專利名稱：用于減少vcxo的啟動(dòng)時(shí)間的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般而言涉及頻率發(fā)生器，更特別地涉及在無(wú)線終端中使用的壓控振蕩器。
無(wú)線終端通常包括一個(gè)或多個(gè)頻率發(fā)生器，例如PLO(鎖相振蕩器)、VCO(壓控振蕩器)、和/或VCXO(壓控晶體振蕩器)，以提供無(wú)線終端工作所必需的時(shí)鐘信號(hào)和參考頻率。VCXO是晶體控制的振蕩器，其與所施加的控制電壓成正比地改變頻率，VCXO通常為無(wú)線終端提供基本參考頻率。VCXO通常具有三個(gè)互相關(guān)聯(lián)的工作參數(shù)調(diào)諧范圍、DC電流消耗、以及啟動(dòng)時(shí)間。調(diào)諧范圍表示在最大VCXO頻率和最小VCXO頻率之間的差。VCXO的典型調(diào)諧范圍是±30ppm。DC電流消耗是在工作期間被VCXO所消耗的DC電流量。通常，VCXO消耗大約10mA。啟動(dòng)時(shí)間表示VCXO輸出電壓達(dá)到最終VCXO輸出電壓幅度的約90％所需的時(shí)間。典型最差情形的啟動(dòng)時(shí)間范圍是從4到5msec。
通常，VCXO設(shè)計(jì)工程師的目標(biāo)是使調(diào)諧范圍最大，同時(shí)使DC電流消耗和啟動(dòng)時(shí)間最小。然而，這三個(gè)工作參數(shù)的相互關(guān)系使得這個(gè)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。為了理解由這些工作參數(shù)的相互關(guān)系所導(dǎo)致的設(shè)計(jì)折衷，考慮下述。由VCXO產(chǎn)生的頻率與施加到VCXO的可變負(fù)載電容的反向偏置電壓成比例。最小反向偏置電壓電容與最大反向偏置電壓電容的比確定調(diào)諧范圍。結(jié)果，大電容比值使調(diào)諧范圍最大。
然而，由于大電容比通常是由大的最小反向偏置電壓電容產(chǎn)生的，并且由于啟動(dòng)時(shí)間與最小反向偏置電壓電容成比例，所以大電容比也導(dǎo)致大的啟動(dòng)時(shí)間。因此，為了實(shí)現(xiàn)期望的調(diào)諧范圍，VCXO會(huì)具有不期望的長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間。
通過(guò)利用啟動(dòng)時(shí)間隨偏置電流的增大而減小的事實(shí)，常規(guī)VCXO設(shè)計(jì)可以減小這個(gè)大啟動(dòng)時(shí)間。然而，大偏置電流導(dǎo)致了高DC電流消耗。結(jié)果，盡管增加的偏置電流可以產(chǎn)生更期望的啟動(dòng)時(shí)間，但是所引起的DC電流消耗不期望地減少與VCXO相關(guān)的電池的壽命。
發(fā)明概要本發(fā)明包括一種用于減小與振蕩器電路比如壓控振蕩器相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間的方法和設(shè)備。本發(fā)明的示例性壓控振蕩器包括一種基于由電壓控制器施加到振蕩器的可變電壓來(lái)產(chǎn)生參考頻率的振蕩器。另外，示例性的壓控振蕩器包括啟動(dòng)控制器，其檢測(cè)何時(shí)壓控振蕩器被通電。一旦啟動(dòng)控制器確定壓控振蕩器被通電，啟動(dòng)控制器就向振蕩器的輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓，以減小與振蕩器相關(guān)的電容，并因此減小啟動(dòng)時(shí)間。當(dāng)向振蕩器的輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓時(shí)，啟動(dòng)控制器監(jiān)視振蕩器的輸出電壓。一旦啟動(dòng)控制器檢測(cè)到振蕩器的輸出電壓達(dá)到或超過(guò)一個(gè)閾值，啟動(dòng)控制器就除去偏置電壓以使振蕩器電路能夠產(chǎn)生期望的參考頻率。
附圖簡(jiǎn)述

圖1說(shuō)明使用根據(jù)本發(fā)明的示例性VCXO的移動(dòng)終端的框圖。
圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的VCXO系統(tǒng)的示例性框圖。
圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性VCXO系統(tǒng)的示意圖。
圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性方法。
發(fā)明詳述圖1說(shuō)明供無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中使用的示例性無(wú)線終端10。如在此所用，術(shù)語(yǔ)“無(wú)線終端”包括蜂窩電話、衛(wèi)星電話、個(gè)人通信業(yè)務(wù)(PCS)設(shè)備、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、掌上計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、尋呼機(jī)等等。
終端10包括天線12、RF(射頻)電子設(shè)備14、基帶電子設(shè)備16、用戶接口18、以及頻率發(fā)生器100。RF電子設(shè)備14包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，分別用于根據(jù)預(yù)定的通信標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)天線12發(fā)射和接收無(wú)線通信信號(hào)。此外，RF電子設(shè)備14可以包括濾波器、混頻器、變頻器等，用于為發(fā)射或者在接收后處理RF信號(hào)。基帶電子設(shè)備16包括微處理器、存儲(chǔ)器、以及其它電子設(shè)備，用于處理由用戶接口18提供的信號(hào)以由RF電子設(shè)備14進(jìn)行發(fā)射。此外，基帶電子設(shè)備16處理由RF電子設(shè)備14提供的信號(hào)，以通過(guò)用戶接口18將經(jīng)由天線12接收的信息傳送給用戶。
無(wú)線終端10根據(jù)預(yù)定的通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)工作，例如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)、TIA/EIA-136、碼分多址(CDMA)、cdmaOne、cdma200、以及寬帶CDMA等。每種標(biāo)準(zhǔn)都使用預(yù)定的頻率范圍以產(chǎn)生并處理在無(wú)線接口上傳輸?shù)臒o(wú)線通信信號(hào)。為了使無(wú)線終端10根據(jù)特定通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)工作，頻率發(fā)生器100向RF和基帶電子設(shè)備14、16提供與特定通信標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的參考頻率(f)。所提供的頻率不僅用作無(wú)線終端10的參考頻率，而且用作在無(wú)線終端10內(nèi)各種電子部件的時(shí)鐘源，所述電子部件例如是微處理器、ASIC(專用集成電路)等。
無(wú)線終端10通常將VCXO(壓控晶體振蕩器)100用作基本頻率發(fā)生器。盡管本發(fā)明是用VCXO100來(lái)說(shuō)明的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何已知的振蕩器電路。圖2說(shuō)明示例性VCXO100的框圖。VCXO100包括電壓控制器110、振蕩器120、以及啟動(dòng)控制器130。當(dāng)VCXO100被通電時(shí)，接近于0V的小反向偏置電壓被施加到振蕩輸入節(jié)點(diǎn)A。一旦處于穩(wěn)定狀態(tài)，振蕩器120就向無(wú)線終端10提供產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)所必需的參考頻率。使用新提供的時(shí)鐘信號(hào)，無(wú)線終端10激活各種電子部件以使無(wú)線終端10能夠完全工作。
一旦提供了時(shí)鐘信號(hào)，電壓控制器110就開(kāi)始向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A施加可變?cè)措妷?Vsource)，以使振蕩器120可以產(chǎn)生以期望的參考頻率振蕩的振蕩器輸出電壓。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，施加到振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A的可變?cè)措妷焊淖兞苏袷幤?20的電容，這導(dǎo)致由振蕩器120產(chǎn)生的頻率移位到期望的參考頻率。
如上所述，在通電時(shí)施加到振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A的反向偏置電壓接近于0V。結(jié)果，振蕩器120的初始電容是最大電容(最小反向偏置電壓電容)，這導(dǎo)致了VCXO100的最大啟動(dòng)時(shí)間。通過(guò)減小最小反向偏置電壓電容，常規(guī)VCXO可以減小啟動(dòng)時(shí)間。然而，減小最小反向偏置電壓電容會(huì)不期望地影響VCXO的調(diào)諧范圍?？蛇x擇地，常規(guī)VCXO可以通過(guò)增加偏置電流來(lái)減小啟動(dòng)時(shí)間。然而，增大偏置電流會(huì)不期望地影響DC電流消耗。因此，這些選擇不期望地影響VCXO和/或無(wú)線終端的性能。
本發(fā)明的VCXO100包括啟動(dòng)控制器130，其減小VCXO的啟動(dòng)時(shí)間而不會(huì)對(duì)VCXO100的調(diào)諧范圍或DC電流消耗產(chǎn)生負(fù)面影響。為此，啟動(dòng)控制器130包括啟動(dòng)檢測(cè)器132和快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134。啟動(dòng)檢測(cè)器132包括檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)可以以硬件、軟件、或者硬件或軟件的任何組合來(lái)實(shí)施，其檢測(cè)何時(shí)VCXO100被通電。此外，在VCXO100被通電后，檢測(cè)器132通過(guò)將振蕩器輸出電壓與閾值進(jìn)行比較來(lái)監(jiān)視振蕩器輸出電壓的幅度(Vo)。檢測(cè)器132所使用的閾值可以是固定的或可變的閾值，并且通常源自振蕩器120的工作條件。例如，閾值可以基于最大振蕩器輸出電壓。在優(yōu)選實(shí)施例中，閾值可以被設(shè)定為振蕩器輸出電壓的百分比，例如90％。
無(wú)論如何，當(dāng)檢測(cè)器132檢測(cè)到振蕩器輸出電壓低于閾值時(shí)，檢測(cè)器132閉合在快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134中的開(kāi)關(guān)136，以將快速啟動(dòng)電壓(VFS)施加到振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A。通過(guò)向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A施加VFS，啟動(dòng)控制器130減小了振蕩器120的初始電容，這又減小了啟動(dòng)時(shí)間。只要振蕩器輸出電壓保持低于閾值，快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134就將繼續(xù)向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A施加VFS，以使振蕩器120的電容最小。然而，一旦振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)閾值，檢測(cè)器132就確定振蕩器120已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A斷開(kāi)快速啟動(dòng)電壓。一旦從啟動(dòng)控制器130斷開(kāi)，振蕩器120就基于由電壓控制器110提供的源電壓，根據(jù)本領(lǐng)域已知的任何方法來(lái)產(chǎn)生期望的參考頻率。
圖3說(shuō)明用于實(shí)施VCXO100的示例性實(shí)施例的示意圖。在圖3的示例性的VCXO100中，振蕩器120包括振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122和有源振蕩器核128。振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122包括可變電容器網(wǎng)絡(luò)，其包括變?nèi)荻O管(Dv)124；以及晶體諧振器(XTAL)126，其基于施加到變?nèi)荻O管124的源電壓的幅度來(lái)設(shè)定由振蕩器120產(chǎn)生的參考頻率。通常，振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122是用于有源振蕩器核128的反饋電路，其移位由振蕩器120產(chǎn)生的參考頻率，以響應(yīng)于由電壓控制器110施加到變?nèi)荻O管124陰極(振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A)的源電壓。
電壓控制器110包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)112，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器被連接到阻抗網(wǎng)絡(luò)，例如由R1、R2和C1限定的阻抗網(wǎng)絡(luò)。DAC112將接收的數(shù)字控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬DC電壓。輸入到DAC112的數(shù)字控制信號(hào)例如可以是在000與3FF之間的十六進(jìn)制命令字，其中000與最小源電壓比如0.3V相對(duì)應(yīng)，以及3FF與最大源電壓比如2.6V相對(duì)應(yīng)。無(wú)論如何，控制信號(hào)定義振蕩器120產(chǎn)生特定參考頻率所需的源電壓?？刂菩盘?hào)還可以定義源電壓，該源電壓校正由無(wú)線終端10或在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)終端例如基站所識(shí)別的頻率錯(cuò)誤。
為了減小啟動(dòng)時(shí)間，啟動(dòng)控制器130的快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134可以如圖3所示來(lái)實(shí)施。在圖3中所示的實(shí)施例中，快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134包括電源電壓VCC、開(kāi)關(guān)136、以及p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)138。盡管下面是用PFET來(lái)描述快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，其它類型晶體管也可以用于實(shí)施本發(fā)明。
當(dāng)檢測(cè)器132檢測(cè)到VCXO100通電時(shí)，檢測(cè)器132閉合開(kāi)關(guān)136以將VCC連接到PFET138。該動(dòng)作導(dǎo)通PFET138，并向變?nèi)荻O管124的陰極提供源自VCC的快速啟動(dòng)電壓(VFS)。為了使VCC與變?nèi)荻O管124的陰極之間的電壓降最小，并因此通過(guò)使VFS最大來(lái)使變?nèi)荻O管的電容最小，電阻比R4/(R1+R2)被設(shè)計(jì)得很小(＜0.1)。對(duì)于圖3的實(shí)施例，選擇R4以提供在R4兩端的最小VCC電壓降與最大振蕩回路網(wǎng)絡(luò)“Q”(為了良好的相位噪聲性能)之間的最佳折衷。
調(diào)節(jié)后的VCC的典型值是大約2.85V。因此，根據(jù)PFET138和R4的阻抗，閉合開(kāi)關(guān)136可以向變?nèi)荻O管124的陰極施加高達(dá)2.85V，這顯著地減小了變?nèi)荻O管的電容。最終結(jié)果是振蕩器120具有較低的初始電容，并因此具有減小的啟動(dòng)時(shí)間。初步試驗(yàn)表明，利用本發(fā)明的VCXO100可以實(shí)現(xiàn)小于1msec的啟動(dòng)時(shí)間，這表示對(duì)常規(guī)VCXO的啟動(dòng)時(shí)間的4-5倍的提高。
由于反向偏置的變?nèi)荻O管124和晶體諧振器126表示DC開(kāi)路，所以由啟動(dòng)控制器130所提供的任何電流必須由VCXO100中的另一個(gè)電通路來(lái)耗散。簡(jiǎn)單的返回通路，例如連接到變?nèi)荻O管陰極的分流電阻器(未示出)，可以用于吸收由快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134所產(chǎn)生的電流。然而，這種分流電阻器對(duì)振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122添加了另一個(gè)連接點(diǎn)，這對(duì)振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122的“Q”產(chǎn)生負(fù)面影響，并因此影響VCXO100的性能。代之以，本發(fā)明的啟動(dòng)控制器130在啟動(dòng)時(shí)間期間可以超越(override)電壓控制器110來(lái)將電壓控制器110用作由啟動(dòng)控制器130提供的偏置電流的電流吸收器。例如，由本發(fā)明的啟動(dòng)控制器130所產(chǎn)生的電流的示例性返回通路可以經(jīng)過(guò)在電壓控制器110中DAC112的輸出晶體管級(jí)。
由于電壓控制器110吸收由啟動(dòng)控制器130所產(chǎn)生的偏置電流，所以重要的是，一旦振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)閾值就禁用啟動(dòng)控制器130，以防止啟動(dòng)控制器130干擾VCXO100的正常工作。如上所述，一旦檢測(cè)器132檢測(cè)到振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)閾值，檢測(cè)器132可以通過(guò)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)136來(lái)禁用啟動(dòng)控制器130。此外，在圖3中所示的啟動(dòng)控制器130還可以被設(shè)計(jì)成在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后自動(dòng)地禁用PFET136。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，基于R5和C2的RC時(shí)間常數(shù)限定了C2完全充電所花費(fèi)的時(shí)間。由于C2被連接到PFET138的柵極，所以只要C2兩端的電壓以及因此PFET138的柵極電壓小于PFET138的柵源電壓閾值，PFET138就將保持“導(dǎo)通”。然而，一旦C2兩端的電壓達(dá)到或超過(guò)柵源電壓閾值，PFET138就關(guān)閉。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，PFET138表示開(kāi)路，該開(kāi)路將電源電壓VCC從振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122有效地?cái)嚅_(kāi)。因此，可以選擇R5和C2的阻抗值以限定向振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122提供快速啟動(dòng)電壓的時(shí)間極限?？傊?，當(dāng)檢測(cè)器132確定振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，或者當(dāng)經(jīng)過(guò)了預(yù)定的時(shí)間周期時(shí)，無(wú)論哪個(gè)首先發(fā)生，圖3的啟動(dòng)控制器130都會(huì)被禁用。
圖4說(shuō)明進(jìn)一步描述本發(fā)明的用于減小VCXO啟動(dòng)時(shí)間的示例性方法200的流程圖。根據(jù)示例性方法200，每當(dāng)VCXO100通電(塊210)時(shí)，例如當(dāng)無(wú)線終端10通電或者當(dāng)無(wú)線終端10從睡眠模式醒來(lái)時(shí)，檢測(cè)器132確定振蕩器輸出電壓是否小于閾值(塊220)。如果振蕩器輸出電壓小于閾值，那么啟動(dòng)控制器130就向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)A施加VFS(塊240)。然而，如果振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)閾值，那么就禁用啟動(dòng)控制器130，并且VCXO100進(jìn)入正常工作模式來(lái)為無(wú)線終端10產(chǎn)生期望的頻率(塊230)。只要VCXO100被通電(塊210)，檢測(cè)器132將繼續(xù)監(jiān)視振蕩器輸出電壓(塊220)。然而，當(dāng)VCXO100關(guān)閉時(shí)，該過(guò)程結(jié)束。
上面描述了一種通過(guò)在VCXO100通電后減少與振蕩器120相關(guān)的電容來(lái)減小與無(wú)線終端10中的VCXO100相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間的方法和設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，盡管上面描述了僅具有一個(gè)頻率發(fā)生器的無(wú)線終端10，但是上述的無(wú)線終端10可以包括多個(gè)頻率發(fā)生器。例如，基帶電子設(shè)備16可以包括輔助頻率發(fā)生器(未示出)，例如數(shù)字PLO，其在無(wú)線終端10處于睡眠模式時(shí)保持時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)無(wú)線終端10從睡眠模式醒來(lái)時(shí)，輔助頻率發(fā)生器被禁用，以使基本頻率發(fā)生器100能夠接管向RF和基帶電子設(shè)備14、16提供期望頻率和時(shí)鐘信號(hào)的責(zé)任。對(duì)于這些類型的多頻率發(fā)生器系統(tǒng)，本發(fā)明尤其有益，因?yàn)槎痰膯?dòng)時(shí)間減小了在從輔助頻率發(fā)生器轉(zhuǎn)換到基本頻率發(fā)生器期間無(wú)線終端10將丟失時(shí)鐘的可能性。
除了上述的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的VCXO100還提供了優(yōu)于常規(guī)VCXO100的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，通過(guò)使用電壓控制器110來(lái)吸收由啟動(dòng)控制器130所產(chǎn)生的電流，本發(fā)明避免了向振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122添加多個(gè)分流元件。結(jié)果，快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)134是唯一的額外振蕩回路網(wǎng)絡(luò)122連接點(diǎn)。這有助于保持高的總體振蕩回路網(wǎng)絡(luò)“Q”，其有助于保持與振蕩器120相關(guān)的期望相位噪聲。此外，由于啟動(dòng)控制器130使用很小的偏置電流(通常在300-500μA數(shù)量級(jí))，所以啟動(dòng)控制器130并不明顯地影響VCXO100的DC電流消耗。事實(shí)上，根據(jù)VCXO，相位噪聲和本發(fā)明的啟動(dòng)控制器130的任何輸出幅度要求會(huì)有助于減小無(wú)線終端10的總體DC偏置電流。更進(jìn)一步，由于啟動(dòng)控制器130避開(kāi)了與VCXO相關(guān)的常規(guī)啟動(dòng)問(wèn)題，所以本發(fā)明有效地消除了在調(diào)諧范圍與啟動(dòng)模式的持續(xù)時(shí)間之間的關(guān)系的影響。結(jié)果，本發(fā)明的VCXO100實(shí)現(xiàn)了靈活的調(diào)諧范圍和DC偏置電流選擇，這節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間和資金。
當(dāng)然，本發(fā)明可以以除在此特別陳述的之外的其它方式來(lái)實(shí)現(xiàn)而不脫離本發(fā)明的基本特征。本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)在各個(gè)方面都被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的，并且打算在此包含在所附的權(quán)利要求書的含義和等同范圍內(nèi)的所有變化。
權(quán)利要求
1.一種在無(wú)線終端(10)中的壓控振蕩器(100)，包括振蕩器(120)，用于基于施加到振蕩器(120)的輸入節(jié)點(diǎn)的可變電壓來(lái)產(chǎn)生參考頻率；以及啟動(dòng)控制器(130)，其被可操作地連接到振蕩器(120)以向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓，以通過(guò)減小與振蕩器(120)相關(guān)的電容來(lái)減小壓控振蕩器(100)的啟動(dòng)時(shí)間。
2.權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器(100)，其中啟動(dòng)控制器(130)包括檢測(cè)器(132)，其一檢測(cè)到振蕩器輸出電壓的存在就產(chǎn)生控制信號(hào)；以及快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(134)，其被可操作地連接到檢測(cè)器(132)，該快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)于檢測(cè)器控制信號(hào)來(lái)向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓。
3.權(quán)利要求2所述的壓控振蕩器(100)，其中快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(134)包括電壓源，用于提供臨時(shí)偏置電壓；以及開(kāi)關(guān)，用于響應(yīng)于檢測(cè)器控制信號(hào)來(lái)有選擇地將電壓源連接到振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)。
4.權(quán)利要求3所述的壓控振蕩器(100)，其中當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)有選擇地將電壓源從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)。
5.權(quán)利要求4所述的壓控振蕩器(100)，其中閾值包括可變閾值。
6.權(quán)利要求4所述的壓控振蕩器(100)，其中閾值被定義為振蕩器輸出電壓的預(yù)定百分比。
7.權(quán)利要求6所述的壓控振蕩器(100)，其中閾值被定義為振蕩器輸出電壓的90％。
8.權(quán)利要求3所述的壓控振蕩器(100)，其中響應(yīng)于預(yù)定時(shí)間周期的終止，開(kāi)關(guān)有選擇地將電壓源從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)。
9.權(quán)利要求8所述的壓控振蕩器(100)，其中快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(134)包括電阻器和電容器，以及其中基于該電阻器和電容器的時(shí)間常數(shù)限定了預(yù)定時(shí)間周期。
10.權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器(100)，其中振蕩器(120)包括振蕩回路網(wǎng)絡(luò)(122)和有源振蕩器核(128)，以及其中啟動(dòng)控制器(130)向振蕩回路網(wǎng)絡(luò)(122)施加臨時(shí)偏置電壓。
11.權(quán)利要求10所述的壓控振蕩器(100)，其中振蕩回路網(wǎng)絡(luò)(122)包括變?nèi)荻O管(124)，以及其中啟動(dòng)控制器(130)向變?nèi)荻O管(124)施加臨時(shí)偏置電壓。
12.權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器(100)，進(jìn)一步包括電壓控制器(110)，該電壓控制器被可操作地連接到振蕩器(120)以向振蕩器(120)施加可變電壓。
13.權(quán)利要求12所述的壓控振蕩器(100)，其中電壓控制器(110)吸收由啟動(dòng)控制器(130)在啟動(dòng)時(shí)間期間所產(chǎn)生的電流。
14.權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器(100)，其中壓控振蕩器(100)包括壓控晶體振蕩器。
15.權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器(100)，其中壓控振蕩器(100)被布置在蜂窩電話(10)中。
16.一種操作在無(wú)線終端(10)中的壓控振蕩器(100)的方法，包括檢測(cè)壓控振蕩器(100)被通電；向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓，以通過(guò)減小與振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)相關(guān)的初始電容來(lái)減小與壓控振蕩器(100)相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間；以及響應(yīng)于壓控振蕩器(100)達(dá)到預(yù)定工作條件，從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)除去臨時(shí)偏置電壓。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓包括有選擇地將電壓源連接到振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)。
18.權(quán)利要求16所述的方法，其中響應(yīng)于壓控振蕩器(100)達(dá)到預(yù)定工作條件而從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)除去臨時(shí)偏置電壓包括響應(yīng)于壓控振蕩器(100)檢測(cè)到振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)工作閾值，從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)除去臨時(shí)偏置電壓。
19.權(quán)利要求16所述的方法，其中響應(yīng)于壓控振蕩器(100)達(dá)到預(yù)定工作條件而從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)除去臨時(shí)偏置電壓包括在預(yù)定時(shí)間周期終止后，從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)除去臨時(shí)偏置電壓。
20.權(quán)利要求19所述的方法，其中預(yù)定時(shí)間周期由與壓控振蕩器(100)相關(guān)的電阻器-電容器時(shí)間常數(shù)來(lái)限定。
21.權(quán)利要求16所述的方法，其中振蕩器(120)包括振蕩回路網(wǎng)絡(luò)(122)，以及其中向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓包括向振蕩回路網(wǎng)絡(luò)(122)施加臨時(shí)偏置電壓。
22.權(quán)利要求16所述的方法，還包括吸收與在電壓控制器(110)中的偏置電壓相關(guān)的電流，直至壓控振蕩器(100)達(dá)到預(yù)定工作條件。
23.權(quán)利要求16所述的方法，其中壓控振蕩器(100)包括壓控晶體振蕩器。
24.權(quán)利要求16所述的方法，其中壓控振蕩器(100)被布置在蜂窩電話(10)中。
25.一種減小與振蕩器電路(120)相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間的方法，包括通過(guò)檢測(cè)振蕩器輸出電壓的存在來(lái)檢測(cè)振蕩器電路(120)已被通電；以及向振蕩器電路(120)施加臨時(shí)偏置電壓，以通過(guò)減小振蕩器電路(120)的電容來(lái)減小與振蕩器電路(120)相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間。
26.權(quán)利要求25所述的方法，其中向振蕩器電路(120)施加臨時(shí)偏置電壓包括有選擇地將電壓源連接到振蕩器電路(120)的輸入節(jié)點(diǎn)。
27.權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括吸收與電壓控制器(110)中的臨時(shí)偏置電壓相關(guān)的電流。
28.權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于檢測(cè)到振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)工作閾值，從振蕩器電路(120)除去臨時(shí)偏置電壓。
29.權(quán)利要求28所述的方法，其中工作閾值被定義為振蕩器輸出電壓的預(yù)定百分比。
30.權(quán)利要求29所述的方法，其中工作閾值被定義為振蕩器輸出電壓的90％。
31.權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括在預(yù)定時(shí)間周期終止后，從振蕩器電路(120)除去臨時(shí)偏置電壓。
32.權(quán)利要求31所述的方法，其中預(yù)定時(shí)間周期由電阻器-電容器時(shí)間常數(shù)來(lái)限定。
33.權(quán)利要求25所述的方法，其中振蕩器電路(120)包括振蕩回路網(wǎng)絡(luò)(122)，以及其中向振蕩器電路(120)施加臨時(shí)偏置電壓包括向振蕩回路網(wǎng)絡(luò)(122)施加臨時(shí)偏置電壓。
34.權(quán)利要求25所述的方法，其中振蕩器電路(120)包括壓控晶體振蕩器。
35.權(quán)利要求25所述的方法，其中振蕩器電路(120)被布置在無(wú)線終端(10)中。
36.一種用于減小與振蕩器電路(120)相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間的啟動(dòng)控制器(130)，該啟動(dòng)控制器(130)包括檢測(cè)器電路(132)，用于一檢測(cè)到振蕩器輸出電壓的存在就產(chǎn)生控制信號(hào)；以及快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(134)，用于響應(yīng)于檢測(cè)器控制信號(hào)而向振蕩器電路(120)的輸入節(jié)點(diǎn)施加臨時(shí)偏置電壓，以通過(guò)減小與振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)相關(guān)的電容來(lái)減小與振蕩器電路(120)相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間。
37.權(quán)利要求36所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(134)包括電壓源，用于提供臨時(shí)偏置電壓；以及開(kāi)關(guān)，其被可操作地連接到檢測(cè)器電路(132)，以響應(yīng)于檢測(cè)器控制信號(hào)而有選擇地將電壓源連接到振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)。
38.權(quán)利要求37所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中當(dāng)檢測(cè)器(132)檢測(cè)到振蕩器輸出電壓達(dá)到或超過(guò)工作閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)有選擇地將電壓源從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)。
39.權(quán)利要求38所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中工作閾值包括可變閾值。
40.權(quán)利要求39所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中工作閾值被定義為振蕩器輸出電壓的預(yù)定百分比。
41.權(quán)利要求40所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中工作閾值被定義為振蕩器輸出電壓的90％。
42.權(quán)利要求37所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中響應(yīng)于預(yù)定時(shí)間周期的終止，開(kāi)關(guān)有選擇地將電壓源從振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)。
43.權(quán)利要求42所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中基于與快速啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的電阻器-電容器時(shí)間常數(shù)來(lái)定義預(yù)定時(shí)間周期。
44.權(quán)利要求36所述的啟動(dòng)控制器(130)，其中振蕩器電路(120)包括壓控晶體振蕩器。
全文摘要
在此描述了一種用于在無(wú)線終端(10)中以減小的啟動(dòng)時(shí)間產(chǎn)生期望參考頻率的壓控振蕩器(100)，例如VCXO(壓控晶體振蕩器)(100)。根據(jù)本發(fā)明，VCXO(100)包括振蕩器(120)，其基于由電壓控制器(110)施加到振蕩器(120)的可變電壓來(lái)產(chǎn)生期望參考頻率。另外，VCXO(100)包括啟動(dòng)控制器(130)，其向振蕩器輸入節(jié)點(diǎn)施加偏置電壓以減小與振蕩器(120)相關(guān)的電容，并因此減小啟動(dòng)時(shí)間，而不會(huì)對(duì)VCXO(100)的DC電流消耗或調(diào)諧范圍產(chǎn)生負(fù)面影響。
文檔編號(hào)H03B5/36GK101015117SQ200580024308
公開(kāi)日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
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