集成电路装置、电子装置与补偿可控制振荡器频移的方法

文档序号:7511252阅读:223来源:国知局

专利名称::集成电路装置、电子装置与补偿可控制振荡器频移的方法
技术领域
:本发明是关于集成电路装置、包含频率信号产生电路的电子装置与相对应方法。本发明可应用于(但不局限于)补偿可控制振荡器的频移的方法。
背景技术
:无线通信系统是已知的,像是著名的第三代(3G)移动电话标准与技术,而这样的3G标准与技术的例子为全球行动通信系统(UniversalMobileTelecommunicationsSystem,简称UMTS),其是由第三代合伙项目(3rdGenerationPartnershipProject,简称3GPP)所发·展—3gpp.org)。举例来说,一无线通信手机所要求的技术规格支持有一宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess,简称WCDMA)无线接口(例如会在一UMTS网络中会出现),这表示合成振荡器(synthesizeroscillator),像是无线通信手机中收发器内的电压控制振荡器(voltagecontrolledoscillator,简称VC0)或数字控制振荡器(digitallycontrolledoscillators,简称DC0),必须要具有很好的相位噪声(phasenoise)效倉泛。然而,这些无线通信手机需要维持通话达非常长的时间,因此,手机的收发合成器必须要能够在宽广的温度范围下保持频率锁定。由于操作温度的变化,振荡器本身会具有固有的频移,而频移很难减低至40ppm/degC。如果与温度相关的频移要藉由振荡器的主控制口来进行补偿,例如透过一传统的锁相回路(phaselockedloop,简称PLL),则振荡器便要求一个控制增益(Kco),当控制端口上的噪声被转成振荡器相位噪声时,此一控制增益通常会造成高振荡器相位噪声,此并不符合优良相位噪声效能的要求,像是支持WCDMA的无线通信手机所要求的相位噪声效能。一般来说,在没有同时引入一不可接受的相位噪声效能降低的前提之下,将很难实现一宽广的控制范围。此问题的现有解决方案通常是施加一与温度相依的电压信号予振荡器内的一辅助变容(经由一辅助控制端口),来将温度变化带来的振荡器频率变动降到最低。在该方式中,振荡器的主控制口的调整范围将足够大到可以允许因温度变化而引起的上述振荡器的频率变化,从而振荡器对调整范围的这种需求也将极大地得到减缓。因此,振荡器可以得到一显著降低的控制增益(Kco),用以降低VCO的相位噪声。然而,这样的解决方案所伴随的问题是该辅助变容和与温度相依的电压信号的使用需要一个准确的温度行为模型,且一般仍需要在振荡器的主控制口中具有足够的调整范围以允许足够的错误容忍度。另外,在电压有低噪声的这一情形下产生一与温度相依的电压是困难的。因此,这样的解决方案通常需要对与温度相依的电压进行足够的滤波以将相位噪声降低至可接受的程度。因此,需要一种用以补偿一振荡器内频移的改善装置与其操作方法。
发明内容本发明提供了一种集成电路装置、电子装置与用以补偿可控制振荡器的频移的方法,以补偿振荡器内的频移。依据本发明的第一技术层面,其提供一种集成电路装置,其包含至少一可控制振荡器、至少一频率控制模块以及至少一补偿模块。该至少一可控制振荡器包含一第一控制口与至少一其它控制口。该至少一频率控制模块包含一输出,其耦接至该至少一可控制振荡器的该第一控制端口,用以提供一频率控制信号至该至少一可控制振荡器的该第一控制口。该至少一补偿模块包含与该至少一可控制振荡器的该至少一其它控制口相耦接的一输出,用以提供至少一补偿信号至该至少一可控制振荡器的该至少一其它控制口。该至少一补偿模块包含一积分器组件,用以接收代表该频率控制信号的一指示与一参考信号间的一差异,并输出一积分差异信号。该至少一补偿模块用以基于该积分器组件所输出的该积分差异信号产生该至少一补偿信号。因此,如此一来,该积分组件模块会提供一非线性的时变信号,以获得一大频率补偿范围,且获得一个充份低的分辨率,以避免明显的频率跳动与相位不连续。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一频率控制模块包含位于该至少一数字控制振荡器的一输出与该第一控制口间的一第一反馈回路。该至少一补偿模块包含位于该数字控制振荡器的该第一控制口与该至少一其它控制口之间的一第二反馈回路。此外,该补偿模块可用以使该第二反馈回路的带宽低于该第一反馈回路的带宽。如此一来,任何被该补偿模块应用至该至少一其它控制端口的任何控制信号变化将在一较低速率,以维持该频率控制信号总体上在一稳定的电压位准。特别的,在本发明的一些例子中,此速率会比该频率控制模块应用到该频率控制信号的变化速率低很多,因此,该频率控制模块控制该数字控制振荡器所输出的频率信号的频率的功能并不会有所妥协。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一补偿模块可基于超过一临界值的该频率控制信号与该参考信号间的该差异,来产生该至少一补偿信号。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一补偿模块包含一比较组件,用以于该比较组件的一输入来接收该至少一频率控制模块所输出的该频率控制信号的该指示,将该频率控制信号的该指示与该参考信号比较,并于该比较组件的一输出产生代表该频率控制信号的该指示与该参考信号间的一差异的该信号。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一补偿模块另包含一增益区块,用以在该增益区块的一输入接收该积分器模块输出的该积分差异信号,以及输出一调整过的积分差异信号。该增益区块用以动态调整该积分差异信号。如此一来,该补偿信号的分辨率便可根据有关于该补偿信号的后续的数字至模拟转换而实质上优化。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一频率控制模块所输出的该频率控制信号包含一数字频率控制信号。该至少一补偿模块用以至少部份的在一数字域内产生至少一补偿信号。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一可控制振荡器的至少一其它控制口可被用以接收一模拟补偿信号,且该至少一补偿模块另包含一数字至模拟转换器,用以将该至少一补偿信号从一数字信号转换成该模拟补偿信号。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一补偿模块另包含一量化器,用以在该数字域内接收该积分差异信号的至少一部分,并将该积分差异信号的该至少一部分映射至一组预先定义的数值,该数值为数字至模拟转换器的输入。依据本发明的一非必要技术特征,该至少一补偿模块另包含一三角积分调制路径,用以补偿该量化器带来的量化噪声。该三角积分调制路径可选择性地用以补偿该量化器带来的量化噪声。依据本发明的一第二技术层面,其提供一种电子装置,例如包含一频率产生电路的电子装置。该电子装置(及/或频率产生电路)包含至少一可控制振荡器(其包含一第一控制口与至少一其它控制端口),至少一频率控制模块(其包含耦接至该至少一可控制振荡器的该第一控制口的一输出,用以提供一频率控制信号),与至少一补偿模块(其包含耦接于该至少一可控制振荡器的至少一其它控制口的一输出,用以提供至少一补偿信号)。该至少一补偿模块包含一积分器组件,用以于一输入来接收可代表该频率控制信号与一参考信号之间的一差异,且输出一积分差异信号。该至少一补偿模块用以至少部份地基于该积分器组件所输出的该积分差异信号来产生该至少一补偿信号。依据本发明的一第三技术层面,其提供一种补偿一可控制振荡器内频移的方法。该方法包含接收提供给该可控制振荡器的一第一控制端口的一频率控制信号的一指示,t匕较该频率控制信号与一参考信号,执行该频率控制信号的该指示与该参考信号间的一差异的积分以产生一积分差异信号,至少部份地基于该积分差异信号来产生至少一补偿信号,以及提供该至少一补偿信号给该可控制振荡器的至少一其它控制口。本发明的各种技术层面在参考后续描述的实施例之后将会更加清楚。图I是显示依据本发明的一电子装置的简化功能方块图。图2是显示一数字控制振荡器电路的一简化图。图3是显示依据本发明一实施例的一频率信号产生电路的方块图。图4是显示一补偿模块的一例子的一简化功能方块图。图5是显示一补偿模块的一另一例子的一简化功能方块图。图6是根据本发明一实施例的补偿一可控制振荡器内的频移的方法的一例子的简化流程图。具体实施例方式本发明的描述将参照一无线通信单元内的一收发器中所使用的数字控制振荡器,例如,该无线通信单兀支持可在一UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem,UMTS)网络中发现的一宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess,WCDMA)无线界面,然而,可清楚了解的是,本发明概念并不仅限于在DCO中应用,亦可用在任何其他想要/需要补偿可控制振荡器或相似装置的频移的应用中。首先参照图1,图中显示用以支持本发明概念的一电子装置100的一部份的例子的简化功能方块图。在本发明所绘示的实施范例的内容中,电子装置100是一无线通信手机(wirelesstelecommunicationhandset),就其本身而言,电子装置100包含一天线102,并且含有可操作上耦接于天线102的各种已知的射频收发器组件或电路,特别对此图示的例子来说,天线102可操作上稱接至一双工滤波器(duplexfilter)或天线开关104(其用以于一接收器链(receiverchain)106与一传送器链(transmitterchain)107之间提供隔离)。如业界所知,接收器链106—般会包括射频接收器电路,用以提供信号接收、滤波以及中频或基频转换;相反地,传送器链107—般包括射频传送器电路,用以针对将由天线102发送出去的一传送信号提供调制与功率放大。为求完整,电子装置100另包含一信号处理器108,信号处理器108的输出可提供给一适合的用户接口(UI)110,例如,用户接口110包含显示器、键盘、麦克风、喇叭等。信号处理器108亦可耦接于一内存组件116,其会储存像是译码/编码与类似功能的作业规范,且可由不同的技术来加以实现,像是易失性(volatile)的随机存取存储器(RAM)、非易失性(non-volatile)的只读存储器(ROM)、闪存或任何这些技术或其他存储技术的组合。一定时器(timer)118通常耦接至信号处理器108,以控制电子装置100内的操作时序。如本领域技术人员所知,此一无线通信手机的传送器链与接收器链需要准确的频率信号以正确地执行所要的功能,一般来说,这频率信号由一或多个可控制振荡器提供,像是一或多个电压控制振荡器(VCO)及/或一或多个数字控制振荡器(DCO),如组件标号130所图标。这一可控制振荡器130用以输出一预定的频率信号,后续会被修改(例如相位转移且/或频率相乘(frequencymultiplied)/频率相除(frequencydivided))而供传送器链107/接收器链106来使用。像先前提到的,这无线通信手机需要的规格意指此一无线手机的收发器内的可控制振荡器必须要有优良的相位噪声效能,才能持续地维持通话,因此,收发器的合成器必须要能在不同情形下保持锁频,包括在宽广范围的温度之下。因此,图I的电子装置(例如,无线通信手机)100包含至少一频率控制模块(如组件标号132所示),用以提供一频率控制信号给可控制振荡器130的一第一(主要)控制口,以维持可控制振荡器130输出的信号的所要锁频。图I的电子装置(例如无线通信手机)100另包含至少一补偿模块(如组件标号134所示),用以提供至少一补偿信号给可控制振荡器130的至少一其它(辅助)控制口。图2绘示一数字控制振荡器(DCO)的一简化例子,举例来说,此数字控制振荡器可用于实现图I的电子装置中的可控制振荡器130(或每一可控制振荡器)。数字控制振荡器130包含一第一(主要)控制口240,例如图I中的频率控制模块132可被操作地耦接至第一控制端口240,在图示的例子中,此第一控制端口240用以接收一数字控制字符(digitalcontrolword),该数字控制字符被提供给一第一(数字控制的)变容电路,如组件标号210所示。以此方法,数字控制振荡器130的第一(主要)控制口240所接收的一控制信号可被用来至少部份地(atleastpartially)控制数字控制振荡器130中一共振电路的共振频率,例如可透过一锁相回路(phaselockedloop,PLL)来维持数字控制振荡器130的所要的输出频率。数字控制振荡器130另包含一其它(辅助)控制口260,而图I的补偿模块134可操作地耦接至该其它(辅助)控制口260。在图示的例子中,辅助控制口260用以接收一模拟控制信号,像是一电压控制信号,而该模拟控制信号被提供给一其它(例如电压控制的)的变容电路,如组件标号220所示。以此方法,数字控制振荡器130的其它(辅助)控制口260所接收的一控制信号可用来进一步控制数字控制振荡器130中一共振电路的一共振频率,例如可补偿任何诸如温度变化所带来的频移。使用此方法来经由一模拟变容来补偿频移的好处是,可降低相对数字追踪单元(relativelytrackingunit)的数量,而数字追踪单元的尺寸通常很大且要求信号的复杂传递,此外,另大大地避免频率控制模块132的追踪单元与补偿模块134的追踪单元之间的不匹配所引发的相位/频率跳动。在一例子中,经由在一主要频率控制回路(例如耦接至数字控制振荡器130的主要控制口240的一锁相回路所提供的一主要频率控制回路)外对频移进行补偿,主要控制口240的控制增益便不需要过大以补偿此频移,因此使得可透过主要控制口240来达成较低的数字控制振荡器相位噪声。在图示的例子中,数字控制振荡器130包含一其它可变电容电路(如组件标号230所示),其包含一或多个可选择(selectable)电容电路,用以达成频道选择等功能。数字控制振荡器130另包含至少一电感电路(如组件标号250所示),其操作上以并联方式耦接于电容电路210、220、230,如此一来,电感电路250与电容电路210、220、230形成一共振电路,并共同产生位于该共振电路的该共振频率的振荡信号。如所知的,经由在数字控制振荡器130的该共振电路内提供一或多个变容电路210、220,该共振电路的该共振频率便可以改变,进而改变该振荡信号的频率。数字控制振荡器130另包含一放大器电路,其在图示的例子中包含一负电阻放大器(negativeresistanceamplifier)270,用以放大该共振电路产生的振荡信号以为振荡信号提供足够的增益。参考图3,图3基于本发明的一些实施例而绘不一频率信号产生电路300的例子。频率信号产生电路300用以产生一频率信号(fo)310,例如频率信号(fo)310可被提供给图I中的电子装置(例如无线通信手机)100的传送器链107及/或接收器链106。图示的例子中,频率信号产生电路300被实作在一集成电路装置305内,此集成电路装置305可另包含电子装置(例如无线通信手机)100内一些或全部的传送器链组件且/或接收器链组件。在此例子中,频率信号产生电路300包含至少一可控制振荡器组件(例如第I图与第2图中的数字控制振荡器130),包含一第一控制口(例如第2图的主要控制口240)与至少一其它控制口(例如第2图的辅助控制口260)。频率信号产生电路300包含至少一频率控制模块(例如第I图的频率控制模块132),包含一输出320,其操作地耦接至数字控制振荡器130的第一控制口240且用以提供一频率控制信号(vci)325至数字控制振荡器130的第一控制口240。对于图3所示的例子来说,频率控制模块132包含一锁相回路,其部份地绘示于330,用以在数字控制振荡器130输出的频率信号(fo)310与主要控制口240之间提供一反馈回路。锁相回路为公知组件(例如图3的锁相回路330),故在此便不需要多作描述。在此例子中,频率信号产生电路300另包含至少一补偿模块,例如图I所示的补偿模块134。补偿模块134包含一输出340,操作地耦接至数字控制振荡器130的至少一其它(辅助)控制口260,且用以提供至少一补偿信号(vet)至其它(辅助)控制口260。补偿模块134用以在一输入342接收频率控制模块132所输出的频率控制信号(vci)325,并比较频率控制信号(vci)325的指示(indication)与一参考信号(TCL_ref)350,且至少部份地基于频率控制信号(vci)325的该指示与参考信号(TCL_ref)350的比较,来产生补偿信号(vet)345。经由比较提供给数字控制振荡器130的主要控制端口240的频率控制信号(vci)325(至少其一指示)与参考信号(TCL_ref)350,任何频率控制信号(vci)325与参考信号(TCL_ref)350之间的变动可被侦测,且补偿信号(vet)345据此来设定或修改。举例来说,补偿信号(VCt)345可被设定来代表频率控制信号(vci)325与参考信号(TCL_ref)350之间的一差异,如此一来,补偿模块134(与数字控制振荡器130的变容电路220)可用以控制数字控制振荡器130内的共振电路的共振频率,因此频率控制模块132输出的频率控制信号(vci)325通常被保持在一固定值(相较于参考信号(TCL_ref)350),例如通常保持频率控制信号(vci)325等于参考信号(TCL_ref)350),因此,经由通常保持频率控制信号(vci)325为固定值(例如包含一个通常落于数字控制振荡器130的主要控制端口240的调谐曲线(tuningcurve)内的中央位置的数字控制字符值),补偿信号(vci)345便可有效地补偿任何数字控制振荡器130内的频移。依此方法,频率控制信号(vci)325不需要补偿数字控制振荡器130内的频移,因此,主要控制口240与各自的变容电路210便不需要提供很大的控制增益(Ki),因此使得包含频率控制模块132的主要控制回路具有低相位噪声。参考信号(TCL_ref)350可选用任一适合值,且在图示的例子中可决定一数字控制字符值,而该频率控制信号(vci)325通常将被保持为该数字控制字符值。因此,举例来说,参考信号(TCL_ref)350可被选择,以使得频率控制信号(vci)325可通常被保持在数字控制振荡器的子频带选择(通常在数字控制振荡器130的控制增益(Kdco)曲线的峰值或峰值附近)中所使用的校正控制字符的附近。·对于图示的例子来说,补偿模块134包含一积分器组件(integratorcomponent),用以于该积分器组件的一输入接收代表频率控制信号(vci)325(其至少一指不)与参考信号(TCL_ref)350的一差异的一信号,并输出一积分差异信号(integrateddifferencesignal)(例如以时间积分所产生);以及补偿模块134至少部分地(atleastpartly)基于该积分器组件所输出的该积分差异信号,来产生至少一补偿信号(vet)345。以此方法,该积分器组件用以累积频率控制信号(vci)325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350间的差异,且提供一单一(monotonic)输出信号(Vct)345。举例来说,图4更详细地绘示补偿模块134的一例子的一简化功能方块图。补偿模块134包含一比较组件470,用以于比较组件470的一输入接收频率控制模块132所输出的频率控制信号(vci)325的至少一指示,而在图示的例子中,频率控制模块132包含一锁相回路。特别针对图示的例子来说,频率控制模块132用以产生一数字频率控制信号(vci)325(例如包含一数字控制字符),并包含一除频器组件(frequencydividercomponent)430,其操作上稱接至一三角积分调制器(delta-sigmamodulator)432,而三角积分调制器432提供数字控制振荡器130所输出的频率信号(fo)的一调整的频率信号433至一时间至数字转换器(timetodigitalconverter,TDC)434。时间至数字转换器434接收调整后频率信号433与一频率参考信号436,并输出代表调整后频率信号433与频率参考信号436间的一差异的一数字信号435。数字信号435接着由一数字回路滤波器438进行滤波以产生频率控制信号(vci)325。比较组件470另用以接收参考信号(TCL_ref)350,且将频率控制信号(vci)325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350进行比较,并在比较组件470的一输出产生一输出信号475来代表频率控制信号(vci)325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350间的一差异。在图示的例子中,频率控制模块132用以产生一数字频率控制信号(vci)325,例如包含一数字控制字符。所以,比较器470会包含一数字增益区块,且参考信号(TCL_ref)350可包含一数字信号(例如包含一数字参考字符)。因此,补偿模块134是至少部份在一数字域内来产生补偿信号(VCt)345。比较组件470所输出的(数字)信号475接着被提供至积分器组件445,积分器组件445对所接收的信号475进行积分(例如对时间积分),且输出一积分差异信号447。在被提供至图示的例子中的一数字至模拟转换器(DAC)455之前,积分差异信号447会被调制(例如经由调制器450)。数字至模拟转换器455输出的模拟信号457接着被一低通滤波器460滤波,以产生提供给数字控制振荡器130的辅助控制端口260的补偿信号(vet)345。于图示的例子中,补偿模块134包含一负反馈系统,所以,当温度变化造成数字控制振荡器本身频率的增加,补偿模块134增加补偿信号(vet)345的值以保持信号产生电路300的一固定输出频率(fo)(数字控制振荡器的频率反比于补偿信号(vct)345)。参照图5,图5绘示出图I中补偿模块134的其它例子的一简化功能方块图。补偿模块134包含一比较组件470,用以在比较组件470的一第一输入接收频率控制模块132所输出的频率控制信号325的至少一指示,并且在比较组件470的一第二输入接收参考信号(TCL_ref)350。在图示的例子中,比较组件470包含一数字增益区块,且用以接收一增益设定信号TCL_GAIN_S(由标号505所标示)来设定比较组件470的增益。比较组件470所输出的数字信号(包含频率控制信号325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350之间的一差异的至少一指示)选择性地(selectively)被提供给积分器组件445,特别对图示的例子来说,当频率控制信号325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350间的差异超过一门坎值时,由比较组件470输出的数字信号被提供给积分器组件445,即当IVtune-RefI>Vth时,其中Vtune为频率控制信号325,Ref为参考信号350,Vth为该门坎值,由比较组件470输出的数字信号被提供给积分器组件445。举例来说,一选择器组件(如组件标号510所示)可用以将比较组件470操作上耦接至积分器组件445,因而当频率控制信号325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350间的差异超过一门坎值时,比较组件470输出的数字信号会提供予积分器组件445。相反地,选择器组件510可被用以将积分器组件445的输入操作上耦接至一接地端,因而当频率控制信号325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350间的差异低于该门坎值时,一个「O」信号便提供给积分器组件445。积分器组件445执行一接收信号的积分(例如对时间积分),而在图示的例子中,当该频率控制信号325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350间的差异超过一门坎值时,该接收信号包含比较组件470输出的数字信号,且当频率控制信号325的至少一指示与参考信号(TCL_ref)350间的差异低于该门坎值时,该接收信号包含一接地信号。如此一来,当温度变动非常小时,补偿信号(vct)345的触发转态(toggling)可被避免,这有助于避免不必要的扰动,致使频率控制模块132在这样情况下能当作不受补偿模块134影响的单一死循环回路(singlecloseloop)来进行操作。在图5所绘示的例子中,积分器组件445输出的积分差异信号447被提供给一增益区块530,其用以在增益区块530的一输入接收积分差异信号447且输出一调整的(scaled)积分差异信号535。例如,增益区块530可配置地调整(configurablyscale)积分差异信号来配合数字至模拟转换器455的模拟位准。一切换组件520用以根据一补偿启用信号(TCL_INT_EN)525来选择性地耦接增益区块530的输入与接地端之间,因此,当切换组件520被设定将增益区块530的输入耦接至接地端时,积分器组件所输出的积分差异信号447会被有效地被忽略,且一「O」信号会被增益区块530所接收。以此方法,补偿模块134便可经由补偿启用信号525而被启用(enabled)/停用(disabled)。增益区块530输出的调整过的积分差异信号535被提供至一量化器(quantizer)540,而量化器540用以接收至少一部份的(调整过的)积分差异信号535,且映射积分差异信号535的至少部份至一组预先定义的数值(可称为数字至模拟转换器数值(DAC值)),该数值后续作为数字至模拟转换器的输入。图5所图示的例子中,补偿模块134另包含一三角积分调制(delta-sigmmodulation)路径550,用以补偿量化器540所带来的量化噪声。在图示的例子中,三角积分调制路径550包含一三阶(ydorder)三角积分调制器550,用以接收(调整过的)积分差异信号535的至少一部份,例如积分差异信号535内的多个非有效位(lesssignificantbit)。一切换组件560是用以依据一三角积分调制启用信号TCL_SDM_EN565,来选择性地将三角积分调制器550所输出的调制信号耦接至量化器540所输出的DAC值,如此一来,当切换组件560被设定将三角积分调制器550所输出的调制信号耦接至量化器540所输出的该DAC值,三角积分调制器550所输出的调制信号在570处与量化器540所输出的数字至模拟转换器数值相结合,以产生一调制过的DAC值575。相反地,当切换组件560被设定将三角积分调制器550输出的调制信号不耦接至量化器540所输出的该DAC值,则三角积分调制路径便会被有效地停用,如此一来,三角积分调制路径可透过三角积分调制启用信号565而被启用/停用。在图示的例子中,另绘示一其它信号(TCL_IN)577,且与量化器540所输出的DAC值与(当耦接时)三角积分调制器所输出的调制信号一同混合,而此一其它信号(TCL_IN)577包含一初始值的输出,用以在子频带校正时设定数字控制振荡器130的辅助控制口260的模拟变容电压。调制过的DAC值575接着被提供给一译码器580,而译码器580将调制过的DAC值575解碼,例如,针对一些数字至模拟转换器的实作,粗略的(coarse)与细致的(fine)位可被用来简化控制并减少信号传递(routing)。译码器可因此被用来提供不同的粗略的DAC信号与细致的DAC信号。被解碼与调制过的DAC值接着被提供给锁存器(latch)585,而锁存器585基于所接收到的译码器580输出的已解碼与调制过的DAC值来提供一锁存的DAC值(clockedDACvalue)到一数字至模拟转换器455。对图示的例子来说,补偿信号(vet)345的产生是基于提供给数字控制振荡器130的主要控制端口240的频率控制信号(vci)325与参考信号(TCL_ref)350之间的直接比较,然而,在一些例子中,补偿信号(vet)345可基于频率控制信号(vci)325的一「指示」与一参考信号(TCL_ref)350间的比较而同样地产生,例如,补偿信号(vet)345可基于频率控制信号(vci)325(例如由一分压电路或相似方法所提供)的一比例(1/n)的比较来产生,以此方法,频率控制信号(vci)325通常可被维持在一个大致上等于n*TCL_ref的电压。如图3所示,频率控制模块132可包含一第一反馈回路360(于图示中例子中是以锁相回路的形式呈现)介于数字控制振荡器130的输出310与第一(主要)控制口240之间。此外,于图示的例子中,补偿模块134包含一第二反馈回路365,其介于数字控制振荡器130的第一(主要)控制口240与第二(辅助)控制口260之间,事实上,补偿模块134的此一第二反馈回路365提供了频率控制模块132的第一反馈回路360的一个延伸。在一些例子中,补偿模块134可用以让第二反馈回路365的带宽低于第一反馈回路360的带宽,如此一来,相较于由频率控制模块132送给频率控制信号(vci)325的信号改变速率,为了保持频率控制信号(VCi)325为一通常不变的电压位准,由补偿模块134提供的应用于数字控制振荡器130的辅助控制口260的任何控制信号变化的速率比频率控制模块132所应用的频率控制信号(vci)325变化的速率低,所以,并不用牺牲频率控制模块132控制数字控制振荡器130所输出的频率信号(fo)310的频率的能力。举例来说,一温度变化+dT可能引发数字控制振荡器130内的一频移_a.dT,致使数字控制振荡器130输出的频率信号(fo)310产生一相对应的改变,而响应频率信号(fo)310的频率的此一变化,频率控制模块132用以增加+dF/Ki给频率控制信号(vci)325的值,以修正频率信号(fo)310的频率。响应频率控制信号(vci)325的频率的此一改变,补偿模块134增加(在一较低速率之下)+dF/Kt给补偿信号(vet)345的值,因此使频率控制信号(vci)325的值回到其原本位准(例如等于参考信号(TCL_ref)350的位准)。既然第二反馈回路365的带宽低于第一反馈回路360的带宽,频率控制模块132可实质上保持频率信号(fo)310的频率在所要的频率,且补偿模块134同时使频率控制信号(vci)325的值回归其原本位准。特别来说,在一些例子中,补偿模块134经由设计而使得第二反馈回路365的带宽大幅低于第一反馈回路360的带宽(例如相较于第一反馈回路的带宽100kHz,第二反馈回路365所具有的带宽低于IkHz),如此一来,频率控制模块132的动态回路(loopdynamic)将不会被明显影响,因此于数字控制振荡器130的输出(fo)310可得到低相位噪声与快速锁定时间。在本发明的一些实施例中,补偿模块134可被设计来补偿数字控制振荡器130内由温度引发的改变,所以,大约I毫秒(millisecond)或更长的一时间常数便足以追踪此变化。虽然由例如芯片上功率消耗的区域性发热(localizedheating)可能引起更快的改变,频率控制模块132通常足以于短时间中进行修正,主要是补偿模块132最终会提供必要的补偿。图示的例子中的补偿信号(vct)345的产生并不是与温度相依的,且补偿模块134足以补偿数字控制振荡器130的任何中/长期频率改变,并不止于温度变动所引起的频移。从优点/好处来看,本发明的图示的例子可在对数字控制振荡器130的相位噪声效能产生可忽略的效应之下达到一个广泛的补偿范围,另外,图示的例子中的补偿模块134于实作上相当容易,因此不需要针对数字控制振荡器的详细的与温度相依的行为决定其模型,且可与频率控制模块132进行简单与明确定义的互动。于数字控制振荡器130的校正期间(例如数字控制振荡器130的子频带选择期间),补偿信号(vct)345可设定为一已知的校正值,例如,补偿信号(vct)345可被设为位于该补偿信号所送往的辅助控制端口260的调谐曲线(Kt)的中央位置的一校正值(vctcal),如此一来,在校正完成之后且反馈回路360、365均正常启用中,补偿信号(vet)345=vctcal,同时频率控制信号(vci)325大约相等于vcical,其中vcical是数字控制振荡器130校正到的频率控制信号(vci)325的一数值。立即在校正完成之后,vci在锁相回路的锁定期间可稍微偏疑vcical,这是因为数字控制振荡器的频带的有限的尺寸。图示的例子中的补偿模块134可提供额外的好处/优点,例如针对任何数字控制振荡器的频带,可透过补偿模块134的调整范围来维持频率控制信号(vci)325在vcical附近,如此一来,补偿模块134可减低数字控制振荡器130的主要控制口240的控制增益(Ki)中的变动与频率控制模块132的整体回路增益。如果数字控制振荡器130的辅助控制口260的总调整范围为frange,将补偿信号(vet)345设定为位于该补偿信号送往的辅助控制端口260的调谐曲线(Kt)的中央位置的一校正值(vctcal),将允许由补偿模块134提供大致上对称的调整+/_frange/2。然而,如果校正是执行于一温度极限下,则这样的校正会导致数字控制振荡器130是在补偿信号(vet)345针对该温度极限而位于该补偿信号所送往的辅助控制端口260的调谐曲线(Kt)中央的情形之下来进行校正,所以,调整范围只有大约一半可使用,因为调整范围的剩下部份将超过该温度极限。因此,在本发明的一些实施例中,补偿信号(vct)345在数字控制振荡器130校正期间所设定的值会是温度的函数。相同申请人的申请中的美国专利申请案(US13/115,126)揭示了本案所提到的补偿模块134可采用的校正电路与校正方法的例子,所以,申请人的申请中的美国专利申请案(US13/115,126)的所有技术内容均可视为本案的一部份而一律列入参考。从优点/好处来看,本案所揭示的补偿模块134能使一可控制振荡器内的频移能够被补偿,但是并不需要在该可控制振荡器的主要控制口内实作一个很大的控制增·益(因此不会遭受一个很大的相位噪声),且不需要该可控制振荡器的温度行为的精确模型。另外,本案所揭示的实施例另使得一个大的频率补偿范围能被达成,同时也使得一够低分辨率能被达成以避免明显频率跳动(frequencyjump)与相位不连续(phasein-continuity)。参照图6,第6图为根据本发明的一些实施例的补偿可控制振荡器(例如图3至图5的数字控制振荡器130)的频移的方法的简化流程图600,比如因为温度变动等因素所造成的频移。该方法由步骤605开始并移至步骤610,其中于步骤610中,提供给该可控制振荡器的一第一(主要)控制端口的一频率控制信号(例如图3至图5的vci325)或者该频率控制信号的一指示被接收。接着,在步骤615,被接收的频率控制信号(vci)与一参考信号(例如图3至图5的TCL_ref350)比较。在步骤620中,如果被接收的频率控制信号(vci)与参考信号(TCL_ref)间的一差异大于一门坎值,则该方法会移至步骤625,其中此步骤625内会对该差异值进行积分(例如对时间积分)来产生一积分差异值,而该积分差异值接着于步骤630被调整(scale)为模拟DAC值。接着,在步骤635中,调整过的积分差异值会被量化以映射该调整过的积分差异值至一预先定义的DAC值,而该被映射的DAC值接着于步骤640进行三角积分调制以补偿量化噪声。该被调制的DAC值接着在步骤650被解碼,并接着在步骤655被从一数字值转换为一模拟值,以产生一补偿信号,该补偿信号接着在步骤660被提供给该可控制振荡器的一辅助控制口。该方法结束于步骤665。本发明的图示的实施例大部份可使用本领域技术人员所知的电子组件与电路来实作,所以,相关细节部份便没有比上述的必要组件部份做更多说明,这是为了让本发明的根本概念得以被了解,且为了避免本发明的技术揭露发生困惑与注意转移。在前述的说明书内容中,本发明已由发明的特定实施例来描述,然而,在不违背本发明的广义精神以及核心思想所提出的范畴之下,不同的修改与改变均是可行的。本发明中所讨论到的连接可为适合于传送信号来往于个别节点、单元或装置(例如经由中介装置)的任何种类的连接,所以,除非另作说明,该连接可是是直接或间接的连接,且该连接可以由一单一连接、多个连接、单向连接或双向连接来图示或描述。然而,不同的实施例可改变该连接的实作方式,例如,分离的单向连接可被采用而不是使用双向连接,反之亦然。而且,多个连接可由连续传递多个信号或以分时多任务方式传递多个信号的一单一连接所取代。同样地,载有多个信号的单一连接可被分成载有这些信号子集合的不同连接。因此,信号的传送有许多选择。本案所描述的每个信号可设计为正逻辑(positivelogic)或负逻辑(negativelogic)。在一负逻辑信号的例子中,信号的逻辑为真的状态(logicallytruestate)对应至逻辑位准0的低电平(activelow)信号;然而,在一正逻辑信号的例子中,该信号的逻辑为真的状态对应至逻辑位准I的高电平(activehigh)信号。须注意的是,本发明所描述的任何信号可被设计为负逻辑信号或正逻辑信号,因此,在其它实施例中,那些被设计为正逻辑信号的信号可以被实作为负逻辑信号,而那些被设计为负逻辑信号的信号可以被实作为正逻辑信号。另外,该词汇「信号触发(assert)」或「设定(set)」与「否定(negate)」(或「信号解除触发(de-assert)」或「清除(clear)」)在此是用以个别指出一信号、状态位或相似装置进入逻辑为真的状态或逻辑为假的状态。假如逻辑为真的状态是一逻辑位准1,则该逻辑为假的状态便是一逻辑位准O。此外,假如逻辑为真的状态是一逻辑位准0,则逻辑为假的状态便是一逻辑位准I。本领域技术人员将会认可不同逻辑区块(logicblock)之间的边界仅是作为说明之用,在其它实施例中,可合并逻辑区块或电路组件,或者改将功能分散至不同的逻辑区块或电路组件上。因此,应要了解的是,所揭示的架构只是作为范例说明,实际上,许多其它架构也可实作相同的功能。达成相同功能的任何组件配置是实质上相关的以达成所要的功能,因此,在此达成一特定功能的任两组件的结合可被视为「彼此相关」而达成所要的功能,而与架构或中介组件无关。同样地,任两个相关的组件也可被视为互相「操作上连接(operablyconnected)」或「操作上I禹接(operablycoupled)J,以达成所要的功能。另外,本领域技术人员将会认可本案所提及的不同操作间的边界仅是作为说明。多个操作可整合至一单一作业,而一单一作业也可分配到额外的操作中,多个操作的执行可于时间轴上至少部分重迭。还有,于其它实施例中可包含一特定作业的多重例子,且多个操作的执行顺序可在其它不同实施例中被更改。然而,其它的修改、变化与替代方案也是可能的,因此,本发明的说明书与图式仅是用以说明而非限制条件。在权利要求中,任何括号内的参考符号不应解读为权利要求的限制。所使用的「包含」一词并不排除出现于权利要求之外的其它组件或步骤。另外,所使用的用语「一」是定义为一个或一个以上。除非另外描述,则像是「第一」与「第二」的用语是用以任意地分辨出这些用语所描述的组件,因此,这些用语并不必然是用来指出这些组件于时间上的顺序或者优先次序。此外,一些技术手段被列举在互不相干的权利要求内,这并不代表这些技术手段的结合是无益的。以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明核心思想所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。权利要求1.一种集成电路装置,包含至少一可控制振荡器,包含一第一控制口与至少一其它控制口;至少一频率控制模块,包含耦接至该第一控制口的一输出,并用以提供一频率控制信号至该第一控制口;以及至少一补偿模块,包含耦接该至少一其它控制口的一输出,并用以提供至少一补偿信号至该至少一其它控制口;其中该至少一补偿模块包含一积分器组件,用以于该积分器组件的一输入接收代表该频率控制信号的一指示与一参考信号的一差异的一信号,并输出一积分差异信号;以及该至少一补偿模块至少部分地基于该积分器组件所输出的该积分差异信号,来产生该至少一补偿信号。2.如权利要求I所述的集成电路装置,其中该至少一频率控制模块还包含一第一反馈回路,该第一反馈回路位于该至少一可控制振荡器的一输出与该第一控制口之间。3.如权利要求2所述的集成电路装置,其中该至少一补偿模块还包含一第二反馈回路,该第二反馈回路位于该第一控制口与该至少一个其它控制口之间。4.如权利要求3所述的集成电路装置,其中该至少一补偿模块用以让该第二反馈回路的一带宽低于该第一反馈回路的带宽。5.如权利要求I所述的集成电路装置,其中当该频率控制信号的该指示与该参考信号的该差异超过一门坎值时,该至少一补偿模块用以基于超过该门坎值的该差异来产生该至少一补偿信号。6.如权利要求I所述的集成电路装置,其中该至少一补偿模块还包含一比较组件,用以于该比较组件的一输入接收该至少一频率控制模块所输出的该频率控制信号的该指示;将该频率控制信号的该指示与该参考信号进行比较;以及于该比较组件的一输出产生代表该频率控制信号的该指示与该参考信号的该差异的该信号。7.如权利要求I所述的集成电路装置,其中该至少一补偿模块还包含一增益区块,用以于该增益区块的一输入接收该积分器组件所输出的该积分差异信号,调整该积分差异信号的增益,并输出一调整过的积分差异信号。8.如权利要求7所述的集成电路装置,其中该增益区块对该积分差异信号的增益的调整是可配置的。9.如权利要求7所述的集成电路装置,其中该至少一补偿模块还包含一数字至模拟转换器,用以将该至少一补偿信号由一数字信号转换成一模拟补偿信号,该增益区块调整该积分差异信号以配合该数字至模拟转换器的模拟位准。10.如权利要求I所述的集成电路装置,其中该至少一频率控制模块所输出的该频率控制信号包含一数字频率控制信号,并且该至少一补偿模块是用以至少部份地在一数字域中产生该至少一补偿信号。11.如权利要求I所述的集成电路装置,其中该至少一可控制振荡器的该至少一个其它控制口是用以接收一模拟补偿信号,且该至少一补偿模块另包含一数字至模拟转换器,用以将该至少一补偿信号由一数字信号转换成该模拟补偿信号。12.如权利要求11所述的集成电路装置,其中该至少一补偿模块还包含一量化器,用以于数字域中接收至少一部份的该积分差异信号,以及将该至少一部份的积分差异信号映射至一组预先定义的数值,该数值作为该数字至模拟转换器的输入。13.如权利要求12所述的集成电路装置,其中该至少一补偿模块另包含一三角积分调制路径,用以补偿该量化器所带来的量化噪声。14.如权利要求13所述的集成电路装置,其中该三角积分调制路径是选择性地用以补偿该量化器所带来的量化噪声。15.如权利要求14所述的集成电路装置,该三角积分调制路径所输出的调制信号选择性的与该量化器所输出的数值相加,以作为该数字至模拟转换器的输入。16.一种电子装置,包含至少一可控制振荡器,包含一第一控制口与至少一其它控制口;至少一频率控制模块,包含一耦接至该至少一可控制振荡器的该第一控制口的一输出,并用以提供一频率控制信号至该至少一可控制振荡器的该第一控制口;以及至少一补偿模块,包含耦接至该至少一可控制振荡器的该至少一其它控制口的一输出,并用以提供至少一补偿信号至该至少一可控制振荡器的该至少一其它控制口;其中至少一补偿模块包含一积分器组件,用以于该积分器组件的一输入接收代表该频率控制信号的一指示与一参考信号的一差异的一信号,并输出一积分差异信号;以及该至少一补偿模块至少部分地基于该积分器组件所输出的该积分差异信号,来产生该至少一补偿信号。17.一种用以补偿一可控制振荡器的频移的方法,包含至少接收一频率控制信号的一指示,其中该频率控制信号是提供给该可控制振荡器的一第一控制口;将该频率控制信号的该指示与一参考信号进行比较;对该频率控制信号的该指示与该参考信号的一差异进行积分,以产生一积分差异信号;至少部分地基于该积分差异信号,来产生至少一补偿信号;以及提供该至少一补偿信号给该可控制振荡器的至少一其它控制口。全文摘要本发明提供一种集成电路装置、电子装置与补偿可控制振荡器频移的方法,集成电路装置包含至少一可控制振荡器,包含一第一控制口与至少一其它控制口;至少一频率控制模块,包含耦接至该第一控制口的一输出,以提供一频率控制信号至该第一控制口;至少一补偿模块,包含耦接该至少一其它控制口的一输出,以提供至少一补偿信号至该至少一其它控制口;其中该至少一补偿模块包含一积分器组件,用以于积分器组件的一输入接收代表该频率控制信号的一指示与一参考信号的一差异的一信号,并输出一积分差异信号;该至少一补偿模块基于该积分器组件所输出的该积分差异信号,产生该至少一补偿信号。使用本发明的技术方案,能够补偿振荡器内的频移。文档编号H03B5/04GK102801385SQ20121016298公开日2012年11月28日申请日期2012年5月23日优先权日2011年5月25日发明者陈彦宏,奥古斯托·马奎斯,王才艺申请人:联发科技(新加坡)私人有限公司
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