PLL結(jié)構(gòu)的第二實施例。PLL結(jié)構(gòu)也是GSM/WCDMA多模式/多頻帶便攜式電話的部分，并提供用于支持GSM或WCDMA接收的LO信號和用于支持GSM或WCDMA發(fā)送的LO信號。
圖5的結(jié)構(gòu)和圖3的結(jié)構(gòu)相同，只是第二PLL的RX VCO 29是支持3476MHz到4340MHz頻帶的全頻帶RX VCO。除RX VCO 29以外，對于相應(yīng)的單元使用和圖3中相同的附圖標記。
在第一備選方案中，圖5的PLL結(jié)構(gòu)的RX VCO 29具有低性能規(guī)范，并從而具有相當?shù)偷碾娏飨?，雖然覆蓋了寬頻帶。更具體地說，低性能規(guī)范定義了VCO 29的低技術(shù)要求，其僅允許滿足WCDMA而不是GSM的LO信號需求。此外，控制單元32是包括便攜式電話的DSP軟件的單元。
兩個PLL的操作與上面參考圖1描述的相同。第一備選方案中圖5的PLL之間的切換在圖6的流程圖中闡述。
當需要GSM或WCDMA發(fā)送時，TX VCO 13被設(shè)置到所需頻率，并且輸出信號通過RX LO輸出17被提供給發(fā)送器鏈，如現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的。
當需要WCDMA接收或GSM相鄰測量時，RX VCO 29被設(shè)置到所需頻率，并且輸出信號被提供給多路復(fù)用器30?？刂茊卧?2將控制信號施加到多路復(fù)用器30，這使多路復(fù)用器30將發(fā)自RX VCO29的信號轉(zhuǎn)發(fā)到RX LO輸出27。
當需要GSM接收時，控制單元32中的DSP軟件首先計算所接收GSM信號的可用SNR。當確定所接收GSM信號的高SNR時，即，當沒檢測到如阻塞信號的干擾信號時，則不要求高動態(tài)范圍。在這種情況下，控制單元32將控制信號施加到多路復(fù)用器30，這使多路復(fù)用器30即使在常規(guī)GSM接收的情況下也將發(fā)自RX VCO 29的信號轉(zhuǎn)發(fā)到RX LO輸出27。只有當DSP軟件檢測到干擾信號時，控制單元32才將控制信號施加到多路復(fù)用器30，這使多路復(fù)用器30將發(fā)自TX VCO 13的信號轉(zhuǎn)發(fā)到RX LO輸出27。從而僅在盡可能少的情形下要求具有相當高功耗的TX VCO 13。
在第二備選方案中，圖5的PLL結(jié)構(gòu)用在多槽環(huán)境中。更具體地說，使用在兩個PLL中生成RX LO信號的可能性來解決GSM的時間臨界多槽情況。例如，當需要快速相鄰監(jiān)控時，RX VCO 29可已經(jīng)被穩(wěn)定到下一測量所需的頻率，而TX VCO 13仍然為規(guī)則GSM接收提供RX LO信號，并且反之亦然?？刂茊卧?2也處理這種情況下兩個VCO 13、29之間的切換。當然也可以覆蓋其它的構(gòu)象(constellation)。如在第一備選方案中，全頻帶RX VCO 29可具有低性能規(guī)范。
在第三備選方案中，圖5的PLL結(jié)構(gòu)的RX VCO 29是另外滿足全頻帶規(guī)范的全頻帶RX VCO，如圖1的RX VCO 23。從而RX VCO還滿足GSM的嚴格技術(shù)要求。利用這個第三備選方案，可用特別廣泛的方式處理時間臨界情形。在時間臨界接收情況下，VCO 13、29中的一個通過多路復(fù)用器30將信號提供給RX LO輸出27，而VCO29、13中的相應(yīng)另一個被同時設(shè)置到用于接收所需的下一頻率。接著，控制單元32使多路復(fù)用器30將發(fā)自VCO 29、13中另一個的信號提供給RX LO輸出27。這將縮短接收器準備用于在某一信道接收所需的時間，因為避免了使用單一VCO時在接收之間PLL用于穩(wěn)定到新頻率所需的時間。由于對LO信號的信號純度要求，PLL穩(wěn)定時間可以是用于喚醒接收器RF部分的最長時間。
第三備選方案也實現(xiàn)在新的多槽網(wǎng)絡(luò)配置中使用具有嚴格濾波的常規(guī)PLL。
在第四備選方案中，圖5的PLL結(jié)構(gòu)的RX VCO 29可以是如第二備選方案中的低性能VCO，或者是如第三備選方案中的高性能VCO。在兩個PLL環(huán)路的頻率彼此太接近的情況下，切斷VCO 13、29中的一個或相應(yīng)的PLL可能是必須的。根據(jù)VCO 13、29的可調(diào)性，當頻率彼此相差若干兆赫時，盡管那樣，接近的頻率也可以是臨界的。在這種情況下可將當前不用的PLL的電荷泵11、21切換到高阻抗模式，同時利用另一個PLL通過多路復(fù)用器30提供給RX LO輸出27的信號來執(zhí)行接收。然后可以切斷不用的VCO/PLL?？刂茊卧?2如前所述處理對多路復(fù)用器30的控制，并另外處理對VCO/PLL的切斷。
最后，圖7闡述在圖3和5中給出的用于高級多頻帶/多模式電話的結(jié)構(gòu)如何能容易地適于獲得用于低級電話的低成本解決方案。
圖7示意性給出了除環(huán)路濾波器22之外與圖3結(jié)構(gòu)相同的PLL結(jié)構(gòu)，未給出第二PLL的RX VCO 28和變壓器24。這個簡化的PLL結(jié)構(gòu)可用于簡單的GSM電話。從而變得清晰的是，與圖3中相同的概念可以用于簡單的GSM電話，并且可以簡單地通過舍棄分立部分或集成塊或者通過禁用集成的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)節(jié)約。
從而，本發(fā)明通過例如禁用第二PLL的集成結(jié)構(gòu)還使一種非常容易拆開的解決方案能夠用于從多模式/多頻帶電話如GSM/WCDMA電話到非常簡單且便宜的多頻帶GSM電話。電路在不需要任何部件變化的情況下工作。
盡管已示出并說明和指出了應(yīng)用于本發(fā)明優(yōu)選實施例的本發(fā)明的基本新穎特征，將理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在所述的設(shè)備和方法的形式和細節(jié)上進行各種省略、替換和改變，而不背離本發(fā)明的宗旨。例如，特別指出，以基本上相同的方法執(zhí)行基本上相同的功能來獲得相同結(jié)果的那些單元和/或方法步驟的所有組合都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，應(yīng)該認識到，和本發(fā)明的任何公開的形式或?qū)嵤├黄鹗境龊?或說明的結(jié)構(gòu)和/或單元和/或方法步驟都可作為設(shè)計選擇的常規(guī)問題結(jié)合到任何其它公開或說明或建議的形式或?qū)嵤├?。因此，目的是僅如由所附權(quán)利要求書的范圍所指示的來限制。
權(quán)利要求
1.一種提供本機振蕩器信號的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，所述鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)包括第一鎖相環(huán)，其包含第一電壓受控振蕩器；第二鎖相環(huán)，其包含第二電壓受控振蕩器；第一本機振蕩器輸出，用于提供第一本機振蕩器信號，其中由所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號被轉(zhuǎn)發(fā)到所述第一本機振蕩器輸出；第二本機振蕩器輸出，用于提供第二本機振蕩器信號；以及選擇部件，用于將所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號或所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，其中所述第一電壓受控振蕩器設(shè)計成生成第一頻帶內(nèi)的信號，其中所述第二電壓受控振蕩器設(shè)計成生成第二頻帶內(nèi)的信號，并且其中所述鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)還包括控制單元，所述控制單元將控制信號施加到所述選擇部件，使得每當需要具有選自所述第一頻帶的頻率的第二本機振蕩器信號，所述選擇部件就將所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出，并且所述控制單元將控制信號施加到所述選擇部件，使得每當需要具有選自所述第二頻帶的頻率的第二本機振蕩器信號，所述選擇部件就將所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，其中所述第一電壓受控振蕩器設(shè)計成生成具有第一質(zhì)量的信號，而所述第二電壓受控振蕩器設(shè)計成生成具有第二質(zhì)量的信號，所述第一質(zhì)量比所述第二質(zhì)量高，并且其中所述鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)還包括控制單元，所述控制單元將控制信號施加到所述選擇部件，使得每當需要具有所述第一質(zhì)量的第二本機振蕩器信號，所述選擇部件就將所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出，并且所述控制單元將控制信號施加到所述選擇部件，使得每當需要具有所述第二質(zhì)量的第二本機振蕩器信號，所述選擇部件就將所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，還包括控制單元，所述控制單元將控制信號施加到所述選擇部件，使得所述選擇部件在將所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號和將所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出之間交替變化，并且在控制信號被提供給所述選擇部件之前，其設(shè)置各自的電壓受控振蕩器輸出的信號的所需頻率，以切換到將所述各自的電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，還包括控制單元，所述控制單元切斷所述第一電壓受控振蕩器和所述第二電壓受控振蕩器中的至少一個，而不要求所述第一電壓受控振蕩器或所述第二電壓受控振蕩器為所述第一本機振蕩器輸出和所述第二本機振蕩器輸出中的一個提供信號，并且所述第一電壓受控振蕩器和所述第二電壓受控振蕩器當前生成的信號的頻率彼此比預(yù)定的差異更靠近。
6.一種通信單元，包括需要本機振蕩器信號以處理發(fā)送信號的發(fā)送器鏈、需要本機振蕩器信號以處理接收信號的接收器鏈以及提供本機振蕩器信號的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，所述鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)包括第一鎖相環(huán)，其包含第一電壓受控振蕩器；第二鎖相環(huán)，其包含第二電壓受控振蕩器；第一本機振蕩器輸出，用于提供第一本機振蕩器信號，其中由所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號被轉(zhuǎn)發(fā)到所述第一本機振蕩器輸出；第二本機振蕩器輸出，用于提供第二本機振蕩器信號；以及選擇部件，用于將所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號或所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所述第二本機振蕩器輸出；其中所述第一本機振蕩器輸出和所第二本機振蕩器輸出中的一個將本機振蕩器信號提供給所述發(fā)送器鏈，并且其中所述第一本機振蕩器輸出和所述第二本機振蕩器輸出中的相應(yīng)另一個將本機振蕩器信號提供給所述接收器鏈。
7.一種提供第一本機振蕩器信號和第二本機振蕩器信號的方法，所述方法包括在需要所述第一本機振蕩器信號的情況下，將第一鎖相環(huán)的第一電壓受控振蕩器提供的信號用作所述第一本機振蕩器信號；以及在需要所述第二本機振蕩器信號的情況下，選擇由第二鎖相環(huán)的所述第一電壓受控振蕩器和第二電壓受控振蕩器中的一個提供的信號用作所述第二本機振蕩器信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一電壓受控振蕩器生成第一頻帶內(nèi)的信號，其中所述第二電壓受控振蕩器生成第二頻帶內(nèi)的信號，其中每當需要具有選自所述第一頻帶的頻率的第二本機振蕩器信號，就將所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號用作所述第二本機振蕩器信號，并且其中每當需要具有選自所述第二頻帶的頻率的第二本機振蕩器信號，就將所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號用作所述第二本機信號。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一電壓受控振蕩器生成具有第一質(zhì)量的信號，而所述第二電壓受控振蕩器生成具有第二質(zhì)量的信號，所述第一質(zhì)量比所述第二質(zhì)量高，其中每當需要具有所述第一質(zhì)量的第二本機振蕩器信號，就將所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號用作所述第二本機振蕩器信號，并且其中每當需要具有所述第二質(zhì)量的第二本機振蕩器信號，就將所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號用作所述第二本機振蕩器信號。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一電壓受控振蕩器輸出的信號和所述第二電壓受控振蕩器輸出的信號交替用作所述第二本機振蕩器信號，所述方法還包括在將所述電壓受控振蕩器輸出的信號用作所述第二本機振蕩器信號之前，設(shè)置各個所述電壓受控振蕩器輸出的信號的所需頻率。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括切斷所述第一電壓受控振蕩器和所述第二電壓受控振蕩器中的至少一個，而所述第一電壓受控振蕩器生成的信號或所述第二電壓受控振蕩器生成的信號分別不用作所述第一本機振蕩器信號和所述第二本機振蕩器信號中的一個，并且所述第一電壓受控振蕩器和所述第二電壓受控振蕩器當前生成的信號的頻率彼此比預(yù)定的差異更靠近。
全文摘要
本發(fā)明涉及提供本機振蕩器信號的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)本機振蕩器信號的改進的供給，鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)包括含有第一電壓受控振蕩器的第一鎖相環(huán)和含有第二電壓受控振蕩器的第二鎖相環(huán)。第一本機振蕩器輸出提供第一本機振蕩器信號，其中第一電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到第一本機振蕩器輸出。第二本機振蕩器輸出提供第二本機振蕩器信號。選擇部件將第一電壓受控振蕩器輸出的信號或第二電壓受控振蕩器輸出的信號轉(zhuǎn)發(fā)到第二本機振蕩器輸出。本發(fā)明同樣涉及相應(yīng)的通信單元和相應(yīng)的方法。
文檔編號H03L7/16GK1998149SQ200480023303
公開日2007年7月11日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者J·海諾寧, M·彼得森, S·韋爾霍寧 申請人:諾基亞有限公司