根据35u.s.c.§119要求优先权
本申请要求于2016年3月3日提交的美国申请no.15/060,198的优先权，其要求于2015年9月25题提交的、题目为“glitch-freebandwidthswitchingschemeforananalogphase-lockedloop(pll)”的美国临时专利申请序列号62/233,073的权益，它们均转让给本申请的受让人，并因此通过引用整体明确地并入本文。
本公开的特定方面总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及能够改变其环路带宽的锁相环(pll)。
背景技术：
无线通信网络被广泛部署以提供各种通信服务，例如电话、视频、数据、消息传送、广播等。这种网络通常是多址网络，通过共享可用网络资源来支持多个用户的通信。例如，一个网络可以是3g(第三代移动电话标准和技术)系统，其可以经由各种3g无线电接入技术(rat)中的任何一个来提供网络服务，包括evdo(演进数据优化)，1xrtt(1倍无线电传输技术，或简称1x)、w-cdma(宽带码分多址)，umts-tdd(通用移动电信系统-时分双工)，hspa(高速分组接入)，gprs(通用分组无线电业务)或edge(增强数据速率全球演进)。3g网络是广域蜂窝电话网络，除语音呼叫之外，它还演进为并入高速互联网接入和视频电话。此外，与其他网络系统相比，3g网络可能更被认可，并提供更大的覆盖范围。这种多址网络还可以包括码分多址(cdma)系统，时分多址(tdma)系统，频分多址(fdma)系统，正交频分多址(ofdma)系统，单载波fdma(sc-fdma)网络，第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)网络和高级长期演进(lte-a)网络。
无线通信网络可以包括可以支持多个移动站的通信的多个基站。移动站(ms)可以经由下行链路和上行链路与基站(bs)进行通信。下行链路(或前向链路)是指从基站到移动站的通信链路，而上行链路(或反向链路)是指从移动站到基站的通信链路。基站可以在下行链路上将数据和控制信息发送到移动站，和/或可以在上行链路上从移动站接收数据和控制信息。
技术实现要素：
本公开的特定方面总体上涉及用于锁相环(pll)的无干扰带宽切换方案。
本公开的特定方面提供了一种pll。pll通常包括：电压控制振荡器(vco)，其包括第一可变电容性元件和第二可变电容性元件；以及带宽(bw)调整电路，其包括与电阻器-电容器(rc)网络的电阻器并联的第一开关。bw调整电路被配置为：针对第一带宽模式断开第一开关；在从第一带宽模式转换到第二带宽模式时闭合第一开关；以及基于rc网络的节点的电压来控制第二可变电容性元件的电容。
根据特定方面，所述节点的电压至少部分地基于当第一开关断开时rc网络的电阻器处的电压以及当第一开关闭合时所述rc网络的电容器处的电压。
根据特定方面，bw调整电路还包括：与rc网络串联的电阻器；以及与串联电阻器并联的第二开关，其中与rc网络串联的电阻在第二开关闭合时较高。对于特定方面，串联电阻器被配置为防止rc网络的节点的电压在从第一带宽模式转换到第二带宽模式时大幅度改变。
根据特定方面，bw调整电路还包括放大级，并且与第二可变电容性元件相关联的增益基于放大级的增益。对于特定方面，pll还包括电荷泵。在该情况下，可以基于电荷泵的输出来控制第一可变电容性元件的电容，并且放大级可以耦合在电荷泵的输出和rc网络之间。对于特定方面，放大级包括放大器、第一电阻器和第二电阻器；电荷泵的输出耦合到放大器的第一输入；放大器的第二输入耦合到在第一电阻器和第二电阻器之间的节点；第一电阻器耦合到放大器的输出；第二电阻器耦合到参考电势；以及通过控制第一电阻器或第二电阻器中的至少一个的电阻来设置放大级的增益。
根据特定方面，与第一可变电容性元件相关联的增益小于与第二可变电容性元件相关联的增益。
根据特定方面，pll还包括环路滤波器，其中环路滤波器的电阻在第一带宽模式和第二带宽模式之间改变。对于特定方面，环路滤波器包括第一电阻器、电容器和与第二开关串联的第二电阻器；第一电阻器与电容器串联连接；第二电阻器和第二开关与第一电阻器并联连接；以及第二开关针对第一带宽模式闭合并且针对第二带宽模式断开。
根据特定方面，bw调整电路被配置为在pll被锁频之后从第一带宽模式转换到第二带宽模式。
根据特定方面，第一可变电容性元件与第二可变电容性元件并联连接。
本公开的特定方面提供一种用于调整pll的带宽的方法。所述方法一般包括：控制pll的vco的第一可变电容性元件的电容；基于包括与第一开关并联的电阻器的rc网络的节点的电压，来控制vco的第二可变电容性元件的电容；针对第一带宽模式断开第一开关；以及在从第一带宽模式转换到第二带宽模式时闭合第一开关。
本公开的特定方面提供一种用于调整pll的反馈环路的bw的装置。所述装置一般包括：用于生成震荡信号的部件，其包括第一可变电容器和第二可变电容器；用于基于反馈环路对一个或多个电容器充电和放电以生成第一控制信号的部件，其中第一控制信号被配置为控制第一可变电容器的电容；以及用于通过生成第二控制信号来控制第二可变电容器的电容从而调整反馈环路的bw的部件，其中用于调整bw的部件被配置为：改变被配置为处理第二控制信号的电阻器-电容器(rc)网络的电阻；以及更改rc网络和用于对一个或多个电容器充电和放电的部件的输出之间的串联电阻。
附图说明
为了能够详细理解本公开的上述特征，可以通过参考各方面来获得上面简要总结的更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而，要注意的是，附图仅示出了本公开的某些典型方面，并因此不被认为是对其范围的限制，因为该描述可以允许其他等效的方面。
图1是根据本公开的特定方面的示例性无线通信网络的图。
图2是根据本公开的特定方面的示例性接入点(ap)和示例性用户终端的框图。
图3是根据本公开的特定方面的示例性收发机前端的框图。
图4是根据本公开的特定方面的示例性锁相环(pll)的框图。
图5a是根据本公开的特定方面的pll的示例性带宽(bw)调整电路的示意图，其中开关处于较高环路带宽模式的。
图5b是根据本公开的特定方面的、图5a的bw调整电路的示意图，其中开关处于较低环路带宽模式。
图6是根据本公开的特定方面的用于调整pll的带宽的示例性操作的流程图。
具体实施方式
以下参考附图更全面地描述本公开的各个方面。然而，本公开可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于贯穿本公开给出的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面以使得本公开将是彻底和完整的，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。基于本文的教导，本领域技术人员应该理解，本公开的范围旨在覆盖本文公开的公开内容的任何方面，无论是独立于本公开的任何其他方面还是与其组合实施。例如，可以使用本文阐述的任何数目的方面来实施装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用除了或不同于本文阐述的本公开的各方面的其它结构、功能或者结构和功能来实践的这样的装置或方法。应该理解的是，这里公开的公开内容的任何方面可以通过权利要求的一个或多个元素来实施。
本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为比其它方面优选或有利。
如本文所使用的，动词“连接”的各种时态中的术语“与......连接的”可以表示元件a直接连接到元件b或者在元件a和b之间可以连接其他元件(即，元件a间接与元件b连接)。在电气部件的情况下，术语“与......连接的”也可以在本文中用来表示使用导线、迹线或其他导电材料来电连接元件a和b(以及在其间电连接的任何部件)。
本文描述的技术可以与各种无线技术组合使用，例如码分多址(cdma)，正交频分复用(ofdm)，时分多址(tdma)，空分多址(sdma)，单载波频分多址(sc-fdma)，时分同步码分多址(td-scdma)等等。多个用户终端可以经由不同的(1)cdma的正交码信道，(2)tdma的时隙，或(3)ofdm的子带，同时发送/接收数据。cdma系统可以实现is-2000、is-95、is-856、宽带cdma(w-cdma)或一些其他标准。ofdm系统可以实现电气和电子工程师协会(ieee)802.11、ieee802.16、长期演进(lte)(例如，以tdd和/或fdd模式)或一些其他标准。tdma系统可以实施全球移动通信系统(gsm)或一些其他标准。这些不同的标准在本领域中是已知的。
示例性无线系统
图1示出了具有接入点110和用户终端120的无线通信系统100，其中可以实践本公开的各方面。为了简单起见，图1中仅示出了一个接入点110。接入点(ap)通常是与用户终端通信的固定站，并且也可以被称为基站(bs)、演进节点b(enb)或一些其他术语。用户终端(ut)可以是固定的或移动的，并且也可以被称为移动站(ms)、接入终端、用户设备(ue)、站(sta)、客户端、无线设备或一些其他术语。用户终端可以是无线设备，例如蜂窝电话、个人数字助理(pda)、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、平板计算机、个人计算机等。
接入点110可以在任何给定时刻在下行链路和上行链路上与一个或多个用户终端120进行通信。下行链路(即，前向链路)是从接入点到用户终端的通信链路，并且上行链路(即，反向链路)是从用户终端到接入点的通信链路。用户终端还可以与另一用户终端进行对等通信。系统控制器130耦合到接入点并为接入点提供协调和控制。
系统100采用多个发射天线和多个接收天线用于下行链路和上行链路上的数据传输。接入点110可以装备有多个(nap)天线以实现用于下行链路传输的发射分集和/或用于上行链路传输的接收分集。一组nu个所选用户终端120可以接收下行链路传输并发射上行链路传输。每个所选用户终端将特定于用户的数据发射到接入点和/或从接入点接收特定于用户的数据。通常，每个所选用户终端可以装备有一个或多个天线(即，nut≥1)。nu个所选用户终端可以具有相同或不同数目的天线。
无线系统100可以是时分双工(tdd)系统或频分双工(fdd)系统。对于tdd系统，下行链路和上行链路共享相同的频带。对于fdd系统，下行链路和上行链路使用不同的频带。系统100也可以利用单载波或多载波进行传输。每个用户终端120可以装备有单个天线(例如，为了降低成本)或多个天线(例如，在可以支持额外成本的情况下)。
接入点110和/或用户终端120可以包括一个或多个频率合成器以生成用于信号发射和/或接收的周期性信号。如下所述，至少一个频率合成器可以包括具有带宽调整电路的锁相环(pll)。
图2示出了无线系统100中的接入点110和两个用户终端120m和120x的框图。接入点110装备有nap个天线224a-224ap。用户终端120m装备有nut,m个天线252ma-252mu，并且用户终端120x装备有nut,x个天线252xa-252xu。接入点110是用于下行链路的发射实体和用于上行链路的接收实体。每个用户终端120是用于上行链路的发射实体和用于下行链路的接收实体。如本文使用的，“发射实体”是能够经由频率信道发射数据的独立操作的装置或设备，而“接收实体”是能够经由频率信道接收数据的独立操作的装置或设备。在下面的描述中，下标“dn”表示下行链路，下标“up”表示上行链路，nup个用户终端被选择用于在上行链路上同时传输，ndn个用户终端被选择用于在下行链路上同时传输，nup可以等于或不等于ndn，并且nup和ndn可以是静态值或可以针对每个调度间隔改变。在接入点和用户终端处可以使用波束控制或一些其他空间处理技术。
在上行链路上，在被选择用于上行链路传输的每个用户终端120处，tx数据处理器288接收来自数据源286的业务数据和来自控制器280的控制数据。tx数据处理器288基于与为用户终端选择的速率相关联的编码和调制方案来处理(例如，编码、交织以及调制)用户终端的业务数据{dup}，并为nut,m个天线中的一个提供数据符号流{sup}。收发机前端(tx/rx)254(也称为射频前端(rffe))接收并处理(例如，转换为模拟、放大、滤波和上变频)相应的符号流以生成上行链路信号。例如，收发机前端254还可以经由rf开关将上行链路信号路由到nut,m个天线中的一个以用于发射分集。控制器280可以控制收发机前端254内的路由。存储器282可以存储用于用户终端120的数据和程序代码，并且可以与控制器280接口。
多个(nup个)用户终端可以被调度用于在上行链路上同时传输。这些用户终端中的每一个都在上行链路上将其处理的符号流集合发射到接入点。
在接入点110处，nap个天线224a-224ap接收来自在上行链路上发射的所有nup个用户终端的上行链路信号。对于接收分集，收发机前端222可以选择从天线224中的一个接收到的信号进行处理。从多个天线224接收到的信号可以被组合以增强接收分集。接入点的收发机前端222还执行与由用户终端的收发机前端254执行的处理互补的处理，并提供恢复的上行链路数据符号流。恢复的上行链路数据符号流是由用户终端发射的数据符号流{sup}的估计。rx数据处理器242根据用于恢复的上行链路数据符号流的速率来处理(例如，解调、解交织和解码)该流，以获得解码后的数据。每个用户终端的解码后的数据可以被提供给数据宿244以用于存储和/或提供给控制器230用于进一步处理。
接入点110的收发机前端(tx/rx)222和/或用户终端120的收发机前端254可以包括一个或多个频率合成器，以生成用于信号发射和/或接收的周期性信号。如下所述，至少一个频率合成器可以包括具有带宽调整电路的锁相环(pll)。
在下行链路上，在接入点110处，tx数据处理器210从被调度用于下行链路传输的ndn个用户终端的数据源208接收业务数据，从控制器230接收控制数据，以及可能从调度器234接收其他数据。各种类型的数据可以在不同的传输信道上被发送。tx数据处理器210基于为每个用户终端选择的速率来处理(例如，编码、交织和调制)该用户终端的业务数据。tx数据处理器210可以为ndn个用户终端中的一个或多个提供下行链路数据符号流，以从nap个天线中的一个发射。收发机前端222接收并处理(例如，转换为模拟、放大、滤波和上变频)符号流以生成下行链路信号。例如，收发机前端222还可以经由rf开关将下行链路信号路由到nap个天线224中的一个或多个以用于发射分集。控制器230可以控制收发机前端222内的路由。存储器232可以存储用于接入点110的数据和程序代码，并且可以与控制器230接口。
在每个用户终端120处，nut,m个天线252从接入点110接收下行链路信号。对于接收分集，在用户终端120处，收发机前端254可以选择从天线252中的一个接收到的信号以进行处理。从多个天线252接收到的信号可以被组合以增强接收分集。用户终端的收发机前端254还执行与由接入点的收发机前端222执行的处理互补的处理，并提供恢复的下行链路数据符号流。rx数据处理器270处理(例如，解调、解交织和解码)恢复的下行链路数据符号流，以获得用户终端的解码后的数据。
本领域技术人员将认识到，本文描述的技术可以大体上应用于利用任何类型的多址方案的系统中，例如tdma、sdma、正交频分多址(ofdma)、cdma、sc-fdma、td-scdma及其组合。
图3是可以实践本公开的各个方面的示例性收发机前端300的框图，例如图2中的收发机前端222、254。收发机前端300包括用于经由一个或多个天线发射信号的发射(tx)路径302(也称为发射链)以及用于经由天线接收信号的接收(rx)路径304(也称为接收链)。当tx路径302和rx路径304共享天线303时，这些路径可以经由接口306与天线连接，所述接口306可以包括各种合适的rf设备中的任何一个，例如双工器、开关、天线公用器等。
从数模转换器(dac)308接收同相(i)或正交(q)基带模拟信号，tx路径302可以包括基带滤波器(bbf)310、混合器312、驱动器放大器(da)314和功率放大器(pa)316。bbf310、混合器312和da314可以包含于射频集成电路(rfic)中，而pa316可以在rfic外部。bbf310对从dac308接收到的基带信号进行滤波，并且混合器312将经滤波的基带信号与发射本地振荡器(lo)信号混合以将感兴趣的基带信号转换为不同的频率(例如，从基带上变频到rf)。该频率转换过程产生lo频率和感兴趣信号的频率的和频和差频。和频和差频被称为拍频。拍频通常在rf范围内，从而由混合器312输出的信号通常为rf信号，其可以在由天线303传输之前由da314和/或pa316放大。
rx路径304包括低噪声放大器(lna)322、混合器324和基带滤波器(bbf)326。lna322、混合器324和bbf326可以包含于射频集成电路(rfic)中，其可以与包括tx路径部件的rfic相同或不同。经由天线303接收到的rf信号可以由lna322放大，并且混合器324将放大的rf信号与接收本地振荡器(lo)信号混合，以将感兴趣的rf信号转换为不同的基带频率(即，下变频)。由混合器324输出的基带信号在被模数转换器(adc)328转换为用于数字信号处理的数字i或q信号之前可以被bbf326滤波。
虽然期望lo的输出在频率上保持稳定，但调谐到不同频率表示使用可变频率振荡器，其涉及在稳定性和可调谐性之间的折衷。当代系统可以采用具有电压控制振荡器(vco)的频率合成器来生成具有特定调谐范围的稳定的可调lo。因此，发射lo频率可以由tx频率合成器318产生，该频率可以在混合器312中与基带信号混合之前由放大器320进行缓冲或放大。类似地，接收lo频率可以由rx频率合成器330产生，其可以在混合器324中与rf信号混合之前由放大器332缓冲或放大。
在本公开的一些方面中，频率合成器的vco可以被实现为锁相环(pll)电路的一部分。如下所述，tx频率合成器318和/或rx频率合成器330可以包括具有带宽调整电路的pll。
示例性锁相环(pll)
图4是根据本公开的特定方面的包括与vco缓冲器404接口的vco402的示例性pll400的框图。pll400可以用在频率合成器中，例如图3的tx频率合成器318或rx频率合成器330。
如图4所示，耦合到低通环路滤波器408(也称为电荷泵滤波器或pll环路滤波器)的电荷泵406可以向vco402提供控制电压，该控制电压确定vco402的振荡频率。电荷泵406和vco402可以经由两个电源轨道接收电力：正电源轨道和负电源轨道。可以通过上/下脉冲信号410、412(标记为“up”和“dn”)来控制电荷泵406中的开关，并且环路滤波器408可以拒绝来自该切换活动的高频瞬态信号。这些上/下脉冲信号410、412可以由相位-频率检测器(pfd)414生成，该相位-频率检测器414可以将反馈信号416(基于vco402的输出或经处理的输出并且标记为“div”)与参考频率信号418(标记为“ref”)进行比较。在一方面，如图4所示，可以通过用vco缓冲器404缓冲vco402的输出，在预定标器422中定标缓冲的信号以生成pll的输出信号424(标记为“pll输出”)，并且将预定标器422的输出在反馈分频器420中进行划分，来生成反馈信号416。
在本公开的一些方面中，如图4所示，vco402的输入控制电压可以由电荷泵406和低通环路滤波器408经由vco控制输入426、428来提供。vco402的共振储能电路可以在差分vco输出430、432处生成具有特定频率(例如，由vco控制输入426、428处的电压确定)的周期性信号，其可以被输入到vco缓冲器404。vco缓冲器404可以耦合到差分vco输出430、432以试图将vco402与pll400中的负载以及接收pll的输出信号424的其他电路隔离。vco缓冲器404也可以用于试图放大信号摆动并校正差分vco输出430、432的任何占空比失真。
示例性pll的带宽切换方案
如上所述，电荷泵406基于使用vco输出430、432生成的反馈信号对环路滤波电容器进行充电和放电。也就是说，电荷泵406的充电和放电周期基于反馈信号416调整调谐电压(例如，输入到vco402的控制输入信号426和428)，以便在pll的初始锁定阶段将vco的相位/频率锁定到期望的相位/频率。为了更快地锁定到期望的相位/频率，可以增加pll400的反馈环路带宽(bw)。利用更高的反馈环路bw，电荷泵可以响应于反馈信号416更快速地调整vco的频率，从而导致更快的pll相位/频率锁定。然而，这种较高的反馈环路bw可能不利地影响pll可以跟踪频率的准确性。因此，可能期望初始增加pll的反馈环路bw，但随后一旦达到相位/频率锁定就切换到标称环路bw以获得更高准确性。然而，以这种方式切换环路bw可能导致显著的频率和/或相位干扰(glitch)，这可能足以导致pll失去相位/频率锁定。因此，需要用于pll的无干扰(或至少被减少)环路bw切换的技术和装置。
图5a示出了根据本公开的特定方面的用于pll中的bw切换的示例性电路。如图所示，电荷泵501(在此示出为电荷泵406的单端实现)包括电流源iup和电流源idn，其表示到电荷泵环路滤波器503(也称为pll环路滤波器)的电容器cz和cp的相应充电和放电电流。如图所示，环路滤波器503经由迹线耦合到电荷泵501以及vco509的调谐电压节点(标记为“vtune”)。电阻器r3和电容器c3可以是环路滤波器503的一部分。在特定方面，电阻器r4和电容器c4也可以是环路滤波器503的一部分。vtune可以用于调整vco509的可变电容器510，其进而调整由vco509生成的振荡信号(vosc)的频率。在特定方面，例如，可变电容器510对vco增益(kvco)的贡献可以是20mhz/v。
环路滤波器503的电容器cz的充电速度可能影响电荷泵501可以多快地改变vtune的电压。电容器cz的充电速度是包括滤波器电阻器rz的环路滤波器部件的函数。因此，电容器cz的充电速度可以通过改变与电容器cz串联的电阻值来调整，从而电容器cz充电更慢或更快。作为其示例性实现方式，电阻器rzf可以经由开关swz选择性地与电阻器rz并联连接，如图5a所示。也就是说，通过闭合开关swz，在cz和节点502之间的等效电阻可以从rz减小到rz||rzf，进而增加电容器cz的充电速度。因此，在如图5a所示的pll的初始锁定阶段期间，一旦已经达到pll的相位/频率锁定，就可以闭合开关swz以增加电容器cz的充电速度，并随后断开开关swz以保持稳定性，如图5b所示。
在本公开的特定方面中，vco509可以包括另一可变电容器512，其电容可以经由bw调整电路520进行调整。也就是说，bw调整电路520可以被配置为生成另一调谐电压(在标记为“vtune_f”的节点处)用作可变电容器512的控制输入。在特定方面，可变电容器512可以比可变电容器510具有更高的对vco增益(kvco)的贡献。例如，与可变电容器512的20mhz/v相比，可变电容器512对kvco的贡献可以是40mhz/v。通过包括第二可变电容器512，pll的环路bw可以在高带宽操作模式下增加。
在特定方面，bw调整电路520可以包括放大器522(例如，运算跨导放大器(ota))。如图所示，放大器522可以具有被布置成实现非反相放大级的外部部件(例如，电阻器524、526)。电阻器524、526中的一者或两者可以是可变电阻器。例如，电阻器526可以是可变电阻器，其电阻可以被调整(例如，经由控制器(例如图2的控制器230或280)输出的控制信号)，以便调整非反相放大级的增益。pll的环路bw可能受具有放大器522的放大级的增益影响。
bw调整电路520还包括rc网络，其包括电阻器rg和电容器cl。电阻器rl可以耦合在放大器522的输出和rc网络之间。根据特定方面，在如图5a所示的pll的初始快速锁定阶段(较高/第一环路带宽模式)期间，可以闭合(与电阻器rl并联的)开关swt，从而使电阻器rl短路。另外，可以断开开关swg，从而放大级驱动由rc网络加载的vtune_f节点。
在初始快速锁定周期之后，bw调整电路520可以转换到较低/第二环路带宽操作模式，如图5b所示。在较低带宽模式下，可以闭合开关swg，从而使电阻器rg短路。此外，可以断开开关swt，将电阻器rl串联放置在放大器522的输出和vtune_f节点之间。对于特定方面，在闭合开关swg之前，可以断开开关swt。
在图5b所示的配置中，可变电容器512的控制输入vtune_f实际上不再基于节点530处的任何电压变化而改变，因为电容器cl直接耦合到vtune_f，并且电阻器rl(例如，相对较大的电阻器)可以限制从放大器522到电容器cl的充电电流。换句话说，电阻器rl可以是用于增加放大器522的输出与vtune_f之间的串联电阻的相对较大的电阻器，从而vtune_f的电压不再跟随节点530处的电压的任何变化。因此，通过增加放大器522的输出与vtune_f之间的串联电阻，电容器512不再影响kvco，并且因此可以减小pll的bw。作为示例值，电阻器rl可以具有约200kω的电阻，电阻器rg可以具有约1至10kω的电阻，并且电容器cl可以具有约50pf的电容。
利用bw调整电路520，可以减少vtune_f信号的干扰(即，高频瞬态)，并防止影响可变电容器512的电容。例如，通过δ-σ调制器的操作，可以引起vtune_f中的这些干扰，δ-σ调制器存在于rf前端(例如，收发机前端300)的一个或多个转换器(例如，adc328)中。δ-σ调制对vtune_f节点的电压的影响可能看起来类似于该调谐电压在不同电平之间的抖动。虽然这种改变的调谐电压在pll的初始锁定阶段可能是可接受的，但在较低环路带宽模式期间可能更希望更恒定的电压。
因此，本公开的特定方面包括rc网络(包括电阻器rg和电容器cl)以在电阻器rg和电容器cl之间的节点550处提供vtune_f的滤波电压。例如，在较高带宽模式期间，可以断开开关swg(与电阻器rg并联)，如上面所讨论的。因此，节点550处的电压可以表示vtune_f信号的平均(例如，滤波的)电压。当断开开关swt(例如，为了减小pll环路带宽)时，可以闭合开关swg(例如，对于特定方面而言在小延迟之后)。通过闭合开关swg，vtune_f的电压可以被强制为节点550处的滤波电压。此外，通过断开开关swt，vtune_f节点不再直接连接到放大级的输出，从而vtune_f节点的电压可以不同于放大器的输出电压。结果，由于控制信号vtune_f的恒定值，可变电容器512的电容可以保持恒定，控制信号vtune_f通过闭合开关swg而被强制为节点550处的平均值。当vtune_f保持恒定时，电容器512不再影响kvco，因此环路带宽减小并保持恒定(例如，pll没有失去锁定)。
在特定方面，可以根据以下等式选择rg和cl的值，从而在初始快速锁定时段期间rc网络(rg和cl)的bw大约是pll环路bw的五分之一：
在此配置中，vco402的kvco可以基于来自可变电容器510的kvco贡献、来自可变电容器512的kvco贡献和bw调整电路520的增益因子(例如，由于具有放大器522的放大级的增益而引起)。
在特定方面，可以根据以下等式基于电容器cl的电容来选择电阻器rl的电阻，从而得到的rc滤波器(rl和cl)的bw远小于标称环路bw(例如，小于其二十分之一)：
在特定方面，还可以选择电阻器rl的电阻，从而流过电阻器rl的电流(例如，到电容器cl的充电电流)补偿来自可变电容器512的任何泄漏电流，以便使跨电容器cl的电压保持恒定。因此，通过断开开关swt，如图5b所示，可变电容器512不再对vco402的增益作出贡献，并因此vco增益可仅基于来自可变电容器510的kvco贡献。因此，可有效减少pll的环路bw。
为了扼要重述，可以闭合开关swz和swt，并且可以断开开关swg，如图5a所示，以在初始快速锁定时段期间获得更高的环路bw，从而pll可以更快地获得相位/频率锁定。在初始锁定时段之后，可以闭合开关swg，同时可以断开开关swz和swt，如图5b所示，以有效地操作具有标称环路bw的pll环路。在特定方面，只要pll失去频率锁定(例如，由于pll参考电压的改变)达特定阈值，环路bw就可以(例如，通过返回到图5a所示的切换状态)被暂时增加，如如本文所述的。
如上所述，本公开的特定方面在带宽切换期间将相位干扰减小到可忽略水平。此外，与传统的带宽切换设计相比，使用图5a和5b的电路配置可以减少带宽切换期间的模拟切换活动。而且，在特定方面，电荷泵不匹配可能不是问题。本公开的各方面可以被实现为分数-npll的一部分。在这种情况下，如上所述，与开关swg并联的电阻器rg允许减小由于分数-npll的δ-σ调制器(dsm)活动而引起的系统相位干扰。
本公开的特定方面还可以减少相位噪声。也就是说，在较低带宽模式期间由电荷泵501和环路滤波器503看到的kvco显著小于在较高带宽模式期间的kvco。此外，放大器522和额外rc网络(例如，与cl串联的rg)可以在物理上位于vco509附近。
本公开的特定方面用减少的面积消耗完成bw切换。也就是说，特定方面不使用相对较高的电荷泵电流作为支持较高带宽模式的手段。因此，可以不包含额外的相频检测器(pfd)和电荷泵。另外，一旦达到相位/频率锁定，用于控制可变电容器512的bw调整电路520就可以被旁路。此外，在标称操作期间，kvco足够大以跟踪慢频率漂移。
虽然图5a和图5b的示例性电路配置示出了pll环路中的单端电路以便于理解，但本领域的普通技术人员将会理解，本文描述的技术可以应用于pll环路中具有正负分支的差分电路(例如，如关于fig4所描述的)。例如，对于单端pll，参考电势540a-f可以是直流(dc)参考电势，而对于差分pll，参考电势540a-f可以是交流(ac)参考电势。
图6是根据本公开的特定方面的用于调整锁相环(pll)的带宽(bw)的示例性操作600的流程图。操作600可以由具有pll(例如，pll400)的装置来执行。
操作600可以在框602处开始，其中装置控制pll的电压控制振荡器(vco)(例如，vco402)的第一可变电容性元件(例如，电容器510)的电容。在框604处，装置基于包括与第一开关(例如，开关swg)并联的电阻器(例如，电阻器rg)的电阻器-电容器(rc)网络的节点的电压(例如vtune_f)，来控制vco的第二可变电容性元件(例如，电容器512)的电容。在框606处，所述装置针对第一(例如，较高)带宽模式断开第一开关，并且在框608处，所述装置在从第一带宽模式转换到第二(例如，较低)带宽模式时闭合第一开关。
根据特定方面，当断开第一开关时，节点的电压至少部分地基于rc网络的电阻器处的电压；当闭合所述开关时，基于rc网络的电容器(例如，电容器cl)处的电压。
根据特定方面，操作600进一步包括所述装置通过控制与rc网络串联的电阻器(例如，电阻器rl)并联的第二开关(例如，开关swt)来更改与rc网络串联的电阻。在这种情况下，串联的电容在第二开关断开时比在第二开关闭合时高。对于特定方面，控制第二开关涉及在闭合第一开关之前断开第二开关，从而串联的电阻器防止rc网络的节点的电压在从第一带宽模式转换到第二带宽模式时大幅度改变。
根据特定方面，操作600还涉及用放大级(例如，非反相放大器)来放大或缓冲pll中的电荷泵的输出，其中与第二可变电容性元件相关联的增益基于放大级的增益。对于特定方面，操作600还需要控制放大级中的一个或多个电阻器的电阻以设置放大级的增益(并因此控制第二可变电容性元件的增益)。
根据特定方面，与第一可变电容性元件相关联的增益小于与第二可变电容性元件相关联的增益。
根据特定方面，操作600还涉及在第一带宽模式和第二带宽模式之间调整pll中的环路滤波器(例如，环路滤波器503)的电阻。对于特定方面，环路滤波器包括第一电阻器(例如，电阻器rzf)、电容器(例如，电容器cz)、第二电阻器(例如，电阻器rz)和第二开关(例如，开关swz)。第二电阻器可以与第二开关串联连接，第一电阻器可以与电容器串联连接，并且第二电阻器和第二开关可以与第一电阻器并联连接。在这种情况下，调整环路滤波器的电阻可以包括针对第一带宽模式闭合第二开关，并且在第二带宽模式中断开第二开关。
在特定方面，在pll被锁频之后在框608处执行闭合第一开关。
根据特定方面，操作600还涉及操作pll中的电荷泵(例如，电荷泵406或501)。在这种情况下，在框602处控制第一可变电容性元件的电容可以基于电荷泵的输出。
可以通过能够执行相应功能的任何合适的单元来执行上述方法的各种操作。该单元可以包括各种硬件和/或软件部件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(asic)或处理器。一般而言，在图中示出操作的地方，那些操作可以具有对应的具有相似编号的相应功能部件。
例如，用于发射的部件可以包括发射机(例如，图2中描绘的用户终端120的收发机前端254，图2中所示的接入点110的收发机前端222，或者图3中示出的收发机前端300)和/或天线(例如，图2中描绘的用户终端120m的天线252ma-252mu，图2中示出的接入点110的天线224a-224ap，或图3中描绘的收发机前端300的天线303)。用于接收的部件可以包括接收机(例如，图2中描绘的用户终端120的收发机前端254，图2中所示的接入点110的收发机前端222，或者图3中所示的收发机前端300)和/或天线(例如，图2中描绘的用户终端120m的天线252ma-252mu，图2中示出的接入点110的天线224a-224ap，或图3中描绘的收发机前端300的天线303)。用于处理的部件、用于确定的部件、用于操作的部件、用于控制(电阻或电容)的部件、用于调整电阻的部件，用于断开的部件和/或用于闭合的部件可以包括处理系统，其可以包括一个或多个处理器(例如，图2中所示的接入点110的tx数据处理器210、rx数据处理器242和/或控制器230，或图2中所示的用户终端120的rx数据处理器270、tx数据处理器288和/或控制器280)。用于生成振荡信号的部件可以包括电压控制振荡器(例如，图4中所示的vco402或图5a和5b中所示的vco509)。用于(基于pll的反馈环路)对一个或多个电容器进行充电和放电的部件可以包括电荷泵(例如，图4中所示的电荷泵406或图5a和5b中所示的电荷泵501)。用于调整带宽的部件可以包括电路，例如图5a和5b的bw调整电路520。用于放大或缓冲的部件可以包括放大级(例如，包括图5a和5b的放大器522和电阻器524、526的非反相放大级)。用于切换的部件和/或用于调整电阻的部件可以包括开关(例如，图5a和5b中所示的开关swg、swt或swz)和/或用于控制开关的处理系统(如上所述)。
如本文所使用的，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可以包括计算、运算、处理、导出、调查、查找(例如，在表、数据库或另一数据结构中查找)、判断等。而且，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。而且，“确定”可以包括解决、选择、挑选、建立等。
如本文所使用的，提及项目列表中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为例子，“a、b或c中的至少一个”旨在覆盖a，b，c，a-b，a-c，b-c和a-b-c以及相同元素的倍数的任何组合(例如，a-a，a-a-a，a-a-b，a-a-c，a-b-b，a-c-c，b-b，b-b-b，b-b-c，c-c和c-c-c或a、b和c的任何其他次序)。
可以用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、asic、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件(pld)、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件部件或者其任意组合，来实现或执行结合本公开所描述的各种说明性的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但在替代例中，处理器也可以是任何商业可得的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与dsp核心的结合，或者任何其它此种配置。
本文公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不背离权利要求的范围的情况下，方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则可以修改特定步骤和/或动作的次序和/或用途而不背离权利要求的范围。
所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果以硬件实现，则示例性硬件配置可以包括无线节点中的处理系统。处理系统可以用总线架构来实现。根据处理系统的具体应用和总体设计约束，总线可以包括任意数目的互连总线和桥接器。总线可以将包括处理器、机器可读介质和总线接口的各种电路链接在一起。总线接口可以用于将网络适配器等经由总线连接到处理系统。网络适配器可以用于实现物理(phy)层的信号处理功能。在用户终端的情况下，用户接口(例如，小键盘、显示器、鼠标、操纵杆等)也可以连接到总线。总线还可以链接各种其他电路，例如定时源、外围设备、调压器、电源管理电路等，这些电路在本领域中是公知的，因此将不再进行描述。
处理系统可以被配置为通用处理系统，其具有提供处理器功能的一个或多个微处理器和提供机器可读介质的至少一部分的外部存储器，所有这些通过外部总线架构与其他支持电路链接到一起。替代地，可以用asic(其具有被集成到单个芯片中的处理器、总线接口、在接入终端的情况下的用户接口、支持电路以及机器可读介质的至少一部分)，或用一个或多个fpga、pld、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件部件或任何其他合适的电路活，或可以执行本公开描述的各种功能的电路的任意组合，来实现处理系统。本领域技术人员将认识到如何最好地实现处理系统的所描述的功能，这取决于特定的应用和施加在整个系统上的整体设计约束。
应该理解的是，权利要求不限于上面所示的精确配置和部件。在不背离权利要求的范围的情况下，可以对上述方法和装置的布置、操作和细节进行各种修改、改变和变化。