使用DCXO和RF PLL的混合AFC制造技术

本发明专利技术公开了使用DCXO和RF PLL的混合AFC，其中，一种技术用于提供混合补偿，以校正从数字控制晶体振荡器（DCXO）中输出的参考频率的漂移。将第一补偿提供给DCXO，以调节通过切换控制参考频率输出的漂移的电容器阵列中的电容器所引起的参考频率的重叠或不连续。在从DCXO中接收参考频率信号的锁相环（PLL）处获得第二补偿。该第二补偿调节PLL，以调节在DCXO中进行补偿之后仍保持的参考频率变化。

【技术实现步骤摘要】
使用DCXO和RFPLL的混合AFC相关申请的交叉参考本专利技术要求于2012年9月28日向美国专利局提交的美国专利申请US13、631,421的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术的实施方式涉及无线通信，并且更具体而言，涉及用于无线移动装置的时钟和/或振荡器的频率补偿。
技术介绍
如今，众所周知，各种无线通信系统用于直接或通过网络在装置之间提供通信链路。这种通信系统的范围包括国家和/或国际蜂窝电话系统、互联网、点对点家用系统以及其他系统。通信系统通常根据一个或多个通信标准或协议进行操作。例如，无线通信系统可使用IEEE802.11、BluetoothTM、高级移动电话服务（AMPS）、数字AMPS、全球移动通信系统（GSM）、码分多址（CDMA）、本地多点分配系统（LMDS）、多通道多点分配系统（MMDS）等协议进行操作。目前，在移动（例如，蜂窝）电话领域中，基于3GPP（第三代合作伙伴项目）技术的3G（第三代）移动电话使用演进的高速封包存取（HSPA+），获得较高的下载数据速率。HSPA+允许数据速率接近21Mbps，并且在一些类别中，可超过21Mbps。移动装置具有朝着长期演进（LTE）技术和4G（第四代）技术前进的趋势，以获得更高的数据速率。要参与无线通信的每个无线移动通信装置（例如，移动电话）通常包括内置式无线电收发器（例如，发射器和接收器），或者与相关的无线电收发器耦接。通常，收发器（或无线电）包括基带处理级和射频（RF）级。根据特定的无线通信协议，基带处理将数据转换成用于进行发送的基地信号，并且将基带信号转换成用于进行接收的数据。基带处理级与射频级（发射器部分和接收器部分）耦接，该射频级在基带信号和射频信号之间提供转换。射频级可为在基带和射频之间直接转换的直接转换收发器或者可包括一个或多个中频级。对于手持式装置，在大部分或所有元件存在于该装置中的情况下，该手持式装置通常也包括一个或多个应用处理器，用于为该装置执行各种应用。手持式装置（例如，移动电话）的无线电部分使用晶体振荡器，以参考频率生成精确的时钟信号。在一个实例中，晶体振荡器生成时钟信号，以进一步生成本地振荡器输出，用于在接收器和/或发射器中进行信号转换。然而，频率漂移在移动（例如，蜂窝）电话中引起大量问题，例如，载波频率同步和时间同步。例如，晶体振荡器的频率漂移可引起取样时间变化，从而在正确的时间，未将数据取样。错误的取样可增大误码率（BER）并且减少系统的吞吐量。对于更高的数据速率应用（例如，HSPA+），这种损害更明显。为了避免输出频率的漂移，移动电话使用一些机构调节由晶体振荡器生成的参考频率。在过去，由电压控制的温度补偿的晶体振荡器（VC-TCXO）提供保持目标振荡频率的功能。现在低成本的更小型电话听筒在时钟接口处使用具有全集成数字控制晶体振荡器（DCXO）的收发器。DCXO使用低成本的晶体和一系列电容器，调节参考频率。DCXO通常包含两个电容器阵列。第一电容器阵列用于提供粗调，以补偿由于工艺变化所引起的统计误差。第二电容器阵列用于提供微细的调谐功能，以补偿任何动态误差（例如，温度漂移），推动或拉动冲击。对于使用低数据速率的移动电话，某种程度的频率漂移可接受。然而，对于数据速率更高的电话（例如，具有HSPA+功能或更高功能的电话），甚至具有几赫兹的参考频率的漂移可具有很大的影响。难以在最大范围的电容器阵列中实现几Hz的分辨率，并且在一些情况下，可由制造工艺的精确度限制这种实现。因此，这些限制和工艺变化可使DCXO的分辨率降低并且在DCXO的调谐曲线中引起较大的频率间隙。如果移动电话以与该间隙交叉的频率进行操作或者试图以该频率进行操作，那么任何频率间隙可引起该电话的信号丢失。因此，需要一种参考元件，例如，DCXO，以补偿动态和静态误差，以及连续地调节频率，以防止发生频率间隙，同时将总体的参考频率误差分辨率保持在几赫兹的范围内。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种设备，包括：数字控制振荡器，用于生成参考频率信号；本地振荡器，被耦接为接收该参考频率信号并且基于该参考频率信号提供输出信号；以及频率校正模块，耦接至该数字控制振荡器和该本地振荡器，用于将第一补偿信号提供给该数字控制振荡器以通过调节该数字控制振荡器来补偿该参考频率信号的漂移，并且将第二补偿信号提供给该本地振荡器，以调节在该数字控制振荡器中执行补偿之后在该参考频率信号中仍保持的参考频率信号变化。进一步地，该本地振荡器使用锁相环生成该输出信号。进一步地，该本地振荡器将该输出信号作为本地振荡信号提供给通信装置的射频（RF）级。进一步地，该本地振荡器将该输出信号作为本地振荡信号提供给移动电话的射频（RF）级。进一步地，该本地振荡器将用于生成时钟信号的该输出信号提供给通信装置的数字级。进一步地，该本地振荡器将用于生成时钟信号的该输出信号提供给移动电话的数字级。进一步地，该第一补偿信号被应用于电容器阵列，以调谐该数字控制振荡器。进一步地，该第一补偿信号和该第二补偿信号被用于补偿通过切换该电容器阵列所引起的该参考频率信号的重叠或不连续。根据本专利技术的又一实施方式，还提供了一种设备，包括：数字控制晶体振荡器（DCXO），用于生成参考频率信号；耦接至该数字控制晶体振荡器的电容器阵列，用于通过接通和断开该电容器阵列的电容器来调节该参考频率信号，以补偿该参考频率信号中的漂移；锁相环（PLL），被耦接为接收该参考频率信号并且基于该参考频率信号提供输出信号；以及耦接至该数字控制晶体振荡器和该锁相环的频率校正模块，用于将第一补偿信号提供给该电容器阵列，以通过选择该电容器阵列的电容器来补偿该参考频率信号的漂移，其中，该第一补偿信号还用于调节通过切换该电容器阵列中的电容器所引起的该参考频率信号的重叠或不连续，该频率校正模块还将第二补偿信号提供给该锁相环，以调节在该电容器阵列中对该数字控制晶体振荡器进行补偿之后在该参考频率信号中仍保持的该参考频率信号变化。进一步地，该锁相环将该输出信号作为本地振荡信号提供给通信装置的射频（RF）接收器。进一步地，该本地振荡器将用于生成时钟信号的该输出信号提供给通信装置的数字级。进一步地，还包括基带模块，用于为该通信装置提供基带处理，其中，该频率校正模块为该基带模块的一部分。进一步地，来自该锁相环的该输出信号还作为参考输入被耦合至第二锁相环，其中，该第二锁相环用于将传输的本地振荡信号提供给该通信装置的射频发射器。进一步地，该通信装置为移动电话。进一步地，该电容器阵列包括用于粗调和细调该数字控制晶体振荡器的粗调电容器阵列和细调电容器阵列。进一步地，该第一补偿信号调节当在该粗调电容器阵列和该细调电容器阵列之间进行切换时的重叠或不连续。根据本专利技术的又一实施方式，提供了一种方法，包括：将第一补偿信号从频率校正模块提供给电容器阵列，以通过选择该电容器阵列的电容器来补偿由数字控制晶体振荡器（DCXO）生成的参考频率的漂移，其中，该第一补偿信号还用于调节通过切换该电容器阵列中的电容器所引起的该参考频率的重叠或不连续；以及将第二补偿信号从该频率校正模块提供给被耦接为从该数字控制晶体振荡器中接收参考信号的锁相环（PLL），以调节在该电容器阵列中对该数字控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：数字控制振荡器，用于生成参考频率信号；本地振荡器，被耦接为接收所述参考频率信号并且基于所述参考频率信号提供输出信号；以及频率校正模块，耦接至所述数字控制振荡器和所述本地振荡器，用于将第一补偿信号提供给所述数字控制振荡器以通过调节所述数字控制振荡器来补偿所述参考频率信号的漂移，并且将第二补偿信号提供给所述本地振荡器，以调节在所述数字控制振荡器中执行补偿之后在所述参考频率信号中仍保持的参考频率信号变化。

【技术特征摘要】
2012.09.28 US 13/631,4211.一种频率信号处理设备，包括：数字控制振荡器，用于生成参考频率信号；本地振荡器，被耦接为接收所述参考频率信号并且基于所述参考频率信号提供输出信号；以及频率校正模块，耦接至所述数字控制振荡器和所述本地振荡器，用于将第一补偿信号提供给所述数字控制振荡器以通过调节所述数字控制振荡器来补偿所述参考频率信号的漂移，并且将第二补偿信号提供给所述本地振荡器，以调节在所述数字控制振荡器中执行补偿之后在所述参考频率信号中仍保持的参考频率信号变化。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述本地振荡器使用锁相环生成所述输出信号。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述本地振荡器将所述输出信号作为本地振荡信号提供给通信装置的射频(RF)级。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述本地振荡器将所述输出信号作为本地振荡信号提供给移动电话的射频(RF)级。5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述本地振荡器将用于生成时钟信号的所述输出信号提供给通信装置的数字级。6.根据权利要求2所述的设备，其中，所述本地振荡器将用于生成时钟信号的所述输出信号提供给移动电话的数字级。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一补偿信号被应用于电容器阵列，以调谐所述数字控制振荡器。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一补偿信号和所述第二补偿信号被用于补偿通过切换所述电容器阵列所引起的...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉明·米雄，迈克尔·布亚宁，马苏德·卡里兹，科布斯·德·比尔，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：美国;US