数字锁相环dpll、控制dpll的方法和使用dpll的超低功率收发器的制造方法_3

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施加信号CNT_MASK的时间对应 于屏蔽时间。
[0067] 由分频器"/K"对从振荡器560至计数器510的输出进行分频。"K"可以是例如 "2"。例如,当"K"被设置为"2"时,分频器可将振荡器560的输出信号(例如,VC0_0UT和 VC0_0UTB)除以"2"。在高频的示例中,计数器510可能不正常地操作。因此,DPLL 500将 振荡器560的输出信号的频率除以预定大小(例如,K),并将经分频的频率输入到计数器 510。分频器可被表示为例如预分频器。
[0068] 可基于将要由DPLL 500校准的目标频率或基于针对频率误差的公差 (tolerance)来确定计数器510的位数。为了具有小于或等于预定值的频率误差,计数器 510可需要具有这样的分辨率,所述分辨率返回在屏蔽时间(例如,CNT_MASK)期间针对具 有与频率误差对应的差的频率发生的不同次数的振荡。分辨率可表不频率的分辨率。
[0069] 在一个示例中,收发器可需要大约2. 2GHz至大约2. 8GHz的目标频率范围。在该 示例中,振荡器560的输出信号可除以"2",因此,输入到计数器510的频率f_vco/2可以 在I. IGHz至I. 4GHz的范围。此外,18位计数器可用于以针对100微秒(μ s)的10千赫兹 (kHz)的频率分辨率对振荡器560的分频的输出信号进行计数,而不发生过流。
[0070] 频率调谐器520基于通过将VCO信息与预先存储在映射表550中的目标频率信息 进行比较获得的比较结果,将振荡器560的频率调谐为目标频率。频率调谐器520可包括第 一调谐控制器521和第二调谐控制器522。第一调谐控制器521可被构造为基于比较结果 对振荡器560的频率进行粗调谐。第二调谐控制器522可被构造为基于比较结果对振荡器 560的频率进行细调谐。例如,第一调谐控制器521的输出可被表示为具有10位的C0ARSE_ CAPS〈9:0>,第二调谐控制器522的输出可被表示为具有5位的FINE_CAPS〈4:0>。
[0071] 数字比较器530将目标频率信息与VCO信息进行比较,并向频率调谐器520提供 比较结果(例如,UP/DN)。例如,数字比较器530可从MSB至LSB将目标频率信息与VCO信 息进行比较。
[0072] 以下将进一步描述数字比较器530的操作。在下面的描述中,数字比较器530可 被称为比较器530。
[0073] 例如,比较器530将在通过信号CNT_MASK设置的时间(例如,屏蔽时间)期间通 过对振荡器560的输出信号进行计数而获得的值与通过C0MP_REF提供的值(例如,C0MP_ REF〈17:0>)进行比较。通过计数获得的值可以是例如振荡器560振荡的次数,通过C0MP_ REF提供的值可以是例如与目标频率相应的在屏蔽时间期间振荡器560振荡的次数。在该 示例中,比较器530输出关于振荡器560的输出信号的频率是高于还是低于目标频率的信 息(例如,UP/DN)。
[0074] 在该示例中,C0MP_REF是当在复用器(MUX)中选择从映射表550提取的通道码和 外部提供的通道数据(例如,C0ARSE_C0MP_REF〈17:0>和FINE_C0MP_REF〈17:0>)时的复用 器(MUX)的输出。C0MP_REF的值可对应于目标频率,例如,DPLL 500中的期望的频率。通 道码和通道数据均可具有例如18位,COMP_REF可被表示为C0MP_REF〈17:0>。然而,18位 仅是示例,因此,COMP_REF可不限于18位。
[0075] 时序产生器540对参考频率(例如,REF_CLK)进行分频,并提供用于允许计数器 510、频率调谐器520和比较器530操作的时序信号。时序信号可包括例如CT_RST、CNT_ MASK、EN_C0MP 和 EN_CBANK。
[0076] 映射表550预先存储在预定范围中的频率之中的与屏蔽时间相应的每个频率的 目标频率信息。目标频率信息可包括例如在对振荡器560的频率进行粗调谐所需并与目标 频率对应的的屏蔽时间期间振荡器560振荡的次数,和/或在对振荡器560的频率进行细 调谐所需的并与目标频率对应的屏蔽时间期间振荡器560振荡的次数。在对振荡器560的 频率进行粗调谐的示例中,可设置相对短的屏蔽时间,这是因为需要粗糙地比较振荡器560 的频率和目标频率。在对振荡器560的频率进行细调谐的另一示例中,可设置相对长的屏 蔽时间,这是因为需要精细地比较振荡器560的频率和目标频率。
[0077] 例如,在与目标频率对应的屏蔽时间期间振荡器560振荡的次数可被表示为与目 标频率相应的18位码,例如,期望的通道。可如以下表1和表2中所示来呈现目标频率信 肩、。
[0078] 振荡器560以由频率调谐器520调谐的频率振荡。例如,振荡器560可包括电容 器组。电容器组可包括MOS电容器。例如,当电容器组包括"η"个电容器时,可基于由频率 调谐器520提供的"η"个控制位来对振荡器560的频率进行调谐。在该示例中,"η"个控制 位可分别对应于"η"个电容器,具有值" 1"的控制位可指示相应电容器的接通状态,具有值 "0"的控制位可指示相应电容器的断开状态。此外,"η"可以是大于或等于"1"的自然数。
[0079] 比较器530对在屏蔽时间期间振荡器560的输出信号进行计数。可通过对参考时 钟REF_CLK进行分频来提取屏蔽时间。
[0080] 在一个示例中,可将VCO信息(例如,振荡器560振荡的经计数的次数)输入到比 较器530中。可将通过CH_SEL〈4:0>确定的目标频率的目标频率信息(例如,在屏蔽时间 期间振荡器560以目标频率振荡的次数)输入到比较器530。
[0081] 在该示例中,比较器530可从MSB至LSB将VCO信息与目标频率信息进行比较。此 外,可通过两个处理(例如,粗调谐和细调谐)来执行所述比较。在需要相对低的精度的粗 调谐中,可在相对短的时间段期间搜索电容器组中的电容器的值。在细调谐中,可在相对长 的时间段期间搜索电容器组中的电容器的值以提高精度。
[0082] 例如,第一调谐控制器521可被构造为控制粗糙电容器(即,从15位至6位的范 围中的电容器)的接通状态和断开状态。第二调谐控制器522可被构造为控制精细电容器 (即,从5位至1位的范围中的电容器)的接通状态和断开状态。
[0083] 参照图5,参考时钟REF_CLK可表示DPLL 500的包括CNT_MASK的所有操作时钟。 为了产生CNT_MASK,REF_DIV可乘以REF_CLK的时间段,以使用等式"屏蔽时间=(REF_CLK 的时间段)X (REF_DIV) = Tref_clkXREF_DIV"推导出屏蔽时间。例如,针对24兆赫兹 (MHz)的REF_CLK,REF_DIV可具有12位的位宽以产生100 μ s的屏蔽时间。REF_DIV可以 是例如接收C_REF_DIV〈12: 0>、F_REF_DIV〈12: 0>和C_0NLY作为输入的MUX的输出。
[0084] CNT_MASK可表示计数器510对具有频率f_vco/K的振荡器560的输出信号进行计 数的时间,并且CNT_MASK可对应于屏蔽时间。可从时序产生器540向计数器510提供信号 CNT_MASK。EN_COMP可以是使计数器510的输出信号能够与目标频率的目标频率信息进行 比较并存储在映射表550中的使能信号。EN_CBANK可以是使电容器组中的电容器的值能够 基于比较器530的输出被调节的使能信号。CT_RST可以是在将信号CNT_MASK输入到计数 器510之前重置计数器510的信号。
[0085] 图6示出收发器的状态的示例。参照图6,在操作610,收发器执行切换到Tx模式 或Rx模式。
[0086] 在操作620,收发器执行控制电压切换。控制电压(例如,VCTRL)为从电压产生器 接收的用于控制振荡器的频率的电压。PLL可将振荡器的控制电压锁定为期望的值。
[0087] 在操作630,收发器执行DPLL的操作。例如,DPLL可通过在操作631的粗调谐和 /或在操作632的细调谐将振荡器的频率与目标频率相匹配,并可锁定可指示DPLL的操作 的完成的目标频率。
[0088] 在操作640,收发器执行Tx操作和Rx操作。例如,收发器可通过断开DPLL而使用 最小量的功率来在Tx模式或Rx模式下操作。
[0089] 图7示出DPLL的操作的示例。参照图7, DPLL在屏蔽时间MASKJIME期间对振 荡器的频率进行计数,在计算时间CAL_TIME期间执行计算,并设置电容器组中的电容器的 值。所述计算可包括例如将振荡器的频率与
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