频率合成器和频率合成方法
【专利说明】频率合成器和频率合成方法 【技术领域】
[0001] 本发明所公开的实施例设及一种工作频率（operating化equency)调整方案， 更具体地，设及应用于电子设备（如全数字锁相环（all-digital phase-locked loop, AD化L))中数控振荡器（digitally-controlled oscillator, DCO)的工作频率的调整方 法。 【【背景技术】】
[0002] 锁相环（phase-locked loop,化L)被广泛用于无线通信领域，可W动态地降低接 收信号和本地产生的载波之间的频率偏移。对于深亚微米射频（R巧工艺（process),如 28nm工艺，优选数字锁相环而非模拟锁相环。运是因为数字校准可W缓和该系统的模拟要 求，并提供一些潜在的好处，例如更高的性能、更低的功耗和成本。因此，纯数字电路中实施 的全数字锁相环（AD化L)被广泛应用在深亚微米射频工艺中。
[0003] ADP化的发射器至接收器（Τχ至Rx)的频带噪声规范对于确保移动通信系统的品 质是至关重要的。当Τχ功率为最大电平，而Rx信号功率的灵敏度不足时，可能会发生严格 的场景（stringent scenario)。如下面的表1所示，一些Τχ频带可能具有相对更小的Τχ 频带和Rx频带之间的频带分离化and S巧aration) ( W下称为"Τχ至Rx频带分离"）。例 如，频带2只具有80MHz频带分离。由于Τχ至Rx频带分离不充足，如干扰和串扰问题可能 就会出现在频带2中。
[0004]
阳0化]表1
[0006] 因此，有需要一种创新的ADP化设计，其能够提供足够的Τχ至Rx频带分离W达到 更好的传输性能。 【
【发明内容】
】
[0007] 根据本发明示范性实施例，提供一种频率合成器W及相关方法W解决上述问题。 频率合成器被设置为调整Σ-Δ调制电路的工作频率的频率，W响应于发射功率电平。
[0008] 根据本发明第一方面，提供一种示范性频率合成器。该频率合成器包括数控振荡 器、Σ-Δ调制电路和控制器。数控振荡器被设置为产生振荡时钟。Σ-Δ调制电路被设置 为产生SDM输入到所述DC0。控制器被设置为调整所述SDM电路的工作频率W响应于使用 所述振荡时钟的发射器的发射功率电平。
[0009] 根据本发明第二方面，提供一种示范性频率合成方法。该频率合成方法包含：基于 Σ-Δ调制输入来产生振荡时钟，其中该Σ-Δ调制输入来自频率合成器的SDM电路；化及 调整所述SDM电路的工作频率W响应于利用所述振荡时钟的发送器的发射功率电平。
[0010] 上述频率合成器和频率合成方法可实现所需的Τχ至Rx频带分离，而不提高功率 消耗和/或增加硬件设计的复杂性。 【【附图说明】】 W11] 图1为根据本发明实施例的频率合成器100的方框图。
[0012] 图2为应用到图1所示频率合成器100的SDM工作频率选择方案的示意图。
[0013] 图3为根据本发明实施例的频率合成方法的流程图。
[0014] 图4为根据本发明另一实施例的频率合成器500的方框图。
[0015] 图5为根据本发明另一实施例的频率合成器600的方框图。
[0016] 图6为根据本发明另一实施例的频率合成器700的方框图。
[0017] 图7为根据本发明另一实施例的频率合成器800的方框图。 【【具体实施方式】】
[0018] 在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域中技术人 员应可理解，电子装置制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要 求并不W名称的差异来作为区分元件的方式，而是W元件在功能上的差异来作为区分的准 贝1J。在通篇说明书及权利要求当中所提及的"包含"为开放式的用语，故应解释成"包含但 不限定于"。W外，"禪接"一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描 述第一装置禪接到第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其 他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0019] 为了解决上述问题，一种方法是增加全数字锁相环的Σ-Δ调制（sigma-delta mo化lation，W下简称SDM)工作频率，W保证足够的Τχ至Rx频带分离。例如，SDM工作频 率可W提高到超过极高的频率（例如IGHz)，运肯定满足了最严格的场景；然而，运会在正 常情况下浪费不必要的功率。解决上述问题的另一种方法可W微调数控振荡器的物理分辨 率，运就需要更复杂的设计，因而增加了其中的控制引脚的数量并提高了制造成本。基于W 上观察，本发明提出了一种新颖的设计，其能够提供足够的Τχ至Rx频带分离而无需消耗太 多的功率和/或增加制造成本。本发明技术特征的进一步细节在下面进行描述。
[0020] 图1为根据本发明实施例的频率合成器100的方框图。在一个示例性实施方式中， 频率合成器100可W在全数字锁相环（AD化L)中实施。例如，频率合成器100可W是AD化L 的一部分。另外，频率合成器100可包含在发射器中，该发射器使用频率合成器100的时钟 输出。举例来说，但不是限制，频率合成器100包括数控振荡器（DC0)20、Σ-Δ调制（W下 简称SDM)电路30、控制器40、时间数字转换器（time-to-digital converter, TDC)50、相 位误差产生模块60和环路滤波器70。
[0021] DC0 20被设置为产生射频脚）时钟化Kkf，W及SDM电路30被设置为产生SDM输 入N1到DC0 20。TDC 50被设置为将输入参考时钟CLKuw和反馈时钟CLKpe之间的时间差 转换为成数字信号。反馈时钟CLKw从RF时钟CLKw而得。根据实际的设计考虑，反馈时钟 化Kw可W是射频时钟化K W或射频时钟化K W的分频结果。相位误差产生模块60被设置为 接收数字信号并产生相位误差信号N2。环路滤波器70被设置为接收相位误差信号N2,并 基于所述相位误差信号N2来控制DCO 20的振荡频率。因为本领域技术人员了解上述元件 的功能，详细特征为简洁起见在此省略。
[0022] 在本实施例中，控制器40被设置为调整工作频率Fsdm，W响应于使用RF时钟CLKw 的发射器的发射功率电平Ρτχ。如图1所示，由控制器40为SDM电路30直接调整工作频率 Fsdm。运仅仅是为了说明的目的，而不是限制本发明。在一个例子中，SDM电路30的工作频 率可W从DC0 20的振荡时钟获得，并且控制器40可被设置为改变一除数，该除数被用于调 整SDM电路30的工作频率。运将在稍后与图4相关的段落中描述。
[0023] 请注意，可W根据装置（例如，移动电话）的使用情况、装置的操作环境、从基站分 配给装置的指令、W及装置的省电模式来确定发射功率电平Ρτχ。总之，所述装置可W知道 发射功率电平Ρτχ的情况，而无需实际监测发射功率电平Ρ Τ、。然而，在一些情况下，本发明 可W基于设计考虑来执行监视操作。
[0024] 此外，SDM电路30的工作频率和发射功率电平Ρτχ之间的关系可W被存储作为一 参考W用于内置存储设备（例如存储设备）中的控制器。在运种方式中，可W参考ΤΧ功率 电平和SDM电路30的工作频率之间的关系来用于调整，并且控制器40可W直接获得该关 系而不用进一步执行监视操作。然而，本发明不限于此。对于另一个例子，该关系可W被存 储作为查找表（LUT)、被编程为