专利名称：具有频率产生电路的集成电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括频率产生电路的集成电路。
背景技术：
一个示例是广泛使用在RF发送和接收电路中的硅调谐器。为了进一步提高集成度并减小最终消费应用的尺寸和成本，硅调谐器合并了越来越多的特征。镜频抑制(image rejection)自动校准、RF滤波器自动校准或者甚至两个RF流是这种产品的公共特征。这些附加特征要求IC内的至少两个集成振荡器(锁相环)。一个振荡器提供针对混频器功能的本地振荡器，以将RF信号下变频到较低的中频。另一个振荡器用于校准目的和/或用于双流下变频。当用于校准目的时，第二振荡器替换应用RF信号。目的在于使用特定算法来调谐RF滤波器，或者使用振幅和相位校正特征来校准混频器的镜频抑制。无论IC内集成的振荡器的目的是什么，这些振荡器典型地包括若干模块，包括压控振荡器、具有电荷泵的环路滤波器、晶体基准频率电路以及一些分频器。为了向消费者保证器件的功能和性能，应当使用工业测试操作来检查所有模块。例如，利用闭环测试来检查分频器，而且分频器作为独立的分频器。为此，具有已知且精确频率的外部RF信号馈送分频器，并且对输出分频进行测量。然后检查比值(输入频率/输出频率)以确保正确的分频器功能。由安装在工业测试器内的昂贵RF源向专用管脚提供测试期间馈送给器件的分频器的已知且精确频率。这使得测试成本增加，并因此使产品成本增加。由于IC的振荡器通常彼此不接近，需要若干专用测试管脚来馈送分频器(每个振荡器使用一个测试管脚)。这种需求增加了封装的大小和成本。测试硬件必须能够为每个振荡器提供一个测试信号。测试硬件(探针卡或最终测试板)需要基准源信号来馈送测试期间连接至器件的专用测试管脚的分频器。这种连接给测试板增加了硬件，例如RF电缆、用于匹配的组件、RF开关和/或分路器。这些硬件元件占用了印刷电路板上的空间。因此对同时测试若干设备(所谓的多位置测试)有限制，这是因为应当针对同时测试的每个位置复制用于一个器件的硬件，并且探针卡或最终测试板上的空间是有限的。硅调谐器内部振荡器通常在非常高的频率(6到9GHz)下工作。因此，也应当在相同的频率范围下对分频器进行测试，以正确地检查功能。另一方面，测试器RF源限于6GHz 或者甚至限于3GHz。因此，当使用测试器所提供的外部RF基准信号时，并不在分频器的工作频率下测试分频器，而是在工业测试器上可用的最大频率下测试。这种限制损害了产品质量。 因此，能够看出，存在与转化成产品成本的工业测试成本有关的问题。具体地，当
前测试方法需要昂贵的测试器、专用测试管脚，并且限制了能够同时执行的多个测试的数目。
发明内容
根据本发明，提供了一种至少包括第一和第二频率产生电路的集成电路，其中，每个频率产生电路包括基准频率源；压控振荡器；以及反馈控制电路，用于控制压控振荡器以提供期望的输出频率信号，其中，集成电路包括开关装置，用于将第一频率产生电路的压控振荡器的输出切换到第二频率产生电路的反馈控制电路中，以提供用于测试第二频率产生电路的反馈控制电路的一个或多个组件的测试信号。本发明提供了一种布置，该布置中的一个集成振荡器用于对另一集成振荡器的电路进行馈送，以用于测试目的。因此由被测器件本身实现用于测试的基准频率。这种解决方案去除了对昂贵外部信号发生器的需求。不需要测试管脚将外部RF 源连接至分频器，并且在测试板上不需要特定硬件。由于在测试硬件上可用的空间更大，这实现了更多位置测试。此外，在分频器的工作频率下测试分频器，这是因为基准信号目前由在相同频率范围下工作的类似振荡器来提供。这提高了测试质量，从而提高了最终产品的质量。每个频率产生电路的反馈控制电路可以包括分频器，对压控振荡器输出进行分频；比较器，将分频器输出与基准频率相比较，其中比较器的输出用于控制压控振荡器。因此，频率产生电路包括具有锁相环的本地振荡器。分频器是可以测试的组件的一个示例，并且理想地在与该组件所工作的频率接近的频率下测试该组件。开关装置然后用于将第一频率产生电路的压控振荡器的输出切换到第二频率产生电路的分频器。提供针对第二频率产生电路的分频器输出信号的输出。这提供了用于分析的信号。基准频率源可以包括晶体振荡器。集成电路可以包括调谐器，其中，将第一频率产生电路的压控振荡器的输出提供给混频器，混频器用于对RF输入信号进行混频，以产生中频输出信号。在一个示例中，优选地，将第二频率产生电路的压控振荡器的输出提供给前端电路，该前端电路用于在混频RF输入信号之前对该RF输入信号进行处理。这提供了具有分离校准振荡器的调谐器。在另一示例中，集成电路包括双流调谐器，其中，将第一和第二频率产生电路的压控振荡器的输出提供给相应的混频器，每个混频器用于对RF输入信号流进行混频，以产生中频输出信号流。本发明还提供了一种测试集成电路的第二频率产生电路的一个或多个组件的方法，所述集成电路具有第一和第二频率产生电路，所述方法包括将第一频率产生电路的输出切换到第二频率产生电路的反馈控制电路中，以提供用于测试第二频率产生电路的反馈控制电路的一个或多个组件的测试信号；以及分析反馈控制电路的一个或多个组件对测试信号的响应。
现在参照附图描述本发明的示例，在附图中图1示出了使用两个本地振荡器的第一已知集成电路；图2示出了使用两个本地振荡器的第一已知集成电路；图3示出在本地振荡器中使用的组件的示例；图4示出了测试本地振荡器的组件(在该示例中为分频器)的已知方式；以及图5示出了本发明的集成电路。
具体实施例方式本发明提供了一种至少包括第一和第二频率产生电路的集成电路。第一频率产生电路的输出可切换到第二频率产生电路的反馈控制电路中，以提供用于测试第二频率产生电路的反馈控制电路的一个或多个组件的测试信号。本发明涉及具有若干本地振荡器的任何器件。图1示出了具有一些校准特征的已知单流硅调谐器。如图所示，调谐器具有两个振荡器；用于下混频功能的本地振荡器1，以及用于处理前端电路模块3中的RF输入，和/或校准混频器4的校准振荡器2。校准例如可以包括调谐前端电路模块中的滤波器。作为一个示例，调谐可以针对具有振幅和相位失配校正的镜频抑制校准。图2示出了具有多个本地振荡器的调谐器的第二示例，以实现双流系统。两个振荡器使用la、lb来表示，每个振荡器用作馈送混频器的主本地振荡器。本发明涉及有至少两个本地振荡器的任何集成电路，并且不限于上述两个示例。在图3中示意性示出了组成本地振荡器的组件。晶体10提供特定应用(例如，外部表面安装器件)所需的调谐器基准频率。将信号提供给频率和相位比较器(FPC) 12。集成压控振荡器14产生输出信号，该输出信号由分频器16 (假定是要进行测试的器件)进行分频，并然后将该分频信号馈送至频率和相位比较器。FPC将晶体基准信号与VCO分频信号进行比较，并且向电荷泵18提供控制信号。然后对电荷泵的输出信号进行滤波以驱动VC0。比较器、分频器和电荷泵/滤波器共同定义反馈控制电路，并且实现锁相环。输出频率等于晶体频率乘以分频器实现的分频比。晶体振荡器在其输出处还可以具备基准分频器，这是标准锁相环架构中已知的另一种可能性。当利用传统测试方法来检查分频器时，实现图4所示的连接。用通过测试管脚提供的较低频率外部测试信号20来代替通常连接至分频器的 VCO信号19。这是通过工业测试器的昂贵RF选项来提供的。使用从分频器接收输出22的计数器对分频后的信号进行测量。为了以外部基准信号来馈送分频器，在器件封装上需要专用测试管脚(每个本地振荡器使用一个测试管脚)，因此增加了产品成本，尤其是在将若干振荡器集成在IC中的情况下。从工业测试器连接器到测试管脚的连接还占用了测试板上的空间，因此限制了多位置测试的数量。防止相同测试程序运行期间同时对若干器件的测试阻碍了测试成本降低，因此还增加了产品成本。本发明提供了一种用已经集成在产品内的另一振荡器的输出来代替外部基准信号的架构。在图5中示出了本发明的方法。调谐器包括两个本地振荡器50a、50b，每个本地振荡器50a、50b具有图3的配置。 使用如图3中的相同附图标记，其中，后缀“a”表示第一本地振荡器50a的组件，后缀“b” 表示第二本地振荡器50b的组件。如图5所示，本地振荡器50a向第二本地振荡器50b的分频器16b的输入提供稳定且已知的基准信号。第一本地振荡器50的集成压控振荡器输出连接至第二振荡器的分频器16b的输入，因此代替了 VCO 14b的信号。假定分频器也是要测试的器件。仅在分频器的工业测试期间激活的特殊测试模式应当控制集成VCO 14b与提供基准信号的另一振荡器的VCO 14a的输出之间的开关。在测试模式下，将VCO 1 的输出提供该分频器16b，而在正常应用模式下，将VCO 14b的输出提供给分频器16b。所需的开关和用于控制开关的连接集成在产品内部。不再需要专用测试管脚，允许使用更小的封装。取而代之，测试模式由IC控制器来实现，并且将发起测试模式的所需控制信号提供给IC的现有控制管脚。该器件例如用I2C总线来控制，I2C总线也可以用于选择测试模式，包括通过本发明实现的测试模式，从而去除了对附加测试管脚的需要。执行的测量保持不变使用输出22b处的频率计数器来测量分频器16b的输出频率。然后可以验证比值(输入频率/输出频率)以确保正确的分频器功能。该布置去除了提供RF基准信号的昂贵测试器选项的需要，也避免了在测试板上添加特定测试硬件(线缆、开关、分路器、匹配)，实现了更多的多位置测试。对降低测试成本从而降低产品成本做出了极大的贡献，并且提高了容限。工业测试器所提供的外部基准信号的频率限于6GHz，甚至通常限于仅3GHz。硅调谐器VCO在6到9GHz的范围内工作，并且分频器输入也是如此。因此，使用外部基准不允许在分频器工作条件下测试分频器。上述布置克服该问题，这是由于基准信号由IC的另一 VCO提供，该另一 VCO在与测试的分频器相同的频率范围内工作.在产品包含两个振荡器的情况下，两个振荡器都应具备这样的测试模式。因此，两个振荡器50a、50b的角色可以相反，并且可以切换电路以向分频器16a提供第二振荡器50b 的VCO输出。如果产品包含多于两个振荡器，则应当实现正确的连接以利用提供基准信号的另一本地振荡器测试每个分频器。振荡器可以成对布置，但是可以在测试的振荡器与提供RF测试信号的振荡器之间使用其他映射。具有上述实施例的本发明目的在于降低工业测试成本并且提高产品质量。本发明特别关注于具有若干集成本地振荡器的产品中的分频器测试。本发明可以使用在具有一个主振荡器和用于校准目的(RF滤波器、镜频抑制改进)的副振荡器的硅调谐器(例如， TDA18271)中。本发明也可以在双路径硅调谐器(例如，TDA18255)(—个窄通道路径和一个宽通道路径，需要两个混频器和两个振荡器)中使用。类似地，本发明还可以应用于全双流硅调谐器(例如，TDA18260)。本地振荡器可以用于发射机和接收机中的信号上变频和下变频，并且本发明可以应用于本地振荡器电路的所有用途。
上述示例描述了对锁相环的分频器的测试。然而，也可以使用RF信号来测试其他组件(例如，FPC和VC0)。此外，可以使用不同的频率产生电路(并非所描述的PLL本地振荡器)。在上述示例中，每个本地振荡器具有晶体振荡器形式的基准频率源。然而，基准频率可以是任何形式的基准信号，例如，压控晶体振荡器(VCXO)提供的基准信号、另一 IC提供的基准信号、或事实上由任何外部提供的基准信号。在外部提供的基准信号的情况下，IC 的“基准频率源”则是输入管脚，将基准频率信号提供给该输入管脚。因此应当相应地理解权利要求。本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时通过研究附图、公开和所附权利要求能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤的存在。在互不相同的从属权利要求中阐述的特定措施并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应视为对范围进行限制。
权利要求
1.一种至少包括第一和第二频率产生电路(50a，50b)的集成电路，其中，每个频率产生电路包括基准频率源(10a, 10b)；压控振荡器(14a，14b)；以及反馈控制电路(12a，16a，18a ;12b，16b，18b)，用于控制压控振荡器(14a, 14b)以提供期望的输出频率信号，其中，所述集成电路包括开关装置，用于将第一频率产生电路(50a)的压控振荡器 (14a)的输出切换到第二频率产生电路(50b)的反馈控制电路(12b，16b，18b)中，以提供用于测试第二频率产生电路(50b)的反馈控制电路的一个或多个组件的测试信号。
2.根据权利要求1所述的集成电路，其中，每个频率产生电路的反馈控制电路(12a， 16a, 18a ；12b, 16b，18b)包括分频器(16a, 16b)，对压控振荡器输出进行分频；以及比较器 (1 ，12b)，将分频器输出与基准频率相比较，其中比较器(12a，12b)的输出用于控制压控振荡器(14a，14b)。
3.根据权利要求2所述的集成电路，其中，所述开关装置用于将第一频率产生电路 (50a)的压控振荡器(14a)的输出切换到第二频率产生电路(50b)的分频器(16b)。
4.根据权利要求3所述的集成电路，包括输出02b)，向所述输出(22b)提供第二频率产生电路(50b)的分频器输出信号。
5.根据权利要求2、3或4所述的集成电路，其中，比较器(12a，12b)包括相位和频率比较器。
6.根据前述权利要求中任一项所述的集成电路，其中，基准频率源包括晶体振荡器 (10a,10b)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的集成电路，包括调谐器，其中，将第一频率产生电路(50a)的压控振荡器(14a)的输出提供给混频器G)，所述混频器(4)用于对RF输入信号进行混频，以产生中频输出信号。
8.根据权利要求7所述的集成电路，其中，将第二频率产生电路(50b)的压控振荡器 (14b)的输出提供给前端电路(3)，所述前端电路C3)用于在对RF输入信号进行混频之前处理该RF输入信号。
9.根据权利要求1到7中任一项所述的集成电路，包括双流调谐器，其中，将第一和第二频率产生电路的压控振荡器(14a，14b)的输出提供给相应的混频器Ga，4b)，相应的混频器(如，4b)用于对一个RF输入信号流进行混频，以产生中频输出信号流。
10.根据前述权利要求中任一项所述的集成电路，其中，开关装置包括用于选择被切换到反馈控制电路中的信号的开关。
11.一种测试集成电路的第二频率产生电路(50b)的一个或多个组件的方法，所述集成电路具有第一和第二频率产生电路(50a，50b)，所述方法包括将第一频率产生电路(50a)的输出切换到第二频率产生电路(50b)的反馈控制电路 (12b，16b，18b)中，以提供用于测试第二频率产生电路(50b)的反馈控制电路的一个或多个组件的测试信号；以及分析反馈控制电路的一个或多个组件对测试信号的响应。
12.根据权利要求11所述的方法，包括对分频器(16b)进行测试。
13.根据权利要求12所述的方法，包括将第一频率产生电路(50a)的压控振荡器 (14a)的输出切换到第二频率产生电路(50b)的分频器(16b)。
全文摘要
本发明提供了一种至少包括第一和第二频率产生电路的集成电路，其中，每个频率产生电路包括基准频率源；压控振荡器；以及反馈控制电路，用于控制压控振荡器以提供期望的输出频率信号。将第一频率产生电路的压控振荡器的输出切换到第二频率产生电路的反馈控制电路中，以提供用于测试第二频率产生电路的反馈控制电路的一个或多个组件的测试信号。
文档编号H03L7/18GK102355259SQ20111013375
公开日2012年2月15日 申请日期2011年5月18日 优先权日2010年5月21日
发明者弗朗索瓦丝·勒菲弗 申请人:Nxp股份有限公司