[发明专利]具有步进控制的多模式振荡电路系统

说明书

公开了一种用于实现具有步进控制的多模式振荡电路系统的装置。在一个示例方面中，多模式振荡电路系统包括谐振器，该谐振器耦合到第一振荡器和第二振荡器。多模式振荡电路系统被配置为选择性地处于第一配置或第二配置，在第一配置中，第一振荡器处于活动状态而第二振荡器处于非活动状态，在第二配置中，第一振荡器处于非活动状态而第二振荡器处于活动状态。该装置还包括步进控制电路，该步进控制电路耦合到多模式振荡电路系统。步进控制电路被配置为使得第一振荡器从非活动状态切换到活动状态，并且基于第一振荡器处于活动状态来以增量地增加第一振荡器的第一增益，以使得多模式振荡电路系统能够从第二配置过渡到第一配置。

根据35 U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求于2019年5月23日提交的题为“具有步进控制的多模式振荡电路系统”的非临时申请号16/420,723的优先权，该申请已转让给其受让人并且在此通过引用明确并入本文。

技术领域

本公开一般涉及时钟生成，更具体地，涉及具有步进控制的多模式振荡电路系统，用于在利用不同振荡器的不同配置之间平滑过渡。

背景技术

电子设备使用射频(RF)信号来传达信息。这些射频信号使得用户能够与朋友交谈、下载信息、分享图片、远程控制家用设备、接收全球定位信息、采用雷达进行检测和跟踪或收听广播电台。为了生成这些射频信号，电子设备可以包括生成时钟信号的时钟生成器。时钟信号提供稳定的频率参考，其用于执行无线通信。例如，时钟信号可以提供给混频器用于频率转换(例如，上变频或下变频通信信号)或锁相环用于生成具有不同稳定频率参考的另一信号。

由于对时钟信号的依赖，时钟信号中的任何频率误差或噪声都会直接影响通信质量和性能。在一些情况下，使用时钟信号执行的操作还可能会增加时钟信号的频率误差或噪声的幅度。如此，时钟信号中的噪声在某个预先确定的阈值内是重要的。一种特定类型的噪声是相位噪声，该相位噪声表示时钟信号的相位的随机波动。高水平的相位噪声可能会增加接收器的整体本底噪声，从而减小电子设备的灵敏度或动态范围。这使得电子设备检测较弱信号或源自较远距离的信号更具挑战性。

时钟生成器的相位噪声性能可能取决于包括功耗和部件类型在内的许多因素。更好的相位噪声性能通常通过更高的功耗或通过利用更大尺寸的部件来实现。前者在电池使用方面是昂贵的，而后者在设备成本方面是昂贵的。更进一步地，不同的通信标准可能与不同的相位噪声阈值相关联。如果电子设备支持多种通信标准(例如，蜂窝、全球定位系统(GPS)、Wi-Fi^TM或蓝牙^TM)，则时钟生成器的设计可能必须支持多于一个的相位噪声阈值。总体而言，设计支持多种通信标准、节省功率并且物理适配在指定空间内的时钟生成器变得具有挑战性。

发明内容

公开了一种实现具有步进控制的多模式振荡电路系统的装置。时钟生成器使用多模式振荡电路系统生成时钟信号，该多模式振荡电路系统包括单独耦合到谐振器的两个或更多个振荡器。在第一配置中，多模式振荡电路系统在第一振荡器处于活动状态和第二振荡器处于非活动状态的情况下进行操作。在第二配置中，多模式振荡电路系统在第一振荡器处于非活动状态而第二振荡器处于活动状态的情况下操作。

在一些情形下，振荡器被设计为具有不同的性能特点。比如，相对于第二振荡器，第一振荡器可以产生较低数量的相位噪声。然而，相对于第一振荡器，第二振荡器可以消耗更少的功率。如此，可以基于无线收发器的操作模式来适当选择多模式振荡电路系统的配置。然而，两个或更多个配置之间的突然切换会对使用多模式振荡电路系统生成的时钟信号产生不利影响。