环形振荡器、移动通信设备和方法技术

本发明专利技术涉及环形振荡器、移动通信设备和方法。一种环形振荡器包括多个延迟元件的环和用于将起始边沿注入到环中的起始边沿注入器。起始边沿注入器改变起始边沿在环中的注入点。

【技术实现步骤摘要】
环形振荡器、移动通信设备和方法
本专利技术涉及环形振荡器、移动通信设备和方法。
技术介绍
在时间数字转换器中，期望具有良好的积分非线性（INL）。存在门控多路径环形振荡器（GRO），其执行一阶成形(shaping)。该一阶成形是通过将误差存储在栅电容上来实现的。这些门控环形振荡器的工作原理和成形在图9中示出。尽管这些技术改进了数字时间转换器的积分非线性，但是由于栅漏，门控环形振荡器技术不适于深亚微米CMOS技术（例如，28nm、14nm）。在数字PLL应用中，与32ns（26MHz）的时钟周期相比，平均测量时间可以是1ns。因此，在深亚微米CMOS技术中的数字PLL中，门控环形振荡器技术不适用于TDC积分非线性改进。在目前的数字PLL中，容忍由于时间数字转换器的积分非线性引起的杂散（spur）和相位噪声性能降级，并且用PLL环路滤波器中的窄带宽来对其进行补偿。因此，期望提供一种概念，其使得能够改进时间数字转换器的积分非线性，或者一般地，改进环形振荡器。
技术实现思路
根据一个示例，公开了一种环形振荡器，其包括具有多个延迟元件的环和用于将起始边沿注入到环中的起始边沿注入器。起始边沿注入器被配置为改变起始边沿在环中的注入点。根据另一示例，公开了一种移动通信设备，其包括天线端口、RF前端和数字基带处理器。RF前端或数字基带处理器包括上述环形振荡器。此外，RF前端耦合到数字基带处理器和天线端口。附图说明图1示出了示例性移动通信设备的框图；图2示出了示例性环形振荡器；图3a示出了图2的环形振荡器的延迟元件的示例性实现；图3b示出了图3a示出的延迟元件的示例性信号图；图4示出了图2的环形振荡器的示例性实现；图5示出了环形振荡器边沿如何在图4的环形振荡器中从一个延迟元件传播到下一延迟元件的简化示例；图6示出了如何将桶形移位应用于图4的环形振荡器的示例；图7a示出了来自图4的环形振荡器中使用的4比特的热二进制（thermotobinary）转换器的示例性实现；图7b示出了图4中示出的环形振荡器的解码器的示例性实现，其根据起始边沿注入点而旋转；图8示出了示例性方法的流程图；以及图9示出了对门控环形振荡器的工作原理和在所公开的门控环形振荡器中执行的失配成形的说明。具体实施方式图1示出了示例性移动通信设备100的框图。移动通信设备100包括天线端口101（例如，用于连接到天线102）、RF前端103和数字基带处理器105。此外，移动通信设备100包括环形振荡器107。环形振荡器107包括具有多个延迟元件的环和用于将起始边沿注入到环中的起始边沿注入器。起始边沿注入器被配置为改变起始边沿在环中的注入点。RF前端103耦合到数字基带处理器105和天线端口101。在各种示例中，环形振荡器107可以包括在数字基带处理器105内或RF前端103中。此外，移动通信设备100可以包括被包括在数字基带处理器105内的第一环形振荡器107并且至少包括被包括在RF前端103中的第二环形振荡器107。如还将在下文中描述的，当与常规环形振荡器相比时，示例性环形振荡器107具有改进的积分非线性。因此，环形振荡器107改进了移动通信设备100的整体性能，因为当与常规环形振荡器相比时，其具有改进的积分非线性，并因此引入较少的杂散和具有减小的相位噪声性能。因此，补偿由环形振荡器107引入到移动通信设备100中的相位噪声和杂散所必须花费的努力较少。因此，当与常规移动通信设备相比时，具有所公开的环形振荡器107的移动通信设备100表现出更好的性能，并且由于补偿杂散和相位噪声所要花费的努力较少，所以可能更容易设计和制造。在一些情况中，移动通信设备100可以是便携式通信设备。例如，移动通信设备100可以被配置为（根据与另一（便携式）移动通信设备和/或移动通信基站的移动通信标准）执行语音和/或数据通信。例如，此类移动通信设备例如可以是诸如移动电话（蜂窝电话）、智能电话、平板PC这样的移动手持设备、宽带调制解调器、笔记本计算机或膝上型计算机以及路由器或PC。此外，此类移动通信设备可以是移动通信基站。尽管图1将环形振荡器107示出为移动通信设备100的部分，但是环形振荡器107并不限于这种应用，并且还可以用在其他电路或设备中。在下文中，将更详细地描述该环形振荡器107的不同示例。图2示出了示例性环形振荡器200的框图。示例性环形振荡器200可以是结合移动通信设备100示出的环形振荡器107的实现。环形振荡器200包括具有多个延迟元件201a至201n的环。此外，环形振荡器200包括起始边沿注入器203。起始边沿注入器203被配置为将（用于环形振荡器200的振荡的）起始边沿注入到环中。此外，起始边沿注入器203被配置为改变起始边沿在环中的注入点。已经发现，当与其中对于环形振荡器的每个振荡周期使用相同注入点的系统相比时，通过改变环形振荡器的起始边沿注入点，可以显著改进环形振荡器的积分非线性性能。环形振荡器200的积分非线性的改进导致较少和/或较低的杂散并且导致较少的相位噪声，并因此导致环形振荡器200整体改进了的性能。例如，环形振荡器200可以在时间数字转换器中例如用于测量（相同信号或不同信号的）两个边沿之间的时间。时间数字转换器中环形振荡器200的使用改进了时间数字转换器的积分非线性，并因此改进了此类时间数字转换器的整体性能。从图2可以看出，起始边沿注入器203被配置为将起始边沿注入到环形振荡器200的延迟元件201a至201n中。起始边沿注入器203通过改变起始边沿注入器203将起始边沿注入其中的延迟元件201a至201n，来针对当前振荡周期改变起始边沿。此外，环形振荡器200可以包括以下附加特征。从图2可以看出，环中至少两个延迟元件包括起始边沿注入输入201a-1、201b-1，用于在各个延迟元件201a、201b处将起始边沿注入到环中。因此，对于将开始的给定振荡周期，起始边沿注入器203被配置为将起始边沿插入到第一延迟元件201a的起始边沿注入输入201a-1中或插入到第二延迟元件201b的起始边沿注入输入201b-1中。在图2示出的示例中，具有起始边沿注入输入201a-1、201b-1的两个延迟元件201a、201b是彼此直接接续的。在环形振荡器200的进一步示例性实现中，可以将环的其他的延迟元件放置在具有起始边沿注入输入201a-1的第一延迟元件201a和具有起始边沿注入输入201b-1的第二延迟元件201b之间。此外，在一些示例中，各个延迟元件201a至201n可以包括起始边沿注入输入。在这种示例中，起始边沿注入器203可以从多个延迟元件的多个起始边沿注入输入中选择起始边沿注入输入。例如，如还将使用图3a至5所描述的，起始边沿注入器203可以被配置为通过释放延迟元件201a、201b的被强制到预定电位的输出201a-2、201b-2来将起始边沿注入到环中。例如，起始边沿注入器203被配置为向起始边沿注入输入201a-1、201b-1应用特定电位或信号，这将对应延迟元件201a、201b的输出201a-2、201b-2强制到预定电位（独立于延迟元件201a、201b的输入201a-3、201b-3处的电位）。将延迟元件201a、201b的输出强制到预定电位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形振荡器，包括：环，其包括多个延迟元件；以及起始边沿注入器，其被配置为将起始边沿注入到环中；其中，起始边沿注入器还被配置为改变起始边沿在环中的注入点。

【技术特征摘要】
2012.09.28 US 13/630,5861.一种环形振荡器，包括：环，其包括多个延迟元件；以及起始边沿注入器，其被配置为将起始边沿注入到环中；其中，起始边沿注入器还被配置为改变起始边沿在环中的注入点。2.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为通过释放多个延迟元件中的延迟元件的被强制到预定电位的输出来将起始边沿注入到环中。3.根据权利要求2所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为通过改变多个延迟元件中的延迟元件来改变起始边沿的注入点，延迟元件的输出被强制到预定电位并被释放用于通过起始边沿注入器插入起始边沿。4.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，环中至少有两个延迟元件包括起始边沿注入输入，其用于独立于延迟元件的输入处的电位而将该延迟元件的输出强制到预定电位。5.根据权利要求4所述的环形振荡器，起始边沿注入器被配置为：为了起始第一振荡周期，将起始边沿插入到包括起始边沿注入输入的两个延迟元件中的第一延迟元件的起始边沿注入输入中；并且其中，接下来，在结束第一振荡周期之后，起始边沿注入器被配置为：为了起始第二振荡周期，将起始边沿插入到包括起始边沿注入输入的两个延迟元件中的第二延迟元件的起始边沿注入输入中。6.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为依赖于最后振荡周期的结果来针对下一振荡周期选择插入起始边沿的注入点。7.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，在将起始边沿注入到环中时，所插入的起始边沿作为环形振荡器边沿在环中从一个延迟元件传播到下一延迟元件，直到振荡周期停止。8.根据权利要求7所述的环形振荡器，其中，环形振荡器被配置为在接收到停止信号时锁存环形振荡器的状态；并且其中，起始边沿注入器被配置为针对下一振荡周期将起始边沿插入到环内在接收到停止信号之前环形振荡器边沿被传播到的最后延迟元件中。9.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为针对下一振荡周期随机确定起始边沿的注入点。10.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为在起始振荡周期之前，通过将所选的延迟元件的输出强制到预定电位来针对该振荡周期选择插入起始边沿的注入点。11.根据权利要求10所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为在起始边沿注入器释放所选择的延迟元件的输出用于将起始边沿插入到环中之前，将所选择的延迟元件的输出强制到预定电位，至少直到所选择的延迟元件的输入具有该预定电位。12.根据权利要求11所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为在将所选择的延迟元件的输出强制到预定电位期间，将环中先于或接续所选择的延迟元件的其他延迟元件的输出保持在释放状态。13.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，环是单端环；其中，环形振荡器至少包括用于在多个延迟元件中的第一延迟元件处提供第一注入点的第一起始边沿复用器和用于在多个延迟元件中的第二延迟元件处提供第二注入点的第二起始边沿复用器，第一起始边沿复用器被配置为在第一延迟元件处将起始边沿插入到环中，第二起始边沿复用器被配置为在第二延迟元件处将起始边沿插入到环中；并且其中，起始边沿注入器被配置为针对将起始边沿插入到环中最多激活第一起始边沿复用器和第二起始边沿复用器之一。14.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器包括针对多个延迟元件中的每个延迟元件的相关联的起始边沿复用器，用于在相关联的延迟元件处将起始边沿插入到环中。15.根据权利要求1所述的环形振荡器，其中，环是包括多个延迟级的差分环，其中，每个延迟级包括多个延迟元件中的第一延迟元件和第二延迟元件，第一延迟元件串联地连接以形成差分环的第一延迟链，并且第二延迟元件串联地连接以形成差分环的第二延迟链。16.根据权利要求15所述的环形振荡器，其中，环形振荡器至少包括第一对起始边沿复用器和第二对起始边沿复用器，第一对起始边沿复用器用于在多个延迟级中的第一延迟级的第一延迟元件和第二延迟元件处提供第一注入点，以在第一延迟级处将起始边沿插入到环中，第二对起始边沿复用器用于在多个延迟级中的第二延迟级的第一延迟元件和第二延迟元件处提供第二注入点，以在第二延迟级处将起始边沿插入到环中；并且其中，起始边沿注入器被配置为针对将起始边沿插入到环中最多激活第一对起始边沿复用器和第二对起始边沿复用器之一。17.根据权利要求15所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为将起始边沿作为差分边沿插入到环中。18.根据权利要求17所述的环形振荡器，其中，起始边沿注入器被配置为通过释放多个延迟级中的延迟级的第一延迟元件的被强制到第一预定电位的输出和该延迟级的第二延迟元件的被强制到第二预定电位的输出来将起始边沿插入到环中，第一预定电位和第二预定电位是彼此不同的。19.根据权利要求18所述的环形振荡器，其中，第一预定电位对应于第一逻辑状态，并且第二预定电位对应于与第一逻辑状态互补的第二逻辑状态。20.根据权利要求15所述的环形振荡器，其中，至少对于环中两个后续延迟级的对，该对中第一延迟级的第一延迟元件的输出耦合到该对中第二延迟级的第二延迟元件的输入，并且第一延迟级的第二延迟元件的输出耦合到第二延迟级的第一延迟元件的输入。21.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M欣珀，
申请(专利权)人：英特尔移动通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：