專利名稱：Vco裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載在播放用接收機(jī)、通信用收發(fā)機(jī)中的VCO(壓控振蕩電路)裝置，特別是涉及振蕩頻率在寬帶范圍的VCO裝置。
背景技術(shù)：
VCO裝置例如在播放用接收機(jī)或者通信用接收機(jī)中使用，用作為產(chǎn)生用于選擇任意高頻信號(hào)的本地頻率的電路。
圖20是以往的VCO裝置的電路框圖。圖20中，VCO電路群104振蕩與施加在頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)。電源流電路105設(shè)定作為VCO電路群104的一個(gè)構(gòu)成元件的振蕩晶體管(未圖示)的驅(qū)動(dòng)電流。信號(hào)選擇單元103選擇VCO電路群104的輸出信號(hào)，向本地信號(hào)輸出端子輸出本地信號(hào)fvco。PLL106把由信號(hào)選擇單元103選擇的本地信號(hào)fvco分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，輸出根據(jù)相位差變換了的電壓信號(hào)。環(huán)路濾波器107使PLL106輸出的輸出信號(hào)平滑，輸出控制本地信號(hào)fvco的振蕩頻率的控制電壓Vt。
在具有便攜電話機(jī)的移動(dòng)體接收器中，如VCO電路群104所示，準(zhǔn)備振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路104a、104b以及VCO電路104c是有用的。因?yàn)檫@不論對(duì)于為了實(shí)現(xiàn)搭載在移動(dòng)體接收機(jī)中的IC的小型化或者低功耗，還是對(duì)于為了在低電源電壓下確保正常的工作，還是對(duì)于為了在寬頻率范圍內(nèi)得到良好的相位噪聲特性都是適宜的電路構(gòu)成。
圖21表示供給到VCO電路104a、104b以及VCO電路104c的頻率控制電壓Vt與其振蕩頻率的關(guān)系。特別是，為了把電視用播放接收機(jī)等的頻率范圍寬的高頻信號(hào)頻率變換為第1IF信號(hào)，在VCO電路中也同樣需要使頻率范圍寬的本地信號(hào)振蕩。為了在寬帶滿足本地信號(hào)的振蕩頻率，VCO電路104a發(fā)揮把本地信號(hào)的低頻頻率作為振蕩頻率范圍的作用。另外，VCO電路104b承擔(dān)把本地信號(hào)的中頻頻率作為振蕩范圍，VCO電路104c承擔(dān)把本地信號(hào)的高頻頻率作為振蕩范圍的作用。通過(guò)這樣的VCO電路的作用分擔(dān)，使得其在預(yù)定的頻率范圍振蕩，得到預(yù)期的電特性。
另外，作為與其關(guān)聯(lián)的以往技術(shù)，例如在日本特開(kāi)平9-102752號(hào)公報(bào)中介紹。
然而，在使用以往的VCO裝置謀求振蕩頻率范圍寬帶化的情況下，如圖22所示，如從VCO電路104a、104b以及VCO電路104c的偏置(offset)頻率與相位噪聲的特性關(guān)系明確的那樣，承擔(dān)本地信號(hào)的低頻側(cè)頻率的VCO電路104a振蕩的信號(hào)對(duì)于VCO電路104b以及VCO電路104c，成為比較小的相位噪聲。
這是因?yàn)樵赩CO電路內(nèi)部安裝的諧振電路的Q(品質(zhì)因數(shù))依賴于頻率特性。隨著振蕩頻率成為高頻帶，不能夠忽略由電路的信號(hào)布線的阻抗或者信號(hào)布線帶來(lái)的雜散電容，Q降低。如果諧振電路的Q降低則一般相位噪聲增大。
如圖20所示，以往的VCO裝置中，設(shè)定在VCO電路104a、104b以及VCO電路104c中準(zhǔn)備的振蕩晶體管(未圖示)的電流的電流源電路105在各VCO電路中共同使用或者在分別連接的情況下幾乎相同地設(shè)定電流。
在這種構(gòu)成中，電流源電路105的電流設(shè)定成使得頻率范圍最高，以便不利于降低相位噪聲的例如VCO電路104c能夠達(dá)到預(yù)期的特性。因此，在降低相位噪聲比較有利的VCO電路104a以及VCO電路104b中必然按照小于等于預(yù)期特性的相位噪聲特性工作。VCO電路104a、VCO電路104b滿足預(yù)期的相位噪聲。然而，由于必須供給非預(yù)期的額外的電流，因此帶來(lái)功耗增加。
在具有便攜電話機(jī)的移動(dòng)體終端機(jī)中搭載VCO裝置的情況下，由于因作為驅(qū)動(dòng)用電源的電池而限制連續(xù)使用時(shí)間。因此，搭載在移動(dòng)體終端機(jī)中的播放用接收機(jī)以及通信用收發(fā)機(jī)的低功耗是非常重要的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供能夠達(dá)到振蕩頻率范圍的寬化帶和低功耗化雙方的VCO裝置以及使用了該裝置的接收機(jī)。
本發(fā)明的VCO裝置具有振蕩與施加在頻率控制電壓端子的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO(壓控振蕩器)電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路具有的振蕩晶體管的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的電流源電路；切換VCO電路的輸出信號(hào)的信號(hào)選擇單元；把由該信號(hào)選擇單元選擇的本地信號(hào)分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，輸出根據(jù)相位差變換了的輸出信號(hào)的PLL；以及使該P(yáng)LL的輸出信號(hào)平滑，輸出作為頻率控制電壓的控制電壓Vt的環(huán)路濾波器。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，則能夠與對(duì)于各個(gè)VCO電路的振蕩頻率的相位噪聲的特性相對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)低功耗。
另外，本發(fā)明的VCO裝置在VCO電路中，把可以得到與振蕩頻率的范圍最高的VCO電路振蕩的相位噪聲同等的相位噪聲的電流作為其它多個(gè)VCO電路的電流源電路的電流。由此，能夠特別地使承擔(dān)低頻側(cè)頻率的VCO電路低功耗化。
另外，本發(fā)明的VCO裝置是把驅(qū)動(dòng)VCO電路的電流源電路的電流作為可變電流源電路的VCO裝置。依據(jù)該結(jié)構(gòu)，則能夠根據(jù)溫度變化或者電源電壓變動(dòng)的所謂的工作環(huán)境變動(dòng)或者不同的預(yù)期特性的通信標(biāo)準(zhǔn)的切換，修正相位噪聲，能夠得到良好的通信特性。
另外，本發(fā)明的VCO裝置具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)，振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的可變電流源電路；把從多個(gè)VCO電路的某一個(gè)輸出的本地信號(hào)和從高頻信號(hào)輸入端子輸入的接收信號(hào)混合的高頻信號(hào)處理單元；以及根據(jù)從VCO電路群輸出的振蕩頻率切換可變電流源電路的電流的電流控制單元。
這樣的構(gòu)成能夠以振蕩晶體管的驅(qū)動(dòng)電流修正根據(jù)在VCO電路中構(gòu)成的諧振電路元件的Q或者寄生電容等的頻率特性變動(dòng)的相位噪聲。由此，能夠在寬帶的頻率范圍得到更恒定的相位噪聲特性。
另外，本發(fā)明的VCO裝置具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路和分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的電流源電路，設(shè)定各個(gè)VCO電路的諧振電路使得與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)地振蕩的頻率范圍的一部分重復(fù)。
即使在構(gòu)成各個(gè)VCO電路的各個(gè)諧振電路中發(fā)生相對(duì)的偏離，在各個(gè)VCO電路中設(shè)定的振蕩頻率范圍向高頻方向/低頻方向相反偏離的情況下，也能夠使預(yù)期的振蕩頻率范圍連續(xù)可變。
另外，本發(fā)明的VCO裝置具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路和分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的電流源電路，設(shè)定各個(gè)VCO電路的諧振電路使得施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt的變化和由與該控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的變化構(gòu)成的振蕩?kù)`敏度在各個(gè)VCO電路中幾乎相同。通過(guò)使由控制電壓Vt引起的可變電容元件的電容變動(dòng)增大，其結(jié)果，在各個(gè)VCO電路中使由振蕩頻率變動(dòng)增大引起的對(duì)于相位噪聲的影響相同，能夠在寬帶的頻率范圍內(nèi)得到更恒定的相位噪聲性能。
另外，本發(fā)明的VCO裝置由以下部分構(gòu)成，這些部分是振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的電流源電路；包括連接到VCO電路的輸出一側(cè)，而且連接到高頻輸入信號(hào)選擇單元的輸出一側(cè)的MIX電路(MIX電路是把頻率不同的兩種信號(hào)相乘后輸出的電路)的高頻信號(hào)處理單元；切換VCO電路的輸出信號(hào)的信號(hào)選擇單元；把由該信號(hào)選擇單元選擇的本地信號(hào)分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，輸出根據(jù)相位差變換了的電壓信號(hào)的PLL；以及使該P(yáng)LL的輸出信號(hào)平滑，輸出控制振蕩頻率的控制電壓Vt的環(huán)路濾波器。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠把連接具有寬帶的振蕩頻率范圍的VCO電路的輸出信號(hào)的MIX電路作為多個(gè)MIX電路，能夠使在各個(gè)MIX電路中信號(hào)處理的頻帶成為不同的范圍。由于能夠排除在使MIX電路寬帶化時(shí)成為問(wèn)題的消耗電流的增加，因此在能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的同時(shí)能夠得到良好的通信特性。
另外，本發(fā)明的VCO裝置在高頻輸入信號(hào)選擇單元上連接了多個(gè)低噪聲放大器(LOW NOISE AMPLIFIER；以下簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)NA)。
由此，如果在多個(gè)LNA的每一個(gè)中具有電源通、斷功能，則能夠選擇預(yù)期的高頻輸入信號(hào)。另外，能夠不增加在使LNA寬帶在時(shí)成為問(wèn)題的消耗電流，能夠以低功耗得到良好的通信特性。
另外，本發(fā)明的VCO裝置用多個(gè)LNA以及BPF(BAND PASSFILTER，帶通濾波器)電路構(gòu)成高頻輸入信號(hào)選擇單元。
多個(gè)LNA具有電源通、斷功能，另外，通過(guò)使BPF電路中具有頻率可選擇的諧振功能，能夠選擇高頻輸入信號(hào)。另外，在接收電波狀況下，在高頻輸入信號(hào)中包括干擾波，特別是在干擾波的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)的情況下，通過(guò)利用BPF電路使該干擾波衰減，能夠得到良好的通信特性。
另外，本發(fā)明的VCO裝置具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的可變電流源電路；把從多個(gè)VCO電路輸出的本地信號(hào)和從高頻信號(hào)輸入端子輸入的接收信號(hào)混合的高頻信號(hào)處理單元；把從高頻信號(hào)處理單元輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)處理，判定接收特性的接收特性判定單元；以及輸出與從該接收特性判定單元輸出的數(shù)字信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓或者電流，切換可變電流源電路的電流的電流控制單元。
能夠與搭載的收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的通信狀態(tài)的變動(dòng)相對(duì)應(yīng)地修正相位噪聲，能夠得到良好的通信特性。
另外，本發(fā)明的VCO裝置具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的可變電流源電路；把從多個(gè)VCO電路輸出的本地信號(hào)和從高頻信號(hào)輸入端子輸入的接收信號(hào)混合的高頻信號(hào)處理單元；把從高頻信號(hào)處理單元輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)處理，判定數(shù)字調(diào)制方式的數(shù)字調(diào)制方式判定單元；以及輸出與從該數(shù)字調(diào)制方式判定單元輸出的數(shù)字信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓或者電流，切換可變電流源的電流的電流控制單元。
在搭載的收發(fā)機(jī)系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的播放標(biāo)準(zhǔn)或通信標(biāo)準(zhǔn)并用多種數(shù)字調(diào)制方式的情況下，與按照這些數(shù)字調(diào)制方式?jīng)Q定的振幅和相位軸上的多重性相反，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。


圖1是本發(fā)明的VCO裝置的電路框圖。
圖2是表示本發(fā)明的VCO電路的相位噪聲與驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系的特性圖。
圖3是本發(fā)明的VCO裝置的另一實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖4是本發(fā)明的另一VCO裝置的實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖5是使用了一般的諧振電路的VCO裝置的框圖。
圖6表示夠忽視由IC處理引起的偏離時(shí)的振蕩頻率范圍。
圖7表示不能夠忽視由IC處理引起的偏離時(shí)的振蕩頻率范圍。
圖8表示在多個(gè)VCO電路中使振蕩?kù)`敏度不恒定時(shí)的振蕩頻率范圍。
圖9表示在多個(gè)VCO電路中使振蕩?kù)`敏度恒定時(shí)的振蕩頻率范圍。
圖10是本發(fā)明的VCO裝置的其它實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖11是本發(fā)明的VCO裝置的其它實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖12是本發(fā)明的VCO裝置的其它實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖13是本發(fā)明的VCO裝置的其它實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖14是本發(fā)明的VCO裝置的其它實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖15是本發(fā)明的VCO電路中的相位噪聲與驅(qū)動(dòng)電流的相關(guān)圖。
圖16是表示調(diào)整本發(fā)明的可變電流源電路的電流的工作的一個(gè)例子的流程圖。
圖17是本發(fā)明的VCO裝置的其它實(shí)施形態(tài)的電路框圖。
圖18是與本發(fā)明的數(shù)字調(diào)制方式相對(duì)應(yīng)的VCO電路的預(yù)期的相位噪聲與電流的相關(guān)圖。
圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字調(diào)制方式調(diào)整電流的工作的一個(gè)例子的流程圖。
圖20是以往的VCO裝置的電路框圖。
圖21是以往的VCO裝置中的控制電壓與振蕩頻率的特性關(guān)系圖。
圖22示出以往的VCO裝置中的偏置頻率與相位噪聲的特性關(guān)系圖。
符號(hào)說(shuō)明1高頻信號(hào)處理單元2a高頻信號(hào)輸入端子2b高頻信號(hào)輸出端子3LO信號(hào)選擇單元4VCO電路群4a、4b、4cVCO電路5、9電流源電路群5a、5b、5c電流源電路6PLL7環(huán)路濾波器8頻率控制電壓端子9a、9b、9c可變電流源電路11數(shù)字解調(diào)電路12BER判定電路13電流控制單元14選臺(tái)單元15接收特性判定單元16數(shù)字調(diào)制方式檢測(cè)電路17數(shù)字調(diào)制方式判定電路18數(shù)字調(diào)制方式判定單元20a、20b、20cMIX電路21高頻輸入信號(hào)選擇單元22高頻輸出信號(hào)選擇單元
23低噪聲放大器群(LNA群)23a、23b、23c低噪聲放大器(LNA)24BFP具體實(shí)施方式
以下，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)(實(shí)施形態(tài)1)圖1是示出本發(fā)明的VCO裝置的一個(gè)例子的框圖。
本發(fā)明的VCO裝置具有高頻信號(hào)處理單元1。高頻信號(hào)處理單元1例如能夠用于在便攜電話機(jī)那樣的移動(dòng)體終端機(jī)中搭載的收發(fā)電路。在高頻信號(hào)處理單元1中具備高頻信號(hào)輸入端子2a和高頻信號(hào)輸出端子2b。
本發(fā)明的VCO裝置具有VCO電路群4。VCO電路群4振蕩與施加到頻率控制電壓端子8的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率的信號(hào)。LO信號(hào)選擇單元3從VCO電路群4中選擇預(yù)期的輸出信號(hào)。PLL6把由LO信號(hào)選擇單元3選擇的本地信號(hào)fvco分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，輸出根據(jù)兩者的相位差變換了的電壓信號(hào)。環(huán)路濾波器7使PLL6的輸出信號(hào)平滑后，輸出用于控制本地信號(hào)fvco的振蕩頻率的控制電壓Vt，把由LO信號(hào)選擇單元3選擇的本地信號(hào)fvco向高頻信號(hào)處理單元1輸出。
進(jìn)而，在移動(dòng)體終端機(jī)中一般要求小型、低功耗。從而，對(duì)移動(dòng)體終端機(jī)中搭載的VCO裝置當(dāng)然也要求小型、低功耗。另外，VCO裝置一般IC化。為此，要求即使在IC封裝的小型化或者在低電源電壓下也能夠正常地工作的IC。
圖1所示的本發(fā)明的VCO電路群4適用于接收或者發(fā)送寬帶的頻率范圍。VCO電路群4具備VCO電路4a、VCO電路4b以及VCO電路4c共3個(gè)VCO電路。在這3個(gè)VCO電路的每一個(gè)中構(gòu)成振蕩預(yù)定的頻率范圍的所謂的振蕩晶體管(未圖示)。
電流源電路群5具備電流源電路5a、電流源電路5b以及電流源電路5c。電流源電路5a用于驅(qū)動(dòng)VCO電路4a而提供。同樣，電流源電路5b用于驅(qū)動(dòng)VCO電路4b，電流源電路5c用于驅(qū)動(dòng)VCO電路4c而提供。電流源電路5a、電流源電路5b以及電流源電路5c被設(shè)定為相互不同的電流值。即，使得振蕩相互不同的頻率范圍那樣，分擔(dān)作用和功能。
具有這樣構(gòu)成的本發(fā)明的VCO裝置能夠根據(jù)對(duì)于振蕩頻率范圍不同的各個(gè)VCO電路的振蕩頻率的相位噪聲特性，分別設(shè)定電流使其工作。由此，能夠根據(jù)頻率特性或者設(shè)備預(yù)期的特性，設(shè)定各個(gè)VCO電路的相位噪聲的最佳值。
圖2示出上述相位噪聲與分別對(duì)應(yīng)于電流源電路5a、5b以及5c的電流A、B以及C的關(guān)系。
示出振蕩頻率的范圍不同的3個(gè)VCO電路，即，承擔(dān)低頻側(cè)頻率的VCO電路4a、承擔(dān)中頻頻率的VCO電路4b以及承擔(dān)高頻側(cè)頻率的VCO電路4c與在驅(qū)動(dòng)這些電路的各個(gè)電流源電路5a、電流源電路5b以及電流源電路5c中設(shè)定的電流A、B以及C的值和相位噪聲的關(guān)系。
這樣的VCO電路必須承認(rèn)受到電路的阻抗或者雜散電容的影響。特別是，承擔(dān)高頻側(cè)頻率的VCO電路4c最容易受到其影響。換言之，在降低相位噪聲方面越是承擔(dān)低頻側(cè)頻率的VCO電路越有利，理想的是還能夠減小電流源電路的電流。
(實(shí)施形態(tài)2)圖3是表示本發(fā)明的VCO裝置的其它構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。對(duì)與圖1所示的實(shí)施形態(tài)1的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)。
VCO電路群4的構(gòu)成與實(shí)施形態(tài)1(圖1)相同。即，具有振蕩頻率范圍不同的VCO電路4a、VCO電路4b以及VCO電路4c。為了驅(qū)動(dòng)VCO電路群4具備電流源電路群9。電流源電路群9具有可變電流源電路9a、可變電流源電路9b以及可變電流源電路9c?？勺冸娏髟措娐?a用于驅(qū)動(dòng)VCO電路4a而提供。同樣，可變電流源9b用于驅(qū)動(dòng)VCO電路4b，可變電流源電路4c用于驅(qū)動(dòng)VCO電路4c而提供。
圖3所示的VCO裝置與圖1所示的裝置的不同點(diǎn)在于電流源電路群9是可變電流源。其它的構(gòu)成即，VCO電路群4、高頻信號(hào)處理單元1、LO信號(hào)選擇單元3、PLL6以及環(huán)路濾波器7的構(gòu)成與圖1所示的基本相同，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
為了進(jìn)行實(shí)施形態(tài)2的說(shuō)明而使用的圖3所示的本發(fā)明的VCO電路裝置由于具有可變電流源電路9c，因此不僅通過(guò)對(duì)于VCO電路4a、4b以及VCO電路4c振蕩的振蕩頻率的相位噪聲特性，而且通過(guò)溫度或者電源電壓等周邊工作環(huán)境的變動(dòng)或者通信標(biāo)準(zhǔn)，即周圍環(huán)境或通信方式，能夠與通信裝置等的電特性相吻合的實(shí)現(xiàn)多種預(yù)期的特性。
(實(shí)施形態(tài)3)圖4是表示本發(fā)明的VCO裝置的其它構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。對(duì)與為了說(shuō)明實(shí)施形態(tài)1使用的圖1以及為了說(shuō)明實(shí)施形態(tài)2使用的圖3的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
圖4與上述2個(gè)實(shí)施形態(tài)的不同點(diǎn)在于具備用于與本地信號(hào)振蕩頻率fvco相對(duì)應(yīng)地控制電流源電路群9的可變電流源電路9a、9b以及9c的各電流的電流控制單元13，以及設(shè)定PLL電路9的分頻比地控制在VCO電路中振蕩的頻率的選臺(tái)單元14。
電流控制單元13根據(jù)從選臺(tái)單元14輸出的分頻比設(shè)定信號(hào)，輸出控制電流源電路群9的電流的電壓或者電流信號(hào)。由此，能夠切換VCO電路4a、4b以及4c具有的振蕩晶體管(未圖示)的驅(qū)動(dòng)電流。
如果依據(jù)使用圖4說(shuō)明的實(shí)施形態(tài)3的構(gòu)成，則能夠得到即使是寬帶的頻率范圍也能夠使相位噪聲幾乎成為恒定的VCO裝置。
(實(shí)施形態(tài)4)圖5是利用了一般的諧振電路例的VCO裝置的框圖。特別例示出VCO電路的具體的電路構(gòu)成。另外，例示了準(zhǔn)備2個(gè)振蕩頻率范圍不同的VCO電路的情況。VCO電路1以及VCO電路2由并聯(lián)連接的負(fù)性電阻部分(-R)、電感器L以及電容器C的LC并聯(lián)諧振構(gòu)成。
并聯(lián)連接了這些元件的部分是具有被供給了電源電壓的晶體管等的生成功率的有源元件的并聯(lián)諧振電路，電路中的負(fù)性電阻部分(-R)在生成功率這樣的宗旨下與通常的電阻不同。由LC并聯(lián)諧振產(chǎn)生的諧振頻率fout能夠用下式求出。
fout=1/2π{L10·Ctotal}]]>這里，Ctotal是固定容量的電容器C10和C11通過(guò)可變電容元件Cv20的合成電容值。構(gòu)成圖5所示的諧振電路時(shí)的Ctotal能夠用下式表示。
Ctotal=C10·{C11·Cv20C11+Cv20}]]>為了使諧振頻率fout變化，使用通過(guò)其兩個(gè)端子之間的電位差電容發(fā)生變化的可變電容元件Cv，根據(jù)從環(huán)路濾波器7輸出的控制電壓Vt控制可變電容元件的電容量Cv，能夠使振蕩頻率fout變化。
圖6和圖7圖示了圖5所示的2個(gè)VCO電路1、VCO電路2的振蕩頻率范圍。圖6示出能夠忽視因制造VCO電路1以及VCO電路2的IC工藝產(chǎn)生的偏離時(shí)的振蕩頻率范圍的一個(gè)例子。圖7示出不能夠忽視因IC工藝產(chǎn)生的偏離時(shí)的振蕩頻率范圍的一個(gè)例子。
這里，使用具體例子求圖5所示的VCO裝置具有的VCO電路1以及VCO電路2的各自的諧振頻率foutl和fout2。把可變電容元件Cv的控制電壓Vt取為V1＝1.0V，V2＝2.0V，使電壓Vt在V1～V2的范圍內(nèi)變化時(shí)的VCO電路1和VCO電路2的諧振頻率的范圍如果取L10＝5.5nH，C10＝1.0pF，C11＝20.0pF，L20＝4.0nH，C20＝1.0pF，C21＝20.0pF，Cv10＝Cv20＝2.0pF(Vt＝V1＝1.0V時(shí))Cv10＝Cv20＝1.0pF(Vt＝V2＝2.0V時(shí))則成為VCO電路11278MHz＜fout1＜1513MHzVCO電路21499MHz＜fout2＜1801MHz即，VCO電路1和VCO電路2與施加到頻率控制電壓端子8上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)，振蕩頻率中的一部分頻率范圍(1499MHz～1536MHz)重復(fù)。
其次，假定各個(gè)VCO電路1以及VCO電路2的諧振電路中構(gòu)成的電感器L10和電感器L20的電感(H)中相對(duì)的偏離發(fā)生4％(±2％)或者5％(±2.5％)，除去電感器以外，取為上述條件下的作為VCO電路1和VCO電路2的諧振頻率范圍的fout1’和fout2’假定電感的相對(duì)偏離為4％(±2％)，L10＝5.61nH＝5.5nH×1.02(+2％的偏離)L20＝3.92nH＝5.5nH×0.98(-2％的偏離)于是成為VCO電路11266MHz＜fout1’＜1536MHzVCO電路21522MHz＜fout2’＜1829MHz另外，假定電感的相對(duì)偏離為5％(±2.5％)，L10＝5.64nH＝5.5nH×1.025(+2.5％的偏離)L20＝3.90nH＝5.5nH×0.975(-2.5％的偏離)于是成為VCO電路11263.0MHz＜fout1’＜1517.1MHzVCO電路21518.1MHz＜fout2’＜1824.0MHz即，如果電感器的相對(duì)偏離超過(guò)5％，則產(chǎn)生出作為VCO電路1和VCO電路2的任一個(gè)都不能夠輸出的頻率范圍的1517.1MHz～1518.1MHz。
即，由于根據(jù)上述電感器的相對(duì)偏離，產(chǎn)生出不能夠連續(xù)變化的振蕩頻率，因此在用多個(gè)VCO電路構(gòu)成的VCO裝置中，采用使振蕩與施加到頻率控制電壓端子8上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍的一部分重復(fù)的構(gòu)成。
另外，在實(shí)施形態(tài)4中，敘述了電感器偏離時(shí)的例子。而對(duì)于作為電感器以外元件的電容器或者可變電容元件的偏離，可以說(shuō)也是相同的。為此，考慮電感器、電容器以及可變電容元件的復(fù)合的偏離決定各個(gè)VCO電路1以及VCO電路2的電路常數(shù)，使得多個(gè)VCO電路的振蕩頻率范圍的一部分重復(fù)。
另外，在實(shí)施形態(tài)4中，作為一個(gè)例子，以電感器的相對(duì)偏離為4％、5％，敘述了振蕩頻率的范圍。然而，由于因IC工藝偏離的范圍不同，因此根據(jù)該偏離的范圍，還能夠使多個(gè)VCO電路的振蕩頻率的一部分重復(fù)。這是各個(gè)VCO電路的設(shè)計(jì)事項(xiàng)之一。
另外，本實(shí)施形態(tài)4中，說(shuō)明了使用不平衡型振蕩電路的例子。當(dāng)然，也可以采取使用了差動(dòng)放大電路的平衡型振蕩電路。
另外，在實(shí)施形態(tài)4中，使用了可變電容元件，而只要是能夠根據(jù)端子間的電位差改變電容值的元件，則也能夠使用其它的元件。
進(jìn)而，圖8和圖9示出VCO電路的振蕩?kù)`敏度。圖8示出使振蕩?kù)`敏度在多個(gè)VCO電路中不恒定時(shí)的振蕩頻率與控制電壓Vt的關(guān)系。圖9示出使振蕩?kù)`敏度在多個(gè)VCO電路中幾乎恒定時(shí)的振蕩頻率與控制電壓Vt的關(guān)系。圖8示出已經(jīng)在上述求出的fout1與fout2的振蕩頻率與控制電壓Vt的關(guān)系。
圖5示出的VCO電路1和VCO電路2把電容器(C10＝C20＝1.0pF，C11＝C21＝20.0pF)和可變電容元件(Vt＝V1＝10V時(shí)，Cv10＝Cv20＝2.0pF；Vt＝V2＝2.0V時(shí)，Cv10＝Cv20＝1.0pF)取為相同的構(gòu)成，只是改變電感器10(＝5.5nH)和電感器20(＝4.0nH)的常數(shù)，得到不同的頻率范圍。
這里，如果把VCO電路1的振蕩?kù)`敏度記為Δfout1/ΔVt，把VCO電路2的振蕩?kù)`敏度記為Δfout2/ΔVt，則成為Δfout1/ΔVt＝(fout1 max-fout1 min)/(2.0-1.0)＝302MHz/VΔfout2/ΔVt＝(fout2 max-fout2 min)/(2.0-1.0)＝258MHz/V振蕩?kù)`敏度不同。
振蕩?kù)`敏度高的VCO電路1的一方易于受到控制電壓Vt的影響，相位噪聲易于劣化。因此，難以在寬帶的頻率范圍中得到恒定的相位噪聲特性。
圖9示出使多個(gè)VCO電路的振蕩?kù)`敏度幾乎恒定時(shí)的振蕩頻率與控制電壓Vt的關(guān)系。把VCO電路1和VCO電路2的振蕩頻率分別表示為fout1”和fout2”。
在各個(gè)振蕩?kù)`敏度的調(diào)整中，使用電感器(L10、L20)和電容器(C11、C21)。這些變更后的常數(shù)是L10＝5.3nH，L20＝4.1nH，C11＝45.0pF，C21＝9.5pF。
這里，與上述相同地示出常數(shù)調(diào)整后的振蕩?kù)`敏度。如果把VCO電路1的振蕩?kù)`敏度記為Δfout1”/ΔVt，把VCO電路2的振蕩?kù)`敏度記為Δfout2”/ΔVt，則成為Δfout1”/ΔVt＝(fout1”max-fout1”min)/(2.0-1.0)＝274MHz/VΔfout2”/ΔVt＝(fout2”max-fout2”min)/(2.0-1.0)＝275MHz/V如從上述所明確的那樣，由于VCO電路1與VCO電路2的振蕩?kù)`敏度幾乎恒定，因此由控制電壓Vt引起的對(duì)于相位噪聲的影響也恒定，能夠在寬帶的頻率范圍內(nèi)得到更恒定的相位噪聲性能。
另外，在實(shí)施形態(tài)4中，為了說(shuō)明上的方便，由于可變電容元件僅使用1個(gè)元件，進(jìn)而，采取用狹窄的控制電壓Vt(1.0V～2.0V)控制振蕩頻率的構(gòu)成，因此振蕩?kù)`敏度非常高。然而，最好降低振蕩?kù)`敏度，特別是使其在寬帶的頻率范圍內(nèi)振蕩的情況下，通過(guò)采用并聯(lián)連接了多個(gè)能夠根據(jù)施加到元件的端子之間的電位差使電容值可變的元件的構(gòu)成，能夠降低振蕩?kù)`敏度。
(實(shí)施形態(tài)5)圖10是表示VCO裝置的其它構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。對(duì)與圖1所示的實(shí)施形態(tài)1的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
VCO電路群4具有振蕩頻率范圍不同的VCO電路4a、VCO電路4b以及VCO電路4c。LO信號(hào)選擇單元3從VCO電路4a、4b以及4c的3個(gè)輸出信號(hào)(本地信號(hào))中選擇一個(gè)本地信號(hào)。PLL6把由信號(hào)選擇單元3選擇的本地信號(hào)fvco分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，輸出根據(jù)相位差變換了的電壓信號(hào)。
環(huán)路濾波器7使從PLL6輸出的輸出信號(hào)平滑后，生成控制在VCO電路中振蕩的振蕩頻率的控制電壓Vt。從環(huán)路濾波器7輸出的控制電壓Vt控制在VCO電路群4中振蕩的振蕩頻率。
圖10所示的實(shí)施形態(tài)5還具有由多個(gè)MIX電路20a、MIX電路20b以及MIX電路20c構(gòu)成的MIX電路群。這些多個(gè)MIX電路的一方的輸入連接到高頻輸入信號(hào)選擇單元21的輸出一側(cè)。另外，多個(gè)MIX電路的另一方的輸入分別連接到VCO電路4a、VCO電路4b以及VCO電路4c的輸出一側(cè)。多個(gè)MIX電路20a、MIX電路20b以及MIX電路20c的各個(gè)的輸出一側(cè)連接到高頻輸出信號(hào)選擇單元22。
依據(jù)這樣的構(gòu)成，則通過(guò)采用在分別連接振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路的各個(gè)MIX電路中信號(hào)處理的頻帶不是以電視播放為代表的寬帶范圍，而是把分割了該寬帶范圍以內(nèi)的一部分作為信號(hào)處理頻帶的MIX電路，能夠不增加使MIX電路寬帶化時(shí)成為問(wèn)題的消耗電流，以低功耗得到良好的通信特性。
(實(shí)施形態(tài)6)圖11是表示VCO裝置的其它構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。對(duì)與圖10所示的實(shí)施形態(tài)5的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
VCO電路群4具有構(gòu)成為使得振蕩頻率范圍不同的VCO電路4a、VCO電路4b以及VCO電路4c。另外，具有電流源電路9。電流源電路9由可變電流源電路9a、可變電流源電路9b以及可變電流源電路9c構(gòu)成。可變電流源電路9a是VCO電路4a的驅(qū)動(dòng)電流源。同樣，可變電流源電路9b、可變電流源電路9c是為了驅(qū)動(dòng)VCO電路4b、VCO電路4c分別連接的電流源。
如果分別調(diào)整可變電流源電路9a、9b以及可變電流源電路9c的電流，使VCO電路4a、4b以及VCO電路4c工作，則能夠得到具有不僅根據(jù)對(duì)于振蕩頻率的相位噪聲特性，而且根據(jù)溫度或者電源電壓等工作環(huán)境的變動(dòng)或者通信標(biāo)準(zhǔn)而不同的多種預(yù)期的特性的VCO裝置。
(實(shí)施形態(tài)7)圖12是表示VCO裝置的其它構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。對(duì)與圖11所示的實(shí)施形態(tài)6的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在高頻信號(hào)輸入端子2a上連接LNA群23。LNA23群具有頻帶不同的LNA23a、LNA23b以及LNA23c，采用把這些多個(gè)LNA的各個(gè)輸出信號(hào)輸入到進(jìn)行相同信號(hào)處理的頻帶不同的MIX電路20a、MIX電路20b以及MIX電路20c的構(gòu)成。
在LNA23a、LNA23b以及LNA23c中雖然沒(méi)有圖示，但是在每一個(gè)中具備使它們的工作電源通、斷的開(kāi)關(guān)功能。接通了電源的LNA把從高頻信號(hào)輸入端子2a供給的輸入信號(hào)放大，把放大了的信號(hào)分別輸出到MIX電路20a、20b以及20c。高頻輸出選擇單元22選擇從MIX電路20a、20b以及MIX電路20c輸出的高頻輸出信號(hào)，把其中的1個(gè)輸出到高頻信號(hào)輸出端子2b。
另外，各個(gè)LNA的信號(hào)處理帶寬通過(guò)取為把分割了寬帶頻率范圍內(nèi)的一部分作為處理帶寬，能夠不增加使LNA寬帶化時(shí)成為問(wèn)題的消耗電流，以低功耗得到良好的通信特性。
(實(shí)施形態(tài)8)圖13是表示VCO裝置的其它構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。對(duì)與圖12所示的實(shí)施形態(tài)7的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在LNA群23的輸出一側(cè)連接了具有可選擇頻率的調(diào)諧功能的BPF(帶通濾波器)電路24這一點(diǎn)與圖12不同。LNA群23中也如圖12所示，構(gòu)成LNA23a、LNA23b以及LNA23c的3個(gè)LNA。BPF電路24的輸出信號(hào)供給到MIX電路20a、20b以及MIX電路20c。
在輸入到高頻信號(hào)輸入端子2a中的高頻信號(hào)中包含不希望的干擾波，特別是在干擾波的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)的情況下，通過(guò)在BPF電路24中使這些干擾波衰減，能夠得到良好的通信特性。
另外，在圖13中，把BPF電路24配置在LNA群23的后一級(jí)，而也可以配置在LNA群23的前一級(jí)，即，高頻信號(hào)輸入端子2a的后面。另外，還可以配置在LNA群23的前一級(jí)以及后一級(jí)的雙方。
(實(shí)施形態(tài)9)圖14是表示包括VCO裝置的接收機(jī)的構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。另外，對(duì)與圖3所示的實(shí)施形態(tài)2的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
圖14所示的VCO裝置具有接收特性判定單元15。接收特性判定單元15具有數(shù)字解調(diào)處理電路11以及BER判定電路12。
圖14所示的VCO裝置具有與圖4所示的裝置幾乎相同的電流控制單元13。數(shù)字解調(diào)電路11對(duì)從高頻信號(hào)輸出端子2b供給的輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)處理，進(jìn)而，檢測(cè)比特率錯(cuò)誤(Bit Error Rate；以下稱為BER)。BER判定電路12輸出與上述BER檢測(cè)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。另外，所謂“BER”表示數(shù)字調(diào)制信號(hào)的接收品質(zhì)，是表示在某個(gè)一定期間中接收的比特序列中包括多少錯(cuò)誤比特的比率。
電流控制單元13輸出與從BER判定電路12輸出的數(shù)字信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，調(diào)整在電流源電路9內(nèi)部安裝的可變電流源電路9a、可變電流源電路9b以及可變電流源電路9c的電流。
其次，作為一個(gè)例子，使用圖15以及圖16說(shuō)明由數(shù)字解調(diào)處理電路11、BER判定電路12以及電流控制單元13怎樣調(diào)整圖14所示的VCO電路4c的可變電流源電路9c的電流。
圖15示出以縱軸為相位噪聲，以橫軸為電流時(shí)的圖14所示的VCO電路4c的輸出信號(hào)FVCO的相位噪聲(c、d、e)與在電流源電路9c中設(shè)定的電流(C、D、E)的關(guān)系。圖15中，示出上述相位噪聲與上述電流的關(guān)系在電流C時(shí)相位噪聲變?yōu)樽钚〉?，缽形的特性曲線。無(wú)論使電流比C小，將其設(shè)定為用D、E示出的值，還是使其比用C示出的值大，將其設(shè)定為用F、G表示的值，相位噪聲在每一個(gè)方向都增大。
因此，為了減小相位噪聲實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的接收性能，一般最好設(shè)定為電流C。其中，這些相位噪聲與電流的關(guān)系最好根據(jù)周邊溫度或者電源電壓這樣的所謂工作環(huán)境條件進(jìn)行再次調(diào)整。即，如果工作環(huán)境變化，則必須留意使相位噪聲更小的最佳電流并不是電流C。從而，為了維持優(yōu)良的接收性能，進(jìn)行設(shè)定使得與接收性能的變化相對(duì)應(yīng)，把電流源9c的電流調(diào)整為最佳值，減小相位噪聲。
其次，參照?qǐng)D14、圖15，說(shuō)明圖16所示的流程。圖16是示出了調(diào)整電流的順序的流程圖。另外，流程圖的第1步驟，即作為初始條件，將圖15所示的VCO電路4c的可變電流源電路9c設(shè)定為相位噪聲成為最小的電流C(S100)。
接著，數(shù)字解調(diào)處理電路11對(duì)從包括VCO裝置的接收機(jī)的高頻信號(hào)輸出端子2b輸出的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)處理，檢測(cè)BER-1(S102)。在該預(yù)定時(shí)間以后，檢測(cè)BER-2(S104)。
前面已經(jīng)敘述過(guò)，由于“BER”是表示在某個(gè)預(yù)定時(shí)間內(nèi)接收的比特序列中包含多少錯(cuò)誤比特的比率，因此在預(yù)定時(shí)間前后分別檢測(cè)BER，進(jìn)行比較。
判定電路12把BER-1與BER-2進(jìn)行比較，在BER-2比BER-1大的情況下，判定為接收結(jié)果惡化(S106)。這時(shí)，電流控制單元13為了調(diào)整相位噪聲與電流的關(guān)系，進(jìn)行設(shè)定使得可變電流源電路9c的電流變?yōu)楸菴低的值E(S108)。
然后，同樣在檢測(cè)了BER-2以后的預(yù)定時(shí)間，檢測(cè)BER-3(S110)。在BER-3比BER-2小的情況下，判定為改善了接收結(jié)果(S112)。這時(shí)，把可變電流源電路9c的電流設(shè)定為比E更低的D。同樣，在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間以后，檢測(cè)BER-5(S116)。在BER-5比BER-3小的情況下，判斷為進(jìn)一步改善了接收結(jié)果，在把電流設(shè)定為D的狀態(tài)下繼續(xù)工作(S114)。在BER-5比BER-3大的情況下，判斷為接收結(jié)果進(jìn)一步惡化，把電流返回到E的狀態(tài)(S108)。
進(jìn)而，在檢測(cè)為BER-3比BER-2大的情況下，判斷為接收結(jié)果惡化，把可變電流源電路9c的電流從E設(shè)定為F(S118)。然后，檢測(cè)BER-4(S120)，把BER-3與BER-4進(jìn)行比較(S130)。在BER-4比BER-3小的情況下，判斷為接收結(jié)果進(jìn)一步惡化，把電流設(shè)定為比F大的G的值(S124)。然后，檢測(cè)BER-6(S126)，把BER-4與BER-6進(jìn)行比較(S128)。在BER-6比BER-4小的情況下判斷為改善了接收結(jié)果，在把電流設(shè)定為G的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行工作(S124)。在BER-6比BER-4大的情況下判斷為接收結(jié)果惡化，在把電流設(shè)定為G的狀態(tài)(S118)下繼續(xù)進(jìn)行工作。
以下同樣，通過(guò)邊進(jìn)行BER的檢測(cè)和判定，邊根據(jù)接收結(jié)果的變動(dòng)調(diào)整電流源電路9的電流，控制VCO裝置的相位噪聲特性。
如上所述，通過(guò)與表示接收機(jī)特性的優(yōu)劣的BER的變化相對(duì)應(yīng)，調(diào)整各個(gè)VCO電路的電流，即使溫度或者電源電壓這樣的工作環(huán)境發(fā)生變化也能夠修正相位噪聲，能夠得到實(shí)現(xiàn)在寬帶中成為良好的相位噪聲特性的VCO裝置的效果。
(實(shí)施形態(tài)10)圖17是表示包括VCO裝置的接收機(jī)的構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。另外，對(duì)與圖3所示的實(shí)施形態(tài)2的構(gòu)成要素相同或者相對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
另外，使用圖17說(shuō)明的實(shí)施形態(tài)10在具有數(shù)字調(diào)制方式判定單元18這一點(diǎn)與前面的其它實(shí)施形態(tài)不同。數(shù)字調(diào)制方式判定單元18具有數(shù)字調(diào)制方式檢測(cè)電路16和數(shù)字調(diào)制方式判定電路17。數(shù)字調(diào)制方式檢測(cè)電路16在檢測(cè)從高頻信號(hào)輸出端子2b輸出的輸出信號(hào)的數(shù)字調(diào)制方式的同時(shí)，進(jìn)行數(shù)字解調(diào)處理。
數(shù)字調(diào)制方式判定電路17輸出與由數(shù)字調(diào)制方式檢測(cè)電路16檢測(cè)出的數(shù)字調(diào)制方式相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。圖17還具有電流控制單元13。電流控制單元13根據(jù)來(lái)自數(shù)字調(diào)制方式判定電路17的模擬信號(hào)，調(diào)整電流源電路9中具備的可變電流源電路9a、可變電流源電路9b以及可變電流源電路9c的電流。
接著，使用圖15、圖18以及圖19說(shuō)明通過(guò)數(shù)字調(diào)制方式檢測(cè)電路16、數(shù)字調(diào)制方式判定電路17以及電流控制單元13進(jìn)行的，基于可變電流源電路9c的VCO電路4c的電流調(diào)整工作。
圖18示出數(shù)字調(diào)制方式(接收機(jī)預(yù)期的CNR)和與此相對(duì)應(yīng)的VCO電路的預(yù)期的相位噪聲以及電流的關(guān)系。這里，數(shù)字調(diào)制方式(1)、數(shù)字調(diào)制方式(2)以及數(shù)字調(diào)制方式(3)分別假定為256QAM、16QAM以及QPSK這樣的調(diào)制復(fù)用度不同的數(shù)字調(diào)制方式。
在一般的數(shù)字調(diào)制方式中，分辨率被高度調(diào)制復(fù)用了的256QAM等的方式能夠提高每單位頻帶的傳輸速度。然而，需要極大地確保從傳輸信號(hào)路徑經(jīng)過(guò)高頻信號(hào)處理單元輸入到數(shù)字解調(diào)單元中的IF信號(hào)的信號(hào)對(duì)于噪聲的功率比(CNR)。
根據(jù)接收信號(hào)的數(shù)字調(diào)制方式，決定接收機(jī)預(yù)期的CNR以及搭載在接收機(jī)中的VCO裝置的預(yù)期的相位噪聲。在近年來(lái)的無(wú)線通信中，存在根據(jù)其用途或者使用環(huán)境切換調(diào)制方式使傳輸速度或者傳輸品質(zhì)多樣化的播放通信標(biāo)準(zhǔn)。從而，不是把搭載在接收機(jī)中的VCO裝置的相位噪聲特定為預(yù)定的值，而是按照與各種調(diào)制方式相適應(yīng)的預(yù)期的特性保持?jǐn)?shù)字解調(diào)處理的解調(diào)率被認(rèn)為為最佳的設(shè)計(jì)。
因此，如圖18所示，設(shè)定與調(diào)制方式(1)、調(diào)制方式(2)以及調(diào)制方式(3)的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的相位噪聲c、相位噪聲e以及相位噪聲d，通過(guò)把VCO電路的電流分別調(diào)整為C、E以及D的值，能夠在接收調(diào)制復(fù)用度(MODULATION MULTIPLICITY)比較小的數(shù)字調(diào)制方式的信號(hào)時(shí)得到低消耗電流化的效果。
圖19是示出了根據(jù)數(shù)字調(diào)制方式調(diào)整上述電流的工作的一個(gè)例子的流程圖。首先，VCO電路4c的可變電流源電路9c在多種數(shù)字調(diào)制方式中，被設(shè)定為用于實(shí)現(xiàn)預(yù)期的CNR最大，即最嚴(yán)格，而且實(shí)現(xiàn)便小的相位噪聲c的電流C(S200)。
接著，由數(shù)字解調(diào)處理電路11檢測(cè)數(shù)字調(diào)制方式(S202)，在檢測(cè)結(jié)果是調(diào)制方式(2)的情況下(S204)，使可變電流源電路9c的電流減少到電流E(S206)，而且，實(shí)現(xiàn)調(diào)制方式(2)的解調(diào)效率能夠維持的相位噪聲e。
在調(diào)制方式不是調(diào)制方式(2)的情況下，判定是否是調(diào)制方式(3)(S208)。在判定為是調(diào)制方式(3)的情況下進(jìn)行設(shè)定使得電流變?yōu)檫M(jìn)一步減少的D(S210)。在不是調(diào)制方式(3)的情況下，進(jìn)行再次設(shè)定，使得其再次變?yōu)殡娏鰿(S200)。
然后同樣地檢測(cè)數(shù)字調(diào)制方式。在是不同的調(diào)制方式的情況下，例如，調(diào)制方式(3)在再次設(shè)定為與調(diào)制方式相適應(yīng)的可變電流源電路的電流的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行工作。
如上所述，本發(fā)明的VCO裝置在接收或者發(fā)送同時(shí)使用了不同的若干種數(shù)字調(diào)制信號(hào)的播放標(biāo)準(zhǔn)或通信標(biāo)準(zhǔn)的高頻信號(hào)的情況下，能夠根據(jù)接收的數(shù)字調(diào)制方式可變地調(diào)整各個(gè)VCO電路的電流。
例如，在數(shù)字調(diào)制中，處理16QAM等代碼間比較接近，由信號(hào)對(duì)于噪聲的功率比(CNR)產(chǎn)生的信號(hào)惡化的影響大的方式的高頻信號(hào)的情況下，增大VCO電路的電流，另一方面，在處理QPSK等代碼之間比較不接近，由信號(hào)對(duì)于噪聲的功率比(CNR)產(chǎn)生的信號(hào)惡化的影響小的方式的高頻信號(hào)的情況下，積極地減少VCO電路的電流，由于進(jìn)行這樣的調(diào)整，因此能夠得到實(shí)現(xiàn)寬帶而且低消耗電流的VCO裝置的效果。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)中，VCO電路采用3個(gè)的構(gòu)成，但并不限于這種構(gòu)成，也能夠適用于具有2個(gè)或2個(gè)以上的VCO電路的VCO電路裝置的構(gòu)成。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)中，作為切換多個(gè)VCO電路的信號(hào)選擇單元，僅說(shuō)明了使用開(kāi)關(guān)電路的例子。但還能夠使用電隔離由多個(gè)電路構(gòu)成的相互的VCO電路的構(gòu)成。除此以外，還能夠使用在VCO電路與MIX之間插入信號(hào)放大單元的構(gòu)成。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)中，僅說(shuō)明了在高頻信號(hào)處理單元的構(gòu)成中使用單轉(zhuǎn)換方式的例子。而在雙轉(zhuǎn)換方式或者直接轉(zhuǎn)換方式，或者采用IQ輸出形式具有正交MIX的接收機(jī)的構(gòu)成中也能夠使用本發(fā)明記述的VCO裝置。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)中，作為切換可變電流源電路的電流的電流控制單元說(shuō)明了使用電流控制單元的構(gòu)成。而也能夠使用附加了電流切換單元的調(diào)節(jié)器電路，或者配置電流不同的多個(gè)固定電源，切換這些固定電流源這樣的電流調(diào)整單元。另外，在多個(gè)VCO電路中對(duì)于除去選臺(tái)所必需的VCO電路以外的其它多個(gè)VCO電路還能夠使電流源電路斷開(kāi)而不流過(guò)電流。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)中，僅說(shuō)明了在接收器中使用VCO裝置的例子。而具有實(shí)現(xiàn)寬帶振蕩頻率范圍和低消耗電流這兩個(gè)的效果的本發(fā)明的VCO裝置還能夠廣泛地使用在包括接收機(jī)和發(fā)送機(jī)的通信系統(tǒng)中。另外，在能夠與具有不同頻帶的多個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的同時(shí)，特別是在電力供給源是電池的便攜電話機(jī)等可移動(dòng)設(shè)備中，可以得到能夠更長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用圖像或者聲音或者數(shù)據(jù)的收發(fā)的效果。另外，隨著將來(lái)調(diào)諧器的小型、輕量化的發(fā)展，在電力供給源是電池的便攜電話機(jī)等可移動(dòng)設(shè)備中，即使是在內(nèi)部安裝調(diào)諧器的情況下，也能夠期待可以更長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)再現(xiàn)圖像或者聲音的效果。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)中，作為用于調(diào)整可變電流源電路的電流的判定單元，僅說(shuō)明了使用BER或者數(shù)字調(diào)制方式這樣的判定指標(biāo)的構(gòu)成，而也能夠使用其它的判定指標(biāo)。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，則由于能夠提供實(shí)現(xiàn)振蕩頻率范圍寬帶化和低功耗化的對(duì)方的VCO裝置，因此其產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值很高。
權(quán)利要求
1.一種VCO裝置，其特征在于，具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路具有的振蕩晶體管的驅(qū)動(dòng)電流的電流源電路；切換上述VCO電路的輸出信號(hào)的信號(hào)選擇單元；把由上述信號(hào)選擇單元選擇的本地信號(hào)分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，輸出根據(jù)相位差而變換了的信號(hào)的PLL；以及使該P(yáng)LL的輸出信號(hào)平滑，輸出控制上述振蕩頻率的上述控制電壓的環(huán)路濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VCO裝置，其特征在于為了使多個(gè)VCO電路的各個(gè)的相位噪聲相等，在VCO電路中，以振蕩頻率的范圍最高的VCO電路的振蕩信號(hào)的相位噪聲為基準(zhǔn)，設(shè)定其它的VCO電路的電流源電路的電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VCO裝置，其特征在于電流源電路采用可變電流源電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的VCO裝置，其特征在于具有與從VCO電路輸出的振蕩頻率相對(duì)應(yīng)地切換可變電流源電路的電流的電流控制單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)所述VCO裝置，其特征在于從多個(gè)VCO電路分別輸出的振蕩頻率的一部分重復(fù)，而且，能夠在預(yù)期的振蕩頻率的范圍內(nèi)連續(xù)可變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)所述的VCO裝置，其特征在于基于多個(gè)VCO電路的每一個(gè)的施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓的變化和與該控制電壓相對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的變化的振蕩?kù)`敏度基本相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)所述的VCO裝置，其特征在于，具有與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓相對(duì)應(yīng)，振蕩不同頻率的信號(hào)的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的可變電流源電路；包括連接到多個(gè)VCO電路的輸出信號(hào)和高頻輸入信號(hào)選擇單元的MIX電路的高頻信號(hào)處理單元；切換VCO電路的輸出信號(hào)的信號(hào)選擇單元；把由該信號(hào)選擇單元選擇的本地信號(hào)分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較，輸出根據(jù)相位差而變換了的電壓信號(hào)的PLL；以及使該P(yáng)LL的輸出信號(hào)平滑，輸出控制振蕩頻率的控制電壓的環(huán)路濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的VCO裝置，其特征在于高頻輸入信號(hào)選擇單元包括低噪聲放大器，進(jìn)而，上述低噪聲放大器具有電源通、斷功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的VCO裝置，其特征在于高頻輸入信號(hào)選擇單元包括低噪聲放大器，具有配置在上述低噪聲放大器的前級(jí)或者后級(jí)，或者上述前級(jí)以及后級(jí)雙方中的BPF電路，進(jìn)而，低噪聲放大器具有電源通、斷功能，進(jìn)而，上述BPF電路具有能夠選擇頻率的調(diào)諧功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求3～9的任一項(xiàng)所述的VCO裝置，其特征在于具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的可變電流源電路；把從多個(gè)VCO電路某一個(gè)輸出的本地信號(hào)和從高頻信號(hào)輸入端子輸入的接收信號(hào)混合的高頻信號(hào)處理單元；把從高頻信號(hào)處理單元輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)處理，判定接收特性的接收特性判定單元；以及輸出與從該接收特性判定單元輸出的數(shù)字信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓或者電流，切換上述可變電流源電路的電流的電流控制單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求3～9的任一項(xiàng)所述的VCO裝置，其特征在于，具有振蕩與施加到頻率控制電壓端子上的控制電壓相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)的振蕩頻率范圍不同的多個(gè)VCO電路；分別設(shè)定該多個(gè)VCO電路的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的可變電流源電路；把從多個(gè)VCO電路的某一個(gè)輸出的本地信號(hào)和從高頻信號(hào)輸入端子輸入的接收信號(hào)混合的高頻信號(hào)處理單元；把從高頻信號(hào)處理單元輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)處理，判定數(shù)字調(diào)制方式的數(shù)字調(diào)制方式判定單元；以及輸出與從該數(shù)字調(diào)制方式判定單元輸出的數(shù)字信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓或者電流，切換上述可變電流源電路的電流的電流控制單元。
全文摘要
本發(fā)明提供用于電視播放接收機(jī)那樣的無(wú)線單元中的VCO(壓控振蕩器)裝置，提供振蕩寬帶振蕩頻率并且能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的VCO裝置，VCO電路群(4)振蕩與施加到頻率控制電壓端子(8)上的控制電壓Vt相對(duì)應(yīng)的頻率的信號(hào)，LO信號(hào)選擇單元(3)選擇來(lái)自VCO電路群(4)的所需要的輸出信號(hào)，PLL(6)把由LO信號(hào)選擇單元(3)選擇的本地信號(hào)fvco分頻，與基準(zhǔn)信號(hào)的相位進(jìn)行比較并且輸出根據(jù)相位差變換的電壓信號(hào)，環(huán)路濾波器(7)使來(lái)自PLL(6)的輸出信號(hào)平滑，輸出控制頻率的控制電壓Vt，并且把由信號(hào)選擇單元(3)選擇的本地信號(hào)輸出到高頻信號(hào)處理單元(1)。
文檔編號(hào)H03L7/10GK1701512SQ200480000930
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者藤井健史, 足立憲司, 尾關(guān)浩明, 巖井田峰之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社