[发明专利]可调环形振荡器

说明书

技术领域

本专利文件中所描述的技术一般涉及受控振荡器领域。更具体地，本专利文件描述了一种同时具有粗调和微调输入的可调环形振荡器。

背景技术

诸如压控振荡器(VCO)之类的环形振荡器一般用于通信系统中，尤其是锁相环(PLL)电路中。在许多PLL应用中，经常必需锁定到一个输入频率范围上。例如，2∶1或更高的频率范围并非是罕见的。可调环形振荡器可以例如用于PLL中来覆盖所需频率的范围。

发明内容

根据本文所描述的教导，可调环形振荡器可以包括一个或多个延迟电路，该延迟电路具有一个粗调电路和一个微调电路。作为粗调输入的函数，该粗调电路可以设置最小时延或最大时延之一。作为微调输入的函数，该微调电路可以在最小时延和最大时延之间进行调整。

附图说明

图1是一个具有多个延迟电路的示例可调环形振荡器的框图。

图2是一个用于可调环形振荡器的示例延迟电路的框图。

图3是另一个用于可调环形振荡器的示例延迟电路的框图。

图4是第三个用于可调环形振荡器的示例延迟电路的框图。

图5是另一个示例可调环形振荡器的框图。

图6是一个用于对可调环形振荡器进行粗调的示例数字混合器的示意图。

图7是一个阐述可调环形振荡器的示例操作的图。

图8是一个阐述可调环形振荡器的附加示例操作的图。

具体实施方式

图1是一个示例可调环形振荡器1的框图，该可调环形振荡器具有多个以环形拓扑布置的延迟电路2-6。每个延迟电路2-6实现可控延迟并使信号反相，来共同生成振荡信号。为了获取振荡输出，在环1的周围应有奇数个反相。该合成振荡信号将具有等于延迟总和的两倍的周期。

每个延迟电路2-6中的延迟长度以及因而产生的环形振荡器1的合成操作频率，受微调和粗调输入8、10控制。粗调输入10可以用来选择一个环形振荡器1的频带，微调输入8可以用来在所选择的频带内调谐振荡器频率。例如，粗调输入可以是一个离散输入，其设置成选择振荡器1的操作频带，微调输入可以是一个模拟控制，用于在所选择的频带内连续调谐振荡器1。例如，在压控振荡器(VCO)的情况下，微调输入可以是输入到振荡器的控制电压。在图示实例中，延迟电路2-6中的每个电路的延迟由相同的微调和粗调输入8、10控制。然而，在其他例子中，对于不同的延迟电路可以使用独立的微调和/或粗调输入。

在一个例子中，延迟电路2-6中的每个电路的延迟长度可以是基本相等的，从而提供期望数量的振荡信号相位。此外，包括在环形振荡器中的延迟电路的数量可能影响来自振荡器的可用相位输出。例如，如果需要振荡信号的正交和反相相位，则可能采用偶数个具有基本相等延迟的延迟电路。

在另一个例子中，图1中的延迟电路2-6中的一个或更多个电路可以由具有恒定延迟的电路或设备取代。例如，延迟电路2-6中的一个或多个电路可以由具有恒定门延迟的反相器取代。

图2是一个用于可调环形振荡器的示例延迟电路15的框图。电路15包括粗调电路16和微调电路18。亦包括快速通道20和慢速通道22。该快速和慢速通道20、22可以例如分别是具有更短或更长延迟的电路或电路元件。代替地，慢速通道22可以是具有固定延迟的电路或电路元件，快速通道20可以是旁路该慢速通道22的直接电连接。

作为粗调输入24的函数，粗调电路16混合来自快速通道20和慢速通道22的输出21、23，从而生成粗调输出信号26。粗调电路16可以例如是一个数字混合器，其具有由粗调输入24所选择的离散设置。例如，在粗调输入24处的最小设置可能导致粗调电路16在粗调输出信号26中包括来自快速通道20的时延，在粗调输入24处的最大设置可能导致粗调电路16在粗调输出信号26中包括来自慢速通道22的时延。在最小和最大值之间的粗调设置24可能导致粗调电路16以快速和慢速通道20、22的时延之间的量来延迟粗调输出信号26。

作为微调输入30的函数，微调电路18混合延迟电路输入信号28和粗调输出信号26，从而生成延迟电路输出信号32。微调电路18可以例如是一个模拟混合器，其接收微调输入30处的控制电压，从而以连续的方式控制延迟电路15的时延。在VCO的情况下，例如，微调输入30可以是输入到振荡器的控制电压。

在操作中，粗调电路16为延迟电路15设置最大时延。微调电路18在从固定最小时延到由粗调电路16设定的最大时延范围内调谐延迟电路15的时延。