补偿晶体振荡器的频率变化以及相关系统、方法和设备技术方案

本公开的系统、方法和设备整体涉及补偿提供给时钟跟踪环路的参考信号由于温度引起的频率误差。提供参考信号的晶体振荡器的误差特性用于补偿可能的频率误差。本发明专利技术公开了其他系统、方法和设备。方法和设备。方法和设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】补偿晶体振荡器的频率变化以及相关系统、方法和设备
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求于2018年6月6日提交的名称为“COMPENSATING FOR FREQUENCY VARIATION OF A CRYSTAL OSCILLATOR AND RELATED SYSTEMS,METHODS AND DEVICES”的待审的美国临时专利申请62/681,506的申请日的权益，并且要求于2019年1月4日提交的名称为“COMPENSATING FOR FREQUENCY VARIATION OF A CRYSTAL OSCILLATOR AND RELATED SYSTEMS,METHODS AND DEVICES”的待审的美国专利申请16/240,357的申请日的权益，该申请还要求美国临时专利申请62/681,506的优先权，以上申请各自的内容和公开据此全文以引用方式并入本文。


[0003]本公开的实施方案整体涉及时钟跟踪环路，诸如锁相环(PLL)和延迟锁相环(DLL)，并且更具体地讲，一些实施方案涉及解决晶体振荡器由于温度引起的频率变化。

技术介绍

[0004]锁相环在无线通信中的一个用途是在发射期间提供本地振荡器上变频，并且在接收期间提供下变频。一般来讲，在锁相环(PLL)中，比较两个输入信号的相位，并且产生与它们的相位之间的差值成比例的误差信号。误差信号被低通滤波并用于以输出信号频率驱动压控振荡器(VCO)。输出信号频率可通过分频器被反馈作为输入信号之一(换句话讲，负反馈回路)。<br/>[0005]如果输入信号之一是参考信号(即，具有保持基本上恒定的频率)，并且输出信号的频率从该参考频率偏移，则相位误差信号将改变(例如，电压信号的振幅变高)，这在相反方向上驱动输出信号的频率，从而减小相位差和相位误差信号。因此，输出信号的频率变为“锁定”到参考信号的频率。
[0006]参考信号可以从晶体振荡器生成的信号中得出，该晶体振荡器通常具有在特定温度范围内提供非常稳定的频率的特性。然而，如果温度超出晶体的操作范围，则晶体可开始表现出频率变化，即，晶体振荡的频率可能与其标准频率或操作频率(或标准频率/操作频率范围)不同。方差的大小被称为频率误差。
[0007]因此，本公开的专利技术人看到对解决晶体振荡器由于温度引起的频率变化的技术、系统和设备的需要。
附图说明
[0008]通过结合下文的详细描述和附图的概要描述，本公开的实施方案的目的和优点对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。专利或申请文件包含至少一张彩色附图。专利局将根据必要费用的请求和支付提供具有彩色附图的本专利或专利申请公开的副本。
[0009]图1A和图1B是在锁相环中用于参考信号的典型晶体振荡器由于温度引起的频率变化的曲线图；
[0010]图2是根据本公开的实施方案的包括频率变化补偿的锁相环的框图；
[0011]图3A和图3B是根据本公开的实施方案的用于频率误差补偿的过程的流程图；
[0012]图3C是根据本公开的实施方案的用于确定频率误差补偿的插值过程的流程图。
[0013]图4是根据本公开的实施方案的包括频率变化补偿和校准的锁相环的框图；
[0014]图5A和图5B是根据本公开的实施方案的用于频率变化补偿和校准的过程的流程图；
[0015]图6是根据本公开的实施方案的在温度补偿之后没有频率校准的锁相环中用于参考信号的晶体振荡器的由于温度引起的频率变化的曲线图；
[0016]图7是根据本公开的实施方案的在具有频率校准和温度补偿的锁相环中用于参考信号的晶体振荡器的由于温度引起的频率变化的曲线图；
[0017]图8是根据本公开的实施方案的包括经温度补偿的本地振荡器电路的收发器的框图；并且
[0018]图9是根据本公开的实施方案的包括频率变化补偿的延迟锁相环的框图。
具体实施方式
[0019]在以下具体实施方式中，参考了形成本公开的一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实施本公开的实施方案的特定示例。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，可利用其他实施方案，并且可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构、材料和过程的变化。
[0020]本文所呈现的图示并不旨在为任何特定方法、系统、设备或结构的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方案的理想化表示。本文所呈现的附图未必按比例绘制。为了读者的方便，各附图中的类似结构或部件可保持相同或相似的编号；然而，编号的相似性并不意味着该结构或部件在尺寸、组成、配置或任何其他属性方面必须是相同的。
[0021]以下描述可包括示例以帮助本领域的普通技术人员实践本专利技术所公开的实施方案。使用术语“示例性的”、“通过示例”和“例如”是指相关描述是说明性的，虽然本公开的范围旨在涵盖示例和法律等同形式，但使用此类术语并不旨在将实施方案或本公开的范围限制于指定的部件、步骤、特征或功能等。
[0022]应当容易理解，如本文一般所述并且在附图中示出的实施方案的部件可被布置和设计成多种不同的配置。因此，对各种实施方案的以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然实施方案的各个方面可在附图中呈现，但是附图未必按比例绘制，除非特别指明。
[0023]此外，所示出和描述的特定实施方式仅为示例，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。元件、电路和功能可以框图形式示出，以便不以不必要的细节模糊本公开。相反，所示出和描述的特定实施方式仅为示例性的，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。另外，块定义和各个块之间逻辑的分区是特定实施方式的示例。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开可通过许多其他分区解决方案来实践。在大多数情况下，已省略了关于定时考虑等的细节，其中此类细节不需要获得本公开的完全理解，并且在相关领域的普通技术人员的能力范围内。
[0024]本领域的普通技术人员将会理解，可使用多种不同技术和技法中的任何一者来表
示信息和信号。例如，可在整个本说明书中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者它们的任何组合来表示。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域的普通技术人员应当理解，信号可表示信号总线，其中总线可具有多种位宽度，并且本公开可在包括单个数据信号在内的任意数量的数据信号上实现。
[0025]结合本文所公开的实施方案描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、专用处理器、数字信号处理器(DSP)、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、分立栅极或晶体管逻辑部件、分立硬件部件或设计成实施本文所描述的功能的其任何组合来实现或实施。通用处理器(在本文中可也称为“主机处理器”或简称“主机”)可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种配置时钟跟踪环路(CTL)以用于在宽温度范围内操作的方法，所述方法包括：接收与向时钟跟踪环路(CTL)提供参考信号的晶体振荡器相关联的一个或多个温度测量值；以及将所述CTL配置为响应于所述一个或多个温度测量值以及与所述晶体振荡器相关联的一个或多个频率误差特性，调节所述CTL的输出信号。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述一个或多个温度测量值中的至少一个温度测量值和所述一个或多个频率误差特性中的至少一个频率误差特性来确定频率偏移补偿；以及响应于所述频率偏移补偿以及与所述CTL相关联的一个或多个操作设置，确定与所述CTL相关联的至少一个设备参数。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于所述频率偏移补偿来调节所述一个或多个操作设置中的至少一个操作设置；以及响应于所调节的至少一个操作设置，确定用于配置所述CTL的设备参数。4.根据权利要求3所述的方法，还包括响应于限定频率误差特性与温度的关系的曲线拟合函数来选择所述至少一个频率误差特性。5.根据权利要求3所述的方法，还包括：在查找表中搜索与所述至少一个温度测量值匹配的一个或多个温度条目；响应于所述搜索提供所述至少一个频率误差特性；以及取所述至少一个频率误差特性的倒数。6.根据权利要求3所述的方法，还包括：在查找表中搜索与所述至少一个温度测量值和所述至少一个操作设置匹配的一个或多个温度条目和一个或多个频率，其中所述至少一个操作设置对应于感兴趣的一个或多个频率；响应于所述搜索提供所述至少一个频率误差特性；以及取所述至少一个频率误差特性的倒数。7.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于所述至少一个设备参数来调节所述CTL的反馈信号的频率，其中所述反馈信号对应于所述CTL的所述输出信号的第一频率；响应于经调节的反馈信号和由所述晶体振荡器提供的所述参考信号，生成相位误差信号；以及响应于所述相位误差信号提供经调节的输出信号，其中所述经调节的输出信号具有第二频率。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述CTL为锁相环，并且调节所述反馈信号的所述频率包括响应于所述设备参数对所述反馈信号进行分频。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述CTL为延迟锁相环，并且调节所述反馈信号的所述频率包括响应于所述设备参数对所述反馈信号进行分相。10.根据权利要求1所述的方法，还包括针对在室温下预期使用的频率变化来校准所述CTL。
11.根据权利要求10所述的方法，其中针对在室温下预期使用的频率变化来校准所述CTL包括：控制所述CTL以响应于测试设备参数生成具有测试频率的测试输出信号，其中所述测试设备参数与具有已知频率的已知输出信号相关联；检测所述测试输出信号的测试频率与所述已知输出信号的已知频率之间的差值；响应于所检测到的差值，更新与所述CTL相关联的一个或多个设置。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个设置是由控制器用于将所述CTL配置为在一个或多个应用中操作的一个或多个操作设置。13.一种用于时钟跟踪环路的控制系统，所述系统包括：温度传感器，所述温度传感器被配置为提供与晶体振荡器相关联的一个或多个温度测量值；误差补偿电路，所述误差补偿电路被配置为响应于所述一个或多个温度测量值来确定所述晶体振荡器的一个或多个频率误差特性；以及控制电路，所述控制电路被配置为对时钟跟踪环路(CTL)进行编程，以响应于与所述晶体振荡器相关联的所述一个或多个频率误差特性来调节所述CTL的输出信号。14.根据权利要求13所述的控制系统，其中所述误差补偿电路被配置为响应于以下各项来确定频率偏移补偿：所述一个或多个温度测量值中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：