振荡器和开始振荡的方法
【专利说明】振荡器和开始振荡的方法
[0001 ] 本申请是申请日为2007月5月15日、申请号为200780052454.1的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本公开文件总体上涉及产生振荡信号，更具体的，涉及减少振荡信号达到规定的稳态状况的时间。
【背景技术】
[0003]以前的通信系统使用普遍上功率效率低的技术。这些系统通常使用的发射机和接收机即使在它们没有发送或接收通信的时间期间也需要持续的功率。在保持空闲的同时仍消耗功率的这种系统由功率的角度来说通常效率较低。
[0004]在一些应用中，功率效率低的通信设备在它们的持续使用方面存在局限性。例如，依赖于电池功率的便携式通信设备在电池需要更换或充电之前通常提供相对较短的持续操作。在一些情况下，这会导致不利的后果，例如数据丢失、通信延迟、掉话和故障时间。
[0005]另一方面，在空闲时间期间消耗的功率充分低的通信系统能够以有限的电源操作较长的时间段。因此，只有在要发送信号的时候才给发射机供电的通信系统通常会比持续通电的发射机消耗更少的功率。类似的，只有在要接收信号的时候才给接收机供电的通信系统通常会比持续通电的接收机消耗更少的功率。
[0006]脉冲调制器可以用于控制发射和接收信号的时间。在这一点上，脉冲调制器可以给发射机本地振荡器(LO)通电，以便仅在脉冲持续时间期间发射信号。类似的，脉冲调制器可以给接收机LO通电，以便仅在脉冲持续时间期间接收信号。以此能力，LO在每一个脉冲的持续时间期间产生并维持振荡信号。如果脉冲宽度相对较短，例如在低占空比应用中，LO就应迅速地做出响应以产生足够稳定的振荡信号。
【发明内容】
[0007]以下是公开文件的示例性方案的概述。为了方便，本文中可以将公开文件的一个或多个方案简称为“一些方案”。
[0008]公开文件的一些方案涉及一种装置，用于产生振荡信号。所述装置包括:第一电路，用以产生振荡信号;第二电路，用以向第一电路提供第一电流;及第三电路，用以向第一电路提供第二电流，其中，第一电流和第二电流适于减少振荡信号达到规定的稳态状况的时间长度。
[0009]在一些方案中，可以将所述装置配置为压控振荡器(VCO)。在这一点上，第二电路可以被配置为增强偏置电路(boost bias circuit)，用以加速振荡信号从冷启动达到规定的稳态状况的时间。这在使用低占空比脉冲调制来建立一条或多条通信信道的通信系统和设备中是尤其有用的。在这种应用中，用作本地振荡器(LO)的VCO大约在脉冲的开头处开始产生振荡信号，并大约在脉冲的结尾处终止振荡信号。为了改进通信性能，振荡信号应在与脉冲宽度相比而言相对较短的时间段内达到规定的稳态状况。
[0010]在一些方案中，V⑶包括:振荡电路，用以产生振荡信号;静态偏置电路，用以向振荡电路提供静态电流;及增强偏置电路，用以向振荡电路提供增强电流，其中，增强电流和静态电流适于减小振荡信号达到规定的稳态状况的时间长度。
[0011]在一些方案中，所述装置的第一电路可以包括耦合到负电阻产生器的谐振电路。谐振电路又可以包括耦合到电容元件的电感元件。电容元件可以包括可编程开关电容器组，用于调谐振荡信号的频率。
[0012]在一些方案中，所述装置还可以包括稳态检测器，所述稳态检测器响应于检测到振荡信号的规定的稳态状况，禁止第三电路向第一电路提供第二电流。因此，只能在启动时为了迅速地实现振荡信号的规定的稳态状况而使用第三电路。振荡信号的规定的稳态状况可以指定振荡信号的振幅和/或频率的稳定性要求。
[0013]在一些方案中，所述装置还可以包括频率校准单元，所述频率校准单元调谐第一电路，以使得振荡信号在规定的频率范围之内循环。在一些通信系统中，例如能量检测系统，LO的频率不必如此精确。例如，所述规定的频率范围可以达到规定的中心频率的百分之五(5%)。频率校准单元在通电时、检测到高于规定阈值的环境温度变化时、和/或在接收到振荡信号的新的频率技术要求时，校准或调谐第一电路。
[0014]在一些方案中，可以将一个或多个装置用作通信系统和设备中的本地振荡器(LO)，以便对信号进行上变频和下变频。例如，所述装置可以用于建立一条或多条超宽带(UMB)信道，以便使用脉分多址(PDMA)、脉分复用(PDM)或者其它类型的脉冲调制技术来与其它设备通信。可以将UMB信道定义为具有在20%或更大数量级上的相对带宽、在500MHz或更大数量级上的带宽、或者二者。相对带宽是与一个设备相关联的特定带宽除以其中心频率。例如，根据本公开文件的设备可以具有中心频率为8.125GHz的1.75GHz带宽，因此，其相对带宽是1.75/8.125或21.5%。
[0015]在一些方案中，所述装置可以实现为或包括:耳机、医学设备、麦克风、生物测定传感器、心率监视器、计步器、EKG设备、用户I/O设备、手表、遥控器、开关、胎压监视器、娱乐设备、计算机、销售点设备、助听器、机顶盒、蜂窝电话，或者具有某些形式的无线信号传输能力的设备。在一些方案中，所述装置可以实现为或包括接入点，例如WiFi节点。例如，接入点可以经由有线或无线通信链路提供到另一个网络(例如互联网之类的广域网)的连通性。
[0016]在结合附图加以考虑时，依据本公开文件的以下详细说明，本公开文件的其它方案、优点和创新特点是显而易见的。
【附图说明】
[0017]图1A示出了根据本公开文件的一些方案的用于产生振荡信号的示例性装置的方框图；
[0018]图1B示出了根据本公开文件的一些方案的用于产生振荡信号的示例性装置的方框图；
[0019]图1C示出了根据本公开文件的一些方案的用于产生振荡信号的示例性方法的流程图；
[0020]图2示出了根据本公开文件的一些方案的用来对用于产生振荡信号的装置进行校准的示例性方法的流程图；
[0021]图3示出了根据本公开文件的一些方案的用来对用于产生振荡信号的装置进行使能或禁用的示例性方法的流程图；
[0022]图4示出了根据本公开文件的一些方案的用于产生振荡信号的示例性装置的示意图；
[0023]图5示出了根据本公开文件的一些方案的示例性通信设备的方框示意图；
[0024]图6A-D示出了根据本公开文件的一些方案的各种脉冲调制技术的时序图；及
[0025]图7示出了根据本公开文件的一些方案的经由多条信道彼此进行通信的多个通信设备的方框图。
【具体实施方式】
[0026]以下说明了本公开文件的各个方案。显然，本文的教导可以体现为各种形式，本文公开的任何具体结构、功能或二者都仅仅是代表性的。根据本文的教导，本领域技术人员应意识到可以独立于任何其它方案来实现本文公开的方案，并且可以以各种方式组合这些方案中的两个或多个。例如，可以用本文阐述的任何数量的方案来实现装置或实施方法。另夕卜，可以用添加到本文阐述的一个或多个方案中的，或者除了本文阐述的一个或多个方案之外的其它结构、功能或结构与功能来实现这种装置或实施这种方法。
[0027]作为以上一些概念的示例，在一些方案中，根据本公开文件的创新设备或装置包括:第一电路，用以产生振荡信号;第二电路，用以向第一电路提供第一电流;及第三电路，用以向第一电路提供第二电流，其中，第一电流和第二电流适于减少振荡信号达到规定的稳态状况的时间长度。在其它方案中，本创新装置可以包括VC0，其又包括单个电路，所述单个电路为振荡电路产生初始较高的电流，以便加速规定的稳态振荡信号的所述产生，并且为振荡电路产生随后的较低的电流，以便维持规定的稳态振荡信号的所述产生。如本文所用的术语“规定的”可以解释为“预定”、“预先规定的”或“动态地规定的”。
[0028]图1A示出了根据本公开文件的一些方案的用于产生振荡信号的示例性装置100的方框图。装置100能够产生具有由频率输入指定的频率的振荡信号。在一些方案中，装置100可以被配置为或包括压控振荡器(VCO)。装置100包括集成电路，用于产生第一电流和第二电流，以便加速振荡信号从启动状况达到规定的稳态状况。如以下更详细论述的，这对于使用相对较低占空比的脉冲调制来建立通信信道的通信设备来说是尤其有用的。在这一点上，装置100大约在脉冲的开头处开始产生振荡信号，并大约在脉冲的结尾处停止振荡信号。
[0029]更