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、申請號為200780052454.1的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本公開文件總體上涉及產生振蕩信號，更具體的，涉及減少振蕩信號達到規定的穩態狀況的時間。
【背景技術】
[0003]以前的通信系統使用普遍上功率效率低的技術。這些系統通常使用的發射機和接收機即使在它們沒有發送或接收通信的時間期間也需要持續的功率。在保持空閑的同時仍消耗功率的這種系統由功率的角度來說通常效率較低。
[0004]在一些應用中，功率效率低的通信設備在它們的持續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備在電池需要更換或充電之前通常提供相對較短的持續操作。在一些情況下，這會導致不利的后果，例如數據丟失、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能夠以有限的電源操作較長的時間段。因此，只有在要發送信號的時候才給發射機供電的通信系統通常會比持續通電的發射機消耗更少的功率。類似的，只有在要接收信號的時候才給接收機供電的通信系統通常會比持續通電的接收機消耗更少的功率。
[0006]脈沖調制器可以用于控制發射和接收信號的時間。在這一點上，脈沖調制器可以給發射機本地振蕩器(LO)通電，以便僅在脈沖持續時間期間發射信號。類似的，脈沖調制器可以給接收機LO通電，以便僅在脈沖持續時間期間接收信號。以此能力，LO在每一個脈沖的持續時間期間產生并維持振蕩信號。如果脈沖寬度相對較短，例如在低占空比應用中，LO就應迅速地做出響應以產生足夠穩定的振蕩信號。
【發明內容】
[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，用于產生振蕩信號。所述裝置包括:第一電路，用以產生振蕩信號;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到規定的穩態狀況的時間長度。
[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偏置電路(boost bias circuit)，用以加速振蕩信號從冷啟動達到規定的穩態狀況的時間。這在使用低占空比脈沖調制來建立一條或多條通信信道的通信系統和設備中是尤其有用的。在這種應用中，用作本地振蕩器(LO)的VCO大約在脈沖的開頭處開始產生振蕩信號，并大約在脈沖的結尾處終止振蕩信號。為了改進通信性能，振蕩信號應在與脈沖寬度相比而言相對較短的時間段內達到規定的穩態狀況。
[0010]在一些方案中，V⑶包括:振蕩電路，用以產生振蕩信號;靜態偏置電路，用以向振蕩電路提供靜態電流;及增強偏置電路，用以向振蕩電路提供增強電流，其中，增強電流和靜態電流適于減小振蕩信號達到規定的穩態狀況的時間長度。
[0011]在一些方案中，所述裝置的第一電路可以包括耦合到負電阻產生器的諧振電路。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電容器組，用于調諧振蕩信號的頻率。
[0012]在一些方案中，所述裝置還可以包括穩態檢測器，所述穩態檢測器響應于檢測到振蕩信號的規定的穩態狀況，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振蕩信號的規定的穩態狀況而使用第三電路。振蕩信號的規定的穩態狀況可以指定振蕩信號的振幅和/或頻率的穩定性要求。
[0013]在一些方案中，所述裝置還可以包括頻率校準單元，所述頻率校準單元調諧第一電路，以使得振蕩信號在規定的頻率范圍之內循環。在一些通信系統中，例如能量檢測系統，LO的頻率不必如此精確。例如，所述規定的頻率范圍可以達到規定的中心頻率的百分之五(5%)。頻率校準單元在通電時、檢測到高于規定閾值的環境溫度變化時、和/或在接收到振蕩信號的新的頻率技術要求時，校準或調諧第一電路。
[0014]在一些方案中，可以將一個或多個裝置用作通信系統和設備中的本地振蕩器(LO)，以便對信號進行上變頻和下變頻。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)、脈分復用(PDM)或者其它類型的脈沖調制技術來與其它設備通信。可以將UMB信道定義為具有在20%或更大數量級上的相對帶寬、在500MHz或更大數量級上的帶寬、或者二者。相對帶寬是與一個設備相關聯的特定帶寬除以其中心頻率。例如，根據本公開文件的設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，所述裝置可以實現為或包括:耳機、醫學設備、麥克風、生物測定傳感器、心率監視器、計步器、EKG設備、用戶I/O設備、手表、遙控器、開關、胎壓監視器、娛樂設備、計算機、銷售點設備、助聽器、機頂盒、蜂窩電話，或者具有某些形式的無線信號傳輸能力的設備。在一些方案中，所述裝置可以實現為或包括接入點，例如WiFi節點。例如，接入點可以經由有線或無線通信鏈路提供到另一個網絡(例如互聯網之類的廣域網)的連通性。
[0016]在結合附圖加以考慮時，依據本公開文件的以下詳細說明，本公開文件的其它方案、優點和創新特點是顯而易見的。
【附圖說明】
[0017]圖1A示出了根據本公開文件的一些方案的用于產生振蕩信號的示例性裝置的方框圖；
[0018]圖1B示出了根據本公開文件的一些方案的用于產生振蕩信號的示例性裝置的方框圖；
[0019]圖1C示出了根據本公開文件的一些方案的用于產生振蕩信號的示例性方法的流程圖；
[0020]圖2示出了根據本公開文件的一些方案的用來對用于產生振蕩信號的裝置進行校準的示例性方法的流程圖；
[0021]圖3示出了根據本公開文件的一些方案的用來對用于產生振蕩信號的裝置進行使能或禁用的示例性方法的流程圖；
[0022]圖4示出了根據本公開文件的一些方案的用于產生振蕩信號的示例性裝置的示意圖；
[0023]圖5示出了根據本公開文件的一些方案的示例性通信設備的方框示意圖；
[0024]圖6A-D示出了根據本公開文件的一些方案的各種脈沖調制技術的時序圖；及
[0025]圖7示出了根據本公開文件的一些方案的經由多條信道彼此進行通信的多個通信設備的方框圖。
【具體實施方式】
[0026]以下說明了本公開文件的各個方案。顯然，本文的教導可以體現為各種形式，本文公開的任何具體結構、功能或二者都僅僅是代表性的。根據本文的教導，本領域技術人員應意識到可以獨立于任何其它方案來實現本文公開的方案，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量的方案來實現裝置或實施方法。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構、功能或結構與功能來實現這種裝置或實施這種方法。
[0027]作為以上一些概念的示例，在一些方案中，根據本公開文件的創新設備或裝置包括:第一電路，用以產生振蕩信號;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到規定的穩態狀況的時間長度。在其它方案中，本創新裝置可以包括VC0，其又包括單個電路，所述單個電路為振蕩電路產生初始較高的電流，以便加速規定的穩態振蕩信號的所述產生，并且為振蕩電路產生隨后的較低的電流，以便維持規定的穩態振蕩信號的所述產生。如本文所用的術語“規定的”可以解釋為“預定”、“預先規定的”或“動態地規定的”。
[0028]圖1A示出了根據本公開文件的一些方案的用于產生振蕩信號的示例性裝置100的方框圖。裝置100能夠產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，用于產生第一電流和第二電流，以便加速振蕩信號從啟動狀況達到規定的穩態狀況。如以下更詳細論述的，這對于使用相對較低占空比的脈沖調制來建立通信信道的通信設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生振蕩信號，并大約在脈沖的結尾處停止振蕩信號。
[0029]更