具有多相分频器和锁相环的本地振荡器(lo)生成器的制造方法
【专利说明】具有多相分频器和锁相环的本地振荡器（LO)生成器
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年3月14日提交的美国专利申请S/N. 13/828,879的权益，其通 过引用纳入于此。
技术领域
[0003] 本公开一般设及电子器件，尤其设及用于生成用于频率转换的本地振荡器化0) 信号的技术。
【背景技术】
[0004] 无线设备（例如，蜂窝电话或智能电话）可传送和接收数据W与无线通信系统进 行双向通信。无线设备可包括用于数据传送的发射机W及用于数据接收的接收机。对于数 据传送，发射机可用数据来调制发射LO信号W获得经调制射频（R巧信号，放大经调制RF 信号W获得具有恰当发射功率电平的输出RF信号，并经由天线将该输出RF信号传送到基 站。对于数据接收，接收机可经由天线获得收到RF信号，放大该收到RF信号并用接收LO 信号对该收到RF信号进行下变频，并处理该经下变频信号W恢复由基站发送的数据。 阳〇化]无线设备可包括LO生成器W生成用于发射机的发射LO信号和用于接收机的接收LO信号。LO信号是处于目标频率的周期性信号，并且可被用于变频。LO生成器可W不连续 地工作并且可仅在需要时通电生成LO信号W便于减少功耗。支持LO生成器的不连续操作 会是合乎期望的。
[0006] 概述
[0007] 本文公开了用于使用被周期性地通电和断电的LO生成器来生成具有连续相位的 LO信号的技术。该LO信号可由该LO生成器内的分频器来生成。该分频器可被周期性地通 电和断电并在多个可能状态之一中苏醒，其中每个状态与该LO信号的不同相位相关联。
[0008] 在本公开的一方面，LO信号的相位连续性可通过使用分频器作为锁相环（P化）的 一部分来确保。化L可将LO信号锁定到基准信号。LO信号随后将因基准信号具有连续相 位而具有连续相位。
[0009] 在一示例性设计中，一种装置（例如，无线设备或集成电路）可包括振荡器、分频 器和化L。振荡器可接收控制信号并且提供具有由该控制信号决定的频率的振荡器信号。 分频器可接收该振荡器信号并生成不同相位的多个分频信号。化L可接收基准信号和该多 个分频信号当中的所选分频信号并且可生成用于振荡器的控制信号。该装置可进一步包括 下变频器，其可使用基于该多个分频信号中的至少一个分频信号生成的LO信号来将输入 RF信号下变频。
[0010] 在一示例性设计中，该分频器可包括2分频同相-正交（I-曲分频器，其可提供异 相90度的四个分频信号。PLL可接收该四个分频信号当中的所选分频信号。分频器可W (i)在用于下行链路接收的时间区间之前通电和（ii)在用于上行链路传送的时间区间的 至少部分期间断电。
[0011] W下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。
[0012] 附图简述
[0013] 图1示出了无线设备与不同无线系统通信。
[0014] 图2示出了图1中的无线设备的框图。
[0015] 图3示出了LO生成器的框图。
[0016] 图4示出了来自I-Q分频器的不同相位的分频信号。
[0017] 图5示出通电时具有非连续相位的LO信号。
[0018] 图6A到6C示出了能生成具有连续相位的LO信号的LO生成器的S个示例性设计。
[0019] 图7示出了I-Q分频器的示例性设计。
[0020] 图8A和8B示出了两个示例性帖结构。
[0021] 图9示出了使LO生成器通电和断电的示例性时间线。
[0022] 图10示出用于生成LO信号的过程。 阳〇2引详细描述
[0024] W下阐述的详细描述旨在作为本公开的示例性设计的描述，而无意表示可在其中 实践本公开的仅有设计。术语"示例性"在本文中用于表示"用作示例、实例或例示"。本文 中描述为"示例性"的任何设计不必被解释为优于或胜过其他设计。本详细描述包括具体 细节W提供对本公开的示例性设计的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，没有运 些具体细节也可实践本文描述的示例性设计。在一些实例中，公知的结构和器件W框图形 式示出W免煙没本文中给出的示例性设计的新颖性。
[00巧]本文公开了由非连续LO生成器生成具有连续相位的LO信号的技术。运些技术可 被用于各种电子设备，诸如无线通信设备。
[00%] 图1示出能够与不同无线通信系统120和122通信的无线设备110。无线系统120 和122可各自为长期演进化T巧系统、码分多址（CDMA)系统、全球移动通信（GSM)系统、 无线局域网（WLAN)系统、或其他某个无线系统。CDM系统可实现宽带CDM(WCDM)、CDM IX、时分同步码分多址灯D-SCDMA)、或某个其他版本的CDMA。TD-SCDMA也被称作通用地面 无线电接入扣TRA)时分双工灯DD)1.28Mcps选项或低码片率化CR)。LTE支持频分双工 (F孤）和时分双工灯孤）两者。例如，无线系统120可W是LTE系统，而无线系统122可W 是TD-SCDMA系统。为简明起见，图1示出了无线系统120包括一个基站130和一个系统控 制器140,而无线系统122包括一个基站132和一个系统控制器142。一般而言，每个无线 系统可包括任何数目的基站W及网络实体的任意集合。每个基站可在其覆盖内支持无线设 备的通信。
[0027] 无线设备110还可W被称为用户装备扣巧、移动站、终端、接入终端、订户单元、站 等。无线设备110可W是蜂窝电话、智能电话、平板设备、无线调制解调器、个人数字助理 (PDA)、手持式设备、膝上型计算机、智能本、上网本、无绳电话、无线本地环路（WLL)站、蓝 牙设备、等等。无线设备110可W能够与无线系统120和/或122通信。无线设备110还 可W能够接收来自广播站（例如广播站134)的信号、来自一个或多个全球导航卫星系统 (GNSS)中的卫星（例如，卫星150)的信号等。无线设备110可W支持用于无线通信的一种 或多种无线电技术，诸如116、10-5〔0魁、￥〔0魁、〔0魁^、65]\1、802.11等等。
[0028] 图2示出了图1中的无线设备110的示例性设计的框图。为简明起见，图2示出 了无线设备110包括用于一个天线210的一个接收机220和一个发射机250。一般而言，无 线设备110可包括任何数目的发射机、任何数目的接收机和任何数目的天线W支持用于任 何数目的无线电技术和任何数目的频带的通信。
[0029] 接收机或发射机可W用超外差式架构或直接变频式架构来实现。在超外差式架构 中，信号在RF和基带之间W多级变频，例如对于接收机来说，在一级中从RF到中频（I巧，然 后在另一级中从IF到基带。在直接变频式架构（也被称为零IF狂I巧架构）中，信号在一 级中在RF和基带之间变频。超外差式W及直接变频式架构可W使用不同的电路块和/或 具有不同的要求。在图2中所示的示例性设计中，接收机220和发射机250用直接变频式 架构来实现。本文所描述的技术可用于直接变频式架构和超外差式架构两者。
[0030] 在接收路径中，天线210接收来自基站和/或其他发射机站的下行链路信号并且 向天线接口电路212提供天线输出信号。天线接口电路212对天线输出信号进行路由（W 及可能地滤波）并向接收机220提供收到RF信号（RXin)。天线接口电路212可包括开关、 双工器、共用器、滤波器、匹配电路等。
[0031] 在接收机220内，低噪声放大器（LNA) 222放大收到RF信号并向下变频器提供输 入RF信号。下变频器224还接收来自LO生成器230的LO信号。LO信号包括同相LO信号 (ILO)和正交LO信号（QLO)，它们异相90度。下变频器224使用LO信号将来自RF的输入 RF信号下变频到基带，并且提供经下变频的同相（I)和正交（曲信号（Idc和Qdc)。低通 滤波器226对经下变频的I和Q信号滤波并提供经滤波的I和Q信号。放大器（Amp) 228 放大经滤波的I和Q信号并向数据处理器/控制器280提供输入基带I和Q信号（Iin和 Qin)。低通滤波器226可包括用于经下变频I信号的一个低通滤波器W及用于经下变频Q 信号的另一低通滤波器。类似地，放大器228可包括用于经滤波I信号的一个放大器W及 用于经滤波Q信号的另一放大器。在数据处理器280内，模数转换器（ADC) 282将输入基带 I和Q信号数字化并提供I和Q采样。数据处理器280包括用W数字地处理I和Q采样W 便恢复发送给无线设备110的数据的其他电路。
[0032] LO生成器230生成用于下变频器224的LO信号。LO生成器230可包括一个或多 个压控振荡器（VCO)JLL基准振荡器、分频器、缓冲器等。基准信号生成器232生成基准频 率处的基准信号并将该基准信号提供给数据处理器280、LO生成器230、和/或其他电路。
[0033] 在发射路径中，数据处理器280处理要被传送的数据并且获得I和Q码片。数模 转换器值AC) 284将I和Q码片转换成I和Q输出基带信号，I和Q输出基带信号被提供给 发射机250。在发射机250内，！和Q输出基带信号被低通滤波器252滤波、被放大器254 放大、并被上变频器256基于来自LO生成器260的发射（TX)LO信号从基带上变频到RFW 获得经调制RF信号。功率放大器（PA) 258放大经调制RF信号并提供具有恰当发射功率电 平的输出RF信号。输出RF信号被路由通过天线接口电路212并经由天线210来发射。
[0034] 图2示出了接收机220和发射机250的示例性设计。发射机和接收机还可包括图 2中未示出的其他电路，诸如滤波器、匹配电路等。图2示出了无线设备110包括一个接收 机220和一个发射机250。一般而言，无线