專利名稱：用于從粗略時(shí)序源產(chǎn)生精確時(shí)序的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)總體上涉及用于從諸如周期時(shí)鐘之類的粗略時(shí)序源產(chǎn)生精確時(shí) 序(例如脈沖)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
以前的通信系統(tǒng)使用通常功率效率低的技術(shù)。這些系統(tǒng)通常使用即使 在不發(fā)送或接收通信時(shí)也需要連續(xù)供電的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。這種處于空閑 狀態(tài)的同時(shí)仍在耗電的系統(tǒng)從功率的觀點(diǎn)來看通常是效率較低的。
在一些應(yīng)用中，這種功率效率低的通信系統(tǒng)在其擴(kuò)展使用中會(huì)呈現(xiàn)出 局限性。例如，依賴于電池供電的便攜式通信設(shè)備在其電池需要替換或充 電之前通常具有相對(duì)較短的連續(xù)操作使用期限。在一些情形下，這會(huì)導(dǎo)致 不利的結(jié)果，例如數(shù)據(jù)丟失、通信延遲、降低的會(huì)話期間和停機(jī)時(shí)間。
另一方面，在空閑時(shí)間期間功耗充分低的通信系統(tǒng)通常能夠以有限的 電源在較長(zhǎng)的時(shí)間段中操作。因此，僅在要發(fā)送信號(hào)時(shí)才給發(fā)射機(jī)通電的 通信系統(tǒng)通常會(huì)比連續(xù)通電的發(fā)射機(jī)消耗較少的功率。類似的，僅在要接 收信號(hào)時(shí)才給接收機(jī)通電的通信系統(tǒng)通常會(huì)比連續(xù)通電的接收機(jī)消耗較少 的功率。

發(fā)明內(nèi)容
以下是本公開文件的示例性方案的概述。為了方便，本公開文件的一 個(gè)或多個(gè)方案在本文中可以稱為"一些方案"。
本公開文件的一些方案涉及一種用于根據(jù)輸入產(chǎn)生脈沖的裝置。所述 裝置包括第一產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生作為所述輸入的函數(shù)的偏置電壓；第二 產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生電流；第三產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓 具有作為所述偏置電壓的函數(shù)的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；以 及第四產(chǎn)生器，用于響應(yīng)于所述斜坡電壓達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生脈沖。如果所述輸入指示了更接近閾值電壓的偏置電壓，那么斜坡電壓就在 相對(duì)較短的時(shí)間區(qū)間中達(dá)到該閾值電壓，導(dǎo)致相對(duì)較早地產(chǎn)生脈沖。另一 方面，如果所述輸入指示了更遠(yuǎn)離閾值電壓的偏置電壓，那么斜坡電壓就 在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間中達(dá)到該閾值電壓，導(dǎo)致相對(duì)較晚地產(chǎn)生脈沖。因 此，產(chǎn)生脈沖的時(shí)間受到所述輸入的控制。這可以用于在脈沖的持續(xù)時(shí)間 內(nèi)使能發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，以便控制信號(hào)的發(fā)送和接收的時(shí)間。這些時(shí)間可 以用于建立通信信道來與其它設(shè)備進(jìn)行通信。
在一些方案中，斜坡電壓的初始值可以與偏置電壓基本上相同或與偏
置電壓相關(guān)。偏置電壓可以由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)產(chǎn)生?？梢允褂眯?zhǔn)電 路來對(duì)偏置電壓進(jìn)行校準(zhǔn)，以便使所述輸入與脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)。更具體 的，校準(zhǔn)電路可以為DAC確定對(duì)應(yīng)于偏置電壓的上限(例如脈沖產(chǎn)生器的 閾值電壓)的數(shù)字輸入字?？梢詾镈AC預(yù)先定義對(duì)應(yīng)于DAC的偏置電壓 的下限的數(shù)字輸入字?？梢酝ㄟ^插值來為DAC確定對(duì)應(yīng)于在上限與下限之 間的偏置電壓的輸入字。
在一些方案中，電流以及斜坡電壓的斜率可以是正的、負(fù)的、線性的 或非線性的。電流可以由電流模式數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)產(chǎn)生?？梢允褂眯?準(zhǔn)電路來對(duì)電流進(jìn)行校準(zhǔn)，以便使所述輸入與脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)。更具體 的，在將偏置電壓設(shè)定為其下限的情況下，電流校準(zhǔn)電路確定一個(gè)電流， 該電流導(dǎo)致斜坡電壓在脈沖產(chǎn)生的時(shí)間上限處達(dá)到閾值電壓?？梢允褂弥?期性的時(shí)鐘源來定義在其中產(chǎn)生脈沖的區(qū)間。
在一些方案中，可以將所述裝置配置為或用于通信設(shè)備，以建立例如 一個(gè)或多個(gè)超寬帶(UWB)信道，以便使用脈分多址(PDMA)技術(shù)與其 它設(shè)備進(jìn)行通信。UWB信道可以具有在20%或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬、 在500MHz或更大數(shù)量級(jí)上的帶寬、或者二者。
在一些方案中，可以將所述裝置實(shí)現(xiàn)為或用于耳機(jī)、醫(yī)學(xué)設(shè)備、麥克 風(fēng)、生物測(cè)定傳感器、心率監(jiān)視器、計(jì)步器、EKG設(shè)備、用戶I/O設(shè)備、 手表、遙控器、開關(guān)、胎壓監(jiān)視器、娛樂設(shè)備、計(jì)算機(jī)、銷售點(diǎn)(POS)設(shè) 備、助聽器、機(jī)頂盒、蜂窩電話，或者具有某些形式的無線信號(hào)傳輸能力 的設(shè)備。在一些方案中，所述裝置可以實(shí)現(xiàn)在用于通信系統(tǒng)的接入設(shè)備中 (例如WiFi接入點(diǎn))中或者包括該接入設(shè)備。例如，所述裝置可以經(jīng)由有線或無線通信鏈路向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)之類的廣域網(wǎng))提供連通性。 在結(jié)合附圖加以考慮時(shí)，依據(jù)本公開文件的以下詳細(xì)說明，本公開文 件的其它方案、優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新特點(diǎn)是顯而易見的。


圖1A-B示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生脈沖的示例性 裝置的各方框圖1C示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的產(chǎn)生脈沖的示例性方法的 流程圖2A示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的由用于產(chǎn)生脈沖的示例性 裝置所產(chǎn)生的示例性信號(hào)的曲線圖2B示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的由用于產(chǎn)生脈沖的示例性 裝置所產(chǎn)生的示例性信號(hào)的曲線圖3示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生脈沖的示例性裝置 的示意圖4A-B示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的由用于產(chǎn)生脈沖的示例 性裝置所產(chǎn)生的示例性信號(hào)的曲線圖5A示出了根據(jù)本公開文件的一些方案，對(duì)由用于產(chǎn)生脈沖的示例性 裝置所產(chǎn)生的電流進(jìn)行校準(zhǔn)的示例性方法的流程圖5B-C示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的在校準(zhǔn)過程期間由用于 產(chǎn)生脈沖的示例性裝置所產(chǎn)生的各種信號(hào)的曲線圖6示出了根據(jù)本公開文件的一些方案，對(duì)由用于產(chǎn)生脈沖的示例性 裝置所產(chǎn)生的偏置電壓進(jìn)行校準(zhǔn)的示例性方法的流程圖7示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的示例性通信裝置的方框圖8A-C示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的各種脈分多址(PDMA) 調(diào)制技術(shù)的時(shí)序圖；及
圖9示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的通過多條信道彼此進(jìn)行通信 的各種通信設(shè)備的方框圖。
具體實(shí)施方式
以下說明本公開文件的各個(gè)方案。顯然，本文的技術(shù)可以體現(xiàn)為各種 形式，本文公開的任何具體結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)及功能都僅僅是代表性的。 根據(jù)本文的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到本文公開的某個(gè)特定方案可以 獨(dú)立于任何其它方案來實(shí)現(xiàn)，并可以以各種方式組合這些方案中的兩個(gè)或 多個(gè)。例如，可以用本文闡述的任意數(shù)量的方案來實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵤┓椒ā?另外，作為本文闡述的一個(gè)或多個(gè)方案的補(bǔ)充，或者替代本文闡述的一個(gè) 或多個(gè)方案，可以使用其它結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)及功能來實(shí)現(xiàn)這個(gè)裝置或?qū)?施這個(gè)方法。
作為以上一些概念的示例，在一些方案中，用于產(chǎn)生脈沖的裝置包括
用于產(chǎn)生作為輸入的函數(shù)的偏置電壓的產(chǎn)生器；用于產(chǎn)生電流的產(chǎn)生器；
用于產(chǎn)生斜坡電壓的產(chǎn)生器，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電壓的函數(shù)
的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；以及用于響應(yīng)于所述斜坡電壓達(dá)
到閾值電壓而產(chǎn)生脈沖的產(chǎn)生器。在其它方案中，所述裝置包括用于產(chǎn)生
作為輸入的函數(shù)的斜坡電壓的產(chǎn)生器；以及用于當(dāng)所述斜坡電壓達(dá)到閾值 電壓時(shí)產(chǎn)生時(shí)序事件的產(chǎn)生器。
圖1A示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生脈沖的示例性裝 置100的方框圖。會(huì)理解，裝置100僅僅是時(shí)序事件產(chǎn)生器的一個(gè)示例。 裝置100在由脈沖位置輸入指示的特定時(shí)間處產(chǎn)生脈沖。如以下更詳細(xì)論 述的，裝置IOO可以用于使能發(fā)射機(jī)以便發(fā)射信號(hào)和減使能接收機(jī)以便接 收信號(hào)。以此方式，可以借助于諸如脈分多址(PDMA)的脈沖調(diào)制技術(shù)來 建立一條或多條通信信道。
總之，裝置100產(chǎn)生斜坡電壓，其包括作為輸入的函數(shù)的初始偏置電 壓和作為電流的函數(shù)的斜率。當(dāng)斜坡電壓達(dá)到一閾值電壓時(shí)，裝置100產(chǎn) 生脈沖。通過將偏置電壓作為所述輸入的函數(shù)來進(jìn)行改變，斜坡電壓在不 同的時(shí)間處達(dá)到閾值電壓。因此，可以由所述輸入來控制脈沖產(chǎn)生的時(shí)間。
更具體的，裝置100包括偏置電壓產(chǎn)生器102、電流產(chǎn)生器104、斜坡 電壓產(chǎn)生器106和脈沖產(chǎn)生器108。偏置電壓產(chǎn)生器102接收輸入，例如數(shù) 字字，并產(chǎn)生相應(yīng)的偏置電壓。電流產(chǎn)生器104產(chǎn)生電流，該電流可以基 本上是常數(shù)、可以隨時(shí)間線性地變化、或者可以隨時(shí)間非線性地變化。在 一些方案中，電流可以從電流產(chǎn)生器104流向斜坡電壓產(chǎn)生器106。在一些方案中，電流可以從斜坡電壓產(chǎn)生器106流向電流產(chǎn)生器104。
斜坡電壓產(chǎn)生器106依據(jù)從偏置電壓產(chǎn)生器102接收的偏置電壓和從 電流產(chǎn)生器104接收的電流來產(chǎn)生斜坡電壓。在一些方案中，斜坡電壓產(chǎn) 生器106使用偏置電壓來為斜坡電壓設(shè)定初始值。在一些方案中，斜坡電 壓產(chǎn)生器106使用電流來控制斜坡電壓的斜率。作為示例，斜坡電壓產(chǎn)生 器106對(duì)電流進(jìn)行積分運(yùn)算以產(chǎn)生斜坡電壓。
當(dāng)斜坡電壓達(dá)到預(yù)定閾值電壓時(shí)，脈沖產(chǎn)生器108產(chǎn)生脈沖。如所述 的，所述輸入設(shè)定偏置電壓，所述偏置電壓是斜坡電壓的初始值。因此， 通過改變偏置電壓，斜坡電壓在取決于所述輸入的不同時(shí)間處達(dá)到閾值電 壓。因此，由所述輸入控制脈沖產(chǎn)生的時(shí)序。參考以下的示例，對(duì)其更好 地加以解釋。
圖2A示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的由示例性裝置100所產(chǎn)生的 示例性信號(hào)的曲線圖。在這個(gè)示例中，由電流產(chǎn)生器104產(chǎn)生的電流基本 上是常數(shù)，并從電流產(chǎn)生器104流向斜坡電壓產(chǎn)生器106。該曲線圖的縱軸 表示斜坡電壓，橫軸表示時(shí)間。在曲線圖的頂部附近顯示了閾值電壓。如 上所述，當(dāng)斜坡電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，脈沖產(chǎn)生器108產(chǎn)生脈沖。
如該曲線圖所示，斜坡達(dá)到閾值的時(shí)間取決于偏置電壓。例如，如果 根據(jù)所述輸入，偏置電壓產(chǎn)生器102產(chǎn)生400毫伏(mV)的偏置電壓，則 斜坡電壓就在100納秒(ns)的時(shí)間處達(dá)到閾值。作為另一個(gè)示例，如果根 據(jù)所述輸入，偏置電壓產(chǎn)生器102產(chǎn)生1200mV的偏置電壓，則斜坡電壓 就在60納秒(ns)的時(shí)間處達(dá)到閾值。作為再另一個(gè)示例，如果根據(jù)所述 輸入，偏置電壓產(chǎn)生器102產(chǎn)生2000mV的偏置電壓，則斜坡電壓就在20 納秒(ns)的時(shí)間處達(dá)到閾值。因此，所述輸入控制在100ns區(qū)間內(nèi)的產(chǎn)生 脈沖的時(shí)間。
圖2B示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的由示例性裝置100產(chǎn)生的示 例性信號(hào)的曲線圖。在這個(gè)示例中，由電流產(chǎn)生器104產(chǎn)生的電流基本上 是常數(shù)，并從斜坡電壓產(chǎn)生器106流向電流產(chǎn)生器104。再一次，該曲線圖 的縱軸表示斜坡電壓，橫軸表示時(shí)間。在曲線圖的底部附近顯示了閾值電 壓。如上所述，當(dāng)斜坡電壓達(dá)到該閾值時(shí)，脈沖產(chǎn)生器108產(chǎn)生脈沖。
如圖所示，斜坡達(dá)到閾值的時(shí)間取決于偏置電壓。例如，如果根據(jù)所述輸入，偏置電壓產(chǎn)生器102產(chǎn)生2000mV的偏置電壓，則斜坡電壓就在 100納秒(ns)的時(shí)間處達(dá)到閾值。作為另一個(gè)示例，如果根據(jù)所述輸入， 偏置電壓產(chǎn)生器102產(chǎn)生1200mV的偏置電壓，則斜坡電壓就在60納秒(ns) 的時(shí)間處達(dá)到閾值。作為再另一個(gè)示例，如果根據(jù)所述輸入，偏置電壓產(chǎn) 生器102產(chǎn)生400mV的偏置電壓，則斜坡電壓就在20納秒(ns)的時(shí)間處 達(dá)到閾值。因此，所述輸入控制在100ns區(qū)間內(nèi)的產(chǎn)生脈沖的時(shí)間。
在以前的示例中，所述輸入控制在一個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)何時(shí)產(chǎn)生脈沖。在 這個(gè)示例中，這個(gè)時(shí)間區(qū)間是100ns。會(huì)理解，該時(shí)間區(qū)間可以具有不同的 時(shí)間長(zhǎng)度。另外，該時(shí)間區(qū)間可以響應(yīng)于基本上恒定頻率的時(shí)鐘源連續(xù)地 重復(fù)。例如，可以使用10MHz的時(shí)鐘來重復(fù)啟動(dòng)該100ns時(shí)間區(qū)間。對(duì)于 每一個(gè)時(shí)間區(qū)間而言，新的輸入都使得在該區(qū)間內(nèi)的特定時(shí)間處產(chǎn)生脈沖。 如以下更詳細(xì)論述的，可以使用一個(gè)或多個(gè)脈沖在該時(shí)間區(qū)間內(nèi)的位置來 建立與另一個(gè)通信設(shè)備的一條或多條并行通信信道。
圖1B示出了用于產(chǎn)生作為輸入的函數(shù)的脈沖的示例性裝置150的方框 圖?？梢詫⒀b置150實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)。在這個(gè)示例中，可 以將IC152、 154、 156和158用作用于以類似于前述的方式產(chǎn)生偏置電壓、 電流、斜坡電壓和脈沖的模塊。
圖1C示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的產(chǎn)生脈沖的示例性方法170 的流程圖。根據(jù)方法170，產(chǎn)生偏置電壓，所述偏置電壓是諸如輸入數(shù)字字 之類的輸入的函數(shù)(塊172)。另外，產(chǎn)生電流(塊174)。此外，產(chǎn)生斜坡 電壓，其具有作為偏置電壓的函數(shù)的初始值和作為電流的函數(shù)的斜率(塊 176)。隨后，在斜坡電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，產(chǎn)生脈沖(塊17S)。
圖3示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的用于產(chǎn)生脈沖的示例性裝置 300的示意圖。裝置300是前述裝置100和150的具體實(shí)現(xiàn)方式的一個(gè)示例。 如在以前的方案中，裝置300在由輸入指示的特定時(shí)間處產(chǎn)生脈沖。如以 下結(jié)合通信設(shè)備所述的，裝置300可以用于使用諸如PDMA的特定類型的 脈沖調(diào)制來建立一條或多條并行通信信道。
具體的，裝置300包括偏置電壓產(chǎn)生器302、電流產(chǎn)生器320、復(fù)位電 路340、斜坡電壓產(chǎn)生器360和脈沖產(chǎn)生器380。偏置電壓產(chǎn)生器302產(chǎn)生 作為輸入的函數(shù)的偏置電壓。電流產(chǎn)生器320產(chǎn)生基本上恒定的電流。斜坡電壓產(chǎn)生器360產(chǎn)生斜坡電壓，其具有作為偏置電壓的函數(shù)的初始值和 作為電流的函數(shù)的斜率。在這些示例性方案中，斜坡電壓的初始值基本上 與偏置電壓相同。另外，斜坡電壓產(chǎn)生器360實(shí)質(zhì)上借助于對(duì)從電流產(chǎn)生 器320接收的電流進(jìn)行積分運(yùn)算來產(chǎn)生斜坡電壓。
在斜坡電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，脈沖產(chǎn)生器380產(chǎn)生脈沖。復(fù)位電路340 響應(yīng)于脈沖的前沿而對(duì)斜坡電壓產(chǎn)生器360的積分器放電，以使得脈沖產(chǎn) 生器380在積分器電壓降低到低于脈沖產(chǎn)生器380的閾值時(shí)產(chǎn)生脈沖的后 沿?？梢詫?fù)位電路340配置為開始脈沖的后沿來為所產(chǎn)生的脈沖獲得特 定的脈沖寬度。
偏置電壓產(chǎn)生器302還包括校準(zhǔn)電路，用以校準(zhǔn)偏置電壓，以便將所 述輸入與脈沖產(chǎn)生的特定時(shí)間相關(guān)聯(lián)。更具體的，偏置電壓校準(zhǔn)電路確定 一輸入，該輸入產(chǎn)生的偏置電壓基本上等于脈沖產(chǎn)生器380的閾值電壓。 另外，電流產(chǎn)生器320包括校準(zhǔn)電路，用以校準(zhǔn)電流，以便同樣將所述輸 入與脈沖產(chǎn)生的特定時(shí)間相關(guān)聯(lián)。更具體的，電流校準(zhǔn)電路產(chǎn)生一個(gè)電流， 對(duì)于與一時(shí)間區(qū)間內(nèi)最早的脈沖位置相對(duì)應(yīng)的偏置電壓，該電流產(chǎn)生一斜 坡電壓，該斜坡電壓大約在該時(shí)間區(qū)間的末尾處達(dá)到脈沖產(chǎn)生器380的閾 值電壓。如以下更詳細(xì)論述的，復(fù)位電路340有助于電流的校準(zhǔn)。
更具體的，偏置電壓產(chǎn)生器302包括狀態(tài)機(jī)304、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 310、傳輸門316、延遲元件318、差分放大器314、閾值檢測(cè)器312、鎖存 器308和AND門306。 DAC 310響應(yīng)于所述輸入而產(chǎn)生偏置電壓，在這個(gè) 示例中，所述輸入可以是8比特的數(shù)字字。傳輸門316響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)Clk 的延遲邊沿而向斜坡電壓產(chǎn)生器360傳送偏置電壓，其中時(shí)鐘信號(hào)Clk的 周期定義了一時(shí)間區(qū)間。其他的設(shè)備，即狀態(tài)機(jī)304、差分放大器314、閾 值檢測(cè)器312、鎖存器308和AND門306用于校準(zhǔn)偏置電壓，如以下更詳 細(xì)論述的。
電流產(chǎn)生器320包括相位和頻率檢測(cè)器(PFD) 322、鎖定檢測(cè)器324 和電流模式DAC326。電流模式DAC326產(chǎn)生基本上恒定的電流，其施加 到斜坡電壓產(chǎn)生器360。 PFD322和鎖定檢測(cè)器324用于校準(zhǔn)電流，如以下
更詳細(xì)論述的。
斜坡電壓產(chǎn)生器360包括電容性元件C和晶體管362。電容性元件C用于從偏置電壓產(chǎn)生器302初始接收偏置電壓，以使得由斜坡電壓產(chǎn)生器 360產(chǎn)生的斜坡電壓具有基本上等于偏置電壓的初始值。電容性元件C還 用作積分器，以實(shí)質(zhì)上對(duì)從電流產(chǎn)生器320接收的電流進(jìn)行積分運(yùn)算來產(chǎn) 生斜坡電壓。因此，斜坡電壓具有作為偏置電壓的函數(shù)的初始值和作為電 流的函數(shù)的斜率。晶體管362對(duì)由復(fù)位電路340產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)做出響應(yīng)， 以便響應(yīng)于脈沖的開始來對(duì)電容性元件C進(jìn)行放電，如以下更詳細(xì)解釋的。
脈沖產(chǎn)生器380包括串聯(lián)耦接的一對(duì)反相器382和384。第一反相器 382的輸入從斜坡電壓產(chǎn)生器360接收斜坡電壓。第二反相器384的輸出產(chǎn) 生脈沖。第二反相器384的輸出還被反饋回復(fù)位電路340，以便用于復(fù)位電 路340產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，所述復(fù)位信號(hào)使得電容性元件C放電。因此，在斜 坡電壓達(dá)到反相器382的閾值電壓時(shí)，反相器382的輸出從邏輯高電壓變 為邏輯低電壓，它又使得反相器384的輸出從邏輯低電壓變?yōu)檫壿嫺唠妷骸?這產(chǎn)生了脈沖的前沿。
脈沖的前沿被反饋回復(fù)位電路340，其使得復(fù)位電路340產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。 復(fù)位信號(hào)導(dǎo)通晶體管362，其使得電容器上的電壓變?yōu)榈仉娢?。這又使得第 一反相器382的輸出從邏輯低電壓變?yōu)檫壿嫺唠妷?，其又使得第二反相?384的傳輸從邏輯高電壓變?yōu)檫壿嫷碗妷?。這產(chǎn)生了脈沖的后沿。
復(fù)位電路340包括AND門350、鎖存器348、反相器342、三輸入AND 門344和OR門3346。如前所述，復(fù)位電路340產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，以響應(yīng)于 由脈沖產(chǎn)生器380產(chǎn)生的脈沖的前沿而使得電容性元件C放電。復(fù)位電路 340還用于校準(zhǔn)由電流產(chǎn)生器320產(chǎn)生的電流，如以下更詳細(xì)論述的。在正 常操作中，將校準(zhǔn)信號(hào)CAL設(shè)定為邏輯低電平。在校準(zhǔn)模式中，將校準(zhǔn)信 號(hào)CAL設(shè)定為邏輯高電平。
在正常操作中，由于反相的校準(zhǔn)信號(hào)是邏輯高，AND門350將反饋信 號(hào)傳遞到鎖存器348的時(shí)鐘輸入。因此，響應(yīng)于脈沖產(chǎn)生器380產(chǎn)生脈沖 的前沿(例如上升沿)，AND門350產(chǎn)生上升沿，將其施加到鎖存器348 的時(shí)鐘輸入。該上升沿使得被約束為邏輯高電壓Vdd的、在鎖存器348的數(shù) 據(jù)(D)輸入處的電壓傳送到鎖存器348的Q輸出。OR門346又將在鎖存 器348的Q輸出處的邏輯高電壓傳送到斜坡電壓產(chǎn)生器360的晶體管362 的柵極。這導(dǎo)通了晶體管362，從而使電容性元件C接地。因此，斜坡電壓迅速地降低到邏輯低電壓，使得第一反相器382從邏輯低電壓轉(zhuǎn)換為邏 輯高電壓，這又使得第二反相器384從邏輯高電壓轉(zhuǎn)換為邏輯低電壓。這 產(chǎn)生了脈沖的后沿。
在一個(gè)新的時(shí)間區(qū)間的開頭處，由時(shí)鐘源Clk的上升沿復(fù)位鎖存器348。 這使得鎖存器348的Q輸出轉(zhuǎn)換到邏輯低電壓，由OR門346將其傳送到 晶體管362。這使得晶體管362截止，從而允許電容性元件C接收新的偏 置電壓和電流，以產(chǎn)生斜坡電壓。
復(fù)位電路340的剩余元件，即反相器3342、三輸入AND門344，專門 用于電流校準(zhǔn)過程，如以下更詳細(xì)論述的。以下參考圖4A-B來更詳細(xì)地論 述裝置300的正常操作。
圖4A-B示出了根據(jù)本公開文件的一些方案，由示例性脈沖位置調(diào)制器 300產(chǎn)生的示例性斜坡電壓和脈沖相對(duì)于時(shí)間的曲線圖。在這個(gè)示例中，時(shí) 間零點(diǎn)(0)、 100ns、 200ns和300ns表示不同時(shí)間區(qū)間的開始。這些時(shí)間 除了對(duì)應(yīng)于時(shí)間零點(diǎn)(0)的實(shí)豎直線以外，在圖中描繪為各個(gè)豎直虛線。 可以使用具有例如10MHz頻率的時(shí)鐘信號(hào)Clk來定義該100ns的時(shí)間區(qū)間。
進(jìn)一步參考圖3，在時(shí)間零點(diǎn)(0)處，脈沖產(chǎn)生器380的輸出處于邏 輯低電壓。這是因?yàn)殡娙菪栽﨏兩端的電壓也處于邏輯低電壓(例如， 0V)，其使得脈沖產(chǎn)生器380的第一反相器382產(chǎn)生邏輯高電壓，其又使得 脈沖產(chǎn)生器380的第二反相器384產(chǎn)生邏輯低電壓。
如前所述，時(shí)鐘信號(hào)Clk的邊沿(例如，上升沿)開始一時(shí)間區(qū)間。 因此，在時(shí)間零點(diǎn)(0)處，時(shí)鐘信號(hào)Clk的上升沿使得復(fù)位電路340的鎖 存器348復(fù)位。作為響應(yīng)，鎖存器348在其Q輸出處產(chǎn)生邏輯低電壓，由 OR門346將其傳送到晶體管362的柵極，從而截止晶體管362。這允許電 容性元件C從偏置電壓產(chǎn)生器302接收偏置電壓并從電流產(chǎn)生器320接收 電流。此夕卜，在時(shí)間零點(diǎn)(0)處，響應(yīng)于輸入而由DAC310產(chǎn)生的偏置電 壓由傳輸門316響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)Clk的延遲的邊沿而傳送到電容性元件C。
如圖4A中所示，在這個(gè)示例中，將偏置電壓設(shè)定為略高于其范圍的中 點(diǎn)。在時(shí)間零點(diǎn)(0)處，電容性元件C開始對(duì)來自電流產(chǎn)生器320的電流 進(jìn)行積分運(yùn)算，以產(chǎn)生遞增的斜坡電壓。當(dāng)斜坡電壓達(dá)到脈沖產(chǎn)生器380 的第一反相器382的閾值電壓時(shí)，第一反相器382的輸出從邏輯高電壓轉(zhuǎn)換為邏輯低電壓。這使得脈沖產(chǎn)生器380的第二反相器384的輸出從邏輯 低電壓轉(zhuǎn)換為邏輯高電壓。這在60ns附近產(chǎn)生了脈沖的上升沿。
脈沖的上升沿被反饋回AND門350的輸入，其使得AND門350的輸 出從邏輯低電壓轉(zhuǎn)換為邏輯高電壓。這個(gè)轉(zhuǎn)換使得鎖存器348將在其D輸 入處的邏輯高電壓傳送到其Q輸出。OR門346又將鎖存器的Q輸出處的 邏輯高電壓傳送到晶體管362的柵極，從而導(dǎo)通晶體管362。晶體管362的 導(dǎo)通使得電容性元件C接地，從而顯著地減小斜坡電壓，如圖4A所示。這 個(gè)轉(zhuǎn)換使得第一反相器382的輸出從邏輯高電壓轉(zhuǎn)換為邏輯低電壓。這個(gè) 轉(zhuǎn)換又使得第二反相器384從邏輯高電壓轉(zhuǎn)換為邏輯低電壓，從而產(chǎn)生脈 沖的后沿，如圖4B所示?？梢耘渲迷诿}沖產(chǎn)生器380的輸出與斜坡電壓產(chǎn) 生器360的輸入之間經(jīng)由復(fù)位電路340的反饋回路，以產(chǎn)生具有預(yù)定寬度 (例如，lns)的脈沖。
在第一時(shí)間區(qū)間完成之后，時(shí)鐘源Clk啟動(dòng)在時(shí)間100ns處開始的第二 時(shí)間區(qū)間。在第二時(shí)間區(qū)間中，DAC 310響應(yīng)于一個(gè)新的輸入而產(chǎn)生新的 偏置電壓。在這個(gè)示例中，將這個(gè)新的偏置電壓設(shè)定為對(duì)于其范圍來說相 對(duì)較低。因此，如圖4A所示，因?yàn)樾碌钠秒妷狠^低，斜坡電壓達(dá)到閾值 電壓就花費(fèi)了更多的時(shí)間。結(jié)果，脈沖的產(chǎn)生在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)相對(duì)較晚。 如圖4B所示，在100到200ns的時(shí)間區(qū)間內(nèi)的大約190ns處產(chǎn)生脈沖。
類似的，在第二時(shí)間區(qū)間完成之后，時(shí)鐘源CLk啟動(dòng)在時(shí)間200ns處 開始的第三時(shí)間區(qū)間。在第三時(shí)間區(qū)間中，DAC 310響應(yīng)于一個(gè)新的輸入 而產(chǎn)生新的偏置電壓。在這個(gè)示例中，將新的偏置電壓設(shè)定為對(duì)于其范圍 來說相對(duì)較高。因此，如圖4A所示，因?yàn)閷⑿碌钠秒妷涸O(shè)定為相對(duì)較高， 斜坡電壓達(dá)到閾值電壓就花費(fèi)了較少的時(shí)間。結(jié)果，脈沖的產(chǎn)生在第三時(shí) 間區(qū)間內(nèi)相對(duì)較早。如圖4B所示，在200到300ns時(shí)間區(qū)間內(nèi)的大約230ns 處產(chǎn)生脈沖。
再次類似的，由DAC 310響應(yīng)于用于第四時(shí)間區(qū)間的一個(gè)新的輸入而 產(chǎn)生的較低中度偏置電壓導(dǎo)致了例如在300到400ns時(shí)間區(qū)間內(nèi)在370ns 處產(chǎn)生脈沖。
可以將裝置300配置為為脈沖的產(chǎn)生提供預(yù)定時(shí)間分辨率。例如，可 以將裝置調(diào)制器300配置為在100ns的時(shí)間區(qū)間內(nèi)的100個(gè)可用時(shí)隙中選擇的時(shí)隙(由輸入指示的)處產(chǎn)生脈沖。例如，輸入的范圍可以從0001110{二 進(jìn)制28}到1110010{二進(jìn)制228}，并具有步長(zhǎng)10{二進(jìn)制2}，以對(duì)應(yīng)于在 該時(shí)間區(qū)間內(nèi)的時(shí)隙l-100ns。另夕卜，如前所述，可以配置從脈沖產(chǎn)生器380 的輸出經(jīng)由復(fù)位電路340到斜坡電壓產(chǎn)生器360的反饋回路，以產(chǎn)生一(l) ns的脈沖寬度。因此，每一個(gè)脈沖都可以在該時(shí)間區(qū)間內(nèi)的由輸入所指示 的唯一且基本上不交疊的時(shí)隙處產(chǎn)生。
圖5A示出了根據(jù)本公開文件的一些方案，用于對(duì)由示例性裝置300產(chǎn) 生的電流進(jìn)行校準(zhǔn)的示例性方法的流程圖。電流校準(zhǔn)方法500需要將偏置 電壓設(shè)定為在其范圍內(nèi)的最低值，該最低值應(yīng)該對(duì)應(yīng)于時(shí)間區(qū)間的最后一 個(gè)時(shí)隙；隨后，開始連續(xù)的校準(zhǔn)區(qū)間，同時(shí)針對(duì)每一個(gè)區(qū)間而調(diào)整電流， 直到斜坡電壓在時(shí)間區(qū)間的最后一個(gè)時(shí)隙開頭處跨過閾值電壓。
同時(shí)參考圖3和5A，根據(jù)電流校準(zhǔn)方法500，將校準(zhǔn)信號(hào)Cal設(shè)定為 高邏輯電平(塊502)。這禁止了 AND門350，從而避免了反饋(FB)信號(hào) 導(dǎo)通斜坡電壓產(chǎn)生器360的晶體管362。其還使能三輸入AND門344，以 允許時(shí)鐘源Clk在校準(zhǔn)區(qū)間的開頭處使電容性元件C放電。此外，根據(jù)電 流校準(zhǔn)方法500，將DAC 310配置為產(chǎn)生響應(yīng)于偏置電壓的范圍內(nèi)的最低 值的一偏置電壓(塊504)。在這個(gè)示例中，最低偏置電壓可以是200mV。 接下來，根據(jù)校準(zhǔn)方法500，設(shè)置電流模式DAC 326以產(chǎn)生初始電流(塊 506)。
隨后，根據(jù)電流校準(zhǔn)方法500，開始校準(zhǔn)區(qū)間(塊508)。例如，可以 使用時(shí)鐘信號(hào)Clk的上升沿來開始校準(zhǔn)區(qū)間。在這點(diǎn)上，上升沿使得復(fù)位 電路340產(chǎn)生具有相對(duì)較低占空比脈沖的復(fù)位信號(hào)，以去除在電容性元件C 上剩余的任何電荷。這是借助于AND門344的三個(gè)輸入在時(shí)鐘信號(hào)Clk轉(zhuǎn) 換到邏輯高電平之后立即處于邏輯高電平來完成的。這產(chǎn)生了脈沖的前沿， 其使得晶體管362導(dǎo)通以便使電容性元件C的放電。當(dāng)反相器342將邏輯 高電平反轉(zhuǎn)為邏輯低電平時(shí)，AND門344就產(chǎn)生邏輯低電平，從而產(chǎn)生復(fù) 位脈沖的后沿。因此，復(fù)位脈沖的延遲基本上等于反相器342響應(yīng)于時(shí)鐘 信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯高電平而產(chǎn)生邏輯低電平時(shí)的延遲。
時(shí)鐘信號(hào)的上升沿還使得傳輸門316在由延遲元件318產(chǎn)生的延遲之 后將偏置電壓傳送到電容性元件C，這個(gè)延遲基本上等于反相器342的延遲。延遲元件318避免了在晶體管362被導(dǎo)通時(shí)，偏置電壓到電容性元件C 的選通。基本上同時(shí)地，電容性元件C開始對(duì)由電流模式DAC326產(chǎn)生的 初始電流進(jìn)行積分運(yùn)算，以逐步形成斜坡電壓。在這個(gè)校準(zhǔn)區(qū)間期間，PFD 322監(jiān)控反饋信號(hào)(FB)以確定在該區(qū)間期間是否產(chǎn)生了脈沖(塊510)。 在這點(diǎn)上，如果PFD 322在其REF輸入處檢測(cè)到時(shí)鐘信號(hào)Clk的上升沿的 到來，而沒有在其FB輸入處檢測(cè)到脈沖的上升沿，那么在該校準(zhǔn)區(qū)間期間 就沒有產(chǎn)生脈沖。另一方面，如果在PFD322在其REF輸入處檢測(cè)到時(shí)鐘 信號(hào)Clk的上升沿之前在其FB輸入處檢測(cè)到脈沖的到來，那么在該校準(zhǔn)區(qū) 間期間就產(chǎn)生了脈沖。
如果PFD 322確定產(chǎn)生了脈沖(塊512)，那么PFD就通過在其DEC 輸出處產(chǎn)生邏輯高信號(hào)并在其INC輸出處產(chǎn)生邏輯低信號(hào)來遞減由電流模 式DAC326產(chǎn)生的電流(塊514)。這意味著初始電流被設(shè)定為高于校準(zhǔn)的 電流。另一方面，如果PFD322確定沒有產(chǎn)生脈沖(塊512)，那么PFD 322 就通過在其INC輸出處產(chǎn)生邏輯高信號(hào)并在其EDC輸出處產(chǎn)生邏輯低信號(hào) 來遞增由電流模式DAC326產(chǎn)生的電流(塊516)。
鎖定檢測(cè)器324隨后確定前三個(gè)或更多的電流變化是否是來回反復(fù)的
(toggle)(塊51S)。如果先前的電流變化是來回反復(fù)的，就意味著由電流 模式DAC 326產(chǎn)生的電流被校準(zhǔn)到一個(gè)LSB內(nèi)。因此，如果鎖定檢測(cè)器 324確定先前的電流變化已經(jīng)來回反復(fù)了 (塊520)，鎖定檢測(cè)器324就向 電流模式DAC 326發(fā)送信號(hào)，以便將電流模式DAC 326鎖定在當(dāng)前設(shè)置處
(塊522)。優(yōu)選的，鎖定檢測(cè)器324將電流模式DAC326鎖定在導(dǎo)致脈沖 產(chǎn)生的最低電流設(shè)置處。另一方面，如果鎖定檢測(cè)器324沒有確定先前的 電流變化是來回反復(fù)的，就在每個(gè)塊508開始一個(gè)新的校準(zhǔn)區(qū)間。 一旦對(duì) 電流模式DAC 326進(jìn)行了校準(zhǔn)，就將校準(zhǔn)信號(hào)CAL設(shè)定為邏輯低電平(塊 524)。
圖5B-C示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的在校準(zhǔn)過程期間由裝置 300產(chǎn)生的各種信號(hào)的曲線圖。圖5B討論由電流模式DAC326產(chǎn)生的初始 電流低于校準(zhǔn)電流的情形。而圖5C討論由電流模式DAC 326產(chǎn)生的初始 電流高于校準(zhǔn)電流的情形。
如圖5B所示，在第一校準(zhǔn)區(qū)間中，在時(shí)鐘信號(hào)Clk的下一個(gè)上升沿之前，斜坡電壓沒有達(dá)到閾值電壓。結(jié)果，在第一校準(zhǔn)區(qū)間中就沒有產(chǎn)生脈
沖。這意味著由電流模式DAC 326產(chǎn)生的初始電流低于校準(zhǔn)電流。如前所 述，作為響應(yīng)，PFD 322增大由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流。在第二校 準(zhǔn)區(qū)間中，在時(shí)鐘信號(hào)Clk的下一個(gè)上升沿之前，斜坡電壓仍沒有達(dá)到閾 值電壓，但比第一校準(zhǔn)區(qū)間的斜坡電壓更接近。結(jié)果，在第二校準(zhǔn)區(qū)間中 沒有產(chǎn)生脈沖。這意味著由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流仍低于校準(zhǔn)電流。 再一次，作為響應(yīng)，PFD322增大由電流模式DAC326產(chǎn)生的電流。
在第三校準(zhǔn)區(qū)間中，在時(shí)鐘信號(hào)Clk的下一個(gè)上升沿之前，斜坡電壓 達(dá)到閾值電壓。結(jié)果，如所示的，在第三校準(zhǔn)區(qū)間中產(chǎn)生了脈沖。這意味 著由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流可能被校準(zhǔn)或高于校準(zhǔn)電流。作為響應(yīng)， PFD 322減小由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流。在第四校準(zhǔn)區(qū)間中，在時(shí) 鐘信號(hào)Clk的下一個(gè)上升沿之前，斜坡電壓沒有達(dá)到閾值電壓。鎖定檢測(cè) 器324檢測(cè)到前三個(gè)電流變化已經(jīng)來回反復(fù)了，因此將電流模式DAC 326 鎖定在產(chǎn)生脈沖的最低電流處。
類似的，如圖5C所示，在第一校準(zhǔn)區(qū)間中，在時(shí)鐘信號(hào)Clk的下一個(gè) 上升沿之前，斜坡電壓達(dá)到閾值電壓。結(jié)果，在第一校準(zhǔn)區(qū)間中產(chǎn)生了脈 沖。這意味著由電流模式DAC 326產(chǎn)生的初始電流高于校準(zhǔn)電流。作為響 應(yīng)，PFD 322減小由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流。在第二校準(zhǔn)區(qū)間中， 在時(shí)鐘信號(hào)Clk的下一個(gè)上升沿之前，斜坡電壓仍達(dá)到閾值電壓。結(jié)果， 在第二校準(zhǔn)區(qū)間中產(chǎn)生了脈沖。這意味著由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流 仍高于校準(zhǔn)電流。再一次，作為響應(yīng)，PFD 322減小由電流模式DAC 326 產(chǎn)生的電流。
在第三校準(zhǔn)區(qū)間中，在時(shí)鐘信號(hào)Clk的下一個(gè)上升沿之前，斜坡電壓 沒有達(dá)到閾值電壓。結(jié)果，在第三校準(zhǔn)區(qū)間中沒有產(chǎn)生脈沖。這意味著， 由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流可能被校準(zhǔn)或略低于校準(zhǔn)電流。作為響應(yīng)， PFD 322增大由電流模式DAC 326產(chǎn)生的電流。在第四校準(zhǔn)區(qū)間中，在時(shí) 鐘信號(hào)Clk的下一個(gè)上升沿之前，斜坡電壓沒有達(dá)到閾值電壓。鎖定檢測(cè) 器324檢測(cè)到前三個(gè)變化已經(jīng)來回反復(fù)了，因此將電流模式DAC 326鎖定 在產(chǎn)生脈沖的最低電流處。
圖6示出了根據(jù)本公開文件的一些方案，用于對(duì)由裝置300產(chǎn)生的偏置電壓進(jìn)行校準(zhǔn)的示例性方法600的流程圖。偏置電壓校準(zhǔn)方法600為DAC 310確定輸入字，該輸入字產(chǎn)生的偏置電壓對(duì)應(yīng)于脈沖產(chǎn)生器380的閾值電 壓。在這個(gè)示例中，這借助將DAC310的輸入字最初設(shè)定為中等范圍來完 成。隨后，通過一個(gè)連續(xù)逼近的過程，連續(xù)地改變DAC310的輸入字，以 便所產(chǎn)生偏置電壓不斷地接近閾值電壓，直到它達(dá)到閾值電壓為止。
如圖6的圖例所示，將DAC310的輸入字的最高有效位(MSB)表示 為第N-1位，其中N是DAC輸入字中的位數(shù)。將DAC310的輸入字的最 低有效位(LSB)表示為第零(0)位。DAC310的輸入字的第k位是位索 引，其值被確定為使得DAC 310的最終的輸入字產(chǎn)生的偏置電壓基本上等 于脈沖產(chǎn)生器380的閾值。
同時(shí)參考圖3和6，當(dāng)開始偏置校準(zhǔn)方法600時(shí)，將HOLD信號(hào)設(shè)定 為邏輯高電平(塊602)，這使能AND門306，并允許反饋(FB)信號(hào)觸發(fā) 鎖存器308，如以下更詳細(xì)論述的。狀態(tài)機(jī)304隨后將位索引k設(shè)定為DAC 310的輸入字的MSB(N-1)(塊604)。這是因?yàn)镈AC輸入字的MSB是要確 定的第一位。在偏置電壓的校準(zhǔn)期間，禁用了傳輸門316 (塊606)。這使 得斜坡電壓產(chǎn)生器360在校準(zhǔn)期間產(chǎn)生具有接近于零(0)的初始值的斜坡 電壓。這確保了斜坡電壓在校準(zhǔn)周期的開始處總是低于DAC電壓。
隨后，狀態(tài)機(jī)304以輸入字啟動(dòng)DAC 310，其中該輸入字的位索引k 等于邏輯一 (1)，第零(0)到第k-l位等于邏輯零(0)，并且如果位k+l 到N-l可用，則將位k+l到N-l按照以前確定的(塊608)。以8位DAC 字為例，狀態(tài)機(jī)304最初將第7位(MSB)設(shè)定為邏輯一 (1)，將第零(0) 到第6位設(shè)定為邏輯零(0)。由于當(dāng)前將位索引k設(shè)定為MSB，所以位k+l 到N-1是不可用的。因此，第一個(gè)DAC輸入字是1000000，其在DAC字 的范圍的中間。
隨后，開始校準(zhǔn)區(qū)間(塊610)。在這個(gè)示例中，通過時(shí)鐘信號(hào)Clk的 上升沿使得復(fù)位電路340的鎖存器348復(fù)位并使得晶體管362截止，以便 電容性元件C能夠由電流產(chǎn)生器320產(chǎn)生的電流充電，從而開始校準(zhǔn)區(qū)間。
在校準(zhǔn)區(qū)間期間，差分放大器314和閾值檢測(cè)器312產(chǎn)生表示斜坡電 壓是否大于DAC電壓的輸出。當(dāng)斜坡電壓達(dá)到脈沖產(chǎn)生器380的閾值電壓 時(shí)，反饋(FB)信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯高電平。這使得鎖存器308向狀態(tài)機(jī)304輸出閾值電壓與DAC電壓的比較結(jié)果(塊612)。狀態(tài)機(jī)304隨后確定閾值 電壓是否大于DAC電壓(塊614)。如果狀態(tài)機(jī)304確定閾值電壓大于DAC 電壓，狀態(tài)機(jī)304就將位索引k指定為邏輯一 (1)(塊61S)。否則，狀態(tài) 機(jī)304就將位索引k指定為邏輯零(0)(塊616)。
狀態(tài)機(jī)304隨后遞減位索引k，以便將其設(shè)定為輸入DAC字的下一位 (塊620)。在這個(gè)示例中，位索引k變?yōu)镈AC310的輸入字的第6位。狀 態(tài)機(jī)304隨后確定位索引k是否小于零(0)。如果不是，就再次重復(fù)操作 608到620，以便為新的位索引k確定值。如果狀態(tài)機(jī)304確定位索引k小 于零(0)，就意味著已經(jīng)確定了 DAC字的所有位，那么狀態(tài)機(jī)304就將 DAC輸入字存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(塊624)，并隨后使能傳輸門316，并將HOLD 信號(hào)設(shè)定為邏輯低電平，以便將可編程偏置電壓產(chǎn)生器302配置為操作模 式(塊626)。
在校準(zhǔn)了電流和偏置電壓之后，就已知了在輸入與脈沖的產(chǎn)生時(shí)間之 間的相關(guān)性。例如，已知了產(chǎn)生最低偏置電壓的DAC字，并與脈沖的最早 時(shí)隙相關(guān)聯(lián)。此外，還已知了產(chǎn)生脈沖產(chǎn)生器的閾值電壓的DAC字，并與 脈沖的最晚時(shí)隙相關(guān)聯(lián)。可以通過插值來確定用于在最早時(shí)隙與最晚時(shí)隙 之間的時(shí)隙的DAC字。
圖7示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的使用用于產(chǎn)生脈沖的裝置的 示例性通信設(shè)備700的方框圖。通信設(shè)備700包括接收機(jī)702、天線704、 轉(zhuǎn)換器706、脈沖產(chǎn)生裝置708、信道控制器710、基帶單元712和發(fā)射機(jī) 714。將發(fā)射機(jī)714配置為建立諸如超寬帶(UWB)信道之類的信道，用于 將信息傳送到另一個(gè)通信設(shè)備。將接收機(jī)702配置為建立諸如超寬帶 (UWB)信道之類的信道，用于從另一個(gè)通信設(shè)備接收信息?？梢酝瑫r(shí)建 立發(fā)送信道和接收信道。可以將超寬帶信道定義為具有在20%或更大數(shù)量 級(jí)上的相對(duì)帶寬、具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí)上的帶寬、或者具有在20% 數(shù)量級(jí)或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬并具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí)上的帶 寬的信道。相對(duì)帶寬是與一個(gè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的特定帶寬除以其中心頻率。例 如，根據(jù)本公開文件的設(shè)備可以具有中心頻率為8.125GHz的1.75GHz帶寬， 因此，其相對(duì)帶寬是1.75/8.125或21.5%。
如果將通信設(shè)備700配置為無線設(shè)備，例如與正EE 802.11或802.15有關(guān)的無線設(shè)備，通信704就充當(dāng)?shù)綗o線介質(zhì)的接口，用于以無線方式與 其它無線設(shè)備之間發(fā)送并接收信息。在信道控制器710的控制下，當(dāng)通信 設(shè)備700進(jìn)行發(fā)送時(shí)，轉(zhuǎn)換器706基本上將接收機(jī)702與發(fā)射機(jī)714隔離。 基帶單元712處理從接收機(jī)702接收到的基帶信號(hào)，并處理由發(fā)射機(jī)714 發(fā)送的基帶信號(hào)。
通信設(shè)備700的脈沖產(chǎn)生裝置708可以是本文中前述的任何示例性方 案。在信道控制器710的控制下，裝置708用于在由脈沖寬度定義的不同 區(qū)間使能發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，以便進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收。在這種配置中， 可以通過使用多種脈分多址(PDMA)調(diào)制方案來建立通信信道。這些 PDMA調(diào)制方案根據(jù)管理用于發(fā)送和接收的時(shí)間區(qū)間的脈沖的位置來建立 信道。PDMA調(diào)制方案的示例包括脈沖重復(fù)頻率(PRF)調(diào)制、脈沖位置 或偏移調(diào)制、以及跳時(shí)調(diào)制，如以下解釋的。在發(fā)射機(jī)沒有進(jìn)行發(fā)射并且 接收機(jī)沒有進(jìn)行接收的時(shí)間期間，這些設(shè)備可以以低功率或無功率模式運(yùn) 行以便省電，例如由電池提供的電力。
圖8A示出了以不同脈沖重復(fù)頻率定義的不同信道(信道1和2)。具 體的，用于信道1的脈沖具有對(duì)應(yīng)于脈沖到脈沖延遲期間802的脈沖重復(fù) 頻率(PRF)。相反，用于信道2的脈沖具有對(duì)應(yīng)于脈沖到脈沖延遲期間804 的脈沖重復(fù)頻率(PRF)。這個(gè)技術(shù)從而可以用于定義偽正交信道，其在兩 條信道之間具有相對(duì)較低的脈沖沖突可能性。具體的，脈沖沖突的低可能 性可以通過使用低占空比的脈沖來獲得。例如，通過適當(dāng)選擇脈沖重復(fù)頻 率(PRF)，用于給定信道的基本上所有脈沖可以在與用于任何其它信道的 脈沖不同的時(shí)間發(fā)送。可以配置信道控制器710和脈沖產(chǎn)生裝置708以建 立脈沖重復(fù)頻率(PRF)調(diào)制。
為給定信道定義的脈沖重復(fù)頻率(PRF)可以取決于由該信道支持的一 個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)速率。例如，支持非常低數(shù)據(jù)速率(例如，在每秒幾千比特 或Kbps數(shù)量級(jí)上)的信道可以使用相應(yīng)的低脈沖重復(fù)頻率(PRF)。相反， 支持相對(duì)較高數(shù)據(jù)速率(例如，在每秒幾兆比特或Mbps數(shù)量級(jí)上)的信道 可以使用相應(yīng)較高的脈沖重復(fù)頻率(PRF)。
圖8B示出了以不同脈沖位置或偏移定義的不同信道(信道1和2)。 根據(jù)第一脈沖偏移(例如，相對(duì)于一個(gè)給定時(shí)間點(diǎn)，未示出)，在由線806表示的時(shí)間點(diǎn)處產(chǎn)生用于信道1的脈沖。相反，根據(jù)第二脈沖偏移，在由
線808表示的時(shí)間點(diǎn)處產(chǎn)生用于信道2的脈沖。給定了在這兩個(gè)脈沖之間 的脈沖偏移差(如由箭頭810表示)，這個(gè)技術(shù)可以用于減小在這兩條信道 之間的脈沖沖突的可能性。根據(jù)為這些信道定義的任何其它信號(hào)傳輸參數(shù) 和在設(shè)備之間的時(shí)序精度(例如，相對(duì)時(shí)鐘漂移)，不同脈沖偏移的使用可 以用來提供正交或偽正交的信道?？梢詫⑿诺揽刂破?10和脈沖產(chǎn)生裝置 708配置為建立位置或偏移調(diào)制。
圖8C示出了以不同跳時(shí)序列(timing hopping s叫uence)定義的不同信 道(信道1和2)。例如，可以在根據(jù)一個(gè)跳時(shí)序列的時(shí)間處產(chǎn)生用于信道 1的脈沖812，而在根據(jù)另一個(gè)跳時(shí)序列的時(shí)間處產(chǎn)生用于信道2的脈沖 814。根據(jù)所使用的具體序列和在設(shè)備之間的時(shí)序精度，這個(gè)技術(shù)可以用來 提供正交或偽正交的信道。例如，跳時(shí)的脈沖位置可以不是周期性的，以 便減小來自相鄰信道的重復(fù)脈沖沖突的可能性?？梢詫⑿诺揽刂破?10和 脈沖產(chǎn)生裝置708配置為建立跳時(shí)調(diào)制。
應(yīng)意識(shí)到，其它技術(shù)也可以用于根據(jù)PDMA方案來定義信道。例如， 可以根據(jù)不同的擴(kuò)展偽隨機(jī)數(shù)序列或一些其它適合的參數(shù)來定義信道。此 外，可以根據(jù)兩個(gè)或更多個(gè)參數(shù)的組合來定義信道。
圖9示出了根據(jù)本公開文件的一些方案的經(jīng)由多條信道彼此進(jìn)行通信 的各種超寬帶(UWB)通信設(shè)備的方框圖。例如，UWB設(shè)備1 902與UWB 設(shè)備2卯4經(jīng)由兩條并行UWB信道1和2進(jìn)行通信。UWB設(shè)備902經(jīng)由 單一信道3與UWB設(shè)備3 906進(jìn)行通信。并且，UWB設(shè)備3 906又經(jīng)由 單一信道4與UWB設(shè)備4 908進(jìn)行通信。其它配置也是可行的。
本文描述的任意這些裝置都可以采取不同的形式。例如，在一些方案 中，可以在以下設(shè)備中實(shí)現(xiàn)這些裝置或者這些裝置可以包括以下設(shè)備電 話(例如，蜂窩電話)、個(gè)人數(shù)字助理("PDA")、耳機(jī)(例如，頭戴式耳 機(jī)、耳塞式耳機(jī)等)、麥克風(fēng)、醫(yī)學(xué)設(shè)備、生物測(cè)定傳感器、心率監(jiān)視器、 計(jì)步器、EKG設(shè)備、用戶I/O設(shè)備、手表、遙控器、開關(guān)、電燈開關(guān)、鍵 盤、鼠標(biāo)、胎壓監(jiān)視器、娛樂設(shè)備、計(jì)算機(jī)、銷售點(diǎn)設(shè)備、助聽器、機(jī)頂 盒，或者具有某些形式的無線信號(hào)傳輸能力的設(shè)備。此外，這些裝置可以 具有不同的功率和數(shù)據(jù)要求。在一些方案中，本文描述的任何裝置都可以適于在低功率應(yīng)用中使用(例如，通過使用基于脈沖的信號(hào)傳輸方案和低 占空比模式)，并可以支持各種數(shù)據(jù)速率，包括相對(duì)較高的數(shù)據(jù)速率(例如， 通過使用高帶寬脈沖)。在一些方案中，本文描述的任意裝置都可以實(shí)現(xiàn)在
諸如WiFi節(jié)點(diǎn)的接入點(diǎn)中或包括接入點(diǎn)。例如，這種裝置可以提供經(jīng)由有
線或無線通信鏈路與另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如，諸如互聯(lián)網(wǎng)之類的廣域網(wǎng))的連 通性。
這些裝置中的任何裝置都可以包括多個(gè)組件，其根據(jù)經(jīng)由無線通信鏈 路發(fā)送或接收的信號(hào)來執(zhí)行功能。例如，耳機(jī)可以包括換能器，其適于根 據(jù)經(jīng)由無線通信鏈路接收到的信號(hào)來提供可聽見的輸出，所述無線通信鏈 路是由對(duì)本文所述的任何脈沖產(chǎn)生裝置做出響應(yīng)的接收機(jī)建立的。這個(gè)耳 機(jī)還可以包括對(duì)本文所述的任何脈沖產(chǎn)生裝置做出響應(yīng)的發(fā)射機(jī)，用于發(fā) 送包括由換能器產(chǎn)生的音頻輸出的無線信號(hào)。手表可以包括顯示器，其適 于根據(jù)由響應(yīng)于本文所述的任何脈沖產(chǎn)生裝置的接收機(jī)經(jīng)由無線通信鏈路
接收的信號(hào)來提供可視的輸出。醫(yī)學(xué)設(shè)備可以包括傳感器，其適于產(chǎn)生要 由響應(yīng)于本文所述的任何脈沖產(chǎn)生裝置的發(fā)射機(jī)經(jīng)由無線通信鏈路發(fā)送的
感測(cè)信號(hào)。
結(jié)合本文所公開的各個(gè)方案描述的各種示例性邏輯塊、模塊和電路可
以在集成電路("IC")、接入終端或接入點(diǎn)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，或者可以由它們來執(zhí)行。 IC可以包括通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏 輯電路、分立硬件組件、電子組件、光學(xué)組件、機(jī)械組件或者被設(shè)計(jì)為執(zhí) 行本文所述功能的它們的任何組合，并可以執(zhí)行位于IC內(nèi)、IC外或二者的 代碼或指令。通用處理器可以是微控制器，但可替換地，該處理器可以是 任何傳統(tǒng)處理器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機(jī)。處理器還可以實(shí)現(xiàn)為計(jì) 算器件的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、 一個(gè)或多 個(gè)微處理器結(jié)合DSP內(nèi)核，或者任何其它這種結(jié)構(gòu)。
以上已經(jīng)描述了本公開文件的各種方案。顯然，本文的教導(dǎo)可以體現(xiàn) 為各種形式，并且本文公開的任何具體結(jié)構(gòu)、功能或二者都僅僅是代表性 的。根據(jù)本文的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到本文公幵的一個(gè)方案可以 獨(dú)立于任何其它方案來實(shí)現(xiàn)，并且可以以各種方式組合這些方案中的兩個(gè)或更多個(gè)。例如，可以用本文闡述的任何數(shù)量的方案來實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵤┓?法。另外，作為本文闡述的一個(gè)或多個(gè)方案的補(bǔ)充，或者替代本文闡述的 一個(gè)或多個(gè)方案，可以使用其它結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)及功能來實(shí)現(xiàn)這個(gè)裝置 或?qū)嵤┻@個(gè)方法。作為以上一些概念的示例，在一些方案中，可以根據(jù)脈 沖重復(fù)頻率來建立并行信道。在一些方案中，可以根據(jù)脈沖位置或偏移來 建立并行信道。在一些方案中，可以根據(jù)跳時(shí)序列來建立并行信道。在一 些方案中，可以根據(jù)脈沖重復(fù)頻率、脈沖位置或偏移以及跳時(shí)序列來建立 并行信道。
本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，可以用多種不同工藝和技術(shù)中的任意一種來 表示信息和信號(hào)。例如，以上描述中通篇提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、 信號(hào)、比特、符號(hào)和碼片可以由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁性粒子、 光場(chǎng)或光學(xué)粒子，或者其任意組合來表示。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還會(huì)意識(shí)到，結(jié)合本文所公開的各個(gè)方案描述的各種 示例性邏輯塊、模塊、處理器、裝置、電路和算法步驟可以實(shí)現(xiàn)為電子硬 件(例如，數(shù)字實(shí)現(xiàn)方式、模擬實(shí)現(xiàn)方式或二者的組合，其可以使用源代 碼或一些其他的技術(shù)來設(shè)計(jì))、包含指令的各種程序或設(shè)計(jì)代碼(為了方便， 本文中可以將其稱為"軟件"或"軟件模塊")，或二者的組合。為了明確 地示出硬件和軟件的這個(gè)互換性，以上各種示例性組件、塊、模塊、電路 和步驟通常是按照它們的功能進(jìn)行描述的。這種功能是實(shí)現(xiàn)為硬件還是實(shí) 現(xiàn)為軟件取決于具體應(yīng)用和施加在總體系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員可以 針對(duì)每一種具體應(yīng)用以變化的方式來實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)決策不 應(yīng)解釋為導(dǎo)致背離本發(fā)明的范圍。
會(huì)理解，在任何公開的處理中的步驟的任何具體順序或?qū)哟味际鞘纠?性方案的示例。根據(jù)設(shè)計(jì)偏好，會(huì)理解可以在本公開文件的范圍內(nèi)重新安 排在處理中的步驟的具體順序或?qū)哟?。所附方法?quán)利要求以示例性順序呈 現(xiàn)了各個(gè)步驟的要素，并不旨在局限于所呈現(xiàn)的具體順序或?qū)哟巍?br> 結(jié)合本文所公開的各個(gè)方案描述的方法和算法的步驟可以直接包含在 硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或者二者的組合中。軟件模塊(例 如，包括可執(zhí)行指令及相關(guān)數(shù)據(jù))和其他數(shù)據(jù)可以位于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，例
如RAM存儲(chǔ)器、閃存存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM域已知的任何其 他形式的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。 一種示例性存儲(chǔ)介質(zhì)可以耦合到機(jī)器， 例如計(jì)算機(jī)/處理器(為了方便，本文中可以將其稱為"處理器")，使得處 理器可以從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息(例如，代碼)，并向該存儲(chǔ)介質(zhì)寫入信息。 示例性存儲(chǔ)介質(zhì)可以集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以位于ASIC 中。ASIC可以位于用戶裝置中?？商鎿Q的，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以作為分 立組件位于用戶裝置中。此外，在一些方案中，任何適合的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品都可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括與一個(gè)或多個(gè)本公開文件的方案有 關(guān)的代碼。在一些方案中，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括封裝材料。
盡管結(jié)合各種方案描述了本發(fā)明，但會(huì)理解，這些方案能夠進(jìn)行進(jìn)一 步的修改。本申請(qǐng)旨在包含本公開文件的各種方案的任何變化、使用或修 改，其總體上依據(jù)本公開文件的原理并包括在本公開文件所屬技術(shù)領(lǐng)域中 已知慣例內(nèi)的與本公開文件的偏離。
權(quán)利要求
1、一種用于根據(jù)輸入產(chǎn)生至少一個(gè)脈沖的裝置，包括第一產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生作為所述輸入的函數(shù)的偏置電壓；第二產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生電流；第三產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電壓的函數(shù)的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；及第四產(chǎn)生器，用于響應(yīng)于所述斜坡電壓基本上達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述斜坡電壓的斜率是正的、負(fù) 的、線性的或非線性的。
3、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述第一產(chǎn)生器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)，并且更進(jìn)一步，其中，所述輸入包括數(shù)字字。
4、 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括校準(zhǔn)電路，用于對(duì)所述偏置電 壓進(jìn)行校準(zhǔn)，以便使所述輸入與所述至少一個(gè)脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)。
5、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述第二產(chǎn)生器包括電流模式數(shù) 模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
6、 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括校準(zhǔn)電路，用于對(duì)所述電流進(jìn) 行校準(zhǔn)，以便使所述輸入與所述至少一個(gè)脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)。
7、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述第三產(chǎn)生器包括積分設(shè)備， 用于對(duì)所述電流進(jìn)行積分運(yùn)算，以產(chǎn)生所述斜坡電壓。
8、 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述積分設(shè)備包括電容性元件。
9、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述第四產(chǎn)生器包括串聯(lián)耦接的 多個(gè)反相器。
10、 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括復(fù)位電路，用于產(chǎn)生復(fù)位信 號(hào)，所述復(fù)位信號(hào)開始所述至少一個(gè)脈沖的后沿的產(chǎn)生。
11、 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括時(shí)鐘源，用于定義時(shí)間區(qū)間， 在所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖。
12、 如權(quán)利要求ll所述的裝置，其中，所述時(shí)鐘源用于開始所述至少 一個(gè)脈沖的產(chǎn)生。
13、 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括收發(fā)機(jī)，其中，響應(yīng)于由所 述第四產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述至少一個(gè)脈沖，所述收發(fā)機(jī)用于使用脈分多址與 另一個(gè)裝置建立至少一條超寬帶通信信道。
14、 如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，每一條超寬帶信道都具有在20% 或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬、具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí)上的帶寬、或 者具有在20%或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬且具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí) 上的帶寬。
15、 一種用于根據(jù)輸入產(chǎn)生至少一個(gè)脈沖的方法，包括以下步驟-產(chǎn)生作為所述輸入的函數(shù)的偏置電壓；產(chǎn)生電流；產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電壓的函數(shù)的初始值 和作為所述電流的函數(shù)的斜率；及響應(yīng)于所述斜坡電壓基本上達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述斜坡電壓的斜率是正的、 負(fù)的、線性的或非線性的。
17、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述斜坡電壓的所述初始值基 本上等于所述偏置電壓。
18、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生偏置電壓的步驟包括將數(shù) 字字轉(zhuǎn)換為所述偏置電壓，并且更進(jìn)一步，其中，所述數(shù)字字是所述輸入 的函數(shù)或與所述輸入相同。
19、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括對(duì)所述偏置電壓進(jìn)行校準(zhǔn)， 以便使所述輸入與所述至少一個(gè)脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)。
20、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生電流的步驟包括將數(shù)字信 息轉(zhuǎn)換為所述電流。
21、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括對(duì)所述電流進(jìn)行校準(zhǔn)，以便 使所述輸入與所述至少一個(gè)脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)。
22、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生斜坡電壓的步驟包括對(duì)所 述電流進(jìn)行積分運(yùn)算。
23、 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，對(duì)所述電流進(jìn)行積分運(yùn)算的步 驟包括使用電容性元件來對(duì)所述電流進(jìn)行積分。
24、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖的步驟 包括使用串聯(lián)耦接的至少一對(duì)反相器來產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖。
25、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括產(chǎn)生時(shí)鐘，所述時(shí)鐘定義時(shí) 間區(qū)間，在所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖。
26、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括產(chǎn)生時(shí)鐘以開始所述至少一個(gè)脈沖的產(chǎn)生。
27、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括以所述至少一個(gè)脈沖控制收發(fā)機(jī)，以便使用脈分多址建立至少一條超寬帶通信信道。
28、 如權(quán)利要求27所述的方法，其中，每一條超寬帶信道都具有在20% 或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬、具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí)上的帶寬、或 者具有在20%或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬且具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí) 上的帶寬。
29、 一種用于根據(jù)輸入產(chǎn)生至少一個(gè)脈沖的裝置，包括 用于產(chǎn)生作為所述輸入的函數(shù)的偏置電壓的模塊；用于產(chǎn)生電流的模塊；用于產(chǎn)生斜坡電壓的模塊，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電壓的函 數(shù)的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；及用于響應(yīng)于所述斜坡電壓基本上達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈 沖的模塊。
30、 如權(quán)利要求29所述的裝置，其中，所述斜坡電壓的斜率是正的、 負(fù)的、線性的或非線性的。
31、 如權(quán)利要求29所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生偏置電壓的所述模塊 包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器，并且更進(jìn)一步，其中，所述輸入包括數(shù)字字。
32、 如權(quán)利要求29所述的裝置，還包括用于對(duì)所述偏置電壓進(jìn)行校準(zhǔn)， 以便使所述輸入與所述至少一個(gè)脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的模塊。
33、 如權(quán)利要求32所述的裝置，其中，用于對(duì)所述偏置電壓進(jìn)行校準(zhǔn) 的所述模塊包括比較器，用于產(chǎn)生表示在產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖時(shí)所述偏置電壓是否大于所述斜坡電壓的輸出；及用于依據(jù)所述比較器的輸出來確定新的偏置電壓的設(shè)備，其中，所述 新的偏置電壓在產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖時(shí)比當(dāng)前偏置電壓更接近所述斜坡 電壓。
34、 如權(quán)利要求29所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生電流的所述模塊包括 電流模式數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
35、 如權(quán)利要求29所述的裝置，還包括用于對(duì)所述電流進(jìn)行校準(zhǔn)，以 便使所述輸入與所述至少一個(gè)脈沖的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的模塊。
36、 如權(quán)利要求35所述的裝置，其中，用于對(duì)所述電流進(jìn)行校準(zhǔn)的所 述模塊包括相位和頻率檢測(cè)器。
37、 如權(quán)利要求29所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生斜坡電壓的所述模塊 包括電容性元件。
38、 如權(quán)利要求29所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖的 所述模塊包括串聯(lián)耦接的多個(gè)反相器。
39、 如權(quán)利要求29所述的裝置，還包括用于產(chǎn)生時(shí)鐘的模塊，所述時(shí) 鐘用于定義時(shí)間區(qū)間，在所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖。
40、 如權(quán)利要求29所述的裝置，還包括用于產(chǎn)生時(shí)鐘以開始所述至少 一個(gè)脈沖的產(chǎn)生的模塊。
41、 如權(quán)利要求29所述的裝置，還包括用于使用所述至少一個(gè)脈沖建 立至少一條超寬帶通信信道的模塊。
42、 如權(quán)利要求41所述的裝置，其中，每一條超寬帶信道都具有在20%或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬、具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí)上的帶寬、或 者具有在20%或更大數(shù)量級(jí)上的相對(duì)帶寬且具有在500MHz或更大數(shù)量級(jí) 上的帶寬。
43、 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于根據(jù)輸入產(chǎn)生至少一個(gè)脈沖，包括 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括代碼，所述代碼可由至少一臺(tái)計(jì)算機(jī)執(zhí)行以便產(chǎn)生作為所述輸入的函數(shù)的偏置電壓； 產(chǎn)生電流；產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電壓的函數(shù)的初 始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；及響應(yīng)于所述斜坡電壓基本上達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生所述至少一個(gè)脈沖。
44、 一種用于無線通信的耳機(jī)，包括 第一產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生作為輸入的函數(shù)的偏置電壓；. 第二產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生電流；第三產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電 壓的函數(shù)的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；第四產(chǎn)生器，用于響應(yīng)于所述斜坡電壓基本上達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生至 少一個(gè)脈沖；換能器，用于產(chǎn)生感測(cè)的數(shù)據(jù)；及發(fā)射機(jī)，用于響應(yīng)于由所述第四產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述至少一個(gè)脈沖來發(fā) 送所述感測(cè)的數(shù)據(jù)。
45、 一種用于無線通信的手表，包括 第一產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生作為輸入的函數(shù)的偏置電壓； 第二產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生電流；第三產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電 壓的函數(shù)的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；第四產(chǎn)生器，用于響應(yīng)于所述斜坡電壓基本上達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生至 少一個(gè)脈沖；接收機(jī)，用于響應(yīng)于由所述第四產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述至少一個(gè)脈沖來接 收信號(hào)；及顯示器，用于根據(jù)所述信號(hào)提供可視的輸出。
46、 一種用于無線通信的醫(yī)學(xué)設(shè)備，包括 第一產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生作為輸入的函數(shù)的偏置電壓； 第二產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生電流；第三產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電 壓的函數(shù)的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；及第四產(chǎn)生器，用于響應(yīng)于所述斜坡電壓基本上達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生至 少一個(gè)脈沖；傳感器，用于產(chǎn)生感測(cè)的數(shù)據(jù)；及發(fā)射機(jī)，用于響應(yīng)于由所述第四產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述至少一個(gè)脈沖，發(fā) 送所述感測(cè)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于在由輸入指示的特定時(shí)間處產(chǎn)生脈沖的裝置。所述裝置包括偏置電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生作為所述輸入的函數(shù)的偏置電壓；電流產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生電流；斜坡電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生斜坡電壓，所述斜坡電壓具有作為所述偏置電壓的函數(shù)的初始值和作為所述電流的函數(shù)的斜率；以及脈沖產(chǎn)生器，用于響應(yīng)于所述斜坡電壓達(dá)到閾值電壓而產(chǎn)生脈沖。采用這個(gè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生脈沖的時(shí)間受到所述輸入的控制。這可以用于收發(fā)機(jī)中，以控制發(fā)送的時(shí)間和接收的時(shí)間。這些時(shí)間可以用于建立諸如超寬帶(UWB)信道之類的通信信道來與其它設(shè)備進(jìn)行通信。
文檔編號(hào)H03K7/00GK101669286SQ200880013260
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者R·J·法格 申請(qǐng)人:高通股份有限公司