用于无线设备的单个多模式时钟源的制作方法

文档序号:7940445阅读:196来源:国知局

专利名称::用于无线设备的单个多模式时钟源的制作方法
技术领域
:本发明总体上涉及无线设备,并且更特别地涉及生成用于无线设备的时钟信号。
背景技术
:无线设备依赖时钟系统来为各种各样的操作(包括无线电通信、数字处理以及实时时钟操作)提供精确的定时。对于无线电通信通常需要高质量的时钟信号(低噪声、高精度等),而对于数字处理和实时时钟操作来说通常较低质量的时钟信号就足够了。相对于较低质量的时钟信号而言,生成高质量的时钟信号消耗大量功率。然而,由于无线电通信操作大部分时间是不活动的,所以无线设备可通过当无线电通信操作活动时仅仅激活高质量时钟信号来节省功率。一个传统解决方案利用多时钟系统来实现该目的。示例性的多时钟系统包括高功率时钟单元,其产生仅在无线电通信操作期间活动的高频、高质量时钟信号;以及较低功率时钟单元,其产生连续的较低频率、较低质量时钟信号以用于其它较不严格的设备操作,例如数字处理、实时时钟等。使用带有分离时钟单元的多时钟系统使无线设备能够每当无线电通信操作不活动时就停用高功率时钟单元。这为无线设备提供了相当大的功率节省。尽管分离的时钟单元提供了功率节省,但它们还增加了设备的尺寸和成本。此外,多时钟解决方案经常要求额外的校准和温度补偿电子设备,这进一步增加了设备的成本、尺寸和功率消耗。因此,需要可替换的时钟生成解决方案。
发明内容本发明使用单晶振荡器来生成无线设备所需要的时钟信号。示例性时钟单元包括晶体振荡器,其能够在第一功率模式(例如正常功率模式)和第二功率模式(例如降低的功率模式)下操作;以及控制单元,其基于当前的时钟信号质量要求将晶体振荡器在第一和第二功率模式之间进行选择性切换。控制单元可通过改变晶体振荡器的电流消耗在第一和第二功率模式之间进行选择性地切换。可以通过改变缓冲电路中有源驱动器的数量、改变电容性负载、和/或改变晶体振荡器的驱动信号来改变晶体振荡器的电流消耗。例如,当无线设备需要高质量时钟信号时(例如当无线设备中的无线电单元活动时),控制单元可以选择第一功率模式从而以较高功率消耗为代价来提供高质量时钟信号。然而,当无线设备不需要高质量时钟信号时(例如当无线电单元不活动时),控制单元可以选择第二功率模式从而以降低的功率消耗来提供质量降低的时钟信号。图1示出了根据本发明的一个示例性无线设备的框图。图2示出了根据本发明的一个示例性多模式时钟单元的框图。图3示出了根据本发明的生成时钟信号的示例性过程。图4示出了在备用模式期间的晶体振荡器输出行为。具体实施例图1示出了根据一个示例性实施例的无线设备10。无线设备10可以包括任何无线设备,其包括但不限于蜂窝电话、膝上型计算机、个人数据助理、以及手持计算机。无线设备10包括无线电单元20、处理单元30、用户接口32、实时时钟(RTC)34、一个或多个可选外围单元(例如调频(FM)无线电单元36)、以及时钟单元100。无线电单元20包括根据任何已知的无线协议传送和接收无线信号的一个或多个无线收发器。示例性无线电单元20可以包括蜂窝收发器22、蓝牙收发器24、以及无线局域网(WLAN)收发器26,这些收发器根据其各自的无线协议传送和接收无线信号。处理单元30处理通信信号并用作无线设备10的总控制器。用户接口32将用户与无线设备10进行对接,并且可以包括显示器、控制按钮、扬声器、麦克风等。RTC34使用连续的低频时钟信号来跟踪用于无线设备10的时间。FM无线电36根据任何已知方式接收FM无线电信号并将其提供给处理单元以便输出给用户接口32。时钟单元100提供用于实施无线电单元20、处理单元30、RTC34以及FM无线电36的功能所必要的时钟信号。尽管未在图1中明确示出,但应该认识到如果需要由时钟单元100提供的时钟信号的进一步频率操控,则可以在时钟单元100、无线电单元20、处理单元30、RTC34以及外围单元36中存在一个或多个频率乘法器和/或除法器。在传统的无线设备中,时钟单元包括多时钟系统,该多时钟系统包括提供必要的时钟信号的两个分离的时钟单元。传统的多时钟系统包括低功率、低频时钟单元和高功率、高频时钟单元。每个时钟单元包括分离的晶体振荡器,该晶体振荡器被调谐以提供期望频率的期望时钟信号。低频时钟单元总是在工作以便以低功率消耗(例如5μΑ)提供连续的低频时钟信号。一个示例性低频时钟信号包括32768Hz时钟信号。低频时钟信号可以由处理单元30、RTC34、FM无线电36等来使用。高频时钟单元提供高质量的高频时钟信号。示例性高频时钟信号包括13MHz和26MHz时钟信号。高频时钟信号可以由无线电单元20中需要高质量时钟信号的任何元件(例如蜂窝收发器22)来使用。由于所生成的时钟信号的高频率和高质量,所以高频时钟单元通常比低频时钟单元消耗大得多的功率。例如,高速时钟单元可以消耗3-4mA的电流。为节省功率,传统的多时钟系统在需要的基础上(例如当蜂窝收发器22活动时)仅激活高频时钟单元。当高频时钟信号不被系统中的任何功能需要时(例如在备用模式下),传统的时钟系统将高频时钟单元断电以减少功率消耗。尽管高频时钟单元被断电,但低频时钟单元还继续提供无线设备监控时间流逝(passageoftime)和确定何时唤醒无线电单元20所必需的(一个或多个)时钟信号。传统的多时钟系统有若干缺点。第一,每个时钟单元给无线设备添加了特定的财务费用和印制电路板(PCB)面积成本。例如,每个晶体振荡器费用在0.30美元和0.35美元之间,且占用约IOmm2的PCB面积。因此,尽管多时钟系统为大部分无线设备的实施提供了充足的功率节省,但它们仍然直接与降低无线设备的尺寸和成本的当今趋势相冲突。另一缺点在于与低频时钟单元有关的启动时间慢。当传统的无线设备依赖于低频时钟单元来提供处理单元30的时钟信号时,通常需要锁相环(PLL)将低频乘到对处理单元30有用的较高频。与被施加这种低频信号的PLL有关的慢启动时间可以导致在扩展的时间段内的附加功率消耗。此外,慢启动时间可以影响制造工艺,与可以在4-lOms内启动和稳定的高频振荡器相比,低频时钟单元在首先加电以后需要数百毫秒来启动和稳定。本发明用单个多模式时钟单元100来代替传统无线设备的多时钟系统,该单个多模式时钟单元100包括单个高频晶体振荡器110(图2)。时钟单元100在多个不同的功率模式之间进行选择性地切换,同时连续地运行高频晶体振荡器110来提供高频时钟信号(MSCLKh)和可选的低频时钟信号(MSCLKJ同时最小化功率消耗。应该认识到,多模式时钟单元100输出的(一个或多个)时钟信号的频率从一个模式到另一个模式不会显著地改变。一般而言,功率消耗越高,输出时钟信号的质量越高。因此,高功率模式产生高质量时钟信号,而降低的功率模式产生较低质量的时钟信号。以下在两模式或三模式时钟单元100的方面描述了本发明,该时钟单元100在正常功率模式以及一个或多个降低的功率模式之间进行选择性切换。然而,应该认识到多模式时钟单元100可以具有任何数量的功率模式。图2示出了根据一个示例性实施例的多模式时钟单元100的框图。多模式时钟单元100包括晶体振荡器110、控制器120以及频率降低单元130。晶体振荡器110响应于由控制器120提供的控制信号,输出期望频率(例如13MHz或26MHz)的高频时钟信号(MSCLKh)。频率降低单元130降低MSCLKh的频率以生成期望频率(如32768Hz)的第二较低频率时钟信号MSCL&。尽管不需要,但时钟单元100也可以进一步包括可选的开关140,其在无线设备10不需要高频时钟信号时选择性地禁用MSCLKh。此外,时钟单元100可以包括可选的功率驱动器(例如可变功率驱动器150),以允许高质量或低质量高频时钟信号的分布,同时进一步管理晶体振荡器110的电流消耗。晶体振荡器110包括晶体112、振荡器114以及可变电容性负载116。晶体112被调谐成在预定频率处振动。在本发明中,晶体112通常被调谐到期望的高频例如13MHz、26MHz等。振荡器114将晶体112产生的振动转换成高频(MSCLKh)的电时钟信号。电容性负载116响应于来自控制单元120的控制信号来调谐振动晶体112的频率,以帮助降低输出时钟信号的频率的误差。如图2所示,电容性负载116可包括可变电容器。可替换地,电容性负载116可包括多个电容器,其被选择性地接入和断开以提供期望的负载电容。尽管未明确地示出,但应该认识到晶体振荡器110可以包括差分晶体振荡器。为最小化功率消耗,控制单元120基于当前的时钟信号质量要求在功率模式之间选择性地切换晶体振荡器110。图3示出了由控制单元120实施的用于利用多模式时钟单元100来生成一个或多个时钟信号的一种示例性方法200。控制单元120根据任何已知方式确定所需的时钟信号质量(框210)。例如,控制单元120可以通过监控蜂窝收发器22的状态(例如监控收发器22何时活动)来确定所需的质量。随后,控制单元120切换到对应于所确定的时钟信号质量要求的功率模式(框220),且时钟单元100生成(一个或多个)对应的时钟信号(框230)。例如,当经由蜂窝收发器22传送无线信号时,控制单元120切换到正常功率模式以提供高质量时钟信号。相反地,当蜂窝收发器22不活动时,控制单元120可以切换到降低的功率模式,以提供较低质量的时钟信号同时消耗较低的功率。表1列出了针对不同无线设备功能的各种时钟信号质量要求。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>控制器120通过控制晶体振荡器110的电流消耗来控制晶体振荡器110的功率模式。控制器120可以通过控制电容性负载116、晶体振荡器110的驱动信号或两者来控制电流消耗。应该认识到控制器120可以在任何两个功率模式、任何三个功率模式或任何预定数量的功率模式之间切换晶体振荡器110。控制器120可以通过控制振荡器驱动电流或振荡器供电电压来控制振荡器驱动信号。控制器120可以通过选择性地连接或断开电容性负载116来控制电容性负载116。例如,控制器120可以通过降低振荡器驱动信号来在正常功率模式和中等降低的功率模式之间切换,同时保持负载电容。应该认识到可以通过消除负载116的有源控制(activecontrol)来实现针对中等降低的功率模式的进一步的功率节省。控制器120还可以通过断开负载116并降低振荡器驱动信号来切换到低降低的功率模式。控制器120可以通过控制可选的缓冲电路118来可替换地或附加地控制晶体振荡器110的电流消耗。缓冲电路118可以包括多个并联驱动器。在一个实施例中,缓冲电路118可以包括线性放大器和限制器(未示出)。对于正常功率模式,缓冲电路118对横越晶体112和/或振荡器114的信号进行放大和隔离,以产生高质量方波,从而允许晶体振荡器110产生期望的高质量时钟信号。对于(一个或多个)降低的功率模式,控制器120可以断开或禁用缓冲电路118中的一个或多个驱动器以减小电流消耗。控制器120可以根据噪声要求和期望的电流消耗来控制缓冲电路118。尽管图2示出了作为晶体振荡器110—部分的可选缓冲电路118,但应该认识到缓冲电路118可从晶体振荡器110分离。在一些实施例中,控制器120可以包括可选幅度控制环路122,其帮助将晶体振荡器110维持于所期望的电流消耗,以便在中等和/或低降低的功率模式期间保持振荡。例如,幅度控制环路122可以检测横跨晶体112的幅度,将所检测到的幅度与预定的参考幅度相比较,并基于所述比较控制振荡器电流。为减小幅度控制环路122的功率影响,控制器120可以激活幅度控制环路122—段预定的时间,以选择电流值,并且随后停用幅度控制环路122,并使用所选择的电流值来控制晶体振荡器110。在每个功率模式下生成的高频时钟信号MSCLKh的频率不会显著地变化。然而,时钟信号的质量和晶体振荡器110的功率消耗从一种模式到另一种模式会变化。表2列出了当操作在正常功率模式、中等降低的功率模式和低降低的功率模式中的每种功率模式下时,针对晶体振荡器110所生成的高频时钟信号的示例性精度和功率消耗值。在表2中,“ppm”表示百万分之一。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>频率降低单元130可以减小高频时钟信号,以便为无线设备10中需要较低频率时钟信号的那些元件生成第二较低频率时钟信号MSCLKL。为此,频率降低单元130包括没有噪声的除法器(quietdivider)132和有噪声的除法器134中的至少一个。没有噪声的除法器132用输入时钟信号除以预定值而不为降低频率的输出时钟信号添加噪声或抖动。在一个实施例中,没有噪声的除法器132通过用输入时钟信号除以整除数(例如793)来生成低频时钟信号而不添加噪声或抖动。在另一个实施例中,没有噪声的除法器132生成低频时钟信号而几乎没有通过用输入时钟信号除以以.5结尾的分数除数(例如793.5)而添加的噪声或抖动。该分数技术通过对输入时钟频率的上升和下降边缘两者进行计数而得以工作。没有噪声的除法器132还能通过删除适当数量的边缘以产生无抖动较低频率输出时钟信号来实施任一种技术。有噪声的除法器134用输入时钟信号除以不以.5结尾的任一分数除数。尽管这样的分数除法通常为低频输出时钟信号添加了噪声和/或抖动,但有噪声的除法器134的优点是能够用输入时钟信号除以高精度分数除数(例如793.457)。示例性有噪声的除法器134包括Klemmer等人在美国公开2005/197073和专利W0-2006045346中描述的分数合成器/除法器,以及由Klemmer等人在美国专利No.6708026中描述的德尔塔-西格玛分数除法器,通过参考将这两者结合于此。尽管图2示出了具有没有噪声的除法器132和有噪声的除法器134两者的频率降低单元130,但是应该认识到频率降低单元130可以仅包括一个除法器或多个附加除法器。此外,应该认识到频率降低单元130基于所期望的除法精度和所期望的较低频率输出时钟信号MSCL&的质量每次仅使用除法器132、134中的一个除法器。还应该认识到,除法器132、134不限于固定的(静态的)除数,并因此从一个除法运算到下一个除法运算,可使用不同的除数(动态除数)。例如,没有噪声的除法器132可以用在正常功率模式期间所生成的26MHz时钟信号除以26,000,000来获得IHz时钟信号。然而,在降低的功率模式期间,没有噪声的除法器132可以用输入的26.026MHz时钟信号除以26,026,000以生成IHz时钟信号。还将认识到,频率降低单元130不必作为时钟单元100的一部分。例如,时钟单元100可将高频时钟信号MSCLKh直接提供给无线设备10中的另一个元件(例如RTC34),其中RTC34根据需要将所接收的时钟信号的频率向下分(dividedown)0当单个晶体振荡器110被用于为无线设备10生成低频和高频时钟信号时,可以发生与无线备用操作有关的模式转变问题。当无线设备10处于备用模式时,其在一段时间内(通常一到两秒)消耗最小的功率,然后“醒来”以接收约50ms的网络控制信道信号。对于GSM操作,无线设备10必须在士2个符号的标称醒来时间内醒来,并且优选在士1个符号的标称醒来时间内醒来。更宽松的容限也是可能的,但是将需要无线设备10接收和存储来自网络的更多数据,并且将需要更多的处理功率来解码该数据。当无线电单元20在控制信道上接收数据时,时钟单元100处于正常功率模式。当无线电单元20不活动时,时钟单元100切换到降低的功率模式,并停留在该模式高达约2秒。在转变到该降低的功率模式或从该降低的功率模式转变出来期间(所述降低的功率模式尤其是低降低的功率模式),振荡器110的输出频率会变化。图4示出了在持续η秒的备用模式期间晶体振荡器110的示例性行为。在备用操作期间存在两个频率不确定的潜在区域在转变期Tl和Τ2期间的频率不确定以及在与降低的功率模式有关的时段期间的频率不确定。对于转变期而言,假定在总的转变时间T=Τ1+Τ2期间,平均频率F由下式给出-AFF=F+-,(1)其中F代表在正常(高)功率模式下的振荡器频率,并且F+ΔF代表在降低的功率模式下的振荡器频率,其预期比F大小于lOOOppm。如果在整个时段T期间实际的频率是F,那么在整个时段T期间以秒计的定时误差E由下式给出Af丁(2)如果在整个时段T期间实际的频率是F+AF,那么定时误差由下式给出E=AF,2(T^)·⑶基于等式⑵和(3),以秒计的合理的最坏情况误差估计E由等式⑵给出。由于GSM每秒具有13000000/48个符号,所以以符号计的误差Esymb由下式给出Γ13,000,000^…Esymb~·E(4)当F=26MHz,且ΔF=0.OOlF(例如IOOOppm)时,由等式(4)导致的以符号计的误差Esymb是135.4Τ。对于T=4ms,为约0.54个符号,其很好地处于我们期望的定时窗口。进一步的研究可以允许进一步降低误差。例如,假定在转变期期间,振荡器频率变化是指数波形,这可以允许我们得到比AF/2更精确的平均频率估计。在降低的功率模式期间,频率误差由在该降低的功率模式期间所估计的频率和实际的频率之间差的量值引起。如果Fest代表在降低的功率模式期间所估计的频率,而Ts代表所期望的睡眠期的持续时间,那么无线设备10将对FestTs时钟循环进行计数来测量时段Ts0如果实际的时钟频率是Fest+F_,其中Fot是频率误差,那么所测量的实际时间Tm由下式给出Tm=-^-.(5)^est+^crr以秒计的允许的定时误差Ea由下式给出Ea=Ts-Tffl,(6)其得到T1-=^TF-(7)等式(7)示出Ea/Ts代表了Ea的必要精度的近似估计。当Ea是一个符号时,其对应于用于GSM的3.7μs,而当Ts是2秒时,则需要0.00000185(1.85ppm)的频率精度。在室温时,该精度很容易获得,因为无线设备10将在工厂校准,因此其软件将知道在室温时用于降低的功率模式的确切频率。然而,当无线设备10老化和/或当温度变化时,用于降低的功率模式的输出频率也会变化。无线设备10可以基于测量的温度、在最后一个成功的睡眠循环期间测量的定时误差、以及正常功率模式所需的电容性负载设置来估计实际的操作频率,从而产生期望的频率。由于晶体振荡器110的温度对频率曲线的形状在高功率和低功率时是相同的,所以无线设备10可以估计在降低的功率模式下、随着温度变化的实际振荡器频率。可替换地,中等降低的功率模式可以在睡眠期期间使用从而以较高功率消耗为代价来减小温度对频率的影响。应该认识到上面讨论的误差不是累积性的,因为无线设备10每次醒来都执行定时纠正/校准,以补偿由网络内无线设备的速度的变化而引起的任何多普勒频移。利用单个晶体振荡器110可能出现的另一问题涉及RTC34的精度。RTC34有两个操作模式。在第一模式下,无线设备10断电。在第二模式下,无线设备10通电并处于备用模式。当无线设备10断电时,温度是未知的,因此多模式时钟单元100在降低的功率模式下输出的时钟频率可以变化IOppm之多。因此,对于无线设备10断电的每24个小时,无线设备10可以获得或失去0.9秒。这大约对应于每月26秒,这比从传统无线设备使用的典型32768Hz时钟源实现的要好10倍。当无线设备10通电时,大部分时间被花费在备用模式下,这使得软件能够通过对备用时钟循环计数而对RTC34进行升级。该过程导致RTC34中的误差基本为零,因为备用定时误差不是累积性的,如上所述。然而,当RTC34响应未被耦合到备用操作时,定时误差是累积性的。在这种情况下,RTC34可以包括在正常和降低的功率模式之间切换的除法器,例如在高功率模式期间除以26,000,000,并且在降低的功率模式期间除以26,026,000。在这种情况下,来自转变期的定时误差将被累积。利用等式(2)并假定F=26MHz,AF=0.OOlF(例如IOOOppm),T=4ms,则对于每8小时的备用操作来说结果得到的定时误差E约为0.1秒,其对应于假定每天8小时备用的情况下每月约3.5秒。因此,当期望保持RTC34的操作尽可能独立于无线设备10的剩余部分时,优选地在RTC34中包括可变除法器。可以通过软件建立具有两个值的可变除法器,然后,随着时钟单元100在功率模式之间切换,硬件可以在两个除法器比率之间自动变化。对于断开或以其它方式去除电容性负载116的实施例,另一个潜在问题涉及在模式转变期间可能在时钟信号内出现的瞬态。这些瞬态由电容性负载116的恒定充电和放电引起,例如当电容性负载116在转变期间充电不充分时。这样的瞬态使时钟信号失真。为了最小化失真,控制器120可以安排功率模式转变发生在电容性负载116被充分充电的时候。上面假定无线电单元20中的各个无线元件具有相同的一般时钟信号质量要求。然而,本发明可以用在针对不同无线电单元具有不同定时要求的无线设备10中。例如,蓝牙收发器24可能需要具有士20ppm精度和小于300ps抖动的高频时钟信号,以及具有士250ppm精度的低频时钟信号。高速USB收发器(未示出)可能需要具有士200ppm的精度和小于300ps抖动的高频时钟信号。满足IrDA的无线通信可能需要具有10,OOOppm的精度和2.5ns或更小抖动的高频时钟信号。无线LAN和GPS元件可能具有非常苛刻的时钟要求。有可能使用上面呈现的单时钟单元100来满足高端无线设备10中的所有这些时钟信号要求。然而,这样的解决方案将使得在很多时间或全部时间内在正常(高)功率模式下运行时钟单元100是必要的。此外,可能难以为时钟单元100安排频率调整,因为频率调整经常产生时钟抖动。满足多时钟需要的一个解决方案提供第二多模式时钟单元100。该第二多模式时钟单元100可以以多种方式来使用。例如,第二时钟单元可被用作用于中间层(mid-tier)无线设备的低功率、低频振荡器。在需要具有士20ppm精度范围的低抖动时钟的中间层无线设备内的低功率、高频振荡器。独立于蜂窝收发器的操作,有可能按计划完成频率调整的高功率、高频“干净输出的”振荡器。上述的时钟单元100允许利用单个晶体振荡器110来建立无线设备,从而节省分离的32768Hz晶体振荡器和关联电子设备的成本和空间。尽管较低成本和较小空间是本发明的主要优点,但本发明还具有如下优点在降低的功率模式下产生的(一个或多个)时钟信号对于温度的精度(约士IOppm)比分离的32kHz晶体产生的传统低功率时钟的精度(约士IOOppm)更为精确。该温度精度可以改进无线设备10中任何RTC34的长期精度,并可以简化用于使传统低功率时钟可用作备用期间的定时源的任何温度补偿软件。本发明另外的优点在于其高频操作使其启动时间比与典型32kHz时钟有关的启动时间短的多。这样更短的启动时间可以减小或消除制造时校准和测试期间的死区时间(deadtime)。此外,较短的启动时间对于功率消耗可具有积极的影响,因为其应该允许时钟单元100在更短的时间内用于高功率模式。例如,传统的估计示出对于高功率时钟可被关断的每个附加的lms,备用电流下降15μΑ。在今天的备用操作期间,在传统的无线设备被需要允许时钟启动和稳定之前,接通高功率时钟单元约10ms。利用本发明,用于多模式时钟单元100的该“启动”时间可以减小到100μS。当然,在不背离本发明的本质特征的情况下,除了在此提到的那些特定方式,本发明还可以以其它方式来执行。本实施例在各方面都应被认为是说明性而非限制性的,并且进入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都意图被包括于此。权利要求一种在无线设备中生成时钟信号的方法,该方法包括基于当前的时钟信号质量要求,在第一和第二功率模式之间选择性地切换单个晶体振荡器,以生成所述时钟信号。2.如权利要求1所述的方法,其中在第一和第二功率模式之间切换晶体振荡器包括选择性地改变所述晶体振荡器的电流消耗。3.如权利要求2所述的方法,其中选择性地改变电流消耗包括改变所述晶体振荡器的电容性负载。4.如权利要求2所述的方法,其中选择性地改变电流消耗包括改变晶体振荡器驱动信号。5.如权利要求2所述的方法,其中选择性地改变电流消耗包括改变所述晶体振荡器的电容性负载;以及改变晶体振荡器驱动信号。6.如权利要求1所述的方法,还包括基于当前的时钟信号质量要求在所述第一功率模式、第二功率模式以及第三功率模式之间切换单个晶体振荡器。7.如权利要求1所述的方法,其中所述时钟信号质量要求包括用于无线电收发器通信的第一时钟信号质量要求以及用于处理功能、实时时钟功能和调频无线电接收功能之一的第二时钟信号质量要求。8.如权利要求1所述的方法,还包括降低时钟信号的频率以生成较低频率的时钟信号。9.如权利要求8所述的方法,其中降低时钟信号的频率包括选择第一除法器和第二除法器之一,所述第二除法器给输入时钟信号添加的噪声比第一除法器添加的噪声小;以及使用所选择的除法器除以时钟信号的频率。10.一种被配置成在无线设备中生成时钟信号的时钟单元,包括晶体振荡器,能够在第一功率模式和第二功率模式下操作;以及控制单元,基于当前的时钟信号质量要求在第一和第二功率模式之间选择性地切换所述晶体振荡器。11.如权利要求10所述的时钟单元,其中所述控制单元通过选择性地改变所述晶体振荡器的电流消耗来在所述第一和第二功率模式之间选择性地切换所述晶体振荡器。12.如权利要求11所述的时钟单元,还包括在操作时与所述晶体振荡器关联的电容性负载,其中所述控制单元通过选择性改变所述电容性负载来选择性地改变电流消耗。13.如权利要求11所述的时钟单元,其中所述控制单元通过选择性地改变晶体振荡器驱动信号来选择性地改变电流消耗。14.如权利要求11所述的时钟单元,还包括在操作时与所述晶体振荡器关联的电容性负载,其中所述控制单元通过选择性地改变所述电容性负载以及选择性地改变晶体振荡器驱动信号来选择性地改变电流消耗。15.如权利要求11所述的时钟单元,还包括被配置成将晶体振荡器维持在期望的电流消耗上的幅度控制环路。16.如权利要求10所述的时钟单元,其中所述晶体振荡器还能够在第一功率模式、第二功率模式以及第三功率模式之间操作,并且其中所述控制单元基于当前的时钟信号质量要求在所述第一功率模式、第二功率模式以及第三功率模式之间选择性地切换所述晶体振荡器。17.如权利要求10所述的时钟单元,其中所述时钟信号质量要求包括用于无线电收发器通信的第一时钟信号质量要求以及用于处理功能、实时时钟功能和调频无线电接收功能之一的第二时钟信号质量要求。18.如权利要求10所述的时钟单元,还包括被配置成降低时钟信号的频率以生成较低频率时钟信号的频率降低单元。19.如权利要求18所述的时钟单元,所述频率降低单元包括第一除法器和第二除法器中的至少一个,所述第二除法器给输入时钟信号添加的噪声较小,其中所述频率降低单元通过选择第一和第二除法器之一并使用所选择的除法器除以时钟信号的频率来降低所述时钟信号的频率。20.一种无线通信设备,包括无线电单元,根据预定的无线协议来传送和接收无线通信信号;处理单元,处理所述无线通信信号;时钟单元,包括晶体振荡器,能够在第一功率模式和第二功率模式下操作;以及控制单元,在所述无线电单元活动时将所述晶体振荡器选择性切换到第一功率模式,并且在所述无线电单元不活动时切换到第二功率模式。21.如权利要求20所述的无线通信设备,其中所述控制单元通过选择性地改变所述晶体振荡器的电流消耗,在所述第一和第二功率模式之间选择性地切换所述晶体振荡器。22.如权利要求20所述的无线通信设备,其中所述晶体振荡器还能够在所述第一功率模式、第二功率模式以及第三功率模式之间操作,并且其中,所述控制单元通过在所述无线电单元活动时选择所述第一功率模式、以及通过在所述无线电单元不活动时选择所述第二功率模式或第三功率模式,来在所述第一功率模式、第二功率模式、以及第三功率模式之间选择性地切换所述晶体振荡器。23.如权利要求22所述的无线通信设备,其中所述控制单元基于当前的时钟信号质量要求选择所述第二或第三功率模式。24.如权利要求20所述的无线通信设备,还包括被配置成降低所述时钟信号的频率以生成较低频率时钟信号的频率降低单元。25.如权利要求24所述的无线通信设备,其中所述频率降低单元包括第一除法器和第二除法器中的至少一个,所述第二除法器给输入时钟信号添加的噪声较小,其中所述频率降低单元通过选择所述第一和第二除法器之一并使用所选择的除法器除以时钟信号的频率来降低所述时钟信号的频率。全文摘要这里所描述的无线设备使用单个晶体振荡器来生成该无线设备在活动和不活动的无线电通信期间所需的高频和低频时钟信号。示例性多模式时钟单元包括能够在正常功率模式和降低的功率模式下操作的单个晶体振荡器,以及控制单元,其基于当前的时钟信号质量要求在第一和第二功率模式之间选择性地切换晶体振荡器。该控制单元可通过选择性地改变晶体振荡器的电容性负载和/或通过改变晶体振荡器的驱动信号来在第一和第二功率模式之间进行选择性地切换。例如,控制单元可以在蜂窝收发器活动时选择正常功率模式,并且当蜂窝收发器不活动时选择降低的功率模式,以降低不活动状态期间的功率消耗。文档编号H04B1/16GK101809876SQ200880108980公开日2010年8月18日申请日期2008年9月22日优先权日2007年9月27日发明者J·S·佩蒂,N·克莱默,S·尤帕蒂尔申请人:爱立信电话股份有限公司
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