专利名称：用于控制振荡环路的电路和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制振荡环路的电路、方法和无线电收发机，并且还涉及一种合并有该电路的时钟电路和移动电话。
更具体而言，本发明涉及一种用于控制振荡环路的振荡频率的电路，该电路特别具有以下组件-第一可调谐电容器单元，其用于根据所存储的设置为该振荡环路提供可选择的电容数量，并且用于控制该振荡环路的振荡频率；以及-易失性存储单元，其适于存储该可调谐电容器单元的设置。
背景技术：
美国专利申请2003/0132809公开了一种用于计算机的实施时钟的电路。一般来说，在该已知电路中，通过公共电源线为所有组件(特别是易失性存储单元)供电。
在应当把功耗保持到最低的情况下，在休眠模式期间切断所述电源线以便节省能量。然而，在该已知电路中，当电源线被切断时，存储在易失性存储单元中的设置就被丢失。结果，当恢复供电时就必须将所述设置重新加载到该易失性存储单元中。每次恢复供电时将设置重新加载到易失性存储单元中是很麻烦的处理。
发明概要因此，本发明的一个目的是提供一种用于控制振荡环路的振荡频率的电路，其中便于在断电之后将设置重新载入到易失性存储单元中。
本发明提供一种用于控制振荡环路的振荡频率的电路，其中该电路包括到所述易失性存储单元的电源线以及到所述电路的其他组件的至少另一条电源线，所述到易失性存储单元的电源线独立于所述至少另一条电源线，从而可以独立于所述电路的其他组件为该易失性存储单元供电。
在上述电路中，有可能切断到电路的消耗能量的各组件的电源线，同时保持到易失性存储单元的电源线。结果，有可能减小该电路的功耗，同时保持将设置存储在易失性存储单元中。之后，当恢复对电路的所有组件的供电时，就没有必要将设置重新加载到易失性存储单元中。这样，在休眠模式之后，就没有必要在断电后重新加载所述设置。
此外，由于在恢复供电的过程中没有必要将设置重新加载到易失性存储单元中，所述处理变得更快。
本发明提出一种电路，其中所述到易失性存储单元的电源线仅向该易失性存储单元供电。该电路的优点在于能够最大限度地节省功耗。
本发明提出一种包括第二可调谐电容器单元的电路，该第二可调谐电容器单元具有温度敏感的元件，以便用来自动减小由于温度变化造成的振荡环路的振荡频率变化，其优点在于能够降低振荡环路的振荡频率对于温度变化的敏感度。
本发明提出一种电路，其包括-自动频率控制模块(92)，其适于根据所接收的无线电信号的频率来调谐振荡环路的振荡频率；以及-第三可调谐电容器单元(90)，其适于在该自动频率控制模块的控制下向该振荡环路提供可选择的电容数量，该电路的优点在于能够使得所要求保护的电路适于与无线电收发机一起使用。
本发明还涉及一种用于移动电话的时钟电路，包括-振荡环路；以及-供电单元，其中-该时钟电路还包括用于根据本发明控制该振荡环路的振荡频率的电路；以及-该供电单元包括至少两个功率输出端，其中一个功率输出端连接到通向所述易失性存储单元的电源线，另一个功率输出端连接到通向该电路的其他组件的电源线。
本发明提出一种电路，其中所述供电单元包括电池和电压调节器，以便在连接到通向易失性存储单元的电源线的输出端上提供恒定的电压。该电路的优点在于能够使得所述时钟电路比起基于功率存储电容器的其他解决方案更为可靠。
本发明提出一种电路，其中所述振荡环路包括晶体谐振器，其优点在于能够使得所述时钟电路实施起来更为经济。
本发明还涉及一种适于使用在上述电路中的无线电收发机芯片，以及一种包括所述时钟电路的移动电话。
本发明还涉及一种控制振荡环路的振荡频率的方法，该方法包括以下步骤-对可调谐电容器单元进行调谐，以便根据所存储的设置为该振荡环路提供可选择的电容数量，从而控制该振荡环路的振荡频率；以及-将所述可调谐电容器单元的所述设置加载到易失性存储单元中，其中，该方法还包括以下步骤切断通向控制该振荡环路的振荡频率所需的其他组件的电源线，以及同时继续向该易失性存储单元供电。
通过阅读下面的说明和所附权利要求书，本发明的这些和其他方面将变得更加显而易见。
附图简述
图1示出移动电话的示意图，该移动电话包括用于根据本发明控制振荡环路的振荡频率的电路；以及图2示出根据本发明控制振荡环路的振荡频率的方法的流程图。
具体实施例描述图1示出无线电电信设备4的一部分。举例来说，该无线电电信设备是GSM无线电蜂窝移动电话4。电话4能够使用无线电信号8与无线电蜂窝电话网络的基站6进行通信。为此，电话4实施TDMA(时分多址)技术。
基站6配备有发射机和接收机，以便从电话4接收无线电信号8并且向其发送无线电信号8。无线电信号8被组织成1250比特的信息帧。为了发送或接收无线电信号，基站6使用基准频率。
图1仅示出理解本发明所必须的细节。
为了接收或发送所述无线电信号，电话4包括可调谐无线电收发机14、可控制供电单元16和基带处理器18。
收发机14连接到天线20，以便接收和发送无线电信号。
收发机14能够将所接收的无线电信号转换成基带信号，并且反之亦然。换句话说，收发机14的主要任务是从无线电信号去除载波，或者向基带信号添加此类载波。为了实现这种转换，收发机14使用尽可能接近基站6的基准频率的基准频率。
通过将收发机14连接到处理器18的线路22在处理器18和收发机14之间交换基带信号。
为了设置或者调谐收发机14，处理器18通过控制总线24连接到收发机14。例如，总线24是用于发送被称为“电报”的控制消息的三线总线。这种电报可以用于改变收发机14的频率信道。
为了在总线24上发送控制消息，处理器18包括传统的收发机控制模块26。
处理器18还包括功率监控模块28，以便控制供电单元16。更具体来说，模块28被设计成在电话4被打开但是不在使用中时将电话4自动切换到空闲模式。在下文中，空闲模式意味着这样一种工作模式，其中电话4的功耗被尽可能减小。一般来说，在空闲模式期间，电话4定期从监控模式转移到休眠模式以及转移回监控模式。在监控模式期间，收发机14被打开以便检查是否将由电话4接收及处理由基站6发送的新消息。在休眠模式期间，收发机14被关闭以便节省功率。例如，电话4每470ms从休眠模式转移到监控模式，其中监控持续时间至多是36.9ms。
还可以由电话4的用户通过按压一个按键来人工地从空闲模式中重新激活或唤醒电话4。
供电单元16适于向电话4的每个电子组件(比如收发机14和处理器18)供电。一般来说，对于移动电话来说，供电单元16包括连接到电压调节器42的可再充电的电池40。调节器42调节该电池的输出电压，以便产生例如2.8伏的恒定电压。供电单元16具有通过可控制开关46连接到调节器42的第一功率输出端43。开关46受到模块28的控制，从而可以接通或者切断该2.8伏的电源。该第一功率输出端连接到外部电源线44。
供电单元16还包括第二电压调节器50以及通过可控制开关54连接到该调节器50的第二功率输出端52。调节器50产生例如1.8伏的较低的恒定电压。开关54受到模块28的控制，以便接通或切断该1.8伏的电源。第二功率输出端51连接到外部电源线52。
图1仅示出理解本发明所必须的电源线。
可以使用开/关按钮60人工地打开或关闭供电单元16。
为了将收发机14的基准频率保持得尽可能接近基站6的基准频率，电话4包括可调谐时钟电路64。电路64包括用于产生振荡信号的振荡环路66和用于控制该振荡环路的振荡频率的电路68。
振荡环路66包括26MHz晶体谐振器70和反相放大器72。谐振器70和放大器72串联连接，从而形成环路。
更精确地说，谐振器70的端子74连接到反相放大器72的输入端，而谐振器70的另一个端子76则连接到反相放大器72的输出端。
谐振器70是位于收发机14包装的外部的独立组件。
电路68包括数字可调谐电容器单元80和用于存储单元80的设置的易失性存储单元82，以便调谐环路66的振荡频率。
单元80例如是在US 2003/0132809中描述的数字可调谐电容器组。单元80的一个端子接地，单元80的另一个端子直接连接到反相放大器72的输出端，以便为振荡环路66提供可选择的电容数量。
通过电源线44向单元80供电。
易失性存储单元82存储电容器单元80的设置。更精确地说，存储单元82在总线84上锁存一组控制信号，总线84连接到单元80的数字控制输入端。
举例来说，存储单元82是一组在US 2003/0132809中描述的锁存器。
通过电源线52向存储单元82供电，该电源线52专用于该功能。
单元80和82是与收发机14制造在相同芯片中的芯片上单元。术语“芯片上”意味着这些组件被制造在半导体芯片上。
处理器18包括设置模块86，其用于初始化或者恢复存储单元82中的设置。设置模块86能够在每次在线路52上恢复供电时将新设置加载到存储单元82中。
电路68包括与自动频率控制模块92相关的传统的可调谐电容器单元90，其用于将电话4的基准频率和基站6的基准频率之间的差保持得尽可能小。
电容器单元90连接在端子74和地之间，以便为振荡器环路66提供电压控制的电容。单元90例如是独立于收发机包装的独立组件。
模块92被设计成根据关于所接收的无线电信号8和环路66的当前振荡频率的信息来调谐电容器90。为了接收关于环路66的振荡频率的信息，模块92的一个输入端通过缓冲放大器94连接到放大器72的输出端。放大器94被制造在收发机14的芯片上。
在模块92中实施的算法是常规的。举例来说，在Francis D.Natali的“AFC Tracking Algorithms(AFC跟踪算法)”(IEEE Transactionson Communications，Vol.Com-32，No 8，1984年8月，第935-947页)中描述了这种算法。
模块92被实施在处理器18中。
最后，为了消除由于温度变化引起的振荡频率波动，电路68包括用温度敏感的元件102建立的温度可变的电容器单元100。电容器单元100在环路66中串联连接在放大器72的输出端与端子76之间。
温度敏感的元件102被用来自动补偿由于温度变化造成的振荡频率波动。例如，温度敏感的元件102是一组热敏电阻器。
单元100是独立组件。
下面将参照图2描述电话4的操作。
最初，电话4被关闭，并且不向电话4的任何组件供电。因此，存储在存储单元82中的设置已被丢失。
此后，用户使用按钮60人工地开启电话4。处理器18开始于初始化阶段110，其间，模块86将新设置加载到存储单元82中。
随后，处理器18转移到激活模式112，其间，每一个组件被供电并且准备好被使用。更精确地说，在激活模式112期间，开关46和54被闭合，从而向环路66和电路68供电。
在步骤114中，当对电路68供电时，在初始化阶段中根据存储在存储单元82中的设置来选择单元80的电容。因此，振荡环路66根据所选择的电容产生振荡信号。
在步骤116中，仍然是在激活模式112期间，模块92对电容器单元90进行调节，以便将电话4和基站6的基准频率之间的差保持得尽可能小。
并行地在步骤118中，通过电容器单元100及其相关的温度敏感的元件102，对环路66的振荡频率波动进行自动补偿。
在激活模式112中，用户利用使用电话4进行呼叫、进行播放或者手动更新电话配置。在该激活模式期间，由于时钟电路64的所有组件都被供电，因此该时钟电路64的功耗处于最大值。
为了减小功耗，如果用户在预定时间周期内不使用电话4，则处理器18自动切换到空闲模式120中。在空闲模式120期间，处理器18定期在监控模式122和休眠模式124之间交替。
在监控模式122期间，在步骤126中，除了检查是否将接收新的无线电信号所必须的组件之外，模块28切断或保持对电话4的每个组件的供电。更具体来说，在步骤126期间，模块28闭合开关46并且保持开关54闭合，从而时钟电路64被完全供电，并且其能够产生接收无线电信号所必须的基准频率。
在步骤128中，如果将要接收新的无线电信号(比如在电话呼叫中)，则处理器18自动返回激活模式112。否则，模块28前进到休眠模式124。
在休眠模式中，在步骤130中，模块28打开开关46，以便减小时钟电路64的功耗。
然而，并行地在步骤132中，模块28保持开关54闭合，从而存储单元82是时钟电路64的仅有的被保持供电的组件。结果，存储在存储单元82中的设置被保留，同时时钟电路64的功耗被大大减小。
由于即使在休眠模式期间也不会丢失存储单元82中的设置，因此当返回到监控模式或者激活模式时，不必将所述设置重新加载到存储单元82中。因此，从休眠模式到监控模式的过渡或者从休眠模式到激活模式的过渡变得更快。
使用较低的电压对存储单元82供电减小了功耗。
此外，使用恒定电压对存储单元82供电使得电路68更为可靠。在另一个实施例中，通过电容器对存储单元进行供电，该电容器在监控模式期间被充电，并且在休眠模式期间被放电。在该实施例中，调节器50不再是必需的。然而，需要补充的电源线来对该电容器充电。
已经在用于移动电话的时钟电路的特定情况下描述了电路68。然而，电路68也可以与其中节省功耗很重要的其他装置或设备一起使用。作为例子，电路68可以用在计算机中。对于这种应用，不需要电容器单元90和模块92。
最后，如果不需要温度补偿，则可以省略电容器单元100。
权利要求
1.一种用于控制振荡环路(66)的振荡频率的电路，该电路特别包括以下组件-第一可调谐电容器单元(80)，其用于根据所存储的设置为该振荡环路提供可选择的电容数量，并且用于控制该振荡环路的振荡频率；以及-易失性存储单元(84)，其适于存储该可调谐电容器单元的所述设置，其中，该电路包括到所述易失性存储单元的电源线(52)以及到所述电路的其他组件的至少另一条电源线(44)，所述到易失性存储单元的电源线独立于所述至少另一条电源线，从而可以独立于所述电路的其他组件为该易失性存储单元供电。
2.根据权利要求1的电路，其中，所述易失性存储单元的电源线(52)仅为该易失性存储单元供电。
3.根据权利要求1或2的电路，其中，该电路包括第二可调谐电容器单元(100)，该第二可调谐电容器单元具有温度敏感的元件(102)，以用来自动减小由于温度变化造成的该振荡环路的振荡频率变化
4.根据任一前述权利要求的电路，其中该电路包括-自动频率控制模块(92)，其适于根据所接收的无线电信号的频率来调谐所述振荡环路的振荡频率；以及-第三可调谐电容器单元(90)，其适于在该自动频率控制模块的控制下向该振荡环路提供可选择的电容数量。
5.一种时钟电路，包括-振荡环路(66)；以及-供电单元(16)，其中-该时钟电路还包括用于根据任一前述权利要求控制该振荡环路的振荡频率的电路(68)；以及-该供电单元(16)包括至少两个功率输出端(43，51)，其中一个功率输出端连接到通向所述易失性存储单元的电源线(52)，另一个功率输出端连接到通向该电路的其他组件的电源线(44)。
6.根据权利要求5的时钟电路，其中，所述供电单元(16)包括电池(40)和电压调节器(50)，以便在连接到通向所述易失性存储单元的电源线(52)的输出端上提供恒定的电压。
7.根据权利要求5或6的时钟电路，其中，所述振荡环路包括晶体谐振器(70)。
8.一种移动电话，其中该移动电话包括根据权利要求5至7的时钟电路。
9.一种无线电收发机芯片(14)，其适于使用在根据权利要求1至4的电路中，该无线电收发机芯片适于将无线电信号转换成基带信号并且反之亦然，其中，该无线电收发机芯片包括所述电路的第一可调谐电容器单元(80)和易失性存储单元(82)。
10.一种控制振荡环路的振荡频率的方法，该方法包括以下步骤-(在步骤114中)对可调谐电容器单元进行调谐，以便根据所存储的设置为该振荡环路提供可选择的电容数量，从而控制该振荡环路的振荡频率；以及-(在步骤110中)将所述可调谐电容器单元的所述设置加载到易失性存储单元中，其中，该方法还包括以下步骤(130，132)切断通向控制该振荡环路的振荡频率所需的其他组件的电源线，以及同时继续向该易失性存储单元供电。
全文摘要
本发明涉及用于控制振荡环路(66)的振荡频率的电路，该电路特别包括以下组件第一可调谐电容器单元(80)，其用于根据所存储的设置为该振荡环路提供可选择的电容数量，并且用于控制该振荡环路的振荡频率；以及易失性存储单元(84)，其适于存储该可调谐电容器单元的所述设置。该电路还包括到所述易失性存储单元的电源线(52)以及到所述电路的其他组件的至少另一条电源线(44)。所述到易失性存储单元的电源线独立于所述至少另一条电源线，从而可以独立于所述电路的其他组件为该易失性存储单元供电。
文档编号H03B5/36GK1943105SQ200580011081
公开日2007年4月4日 申请日期2005年4月4日 优先权日2004年4月13日
发明者F·卡斯泰 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司