在无线传感器装置中生成本地振荡器信号的制作方法

本申请要求2016年3月1日提交的、标题为“generatinglocaloscillatorsignalsinawirelesssensordevice(在无线传感器装置中生成本地振荡器信号)”的美国申请15/057,921的优先权，其通过引用而并入于此。

背景技术

以下说明涉及在无线传感器装置中生成本地振荡器信号。

许多无线装置检测射频(rf)信号，并将这些射频信号下变频(down-convert)为较低频以供信号处理。许多无线装置还可以将基带信号上变频(up-convert)为较高频以供信号传输。可以通过使用来自本地振荡器的参考信号的混频器来对信号进行上变频或下变频。本地振荡器可以包括用于生成参考信号的电压控制振荡器。

附图说明

图1是示出示例性无线传感器装置的框图。

图2是示例性无线接收器的图。

图3是示例性无线发射器的图。

图4是示例性本地振荡器的图。

图5是示出使用图4的本地振荡器400的示例性接收器电路的一部分的图。

图6是示出使用图4的本地振荡器400的示例性发射器电路的一部分的图。

图7是示出电压控制振荡器(vco)以及本地振荡器的多级分频器的第一级的示例性电路实现的图。

图8是示出图7中的多级分频器的第二级以及本地振荡器的占空比转换器的示例性电路实现的图。

图9是示出使用图7和8所示的本地振荡器的示例性接收器电路的一部分的图。

图10是示出使用图7和8所示的本地振荡器的示例性发射器电路的一部分的图。

图11是示出占空比转换器的示例性电路实现的图。

图12是示出图8的总线上的示例性信号的绘图。

图13是示出从图8的占空比转换器输出的示例性信号的绘图。

具体实施方式

以下说明一般涉及本地振荡器(lo)。例如，可以在无线传感器装置中、或者在其它上下文中使用这里所述的示例性本地振荡器。在一些情况下，在宽带、多标准无线应用的集成电路rf发射器、接收器和收发器中使用这里所述的技术和系统。

在一些实现中，本地振荡器包括电压控制振荡器(vco)、以及可基于vco信号而改变以产生多个不同频率输出中的任一个的电路。例如，电路可以包括可将vco信号的频率除以受控制信号控制的整数(例如，2、4、8或其它整数)的分频器电路。在一些情况下，分频器电路具有可提供多个不同频率(例如，fvco/2、fvco/4、fvco/8等，其中fvco表示vco信号的频率)的参考信号的单个输出节点。例如，该输出节点可以通信连接至用于基于来自分频器电路的参考信号而生成本地振荡器的输出的占空比转换器。在一些情况下，分频器电路具有用于接收vco频率(fvco)的vco信号的单个输入节点。分频器还可以包括用于接收控制信号的开关、以及用于根据vco信号来生成参考信号的电路。在一些示例中，分频器电路所产生的参考信号的频率(例如，fvco/2、fvco/4、fvco/8等)是vco频率与受控制信号控制的除数的商。在一些示例中，分频器电路是用于在一系列级中对vco信号的频率进行分频的多级分频器。

在一些实现中，这里所述的主题例如提供诸如减少硬件需求(例如，需要较少的混频器、较少的占空比转换器)以及允许较宽的硬件范围(例如，对称nor逻辑门)等的优点。例如，在一些情况下，使用较少的混频器和较少的占空比转换器来进行跨宽频率范围的上变频或下变频，这可以简化金属配线、减少所使用的晶体管的数量、并且减小电路面积。

图1是示出示例性无线传感器装置100的框图。如图1所示，无线传感器装置100包括天线系统102、射频(rf)处理器系统104和电源103。无线传感器装置可以包括附加的或不同的特征和组件，并且这些组件可以如图所示或者以其它方式布置。

在操作中，无线传感器装置100可以检测和分析无线信号。在一些实现中，尽管无线传感器装置100本身可能不是蜂窝网络的一部分，但是该无线传感器装置100可以检测根据(例如，针对蜂窝网络的)无线通信标准所交换的信号。在一些实例中，无线传感器装置100通过在宽频率范围上“监听”或“观察”rf信号并处理检测到的rf信号来监测rf信号。可能存在没有检测到rf信号的时间，并且在无线传感器装置100的本地环境中检测到rf信号时，无线传感器装置100可以(例如，间或地或连续地)处理这些rf信号。

示例性天线系统102例如通过电线、导线、触点或者使得天线系统102和rf处理器系统104能够交换rf信号的其它类型的连接，来与rf处理器系统104相连接。在一些实例中，天线系统102无线地接收来自无线传感器装置100的电磁环境的rf信号，并将这些rf信号传送至rf处理器系统104以待处理(例如，数字化、分析、存储、再发射等)。在一些实例中，天线系统102接收来自rf处理器系统104的rf信号，并无线地发射来自无线传感器装置100的rf信号。

示例性rf处理器系统104可以包括用于将基带信号上变频为rf信号、将rf信号下变频为基带信号、或者进行这两者的电路。这样的电路可以包括利用本地振荡器所提供的参考信号的混频器，其中该本地振荡器可以包括电压控制振荡器(vco)。例如，在一些实现中，rf处理器系统104包括图4所示的示例性本地振荡器400、图7和8所示的示例性本地振荡器、或者其它类型的本地振荡器。在一些示例中，基带信号可被输入至还接收来自本地振荡器的rf参考信号的混频器。该混频器可以将基带信号上变频为rf信号。在一些示例中，rf信号可被输入至还接收来自本地振荡器的rf参考信号的混频器。该混频器可以将rf信号下变频为基带信号。上变频和/或下变频可以利用零中频(if)架构、直接转换架构或低if架构等来进行。

示例性rf处理器系统104可以包括被配置为处理rf信号的一个或多个芯片、芯片组、或其它类型的装置。例如，rf处理器系统104可以包括一个或多个处理器装置，其中该一个或多个处理器装置被配置为通过对根据各种无线通信标准发射的rf信号进行解调和解码来识别和分析编码在rf信号中的数据。在一些情况下，rf处理器系统104可以包括一个或多个数字信号处理器(dsp)装置、前向纠错(fec)装置、以及可能的其它类型的处理器装置。

在一些实现中，rf处理器系统104被配置为监测并分析根据例如如下的一个或多个通信标准或协议格式化的信号：诸如全球移动系统(gsm)和增强型数据速率gsm演进(edge)或egprs等的2g标准；诸如码分多址(cdma)、通用移动电信系统(umts)和时分同步码分多址(td-scdma)等的3g标准；诸如长期演进(lte)和高级lte(lte-a)等的4g标准；诸如ieee802.11、蓝牙、近场通信(nfc)和毫米通信等的无线局域网(wlan)或wifi标准；以及这些无线通信标准中的多个或其它类型的无线通信标准。在一些情况下，rf处理器系统104能够提取所有的可用特征、同步信息、小区和服务标识符、rf的质量度量、无线通信标准的物理层、以及其它信息。在一些实现中，rf处理器系统104被配置为处理其它类型的无线通信(例如，非标准化的信号和通信协议)。

在一些实现中，rf处理器系统104可以在频域、时域或两者中进行各种类型的分析。在一些情况下，rf处理器系统104被配置为确定所检测到的信号的带宽、功率谱密度或其它频率属性。在一些情况下，rf处理器系统104被配置为进行解调或其它操作以在时域中从无线信号提取内容，例如无线信号中所包括的信令信息(例如，前导码、同步信息、信道条件指示、wifi网络的ssid/mac地址)等。rf处理器系统104和天线系统102可以基于电源103所提供的电力来进行工作。例如，电源103可以包括用于向rf处理器系统104提供ac或dc电压的电池或其它类型的组件。

在一些情况下，无线传感器装置100被实现为可用于感测无线信号并分析无线频谱使用的紧凑的便携式装置。在一些实现中，无线传感器装置100被设计为以低功耗(例如，平均约为0.1或0.2瓦以下)进行工作。在一些实现中，无线传感器装置100可以小于通常的个人计算机或膝上型计算机，并且可以在各种环境下进行工作。在一些实例中，无线传感器装置100可以在用于分析和聚合地理区域中的无线频谱使用的无线传感器网络或其它类型的分布式系统中进行工作。例如，在一些实现中，无线传感器装置100可以如标题为“wirelessspectrummonitoringandanalysis”的美国专利9,143,168中所描述地那样使用，或者无线传感器装置100可以在其它类型的环境中使用或者以其它方式进行工作。

图2是示例性无线接收器200的图。接收器200可以实现零if架构、直接转换架构或低if架构等。接收器200包括天线201(例如，图1中的天线系统102)以及连接至天线201的rf级电路202。一般地，在项目被描述为彼此连接的情况下，这些项目可以通信地连接(例如，直接或间接地连接以在这些项目之间进行信号通信)、操作地连接(例如，直接或间接地连接以使得能够实现这些项目其中之一或两者的操作)、或以其它方式连接。天线201被配置为接收无线信号(例如，电磁信号)，然后将无线信号变换为电气信号。电气信号从天线201发射至rf级电路202。rf级电路202可以包括诸如带通滤波器电路、放大器电路(例如，低噪声放大器(lna))等的电路，其中该电路被配置为对电磁信号进行诸如滤除不想要的频率的信号、放大电气信号等的动作。rf级电路202被配置为输出rf信号。

接收器200还包括混频器203和本地振荡器204。在一些情况下，本地振荡器204可以根据图4所示的示例性本地振荡器400或者图7和8所示的示例性本地振荡器来实现，或者本地振荡器204可以以其它方式实现。本地振荡器204连接至混频器203，并向该混频器203提供同相rf参考信号和正交rf参考信号。rf级电路202连接至混频器203，并向该混频器203发射rf信号。混频器203通过使用来自本地振荡器204的同相rf参考信号来将从rf级电路202输出的rf信号下变频为同相(i)基带/低if(bb/lif)信号，此外，混频器203通过使用来自本地振荡器204的正交rf参考信号来将从rf级电路202输出的rf信号下变频为正交(q)bb/lif信号。

接收器200还包括bb/lif级电路205和dsp装置207。bb/lif级电路205连接至混频器203，并且从混频器203接收同相bb/lif信号和正交bb/lif信号。bb/lif级电路205可以包括诸如滤波器电路、模数转换器(adc)电路等的电路，其中该电路被配置为对bb/lif级信号进行诸如滤除不想要的频率的信号、将模拟信号转换为数字信号等的动作。同相bb/lif信号和正交bb/lif信号被输入至dsp装置207以供如上所述的进一步处理。

图3是示例性无线发射器300的图。发射器300可以实现零if架构、直接转换架构或低if架构等。发射器300包括用于输出同相(i)bb/lif信号和正交(q)bb/lif信号的dsp装置301。发射器300还包括连接至dsp装置301、且用于从dsp装置301接收同相bb/lif信号和正交bb/lif信号的bb/lif级电路302。bb/lif级电路302可以包括诸如数模转换器(dac)电路、滤波器电路等的电路，其中该电路被配置为对bb/lif信号进行诸如将数字信号转换为模拟信号、滤除不想要的频率的信号等的动作。bb/lif级电路302被配置为输出同相bb/lif信号和正交bb/lif信号。

发射器300还包括混频器303和本地振荡器304。在一些情况下，本地振荡器304可以根据图4所示的示例性本地振荡器400或者图7和8所示的示例性本地振荡器来实现，或者本地振荡器304可以以其它方式实现。本地振荡器304连接至混频器303，并向该混频器303提供同相rf参考信号和正交rf参考信号。bb/lif级电路302连接至混频器303，并且向混频器303发射同相bb/lif信号和正交bb/lif信号。混频器303通过使用来自本地振荡器304的同相rf参考信号来将从bb/lif级电路302输出的同相bb/lif信号上变频为同相(i)rf信号，此外，混频器303通过使用来自本地振荡器304的正交rf参考信号来将从bb/lif级电路302输出的正交bb/lif信号上变频为正交(q)rf信号。

在305处对混频器303所输出的同相rf信号和正交rf信号进行合成以形成合成rf信号，并且将合成rf信号输入至发射器300的rf级电路306中。rf级电路306可以包括诸如带通滤波器电路、放大器电路(例如，功率放大器)等的电路，其中该电路被配置为对电磁信号进行诸如滤除不想要的频率的信号、放大rf信号等的动作。rf级电路306将rf信号发射至天线307。天线307被配置为接收rf信号，然后将电气rf信号变换为无线信号(例如，电磁信号)。无线信号从天线307发射。

图4是示例性本地振荡器400的图。在一些情况下，可以在无线传感器装置(例如，图1所示的无线传感器装置100)或其它类型的无线系统中使用本地振荡器400。例如，可以在无线发射器、无线接收器或无线收发器中使用本地振荡器。在一些情况下，可以使用图4所示的示例性本地振荡器400来实现例如图2和3所示的本地振荡器204和304。

图4所示的示例性本地振荡器400包括电压控制振荡器(vco)401、具有第一级410和第二级411的多级分频器、以及占空比转换器409。本地振荡器可以包括附加的或不同的特征，并且本地振荡器的组件可以以如图所示的方式或以其它方式进行布置。

在图4所示的示例性本地振荡器400中，多级分频器包括用于以串联方式处理信号的多级电路；在一些实例中，各级电路可以对信号的频率进行分频，并且将分频信号传播至后续级或其它装置。在各级处应用的分频可以由被传递至该级的控制信号指定，并且在一些实例中，一个或多个级在不对输入信号的频率进行分频的情况下将该信号传播至后续级(或其它装置)。在一些情况下，一个或多个级被配置为进行附加或不同类型的处理。

在图4所示的示例中，多级分频器的第一级410包括具有第一开关402的第一信号路径、以及具有第一分频器403和第二开关404的第二信号路径。第一级中的信号路径被配置为产生具有不同频率的信号。例如，第二信号路径包括用于将频率除以2的第一分频器403，并且第一信号路径不具有分频器，因此第二信号路径产生具有第一信号路径所产生的输出信号的频率的一半的输出信号。多级分频器的第二级411包括具有第二分频器405和第三开关407的第三信号路径、以及具有第三分频器406和第四开关408的第四信号路径。第二级中的信号路径被配置为产生具有不同频率的信号。例如，第三信号路径包括用于将频率除以2的第二分频器405，并且第四信号路径包括用于将频率除以4的第三分频器406，因此第四信号路径产生具有第三信号路径所产生的输出信号的频率的一半的输出信号。多级分频器的各级可以包括附加或不同的特征，并且可以如图所示或以其它方式进行配置。

在图4所示的示例中，第一级410被配置为(从vco401)接收具有第一射频的第一参考信号，并且第一级410中的开关被配置为接收控制信号。第一级410中的电路被配置为根据第一参考信号来生成第二参考信号，使得第二参考信号具有作为第一射频和第一除数的商的第二射频；第一除数由第一级410中的开关所接收到的控制信号来控制。同样，第二级411被配置为从第一级接收第二参考信号，并且第二级411中的开关被配置为接收控制信号。第二级411中的电路被配置为根据第二参考信号来生成第三参考信号，使得第三参考信号具有作为第二频率和第二除数的商的第三频率；第二除数由第二级411中的开关所接收到的控制信号来控制。以下在表1中示出第一除数和第二除数的示例。

示例性vco401可以例如是环形振荡器、lc振荡器、或其它类型的电压控制振荡器。第一开关402、第二开关404、第三开关407和第四开关408各自可以是诸如单个晶体管等的开关、或其它类型的开关。例如，开关可以使用诸如p型或n型金属氧化物半导体(mos)场效应晶体管(fet)等的p型或n型fet、或者如传输门中的p型或n型fet的并联组合等来实现。第一分频器403、第二分频器405和第三分频器406各自可被实现为如下的电路，其中该电路将输入信号的频率除以某个数值(例如，整数或分数)、并且产生具有分频的输出信号。在所示的示例中，第一分频器403、第二分频器405和第三分频器406将其各自的输入信号的频率分别除以2、2和4。在一些情况下，分频器可以将信号的频率除以其它值。占空比转换器409可以将输入信号的占空比转换指定量。在所示的示例中，占空比被转换为25％的占空比。

在图4所示的示例中，vco401的输出节点连接至第一级410的输入节点(例如，连接至第一开关402和第一分频器403各自的输入节点)。第一分频器403的输出节点连接至第二开关404的输入节点。第一开关402由第一控制信号en_div控制以选择性地断开或闭合第一开关402，并且第二开关404由第一控制信号的互补信号控制以选择性地断开或闭合第二开关404。因此，在该示例中，第一开关402和第二开关404被配置为使得：在一个开关闭合的情况下另一个开关断开(例如，在第二开关404闭合的情况下，第一开关402断开，以及在第一开关402闭合的情况下，第二开关404断开)。第一开关402和第二开关404的输出节点连接在一起，以形成第一级410的输出节点。

如图4所示，第一级410的输出节点连接至第二级411的输入节点(例如，连接至第二分频器405和第三分频器406的输入节点)。第二分频器405的输出节点连接至第三开关407的输入节点，并且第三分频器406的输出节点连接至第四开关408的输入节点。第三开关407和第四开关408的输出节点连接在一起，以形成第二级411的输出节点。第二级411的输出节点连接至占空比转换器409的输入节点。

在图4所示的示例中，第三开关407由第二控制信号en_div2控制以选择性地断开或闭合第三开关407，并且第四开关408由第三控制信号en_div4控制以选择性地断开或闭合第四开关408。在一些示例中，第三控制信号en_div4与第二控制信号en_div2互补。因此，第三开关407和第四开关408可被配置为使得：在一个开关闭合的情况下另一个开关断开(例如，在第四开关408闭合的情况下，第三开关407断开，并且在第三开关407闭合的情况下，第四开关408断开)。在一些示例中，第三开关407和第四开关408被配置为独立地工作，使得任一开关可以独立于另一开关的状态而断开或闭合。

在操作的一些方面，vco401生成具有原始频率的原始参考信号。vco401将原始参考信号输出至第一级410的输入节点(例如，输出至第一开关402和第一分频器403的输入节点)。然后，第一分频器403对原始参考信号的原始频率进行分频，并向第二开关404的输入节点输出具有作为除以某个数值(在所示示例中为除以2)后的原始频率的第一级分频的第一级分频参考信号。在所示示例中，第一控制信号en_div和第一控制信号的互补信号选择性地闭合第一开关402和第二开关404中的任一开关、而断开另一开关。在第一开关402闭合、且第二开关404断开的情况下，从第一级410输出具有原始频率的原始参考信号，作为被输入至第二级411(例如，被输入至第二分频器405和第三分频器406)的第一级输出信号。在这种实例中，从第一级410输出的第一级输出信号具有原始频率。在第二开关404闭合、且第一开关402断开的情况下，从第一级410输出具有第一级分频(在该示例中为除以2后的原始频率)的第一级分频信号，作为被输入至第二级411(例如，被输入至第二分频器405和第三分频器406)的第一级输出信号。

然后，第二分频器405从第二级411的输入节点对第一级输出信号的频率(例如，原始参考信号的原始频率或第一级分频信号的第一级分频)进行分频，并向第三开关407的输入节点输出具有作为除以某一数值后(在所示示例中为除以2)的第一级输出信号的频率的第一个第二级分频的第一个第二级分频参考信号。然后，第三分频器406还从第二级411的输入节点对第一级输出信号的频率(例如，原始参考信号的原始频率或第一级分频信号的第一级分频)进行分频，并向第四开关408的输入节点输出具有作为除以与第二分频器405所应用的除数不同的数值后的第一级输出信号的频率的第二个第二级分频的第二个第二级分频参考信号。第二控制信号en_div2和第三控制信号en_div4将可以选择性地闭合第三开关407和第四开关408中的任一开关、而断开另一开关。在第三开关407闭合、且第四开关408断开的情况下，从第二级411输出具有第一个第二级分频的第一个第二级分频信号，作为被输入至占空比转换器409的第二级输出信号。在第四开关408闭合、且第三开关407断开的情况下，从第二级411输出具有第二个第二级分频的第二个第二级分频信号，作为被输入至占空比转换器409的第二级输出信号。

下表1示出在给定条件下由第二级411产生并在占空比转换器409处接收到的第二级输出信号的频率ff。由vco401产生并被输入至第一级410的原始参考信号具有原始频率fo。第一分频器403对输入信号的频率除以第一除数d1(例如，如图所示的2)；第二分频器405将输入信号的频率除以第二除数d2(例如，如图所示的2)；以及第三分频器406将输入信号的频率除以第三除数d3(例如，如图所示的4)。

在图4所示的示例中，然后占空比转换器409对第二级输出信号(例如，第一个第二级分频信号或第二个第二级分频信号)的占空比进行转换以产生具有占空比且具有第二级输出信号的频率的相应本地振荡器参考信号。本地振荡器参考信号被输出至混频器。

图5是示出可使用图4的本地振荡器400的示例性接收器电路的一部分的图。图5所示的示例性接收器电路包括混频器500。混频器500可以包括用于将rf信号下变频为if信号(例如，低if信号)(诸如具有同相(i)信号和正交(q)信号的if信号等)的电路。占空比转换器409的输出节点连接至混频器500的输入。混频器500具有rf输入节点rf、if同相输出节点if_i、以及if正交输出节点if_q。在操作的一些方面，本地振荡器参考信号从占空比转换器409输出，并被输入至混频器500中。混频器500在rf输入节点rf上(例如，通过rf级电路从天线)接收rf信号。然后，混频器500使用本地振荡器参考信号来将rf信号下变频为if同相信号和if正交信号，其中if同相信号和if正交信号分别在if同相输出节点if_i和if正交输出节点if_q上输出(例如，至bb/lif级电路)。在一些实例中，基带(bb)信号能够以与上述的if信号相同的方式进行处理。

图6是示出可使用图4的本地振荡器400的示例性发射器电路的一部分的图。图6所示的示例性发射器电路包括混频器600。混频器600可以包括用于将if信号上变频为rf信号的电路。占空比转换器409(参见图4)的输出节点连接至混频器600的输入。混频器600具有if输入节点if和rf输出节点rf。在操作的一些方面，本地振荡器参考信号从占空比转换器409输出，并被输入至混频器600中。混频器600在if输入节点if上(例如，从bb/lif级电路)接收if信号。然后，混频器600使用本地振荡器参考信号来将if信号上变频为rf信号，其中该rf信号在rf输出节点rf上输出(例如，通过rf级电路至天线)。在一些实例中，基带(bb)信号能够以与上述的if信号相同的方式进行处理。

图7和8示出另一示例性本地振荡器的方面。在一些情况下，可以在无线传感器装置(例如，图1所示的无线传感器装置100)或其它类型的无线系统中使用图7和8所示的本地振荡器。例如，可以在无线发射器、无线接收器或无线收发器中使用本地振荡器。在一些情况下，例如可以使用图7和8所示的示例性本地振荡器来实现图2和3所示的本地振荡器204和304。在一些方面，图7和8所示的本地振荡器可被认为是图4所示的本地振荡器400的示例性实现。本地振荡器可以包括附加的或不同的特征，并且本地振荡器的组件可以以如图7和8所示的方式或以其它方式进行布置。

图7和8所示的示例性本地振荡器包括多级分频器，其中该多级分频器包括用于以串联方式处理信号的多级电路。特别地，在图7中示出第一级707，并且在图8中示出第二级850。可以使用附加或不同的级。在一些实例中，多级分频器的各级可以对信号的频率进行分频，并将分频信号传播至后续级或其它装置。各级处应用的分频可以由被传递至该级的控制信号指定，并且在一些实例中，一个或多个级在不对输入信号的频率进行分频的情况下将该信号传播至后续级或其它装置。多级分频器可以如图7和8所示或以其它方式进行配置。

在图7和8所示的示例中，多级分频器的第一级707包括具有第一开关702和第二开关704的第一信号路径、以及具有第一分频器703及第三开关705和第四开关706的第二信号路径。多级分频器的第二级850包括具有第二分频器816和多个开关(808、810、826、827、828、829)的第三信号路径、以及具有第三分频器817和多个开关(809、811、830、831、832、833)的第四信号路径。多级分频器的各级可以包括附加或不同的特征，并且可以如图所示或以其它方式进行配置。

在图7和8所示的示例中，第一级707被配置为(从vco701)接收具有第一射频的差分第一参考信号，并且第一级707中的开关被配置为接收控制信号。第一级707中的电路被配置为根据差分第一参考信号来生成差分第二参考信号，使得差分第二参考信号具有作为第一射频和第一除数的商的第二射频；第一除数由第一级707中的开关所接收到的控制信号来控制。同样，第二级850被配置为从第一级707接收差分第二参考信号，并且第二级850中的开关被配置为接收控制信号。第二级850中的电路被配置为根据差分第二参考信号来生成差分第三参考信号，使得差分第三参考信号具有作为第二频率和第二除数的商的第三频率；第二除数由第二级850中的开关所接收到的控制信号来控制。

图7是示出本地振荡器的电压控制振荡器(vco)701以及多级分频器的第一级的示例性电路实现的图。图7所示的示例性电路700利用差分信号以及用以传输该差分信号的适当连接。差分信号包括彼此180°异相或彼此互补的两个信号。这里，利用“p”来指定差分信号的正信号分量(具有0°相移)(以及承载正信号的节点)，并且利用“n”来指定差分信号的负信号分量(具有180°相移)(以及承载负信号的节点)。

示例性vco701具有第一输出节点or_p和第二输出节点or_n。vco701的第一输出节点or_p连接至第一级707的第一输入节点(例如，连接至第一开关702和第一分频器703各自的输入节点)。vco701的第二输出节点or_n连接至第一级707的第二输入节点(例如，连接至第二开关704和第一分频器703各自的输入节点)。第一分频器703的第一输出节点连接至第三开关705的输入节点。第一分频器703的第二输出节点还连接至第四开关706的输入节点。第一开关702和第三开关705的输出节点连接在一起，并且形成第一级707的第一输出节点s1_p。第二开关704和第四开关706的输出节点连接在一起，并且形成第一级707的第二输出节点s1_n。第一开关702和第二开关由第一控制信号en_div控制以选择性地断开和闭合第一开关702和第二开关704；第三开关705和第四开关706由第一控制信号的互补信号控制以选择性地断开和闭合第三开关705和第四开关706。因此，在第三开关705和第四开关706闭合的情况下，第一开关702和第二开关704断开，并且反之亦然。

图8是示出本地振荡器的图7中的多级分频器的第二级850以及占空比转换器838、839、840和841的示例性电路实现的图。示例性电路800利用差分信号，因此利用用以传输差分信号的适当连接。

如图8所示，(图7所示的)第一级707的第一输出节点s1_p连接至第二级850的第一输入节点801，并且(图7所示的)第一级707的第二输出节点s1_n连接至第二级850的第二输入节点802。第二级850的第一输入节点801连接至第一开关808的输入节点804和第二开关809的输入节点805。第二级850的第二输入节点802连接至第三开关810的输入节点806和第四开关811的输入节点807。第一开关808的输出节点连接至第二分频器816的第一输入节点812，并且第三开关810的输出节点连接至第二分频器816的第二输入节点814。第二开关809的输出节点连接至第三分频器817的第一输入节点813，并且第四开关811的输出节点连接至第三分频器817的第二输入节点815。

如图8所示，第二分频器816和第三分频器817各自包括四个输出节点。这四个输出节点包括具有由“0°”指定的同相信号的同相输出节点、以及具有分别如“90°”、“180°”和“270°”指定的与同相输出节点存在相位差的信号的三个输出节点。第二分频器816的第一输出节点818(例如，用于输出同相信号)连接至第五开关826的输入节点。第二分频器816的第二输出节点819(例如，用于输出与同相信号存在180°异相的信号)连接至第六开关827的输入节点。第二分频器816的第三输出节点820(例如，用于输出与同相信号存在90°异相的信号)连接至第七开关828的输入节点。第二分频器816的第四输出节点821(例如，用于输出与同相信号存在270°异相的信号)连接至第八开关829的输入节点。

如图8所示，第三分频器817的第一输出节点825(例如，用于输出同相信号)连接至第九开关833的输入节点。第三分频器817的第二输出节点824(例如，用于输出与同相信号存在180°异相的信号)连接至第十开关832的输入节点。第三分频器817的第三输出节点823(例如，用于输出与同相信号存在90°异相的信号)连接至第十一开关831的输入节点。第三分频器817的第四输出节点822(例如，用于输出与同相信号存在270°异相的信号)连接至第十二开关830的输入节点。

如图8所示，第五开关826、第六开关827、第七开关828、第八开关829、第九开关833、第十开关832、第十一开关831以及第十二开关830的输出节点分别连接至总线的第一总线线路834、第二总线线路835、第三总线线路836和第四总线线路837中的相应总线线路。第五开关826和第九开关833的输出节点连接至第一总线线路834(例如，用于承载同相信号)。第六开关827和第十开关832的输出节点连接至第三总线线路836(例如，用于承载与同相信号存在180°异相的信号)。第七开关828和第十一开关831的输出节点连接至第二总线线路835(例如，用于承载与同相信号存在90°异相的信号)。第八开关829和第十二开关830的输出节点连接至第四总线线路837(例如，用于承载与同相信号存在270°异相的信号)。

在图8所示的示例中，第二开关809、第四开关811、第九开关833、第十开关832、第十一开关831和第十二开关830由第二控制信号en_div2控制，以选择性地断开和闭合第二开关809、第四开关811、第九开关833、第十开关832、第十一开关831和第十二开关830。第一开关808、第三开关810、第五开关826、第六开关827、第七开关828和第八开关829由第三控制信号en_div4控制，以选择性地断开和闭合第一开关808、第三开关810、第五开关826、第六开关827、第七开关828和第八开关829。第三控制信号en_div4可以与第二控制信号en_div2互补，因此，在第一开关808、第三开关810、第五开关826、第六开关827、第七开关828和第八开关829闭合的情况下，第二开关809、第四开关811、第九开关833、第十开关832、第十一开关831和第十二开关830可以断开，并且反之亦然。在一些实例中，第一开关808、第二开关809、第三开关810、第四开关811、第五开关826、第六开关827、第七开关828、第八开关829、第九开关833、第十开关832、第十一开关831和第十二开关830可以同时断开。

如图8所示，占空比转换器连接至总线。第一占空比转换器838、第二占空比转换器839、第三占空比转换器840和第四占空比转换器841各自包括第一逆变器inv1和第二逆变器inv2。第一占空比转换器838的第一输入节点(例如，第一逆变器inv1的输入节点)连接至第一总线线路834，并且第一占空比转换器838的第二输入节点(例如，第二逆变器inv2的输入节点)连接至第二总线线路835。第一占空比转换器838的第一逆变器inv1和第二逆变器inv2的输出节点连接在一起，以形成第一占空比转换器838的正的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qp)842。第二占空比转换器839的第一输入节点(例如，第一逆变器inv1的输入节点)连接至第三总线线路836，并且第二占空比转换器839的第二输入节点(例如，第二逆变器inv2的输入节点)连接至第四总线线路837。第二占空比转换器839的第一逆变器inv1和第二逆变器inv2的输出节点连接在一起，以形成第二占空比转换器839的负的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qn)843。第三占空比转换器840的第一输入节点(例如，第一逆变器inv1的输入节点)连接至第二总线线路835，并且第三占空比转换器840的第二输入节点(例如，第二逆变器inv2的输入节点)连接至第三总线线路836。第三占空比转换器840的第一逆变器inv1和第二逆变器inv2的输出节点连接在一起，以形成第三占空比转换器840的负的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_in)844。第四占空比转换器841的第一输入节点(例如，第一逆变器inv1的输入节点)连接至第一总线线路834，并且第四占空比转换器841的第二输入节点(例如，第二逆变器inv2的输入节点)连接至第四总线线路837。第四占空比转换器841的第一逆变器inv1和第二逆变器inv2的输出节点连接在一起，以形成第四占空比转换器841的正的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_ip)845。

示例性vco701可以例如是环形振荡器、lc振荡器、或其它类型的电压控制振荡器。图7和8所示的开关(702、704、705、706、808、809、810、811、826、827、828、829、830、831、832和833)各自可以是诸如单个晶体管等的开关、或其它类型的开关。第一分频器703、第二分频器816和第三分频器817各自可被实现为如下的电路，其中该电路将输入信号的频率除以某个数值(例如，整数或分数)、并且产生具有分频的输出信号。在所示的示例中，第一分频器703、第二分频器816和第三分频器817将其各自的输入信号的频率分别除以2、4、和2。在一些情况下，分频器可以将信号的频率除以其它值。示例性占空比转换器(838、839、840、841)各自可以将输入信号的占空比转换指定量。在所示的示例中，占空比被转换为25％的占空比。

在图7和8所示的示例性电路中，示例性电路700和800中的各种线路(例如，金属线路)可以相匹配，并且具有低的电阻和电容。低的电阻和电容可能导致低的rc时间常数。相匹配的线路可以是对称的，可以具有相同的长度，可以具有相同的金属层，并且可以观察类似的环境(例如，相邻的环境、金属、p+扩散、n+扩散、多晶硅填充物、以及寄生电容)。作为示例，以下线路可以相匹配：第一级707的输出节点s1_p和s1_n与第一～第四开关808、809、810、811的输入节点804、805、806、807之间的线路；开关809、810的输出节点与第三分频器817和第二分频器816的输入节点813、814之间的线路；开关808、809的输出节点与第二分频器816和第三分频器817的输入节点812、813之间的线路；开关810、811的输出节点与第二分频器816和第三分频器817的输入节点814、815之间的线路；第二分频器816的输出节点818、819、820、821与开关826、827、828、829的输入节点之间的线路；第三分频器817的输出节点822、823、824、825与开关830、831、832、833的输入节点之间的线路；以及总线线路834、835、836、837。在一些情况下，总线线路834、835、836、837的布置可以使得各总线线路上的各信号所见的寄生电容量能够平衡，这可以有助于避免在混频器进行上变频或下变频之后观察到dc偏移。

在操作的一些方面，vco701生成具有原始频率的差分原始参考信号。vco701将其第一输出节点or_p和第二输出节点or_n上的差分原始参考信号输出至第一级707的输入节点(例如，输出至第一开关702、第二开关704和第一分频器703的输入节点)。然后，第一分频器703对差分原始参考信号的原始频率进行分频，并向第三开关705和第四开关706的输入节点输出具有作为除以某一数值后的原始频率的第一级分频的差分第一级分频参考信号。第一控制信号en_div和第一控制信号的互补信号可以选择性地闭合第一开关702和第二开关704以及第三开关705和第四开关706中的任一组开关、而断开另一组开关。在第一开关702和第二开关704闭合、且第三开关705和第四开关706断开的情况下，从第一级707输出具有原始频率的差分原始参考信号作为第一输出节点s1_p和第二输出节点s1_n上的差分第一级输出信号，并将该差分第一级输出信号输入至第二级850(例如，输入至第二级850的第一输入节点801和第二输入节点802)。在这种实例中，从第一级707输出的第一级输出信号具有原始频率。在第三开关705和第四开关706闭合、且第一开关702和第二开关704断开的情况下，从第一级707输出具有第一级分频的差分第一级分频信号作为第一输出节点s1_p和第二输出节点s1_n上的差分第一级输出信号，并将该差分第一级输出信号输入至第二级850(例如，输入至第二级850的第一输入节点801和第二输入节点802)。

在操作的一些方面，在第二级850处，分别从第一级707的第一输出节点s1_p和第二输出节点s1_n向第二级850的第一输入节点801和第二输入节点802输入差分第一级输出信号。差分第一级输出信号的正的部分沿第一输入节点801输入至第一开关808和第二开关809的输入节点804和805。差分第一级输出信号的负的部分沿第二输入节点802输入至第三开关810和第四开关811的输入节点806和807。选择性地断开或闭合这些开关，以将差分第一级输出信号引导至第二分频器816或第三分频器817、并将第二级输出信号输出至总线。

在第一场景中，第三控制信号en_div4处于使得第一开关808、第三开关810、第五开关826、第六开关827、第七开关828和第八开关829闭合的状态(例如，低或高)，而第二控制信号en_div2处于使得第二开关809、第四开关811、第九开关833、第十开关832、第十一开关831和第十二开关830断开的状态(例如，低或高)。由于第二开关809和第四开关811断开，因此差分第一级输出信号不会传播超出第二开关809和第四开关811。由于第一开关808和第三开关810闭合，因此差分第一级输出信号被输入至第二分频器816的第一输入节点812和第二输入节点814。

第二分频器816对差分第一级输出信号的频率进行分频，并向总线输出具有作为除以某一数值后的差分第一级输出信号的频率的第一个第二级分频的第一个第二级分频参考信号，作为第二级输出信号。第二分频器816在第二分频器816的第一输出节点818上输出同相(例如，0°相位差)的第一个第二级分频参考信号，在第二分频器816的第三输出节点820上输出正交(例如，与同相信号成90°相位差)的第一个第二级分频参考信号，在第二分频器816的第二输出节点819上输出互补同相(例如，180°相位差)的第一个第二级分频参考信号，以及在第二分频器816的第四输出节点821上输出互补正交(例如，270°相位差)的第一个第二级分频参考信号。由于第五开关826、第六开关827、第七开关828和第八开关829闭合，因此来自第二分频器816的同相的第一个第二级分频参考信号被输出至第一总线线路834；来自第二分频器816的正交的第一个第二级分频参考信号被输出至第二总线线路835；来自第二分频器816的互补同相的第一个第二级分频参考信号被输出至第三总线线路836；以及来自第二分频器816的互补正交的第一个第二级分频参考信号被输出至第四总线线路837。

在第二场景中，第二控制信号en_div2处于使得第二开关809、第四开关811、第九开关833、第十开关832、第十一开关831和第十二开关830闭合的状态(例如，低或高)，而第三控制信号en_div4处于使得第一开关808、第三开关810、第五开关826、第六开关827、第七开关828和第八开关829断开的状态(例如，低或高)。由于第一开关808和第三开关810断开，因此差分第一级输出信号不会传播超出第一开关808和第三开关810。由于第二开关809和第四开关811闭合，因此差分第一级输出信号被输入至第三分频器817的第一输入节点813和第二输入节点815。

第三分频器817对差分第一级输出信号的频率进行分频，并向总线输出具有作为除以某一数值后的差分第一级输出信号的频率的第二个第二级分频的第二个第二级分频参考信号，作为第二级输出信号。第三分频器817在第三分频器817的第一输出节点825上输出同相(例如，0°相位差)的第二个第二级分频参考信号，在第三分频器817的第三输出节点823上输出正交(例如，与同相信号成90°相位差)的第二个第二级分频参考信号，在第三分频器817的第二输出节点824上输出互补同相(例如，180°相位差)的第二个第二级分频参考信号，以及在第三分频器817的第四输出节点822上输出互补正交(例如，270°相位差)的第二个第二级分频参考信号。由于第九开关833、第十开关832、第十一开关831和第十二开关830闭合，因此来自第三分频器817的同相的第二个第二级分频参考信号被输出至第一总线线路834；来自第三分频器817的正交的第二个第二级分频参考信号被输出至第二总线线路835；来自第三分频器817的互补同相的第二个第二级分频参考信号被输出至第三总线线路836；以及来自第三分频器817的互补正交的第二个第二级分频参考信号被输出至第四总线线路837。

在上述的第一场景和第二场景中，来自第二分频器816或第三分频器817的第二级输出信号是多级分频器可以产生的差分分频参考信号的示例。例如，如下所述，图8所示的示例性占空比转换器被配置为接收差分分频参考信号并输出差分占空比转换信号。

在操作的一些方面，同相的第二级输出信号(例如，第一个第二级分频参考信号或第二个第二级分频参考信号)和互补正交的第二级输出信号被分别输入至第四占空比转换器841的第一逆变器inv1的输入节点和第二逆变器inv2的输入节点。第四占空比转换器841在第四占空比转换器841的正的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_ip)845上输出正的同相本地振荡器参考信号。正交的第二级输出信号和互补同相的第二级输出信号被分别输入至第三占空比转换器840的第一逆变器inv1的输入节点和第二逆变器inv2的输入节点。第三占空比转换器840在第三占空比转换器840的负的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_in)844上输出负的同相本地振荡器参考信号。同相的第二级输出信号和正交的第二级输出信号被分别输入至第一占空比转换器838的第一逆变器inv1的输入节点和第二逆变器inv2的输入节点。第一占空比转换器838在第一占空比转换器838的正的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qp)842上输出正的正交本地振荡器参考信号。互补同相的第二级输出信号和互补正交的第二级输出信号被分别输入至第二占空比转换器839的第一逆变器inv1的输入节点和第二逆变器inv2的输入节点。第二占空比转换器839在第二占空比转换器839的负的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qn)843上输出负的正交本地振荡器参考信号。第一占空比转换器838、第二占空比转换器839、第三占空比转换器840和第四占空比转换器841各自所进行的占空比的转换可以例如如参考图12和13所述或以其它方式进行。在一些示例中，正的同相本地振荡器参考信号、负的同相本地振荡器参考信号、正的正交本地振荡器参考信号和负的正交本地振荡器参考信号被输出至混频器。

图9是示出使用图7和8所示的本地振荡器的示例性接收器电路的一部分的图。在图9所示的示例中，第一混频器900具有正的rf输入节点rf_p和负的rf输入节点rf_n(例如，其可以通过rf级电路而连接至天线)，并且具有正的if正交输出节点if_qp和负的if正交输出节点if_qn(例如，其可以连接至bb/lif级电路)。第一混频器900还具有连接至正的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qp)842的第一参考信号输入节点、以及连接至负的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qn)843的第二参考信号输入节点。第二混频器902具有正的rf输入节点rf_p和负的rf输入节点rf_n(例如，其可以通过rf级电路而连接至天线)，并且具有正的if同相输出节点if_ip和负的if同相输出节点if_in(例如，其可以连接至if级电路)。第二混频器902还具有连接至正的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_ip)845的第一参考信号输入节点、以及连接至负的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_in)844的第二参考信号输入节点。

作为其它示例，以下线路可以相匹配：第一占空比转换器838和第二占空比转换器839的输出节点842、843与第一混频器900的输入节点之间的线路；第三占空比转换器840和第四占空比转换器841的输出节点844、845与第二混频器902的输入节点之间的线路；到第一混频器900和第二混频器902的输入节点rf_p和rf_n的线路；以及从第一混频器900和第二混频器902的输出节点if_ip、if_in、if_qp和if_qn起的线路。

在操作的一些方面，在正的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qp)842和负的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qn)843上分别输出来自第一占空比转换器838和第二占空比转换器839的差分正交本地振荡器参考信号，并将该差分正交本地振荡器参考信号输入至第一混频器900中。第一混频器900在正的rf输入节点rf_p和负的rf输入节点rf_n上接收差分rf信号。然后，第一混频器900使用差分正交本地振荡器参考信号来将差分rf信号下变频为差分if正交信号，其中该差分if正交信号在正的if正交输出节点if_qp和负的if正交输出节点if_qn上输出。在操作的一些方面，在正的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_ip)845和负的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_in)844上分别输出来自第四占空比转换器841和第三占空比转换器840的差分同相本地振荡器参考信号，并将该差分同相本地振荡器参考信号输入至第二混频器902中。第二混频器902在正的rf输入节点rf_p和负的rf输入节点rf_n上接收差分rf信号。然后，第二混频器902使用差分同相本地振荡器参考信号来将差分rf信号下变频为差分if同相信号，其中该差分if同相信号在正的if同相输出节点if_ip和负的if同相输出节点if_in上输出。在一些实例中，基带(bb)信号能够以与上述的if信号相同的方式进行处理。

图10是示出使用图7和8所示的本地振荡器的示例性发射器电路的一部分的图。在图10所示的示例中，第一混频器1000具有正的if正交输入节点if_qp和负的if正交输入节点if_qn(例如，其可以连接至bb/lif级电路)。第一混频器1000还具有连接至正的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qp)842的第一参考信号输入节点、以及连接至负的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qn)843的第二参考信号输入节点。第二混频器1002具有正的if同相输入节点if_ip和负的if同相输入节点if_in(例如，其可以连接至if级电路)。第二混频器1002具有连接至正的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_ip)845的第一参考信号输入节点、以及连接至负的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_in)844的第二参考信号输入节点。第一混频器1000和第二混频器1002的第一输出连接在一起，以形成正的rf输出节点(rf_p)1003(例如，其可以通过rf级电路而连接至天线)。第一混频器1000和第二混频器1002的第二输出连接在一起，以形成负的rf输出节点(rf_n)1004(例如，其可以通过rf级电路而连接至天线)。

作为其它示例，以下线路可以相匹配：第一占空比转换器838和第二占空比转换器839的输出节点842、843与第一混频器1000的输入节点之间的线路；第三占空比转换器840和第四占空比转换器841的输出节点844、845与第二混频器1002的输入节点之间的线路；到第一混频器1000和第二混频器1002的输入节点if_ip、if_in、if_qp和if_qn的线路；以及从第一混频器1000和第二混频器1002的输出节点rf_p和rf_n的线路。

在操作的一些方面，在正的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qp)842和负的正交本地振荡器参考信号输出节点(lo_qn)843上分别输出来自第一占空比转换器838和第二占空比转换器839的差分正交本地振荡器参考信号，并将该差分正交本地振荡器参考信号输入至第一混频器1000中。第一混频器1000在正的if正交输入节点if_qp和负的if正交输入节点if_qn上接收差分if正交信号。然后，第一混频器1000使用差分正交本地振荡器参考信号来将差分if正交信号上变频为差分rf信号，其中该差分rf信号在正的rf输出节点(rf_p)1003和负的rf输出节点(rf_n)1004上输出。在操作的一些方面，在正的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_ip)845和负的同相本地振荡器参考信号输出节点(lo_in)844上分别输出来自第四占空比转换器841和第三占空比转换器840的差分同相本地振荡器参考信号，并将该差分同相本地振荡器参考信号输入至第二混频器1002中。第二混频器1002在正的if同相输入节点if_ip和负的if同相输入节点if_in上接收差分if同相信号。然后，第二混频器1002使用差分同相本地振荡器参考信号来将差分if同相信号上变频为差分rf信号，其中该差分rf信号在正的rf输出节点(rf_p)1003和负的rf输出节点(rf_n)1004上输出。

图11是示出占空比转换器的示例性电路实现1100的图。在一些实现中，图8、9和10所示的占空比转换器838、839、840和841可以根据图11所示的示例实现，或者图8、9和10所示的占空比转换器838、839、840和841可以以其它方式实现。

图11所示的示例性电路实现1100包括对称nor逻辑电路。如图11所示，示例性电路实现1100包括第一p型晶体管(例如，p型mosfet)mp1、第二p型晶体管(例如，p型mosfet)mp2、第一n型晶体管(例如，n型mosfet)mn1、以及第二n型晶体管(例如，n型mosfet)mn2。第一p型晶体管mp1和第一n型晶体管mn1的栅极连接在一起，并形成占空比转换器的第一输入节点in1。第一p型晶体管mp1的源极连接至正电源节点vdd，并且第一n型晶体管mn1的源极连接至负电源节点vss。第二p型晶体管mp2和第二n型晶体管mn2的栅极连接在一起，并形成占空比转换器的第二输入节点in2。第二p型晶体管mp2的源极连接至正电源节点vdd，并且第二n型晶体管mn2的源极连接至负电源节点vss。第一p型晶体管mp1、第一n型晶体管mn1、第二p型晶体管mp2和第二n型晶体管mn2的漏极连接在一起，并形成占空比转换器的输出节点out。

在图11所示的示例中，第一p型晶体管mp1和第一n型晶体管mn1形成占空比转换器838、839、840和841的第一逆变器inv1，并且第二p型晶体管mp2和第二n型晶体管mn2形成占空比转换器838、839、840和841的第二逆变器inv2。在操作中，示例性电路实现1100用作nor门。在一些实例中，该示例性电路实现1100中的相对少量的晶体管可以使得电路能够具有针对高频应用的快速响应时间。此外，在一些实例中，示例性电路实现1100可以使得能够实现高频应用中的较宽输出摆动能力，这还可以使得能够实现改进的相位噪声规范。

图12是示出图8的总线上的示例性信号的绘图。图12示出承载在第一总线线路834上的同相信号i(0°)；与同相信号i(0°)成90°异相且承载在第二总线线路835上的正交信号q(90°)；与同相信号i(0°)成180°异相且承载在第三总线线路836上的互补同相信号以及与同相信号i(0°)成270°异相且承载在第四总线线路837上的互补正交信号这些信号可以从第二分频器816或第三分频器817通过各自的开关而被输出至如上所述的第一总线线路834、第二总线线路835、第三总线线路836和第四总线线路837。图11所示的示例性信号具有百分之五十(50％)的占空比。

图13是示出从图8的占空比转换器输出的示例性信号的绘图。图13所示的示例性信号具有百分之二十五(25％)的占空比。图13示出：第四占空比转换器841通过对承载在第一总线线路834上的同相信号i(0°)以及承载在第四总线线路837上的互补正交信号进行nor运算(应用nor布尔逻辑运算)而输出的转换后同相信号i(0°)；第一占空比转换器838通过对承载在第二总线线路835上的正交信号q(90°)以及承载在第一总线线路834上的同相信号i(0°)进行nor运算而输出的转换后正交信号q(90°)；第三占空比转换器840通过对承载在第三总线线路836上的互补同相信号以及承载在第二总线线路835上的正交信号q(90°)进行nor运算而输出的转换后互补同相信号以及第二占空比转换器839通过对承载在第四总线线路837上的互补正交信号以及承载在第三总线线路836上的互补同相信号进行nor运算而输出的转换后互补正交信号

在一般方面，已经说明了本地振荡器。在一些示例中，如上所述，本地振荡器包括用于提供一个或多个优点的特征或组件。

在第一示例中，无线传感器装置包括天线、混频器以及本地振荡器。天线被配置为无线地通信无线信号。混频器通信连接至天线。本地振荡器包括：电压控制振荡器、多级分频器以及占空比转换器。电压控制振荡器的输出节点通信连接至多级分频器的第一级的输入节点。多级分频器的第一级的输出节点通信连接至多级分频器的第二级的输入节点。多级分频器的第一级被配置为选择性地向多级分频器的第一级的输出节点输出来自第一级的多个信号路径至少之一的第一信号，其中该第一级的多个信号路径中的各信号路径被配置为提供具有不同频率(与其它信号路径所提供的信号的频率不同)的信号。多级分频器的第二级被配置为向多级分频器的第二级的输出节点输出来自第二级的多个信号路径至少之一的第二信号，其中该第二级的多个信号路径各自被配置为提供具有不同频率(与其它信号路径所提供的信号的频率不同)的信号。多级分频器的输出节点通信连接至占空比转换器的输入节点。占空比转换器的输出节点通信连接至混频器的输入节点。

在一些情况下，第一示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。天线可被配置为接收无线信号并通过射频节点向混频器发射射频信号，并且混频器可被配置为对射频信号进行下变频。天线可被配置为发射无线信号并通过射频节点从混频器接收射频信号，并且混频器可被配置为将信号上变频为射频信号。

在一些情况下，第一示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。占空比转换器可被配置为输出具有25％的占空比的参考信号。占空比转换器可以包括具有第一输入节点的第一逆变器以及具有第二输入节点的第二逆变器，并且第一逆变器的第一输出节点可以通信连接至第二逆变器的第二输出节点以形成占空比转换器的输出节点。电压控制振荡器可被配置为输出差分原始参考信号；多级分频器可被配置为输出差分分频参考信号；以及占空比转换器可被配置为输出差分占空比转换信号。

在一些情况下，第一示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。多级分频器的第一级可以包括第一级的多个信号路径中的第一信号路径和第二信号路径，并且多级分频器的第二级可以包括第二级的多个信号路径中的第三信号路径和第四信号路径。第一级的多个信号路径中的第一信号路径具有第一开关，并且被配置为输出信号。第一级的多个信号路径中的第二信号路径具有第二开关。第二信号路径被配置为将第一级的输入节点上所输入的输入信号的频率除以大于1的第二除数以形成第二分频信号。第一开关和第二开关被配置为使得：在一个开关闭合的情况下、另一个开关断开，以选择性地输出来自第一信号路径的信号或第二分频信号作为第一信号。第二级的多个信号路径中的第三信号路径具有第三开关。第三信号路径被配置为将第二级的输入节点上所输入的输入信号的频率除以大于1的第三除数以形成第三分频信号。第二级的多个信号路径中的第四信号路径具有第四开关。第四信号路径被配置为将第二级的输入节点上所输入的输入信号的频率除以大于1的第四除数以形成第四分频信号。第三除数与第四除数不同。第三开关和第四开关被配置为使得：在一个开关闭合的情况下、另一个开关断开，以选择性地输出第三分频信号或第四分频信号作为第二信号。

在第二示例中，本地振荡器包括：电压控制振荡器、多级分频器、以及占空比转换器。多级分频器包括第一级和第二级。第一级包括：第一输入节点，其被配置为从电压控制振荡器接收第一参考信号；第一级的一个或多个开关，其被配置为接收第一控制信号；以及第一级电路，其被配置为根据第一参考信号来生成第二参考信号。第一参考信号具有第一射频，并且第二参考信号具有作为第一射频与受第一控制信号控制的第一除数的商的第二射频。第二级包括：第二输入节点，其被配置为从第一级接收第二参考信号；第二级的一个或多个开关，其被配置为接收第二控制信号；以及第二级电路，其被配置为根据第二参考信号来生成第三参考信号。第三参考信号具有作为第二射频与受第二控制信号控制的第二除数的商的第三射频。占空比转换器被配置为接收多级分频器的输出。

在一些情况下，第二示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。占空比转换器可被配置为接收多级分频器的差分输出，并且占空比转换器可以包括具有被配置为接收差分输出的正的信号的第三输入节点的第一逆变器，并且还可以包括具有被配置为接收差分输出的负的信号的第四输入节点的第二逆变器。第一逆变器的第一输出节点通信连接至第二逆变器的第二输出节点以形成占空比转换器的输出节点。第一逆变器可以包括第一p型晶体管和第一n型晶体管，并且第二逆变器可以包括第二p型晶体管和第二n型晶体管。第一p型晶体管具有操作地连接至第一电源节点的源极，并且第一n型晶体管具有操作地连接至第二电源节点的源极。第一p型晶体管的栅极和第一n型晶体管的栅极操作地连接在一起作为第一逆变器的第三输入节点。第二p型晶体管具有操作地连接至第一电源节点的源极，并且第二n型晶体管具有操作地连接至第二电源节点的源极。第二p型晶体管的栅极和第二n型晶体管的栅极操作地连接在一起作为第二逆变器的第四输入节点。第一p型晶体管、第一n型晶体管、第二p型晶体管和第二n型晶体管各自的漏极操作地连接在一起，作为占空比转换器的输出节点。

在一些情况下，第二示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。占空比转换器可被配置为输出具有25％的占空比的参考信号。第一参考信号可以是差分第一参考信号；第二参考信号可以是差分第二参考信号；以及第三参考信号可以是差分第三参考信号。

在一些情况下，第二示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。多级分频器的第一级可以包括第一信号路径和第二信号路径，并且多级分频器的第二级可以包括第三信号路径和第四信号路径。第一信号路径通信连接至第一输入节点，并且包括第一级的一个或多个开关中的第一开关。第一开关可由第一控制信号控制。第二信号路径通信连接至第一输入节点，并且包括第一分频器以及第一级的一个或多个开关中的第二开关。第一分频器被配置为将第一参考信号的第一射频除以大于1的第三除数。第二开关可由第一控制信号的互补信号控制。来自第一信号路径的第一路径信号或来自第二信号路径的第二路径信号是基于控制第一开关和第二开关的第二参考信号。第三信号路径通信连接至第二输入节点，并且包括第二分频器以及第二级的一个或多个开关中的第三开关。第二分频器被配置为将第二参考信号的第二射频除以大于1的第四除数。第三开关可由第二控制信号控制。第四信号路径通信连接至第二输入节点，并且包括第三分频器以及第二级的一个或多个开关中的第四开关。第三分频器被配置为将第二参考信号的第二射频除以大于1且与第四除数不同的第五除数。第四开关可由第三控制信号控制。来自第三信号路径的第三路径信号或来自第四信号路径的第四路径信号是基于控制第三开关和第四开关的第三参考信号。

在第三示例中，从电压控制振荡器向多级分频器的第一级的输入节点输出原始参考信号；从多级分频器的第一级向多级分频器的第二级的输入节点输出第一级参考信号；以及从多级分频器的第二级输出第二级参考信号。第一级参考信号选自多级分频器的第一级中的第一信号路径，并且第一信号路径被配置为产生具有不同频率的信号。第二级参考信号选自多级分频器的第二级中的第二信号路径，并且第二信号路径被配置为产生具有不同频率的信号。

在一些情况下，第三示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。向占空比转换器的输入节点输入第二级参考信号；以及从占空比转换器的输出节点输出占空比转换后的第二级参考信号。使用占空比转换后的第二级参考信号来将低频信号上变频为射频信号。使用占空比转换后的第二级参考信号来将射频信号下变频为低频信号。第二级参考信号可以具有约50％的占空比，并且占空比转换后的第二级参考信号可以具有约25％的占空比。占空比转换器可以包括第一逆变器和第二逆变器，并且第一逆变器的输出和第二逆变器的输出可以通信连接在一起作为占空比转换器的输出节点。第一逆变器和第二逆变器各自可以包括p型晶体管和n型晶体管。p型晶体管具有操作地连接至第一电源节点的源极。n型晶体管具有操作地连接至第二电源节点的源极。p型晶体管的栅极和n型晶体管的栅极操作地连接在一起，并且p型晶体管的漏极和n型晶体管的漏极操作地连接在一起。

在第四示例中，无线传感器装置包括天线、混频器、以及本地振荡器。天线被配置为无线地通信无线信号，并且混频器通信连接至天线。本地振荡器包括电压控制振荡器(vco)、分频器电路、以及通信连接在混频器和分频器电路之间的占空比转换器。分频器电路通信连接在vco和占空比转换器之间。分频器电路包括：输入节点，其被配置为从vco接收vco信号；开关，其被配置为接收相应的控制信号；以及电路，其被配置为根据vco信号来生成参考信号。vco信号具有vco频率，并且参考信号具有作为vco频率与受控制信号控制的除数的商的参考信号频率。

在一些情况下，第四示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。分频器电路被实现为多级分频器。多级分频器包括：第一级，其被配置为选择性地输出来自第一级的多个信号路径至少之一的第一信号，其中该第一级的多个信号路径的各信号路径被配置为提供具有不同频率的信号。多级分频器还包括：第二级，其被配置为选择性地输出来自第二级的多个信号路径至少之一的第二信号，其中该第二级的多个信号路径中的各信号路径被配置为提供具有不同频率的信号。

虽然本说明书包含很多细节，但这些细节不应被解释为对所要求保护的范围的限制，而应被解释为特定于特定示例的特征描述。还可以组合本说明书在单独实现的上下文中所描述的某些特征。相反，在单个实现的上下文中所描述的各种特征还可以单独实现或者以任何合适的子组合实现。

已经描述了很多示例。然而，应当理解，可以进行各种修改。因此，其它实现在所附权利要求书的范围内。