针对锁相环的基于频率的偏置电压缩放制造技术

本公开涉及针对锁相环的基于频率的偏置电压缩放。锁相环系统包括偏置电压调整电路和将经平滑的核心电压输出到振荡器的电压调节器。偏置电压调整电路被配置为至少基于振荡器的目标频率来计算经缩放的偏置点。电压调节器被配置为：输入i)经缩放的偏置电压以及ii)所选择的核心电压，其中所选择的核心电压是基于振荡器的目标操作频率被选择的；以及生成经平滑的核心电压以输出至振荡器。

【技术实现步骤摘要】
针对锁相环的基于频率的偏置电压缩放
本公开涉及锁相环，并且更具体地，涉及针对锁相环的基于频率的偏置电压缩放。
技术介绍
锁相环(PLL)可以为各种应用提供精确的时序生成和对准，如时钟生成或时钟数据恢复。数字锁相环(DPLL)是传统PLL的可行替代方案，其中可以使用数字环路滤波器来替代模拟组件。例如，全数字锁相环(ADPLL)被设计为全部利用数字技术，并且可以包括相位频率检测器、环路滤波器、振荡器和分频器。与其他DPLL一样，ADPLL利用高频时钟源，因为它们不提供真正的频率合成。因此，振荡器是调谐DPLL的重要组件，调谐DPLL可能涉及粗调谐和微调谐操作。由振荡器输出的信号的频率是由一个或多个调谐电容器阵列(例如，用于开环频带调整的一个阵列和用于闭环调谐的另一阵列)来调节的。例如，可以利用由二进制编码所控制的电容器来实现粗调谐(例如，调谐用于频带调整的电容器阵列)，其中粗调谐处理选择频带。在针对目标操作频率的锁定操作阶段期间并且在粗调谐后，粗调谐保持不变，通过微调谐操作(例如，设置用于锁定锁相环的微调谐域)来增强锁相环的频率分辨率，以补偿粗调谐中的错误并且并将振荡器锁定在目标频率处。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，提供一种锁相环系统，包括：偏置电压调整电路，被配置为至少基于振荡器的目标频率来计算经缩放的偏置电压；电压调节器，被配置为：输入经缩放的偏置电压和所选择的核心电压，其中，核心电压是基于振荡器的目标操作频率来选择的；生成经平滑的核心电压；以及将经平滑的核心电压提供给振荡器。根据本公开的另一个方面，提供了一种方法，包括：至少基于振荡器的目标频率来针对电压调节器缩放基极偏置电压，电压调节器将经平滑的核心电压施加到振荡器；以及将经缩放的偏置电压施加到电压调节器。根据本公开的另一个方面，提供了一种锁相环系统，包括：振荡器，被配置为：输入经平滑的核心电压；基于经平滑的核心电压来选择操作点；以及在所选择地操作点处操作以生成具有处于与操作点相关联的频带内的频率的信号；电压调节器，被配置为：输入经缩放的偏置电压和所选择的核心电压，其中，核心电压是基于振荡器的目标频率来选择的；生成经平滑的核心电压；以及将经平滑的核心电压提供给振荡器；以及偏置电压调整电路，被配置为：至少基于目标频率来计算经缩放的偏置电压。根据本公开的另一个方面，提供了一种设备，包括：用于至少基于振荡器的目标频率来针对电压调节器缩放基极偏置电压的装置，其中，电压调节器将经平滑的核心电压施加到振荡器；以及用于将经缩放的偏置电压施加到电压调节器的装置。根据本公开的另一个方面，提供了一种或多种机器可读介质，包括存储在上面的多个指令，多个指令响应于被执行使得机器执行本文所描述的方法。附图说明图1示出了根据所描述的各种方面的示例性锁相环系统，该系统包括被配置为缩放用于各个PLL的偏置电压的偏置电压调整电路。图2示出了根据所描述的各种方面的另一示例性锁相环系统，该系统包括被配置为基于粗调谐值来缩放各个PLL的偏置电压的偏置电压调整电路。图3示出了根据所描述的各种方面的用于锁相环系统中基于频率的PLL偏置电压缩放的示例性方法的流程图。图4示出了根据所描述的各种方面的用于锁相环系统中基于粗调谐值的PLL偏置电压缩放的另一示例性方法的流程图。图5示出了根据所描述的各种方面的示例性偏置电压缩放曲线。图6示出了根据所描述的各种方面的示例性用户设备装置，该用户设备装置包括利用基于频率的偏置电压缩放的PLL系统。具体实施方式PLL生成具有与基于振荡器或振荡器电路的输入信号的相位相关的相位的输出信号。本文公开的基于频率的偏置电压缩放可以利用振荡器(例如，数控振荡器(DCO)、压控振荡器(VCO)等)操作来例如用于多个不同频率的合成操作。所讨论的锁相环系统可以操作来合成或同步信号，其可以跟踪输入频率或相位并产生几倍于输入频率的频率或相位。当目标频率首先被选定时，选择与振荡器的选定目标频率相关联的核心电压。核心电压是施加到振荡器的核心的电压。然后PLL经历粗调谐处理，该处理在开环配置中或在PLL被锁定或锁存以产生均匀或恒定的输出之前的操作状态下执行。在粗调谐期间，确定粗调谐(CT)值(也被称为粗调谐控制字CCW)，该CT值控制振荡器的粗调谐阵列中的电容器的启用和禁用。PLL然后响应于输入和输出频率被可操作地设置成近似相同的频率而被锁定，其中，PLL的反馈回路被闭合。反馈回路一旦闭合，通过微调谐电容器阵列进行微调谐调整。节省收发器中的电流消耗对延长用户设备装置的运行时间至关重要。锁相环(PLL)是设备的收发器的重要组成部分，在收发器中它们被用于产生时钟信号和载波。收发器中的每个PLL中的振荡器消耗大量电流。例如，根据目标频率而变化的核心电压通常是由电压调节器产生的，电压调节器输入偏置电压和所选核心电压并将恒定平滑的核心电压输出至振荡器核心。因此，用于电压调节器的偏置电压是振荡器的功耗的一个组成部分。选择与电压调节器将输出的核心电压相近的偏置电压有几个好处。一个原因是保持偏置电压尽可能低能够节省电能。另一个原因是电压调节器的输出的质量可能随着核心电压接近调节器的“压降(dropoutvoltage)”(这是通过调节器上的电压压降而减小的偏置电压)而改善。现在将参考附图描述本公开，其中类似的参考编号通篇被用来指类似的元件，并且其中示出的结构和设备不一定按比例绘制。如本文所利用的，术语“组件”、“系统”、“接口”、“电路”等旨在指代计算机相关的实体、硬件、软件(例如，在执行中)、和/或固件。例如，电路系统可以是电路、处理器、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行文件、程序、存储设备和/或具有处理设备的计算机。使用示例性词语旨在以具体方式来呈现概念。如在本申请中所使用的，词语“或”旨在表明包含性的“或”而不是排他性的“或”。即，除非以其他方式指定，或从上下文中是清楚的，否则“X采用A或B”旨在表明任意自然包含性的排列。即，如果X采用A；X采用B；或X采用A和B，则“X采用A或B”满足任意前述实例。此外，本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”应当一般地被解释为表明“一个或多个”，除非以其他方式指定，或从上下文中清楚地指向单数形式。此外，在某种程度上，具体实施例和权利要求中使用了术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“具备”、或它们的变型，这样的词语类似于词语“包括”的方式表示是包含性的。考虑到上文所述的缺陷和持续的目标，本文描述了针对包括基于频率的偏置电压缩放的PLL的各种方面。PLL的基极偏置电压可以至少基于振荡器的目标频率而被缩减。这使得在目标频率相对较高时能够利用低偏置电压，从而节省功率并提高核心电压质量。图1示出了包括一个或多个PLL110和偏置电压调整电路120的一个实施例的PLL系统100。PLL110包括电压调节器114和振荡器116。电压调节器114产生施加到振荡器116的核心的核心电压VCORE。VCORE稳定并且恒定对振荡器116的操作而言是重要的。为此，电压调节器114被配置为将偏置电压VBIAS的一部分作为VCORE输出。经电压调节器114平滑的核心电压是VBIAS。VBIAS是基于振荡器116的期望操作点(例如，频带)而被选择的。在一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锁相环系统，包括：偏置电压调整电路，被配置为至少基于振荡器的目标频率来计算经缩放的偏置电压；电压调节器，被配置为：输入所述经缩放的偏置电压和所选择的核心电压，其中，所述核心电压是基于所述振荡器的目标操作频率来选择的；生成经平滑的核心电压；以及将所述经平滑的核心电压提供给所述振荡器。

【技术特征摘要】
2016.06.28 US 15/194,9991.一种锁相环系统，包括：偏置电压调整电路，被配置为至少基于振荡器的目标频率来计算经缩放的偏置电压；电压调节器，被配置为：输入所述经缩放的偏置电压和所选择的核心电压，其中，所述核心电压是基于所述振荡器的目标操作频率来选择的；生成经平滑的核心电压；以及将所述经平滑的核心电压提供给所述振荡器。2.根据权利要求1所述的锁相环系统，其中，所述偏置电压调整电路被配置为通过以下操作来计算所述经缩放的偏置电压：基于所述目标频率来确定缩减项；以及从与所述振荡器相关联的基极偏置电压中减去所述缩减项。3.根据权利要求1至2中任意项所述的锁相环系统，其中，所述偏置电压调整电路被配置为通过以下操作来计算所述经缩放的偏置电压：确定与所述目标频率相关联的粗调谐CT值；以及至少基于所述CT值来计算所述经缩放的偏置电压。4.根据权利要求3所述的锁相环系统，其中，所述偏置电压调整电路被配置为通过以下方式计算所述经缩放的偏置电压：基于所述CT值来确定缩减项；以及从与所述振荡器相关联的基极偏置电压中减去所述缩减项。5.根据权利要求1至2中任意项所述的锁相环系统，其中，所述偏置电压调整电路被配置为：当所述目标频率高于阈值时确定缩减项等于零。6.根据权利要求1至2中任意项所述的锁相环系统，包括：存储介质，被配置为存储参数值，所述参数值定义作为一系列递减的目标频带的函数的一系列增加的缩减项增量；并且其中，所述偏置电压调整电路被配置为读取所存储的参数值并且使用所述参数值来计算所述缩减项。7.根据权利要求1至2中任意项所述的锁相环系统，其中，所述存储介质包括静态随机存取存储器。8.根据权利要求1至2中任意项所述的锁相环系统，其中，所述电压调节器包括低压降调节器。9.一种方法，包括：至少基于振荡器的目标频率来针对电压调节器缩放基极偏置电压，所述电压调节器将经平滑的核心电压施加到所述振荡器；以及将经缩放的偏置电压施加到所述电压调节器。10.根据权利要求9所述的方法，其中，缩放所述基极偏置电压包括：基于所述目标频率来确定缩减项；以及从与所述振荡器相关联的基极偏置电压中减去所述缩减项。11.根据权利要求9至10中任意项所述的方法，其中，缩放所述基极偏置电压包括：确定与所述目标频率相关联的粗调谐CT值；以及至少基于所述CT值来计算所述经缩放的偏置电压。12.根据权利要求11所述的方法，其中，缩放所述基极偏置电压包括：基于所述CT值来确定缩减项；以及从与所述振荡器相关联的基极偏置电压中减去所述缩减项。13.根据权利要求9至10中任意项所述的方法，其中，缩放所述基极偏置电压包括：当所述目标频率高于阈值时确定缩减项等于零。14.根据权利要求9至10中任意项所述的方法，还包括：存储参数值，所述参数值定义作为一系列递减的目标频带的函数的一系列...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·罗伊特迈耶，托马斯·古施泰特，赫维希·迪特尔斯坦毛瑞尔，克利斯汀·维克帕勒克，
申请(专利权)人：英特尔IP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US