[发明专利]用于数字控制振荡器增益非线性行为的补偿技术

说明书

本公开提供用于使数字控制振荡器在多个信道中跳跃的系统和方法，其中数字控制振荡器的增益K_DCO是频率的非线性函数。产生对应于多个信道中的第一信道的第一归一化调谐字。在对应于第一信道的第一频率下，基于频率的非线性函数或基于频率的非线性函数估计产生第一归一化增益乘数X。用第一归一化调谐字乘以第一归一化增益乘数X以获得第一振荡器调谐字。将第一振荡器调谐字输入至数字控制振荡器以使得数字控制振荡器跳跃到第一信道。一种用于在多个相应频率下的多个信道中跳跃的系统，其包括锁相环、数字控制振荡器、多路复用器以及算术模块。

技术领域

本公开中所描述的技术大体上涉及数字控制振荡器(digitally controlledoscillator；DCO)，且更具体地说，涉及数字控制振荡器在锁相环(phase locked loop；PLL)中的用途。

背景技术

全数字锁相环(all-digital PLL；ADPLL)广泛用于高级互补金属氧化物半 导体(complementary metal-oxide-semiconductor；CMOS)型的半导体元件。在 所述半导体元件中，所述全数字锁相环采用电压控制振荡器(voltage-controlled oscillator；VCO)(例如数字控制振荡器)的天然精细分辨率，由此相比于模拟 锁相环减少了面积和功耗。

发明内容

一种用于控制数字控制振荡器的方法，所述方法包括：产生对应于多个 信道的第一信道的第一归一化调谐字；在对应于所述第一信道的第一频率 下，基于频率的非线性函数或所述频率的非线性函数的估计产生第一归一化 增益乘数；使所述第一归一化调谐字与所述第一归一化增益乘数相乘以得到 第一振荡器调谐字；以及将所述第一振荡器调谐字输入至所述数字控制振荡 器以使得所述数字控制振荡器跳跃到所述第一信道。

一种用于控制数字控制振荡器的系统，所述系统包括：锁相环，配置成 产生多个归一化调谐字，所述多个归一化调谐字的每一个对应于多个信道中 的相应信道；数字控制振荡器，具有是频率的非线性函数的增益；多路复用 器，配置成产生多个归一化增益乘数，所述多个归一化增益乘数的每一个在 所述多个信道中的信道的相应频率下是基于参考频率f_R和所述频率的非线 性函数，或所述频率的非线性函数的估计；以及算术模块，配置成基于相应 归一化调谐字和相应归一化增益乘数产生多个振荡器调谐字，其中所述数字 控制振荡器基于所述多个振荡器调谐字中的相应振荡器调谐字在所述多个 信道当中跳跃。

一种归一化数字控制振荡器，包括：数字控制振荡器，具有是频率的非 线性函数的增益；多路复用器，配置成产生多个归一化增益乘数，在多个频 率中的相应频率下，所述多个归一化增益乘数的每一个是基于参考频率f_R以及所述频率的非线性函数，或所述频率的非线性函数的估计；以及算术模 块，配置成基于所述多个归一化增益乘数的每一个产生相应振荡器调谐字， 所述数字控制振荡器基于每一振荡器调谐字产生相应频率。

附图说明

结合附图阅读时，从以下详细描述最好地理解本公开的各方面。应注意， 根据业界的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清晰起见， 可任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1A描绘根据一些实施例的及时系统数字控制振荡器增益校准流程的实 例图式。

图1B描绘根据一些实施例的归一化数字控制振荡器硬件抽象层(hardwareabstraction layer)的实例图式。

图2以图形方式绘示覆盖所有全球行动通讯系统(Global System for MobileCommunication；GSM)从直流(DC)至核心数字控制振荡器的频带所需的上限 范围的较宽频率跨度上的增益K_DCO(f)。

图3A以图形方式绘示覆盖四个全球行动通讯系统TX频带和RX频带的频 率跨度上的K_DCO(f)。