各種實(shí)施例的方面大體上涉及電容電路，且更具體地說(shuō)，涉及用于振蕩器應(yīng)用中的電容電路。

背景技術(shù)：

脈沖無(wú)線電超寬帶(IR-UWB)是用于射頻(RF)通信的越來(lái)越流行的技術(shù)。在IR-UWB無(wú)線電裝置中，信號(hào)可以短脈沖(或由若干背靠背脈沖構(gòu)成的短突發(fā))的形式傳輸，其中脈沖/突發(fā)持續(xù)時(shí)間的數(shù)量級(jí)為納秒，而脈沖重復(fù)率的數(shù)量級(jí)為微秒。數(shù)據(jù)可以通過(guò)以下操作來(lái)編碼：改變脈沖的相位、振幅、頻率或位置，從而對(duì)應(yīng)地實(shí)現(xiàn)眾所周知的相移鍵控(PSK)、幅移鍵控(ASK)(例如脈沖幅度調(diào)制(PAM)或開(kāi)關(guān)鍵控(OOK))、頻移鍵控(FSK)或脈沖位置調(diào)制(PPM)的調(diào)制方案。IR-UWB發(fā)射器和/或接收器可以通過(guò)使振蕩器和/或在發(fā)射器和/或接收器中的其它組件循環(huán)工作來(lái)減少能量使用。循環(huán)工作使振蕩器或其它組件在使用中的時(shí)間(例如，在所發(fā)射的脈沖之間)的相當(dāng)大的部分上處于非活動(dòng)或斷電狀態(tài)。然而，在所產(chǎn)生的信號(hào)可以用于需要高精確度的應(yīng)用之前，振蕩器電路需要特定的時(shí)間段來(lái)啟動(dòng)。在使包括振蕩器的電路循環(huán)工作的應(yīng)用中，此啟動(dòng)時(shí)間變成電力系統(tǒng)的總功耗中的重要組成部分。在一些應(yīng)用中，啟動(dòng)時(shí)間決定芯片是可以完全斷電，還是保持通電以便對(duì)中斷或其它事件快速作出響應(yīng)。

使振蕩器循環(huán)工作的應(yīng)用通常利用環(huán)形振蕩器。已知環(huán)形振蕩器不如LC振蕩器高效節(jié)能，因?yàn)榄h(huán)形振蕩器需要用于給定相位噪聲電平的更多功率。然而，可以使得環(huán)形振蕩器適合瞬時(shí)啟動(dòng)的方式來(lái)制造環(huán)形振蕩器。盡管LC振蕩器是高效節(jié)能的，但LC振蕩器通常從隨機(jī)相位啟動(dòng)且需要許多周期來(lái)達(dá)到穩(wěn)態(tài)振幅和頻率。

這些和其它事項(xiàng)已經(jīng)向用于多種應(yīng)用的頻率合成器實(shí)施方案的效率提出挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

各種實(shí)例實(shí)施例涉及用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)的設(shè)備和方法。根據(jù)實(shí)例實(shí)施例，一種設(shè)備包括LC電路，該LC電路具有連接在環(huán)路中的電容電路和電感電路。電感電路包括一個(gè)或多個(gè)電感元件和開(kāi)關(guān)電路。在第一模式中，開(kāi)關(guān)電路提供跨越LC電路的直流(DC)充電電壓，且通過(guò)斷開(kāi)LC諧振電路的環(huán)路中的開(kāi)關(guān)來(lái)防止電容電路和電感電路之間的能量振蕩。在第二模式中，開(kāi)關(guān)電路通過(guò)閉合環(huán)路中的開(kāi)關(guān)來(lái)啟用電容電路和電感電路之間的能量振蕩。可調(diào)整電容電路包括電容分支電路。每一電容分支電路具有一組對(duì)應(yīng)的電容器，且被配置成在啟用時(shí)造成第一量的電容。對(duì)于電容分支電路中的每一電容分支電路，響應(yīng)于該電容分支電路被停用且開(kāi)關(guān)電路在第一模式中工作，初始化電路將該組電容器耦合到對(duì)應(yīng)的參考電壓。

根據(jù)另一實(shí)例實(shí)施例，可調(diào)整電容電路包括耦合到第一和第二節(jié)點(diǎn)的多個(gè)電容分支電路。每一電容分支電路包括一組對(duì)應(yīng)的電容器。當(dāng)電容分支電路中的一個(gè)電容分支電路在啟用模式中工作時(shí)，電容分支電路的該組電容器被配置成造成第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的第一量的電容。當(dāng)電容分支電路在停用模式中工作時(shí)，電容分支電路的該組電容器被配置成造成第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的第二較小量的電容。在第一模式中，初始化電路將被停用的每一電容分支電路的電容器耦合到對(duì)應(yīng)的參考電壓。在第二模式中，初始化電路將被停用的每一電容分支電路的電容器從對(duì)應(yīng)的參考電壓去耦。

根據(jù)另一實(shí)例實(shí)施例，提供一種用于操作振蕩器電路的方法，該振蕩器電路包括連接在環(huán)路中的可調(diào)整電容電路和電感電路。啟用可調(diào)整電容電路中的多個(gè)電容器分支電路的子組，且停用的電容器分支電路中的其它電容器分支電路。多個(gè)電容器分支電路中的每一個(gè)電容器分支電路包括一組對(duì)應(yīng)的電容器，且被配置并布置成在啟用時(shí)提供在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的第一電容，且在停用時(shí)提供在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的第二較小電容。在第一模式中，通過(guò)斷開(kāi)LC電路的環(huán)路中的開(kāi)關(guān)來(lái)防止LC電路的振蕩。對(duì)于每一停用的電容分支電路，初始化電路還將電容分支電路中的電容器耦合到對(duì)應(yīng)的參考電壓。在第一模式中，通過(guò)提供跨越LC電路的充電電壓，還給電容電路充電。在第二模式中，初始化電路將停用的電容分支電路的電容器從對(duì)應(yīng)的參考電壓去耦，且通過(guò)閉合環(huán)路中的開(kāi)關(guān)來(lái)啟用LC電路的振蕩。電容電路的啟用的分支電路上的電荷使得LC電路在啟用振蕩之后幾乎立即以等于電容電路的充電電壓的單端峰-峰振幅振蕩。

以上論述/概述并非意圖描述本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例或每個(gè)實(shí)施方案。以下圖式和詳細(xì)描述還舉例說(shuō)明了各種實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述，可以更加完全地理解各種實(shí)例實(shí)施例，在附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的振蕩器電路的方塊圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的包括放大器電路的振蕩器電路的方塊圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于操作可配置振蕩器電路的流程圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的振蕩器電路；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的實(shí)例開(kāi)關(guān)電容電路；

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一實(shí)例開(kāi)關(guān)電容電路；

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的被配置成用于電容的微調(diào)的可調(diào)整電容電路

圖8-1示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在不初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第一節(jié)點(diǎn)處的電壓的波形；

圖8-2示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在不初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第二節(jié)點(diǎn)處的電壓的波形；

圖8-3示出在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在不初始化振蕩器電路中包括的可調(diào)整電容電路的情況下所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)；

圖8-4示出在啟動(dòng)期間在不初始化振蕩器電路中包括的可調(diào)整電容電路的情況下的振蕩器電路的振蕩頻率；

圖9-1示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第一節(jié)點(diǎn)處的電壓的波形；

圖9-2示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第二節(jié)點(diǎn)處的電壓的波形；

圖9-3示出在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在初始化振蕩器電路中包括的可調(diào)整電容電路的情況下所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)；

圖9-4示出在啟動(dòng)期間在初始化振蕩器電路中包括的可調(diào)整電容電路的情況下的振蕩器電路的振蕩頻率；

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的具有輔助電路的振蕩器電路；以及

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的被配置成用于循環(huán)工作操作的通信系統(tǒng)。

盡管本文中所論述的各種實(shí)施例能夠經(jīng)受各種修改及替代形式，但在圖式中借助于實(shí)例已經(jīng)示出了這些實(shí)施例的多個(gè)方面，且將詳細(xì)描述這些方面。然而，應(yīng)理解，并不意圖將本發(fā)明限于所描述的特定實(shí)施例。相反，意圖涵蓋落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的包括權(quán)利要求書中限定的各方面的所有修改、等效物和替代方案。另外，如貫穿本申請(qǐng)案所使用的術(shù)語(yǔ)“實(shí)例”僅作為說(shuō)明而非限制。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的各方面被認(rèn)為適用于多種不同類型的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，包括具有可調(diào)整電容電路的振蕩器電路。在某些實(shí)施方案中，已示出本發(fā)明的各方面在用于包括振蕩器電路的循環(huán)工作操作的應(yīng)用的情形中時(shí)是有益的。盡管未必如此受到限制，但是通過(guò)使用此類示例性情況的實(shí)例的論述可了解各種方面。

一些實(shí)例實(shí)施例涉及高效節(jié)能的振蕩器電路，這些振蕩器電路顯示出近瞬時(shí)啟動(dòng)。根據(jù)實(shí)例實(shí)施例，振蕩器電路包括LC電路，該LC電路具有連接在環(huán)路中的電感電路和可調(diào)整電容電路。LC電路在第一和第二節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生振蕩信號(hào)。振蕩信號(hào)的頻率主要通過(guò)由電感電路和可調(diào)整電容電路提供的電感和電容確定?？烧{(diào)整電容電路允許通過(guò)調(diào)整LC電路的電容來(lái)配置振蕩頻率。能夠調(diào)整振蕩頻率允許振蕩器用于更大數(shù)目的應(yīng)用。在一些實(shí)施方案中，放大器電路被配置成加強(qiáng)LC電路的振蕩。

在一些實(shí)施方案中，電感電路包括一個(gè)或多個(gè)電感元件和開(kāi)關(guān)電路。在第一模式中，開(kāi)關(guān)電路防止LC電路的振蕩且提供跨越LC電路的充電電壓，由此給可調(diào)整電容電路充電。在第二模式中，開(kāi)關(guān)電路啟用LC電路的振蕩。通過(guò)在第一模式中給可調(diào)整電容電路充電，LC電路在啟用振蕩之后幾乎立即以等于電容電路的充電電壓的單端峰-峰振幅振蕩。然而，在第一模式中提供跨越LC電路的充電電壓可能對(duì)許多可調(diào)整電容電路造成問(wèn)題?？烧{(diào)整電容電路通常包括若干電容器的網(wǎng)絡(luò)，這些電容器可配置以模擬具有各種量的電容的真正電容器。例如，可調(diào)整電容器可以包括多個(gè)電容分支電路，這些電容分支電路可以被個(gè)別地啟用或停用以調(diào)整電容的總量。如參考圖示更詳細(xì)地解釋，在停用的電容分支電路中的電容器可以附帶地存儲(chǔ)一些量的電荷。在停用的電容分支中的充電電容器可能將電路中的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓推出用于給振蕩器供電的軌對(duì)軌電源電壓(例如，在Vdd和Ground之間)的電壓范圍外。具有在軌對(duì)軌電源電壓范圍外的電壓的節(jié)點(diǎn)可以使得被設(shè)計(jì)成斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)和寄生PN結(jié)被接通，從而防止晶體管正確地工作。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，LC電路包括可調(diào)整電容器，該可調(diào)整電容器包括多個(gè)電容器分支電路和初始化電路，該初始化電路被配置成限制在停用分支電路中的電容器的充電，同時(shí)在第一操作模式中給可調(diào)整電容電路預(yù)充電。電容器的充電可以通過(guò)將電容器耦合到參考電壓來(lái)限制，該參考電壓近似等于用于給可調(diào)整電容電路充電的充電電壓。各種電路布置可以用于限制在停用的電容分支電路中的電容器的充電。例如，初始化電路可以通過(guò)將電容器的一端耦合到參考電壓來(lái)限制在停用的電容分支電路中的電容器的充電，該參考電壓近似等于在給可調(diào)整電容電路充電時(shí)提供給電容器的另一端的電壓。以此方式，跨越電容器的電壓降可以限于較小值。

LC電路還可以使用各種電感電路布置來(lái)實(shí)施。在一些實(shí)施例中，電感電路包括開(kāi)關(guān)電路、第一和第二以磁性方式耦合的電感器線圈。第一電感器線圈具有耦合到第一輸出節(jié)點(diǎn)的第一端，以及耦合到開(kāi)關(guān)電路的第二端。第二電感器線圈具有耦合到第二輸出節(jié)點(diǎn)的第一端，以及耦合到開(kāi)關(guān)電路的第二端。

在第一模式中，開(kāi)關(guān)電路將第一電感器線圈的第二端從第二電感器線圈的第二端去耦，由此斷開(kāi)LC電路的環(huán)路且停用振蕩。在第一模式中，開(kāi)關(guān)電路還將第一電感器線圈的第二端耦合到第一電源端(例如，提供電源電壓的節(jié)點(diǎn))，且將第二電感器線圈的第二端耦合到第二電源端(例如，提供接地的節(jié)點(diǎn))。在初始充電周期之后，電感器線圈充當(dāng)閉合電路，由此將第一輸出節(jié)點(diǎn)耦合到電源電壓且將第二輸出節(jié)點(diǎn)耦合到地面。因此，提供跨越電容電路的電壓差。在第二模式中，開(kāi)關(guān)電路將第一電感器線圈從第一電源端去耦，且將第二電感器線圈從第二電源端去耦。開(kāi)關(guān)電路還將第一電感器線圈的第二端耦合到第二電感器線圈的第二端，由此閉合LC電路的環(huán)路且啟用振蕩。

應(yīng)認(rèn)識(shí)到，PLL中的功耗的相當(dāng)大的組成部分可來(lái)自RF振蕩器電路。本發(fā)明的實(shí)施例涉及LC振蕩器電路的使用，相比于其它振蕩器電路，例如基于反相器的環(huán)形振蕩器電路，LC振蕩器電路可需要用于給定相位噪聲電平的較少功率。各種方面還認(rèn)識(shí)到，LC振蕩器可以從隨機(jī)的相位啟動(dòng)，且可能需要許多周期來(lái)達(dá)到穩(wěn)態(tài)振幅和頻率。相對(duì)于具有相當(dāng)?shù)墓牡沫h(huán)形振蕩器，各種實(shí)施例允許相位噪聲減少一個(gè)或甚至超過(guò)兩個(gè)數(shù)量級(jí)，且允許對(duì)電源變化的較低靈敏度。根據(jù)實(shí)施例且除振蕩器電路自身的減少的功率之外，在從振蕩器電路接收RF信號(hào)的隨后的電路中可以節(jié)約功率。

振蕩的頻率主要通過(guò)由電感和電容電路提供的電感和電容確定。在各種實(shí)施方案中，電容電路可以在第一和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間提供固定電容，或可以可編程以調(diào)整電容且由此調(diào)節(jié)LC電路的自諧振頻率。類似地，在各種實(shí)施方案中，電感電路可以提供固定電感或可以被配置成提供可編程電感。

所公開(kāi)的振蕩器電路可以適合于用于各種循環(huán)工作應(yīng)用中。作為說(shuō)明性實(shí)例，在一些應(yīng)用中，振蕩器電路可以用于脈沖RF信號(hào)的無(wú)線傳輸。舉例來(lái)說(shuō)，來(lái)自振蕩器電路的RF信號(hào)可以啟用狀態(tài)選擇性地提供給天線以產(chǎn)生脈沖。振蕩器電路可以在脈沖之間從啟用狀態(tài)轉(zhuǎn)變到停用狀態(tài)以節(jié)約功率。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)所公開(kāi)的實(shí)施例，特定實(shí)施例涉及IR-UWB通信系統(tǒng)(例如，發(fā)射器或接收器)，該IR-UWB通信系統(tǒng)可以包括振蕩器電路，該振蕩器電路被配置成用于快速啟動(dòng)以與IR-UWB通信的脈沖的循環(huán)工作相對(duì)應(yīng)。IR-UWB發(fā)射器或接收器可以包括循環(huán)工作控制電路，該循環(huán)工作控制電路被配置成在所傳送的RF信號(hào)的脈沖之間停用振蕩器電路或使振蕩器電路斷電。根據(jù)本文中論述的各種實(shí)施例，在啟用振蕩器電路之前，循環(huán)工作控制電路可以使用開(kāi)關(guān)電路來(lái)對(duì)電容電路預(yù)充電。參考圖11更詳細(xì)地描述IR-UWB通信系統(tǒng)的實(shí)例。

轉(zhuǎn)向圖式，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的振蕩器電路的方塊圖。在此實(shí)例中，振蕩器電路包括電容電路102和電感電路104，該電容電路102和該電感電路104連接在環(huán)路中以形成LC電路。當(dāng)閉合環(huán)路時(shí)，能量在可調(diào)整電容電路102和電感電路104之間來(lái)回轉(zhuǎn)移，由此在輸出RF+和RF-處產(chǎn)生振蕩信號(hào)。電感電路104包括一個(gè)或多個(gè)電感元件108和開(kāi)關(guān)電路106。在第一模式中，開(kāi)關(guān)電路106通過(guò)斷開(kāi)LC電路的環(huán)路中的開(kāi)關(guān)(未示出)，來(lái)防止電容電路102和電感電路104之間的能量的振蕩。在第一模式中，開(kāi)關(guān)電路106還通過(guò)提供跨越LC電路的DC充電電壓來(lái)給電容電路102充電。在第二模式中，開(kāi)關(guān)電路106閉合環(huán)路中的開(kāi)關(guān)以啟用電容電路和電感電路之間的能量振蕩。

如先前論述，LC電路的振蕩的頻率主要通過(guò)由電感電路和可調(diào)整電容電路提供的電感和電容來(lái)確定。更具體地說(shuō)，LC電路的以赫茲為單位的振蕩頻率f₀通過(guò)下式給出：

其中L是由電感電路提供的電感且C是由電容電路提供的電容。振蕩頻率可以通過(guò)調(diào)整L、C或這兩者來(lái)調(diào)整。在此實(shí)例中，振蕩器電路包括可調(diào)整電容電路102，該可調(diào)整電容電路102可以被編程以提供各種電容值，例如通過(guò)使用開(kāi)關(guān)電容庫(kù)。以此方式，可調(diào)整電容電路102可以被調(diào)整成配置振蕩器電路以使其在各種振蕩頻率下工作。另外，振蕩器電路可以包括可變電感電路，該可變電感電路還可以被編程以提供各種量的電感。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可調(diào)整電容電路102包括一組電容分支電路110，這些電容分支電路各自被配置成在啟用時(shí)在節(jié)點(diǎn)RF+和RF-之間提供對(duì)應(yīng)的電容?？烧{(diào)整電容電路102還包括初始化電路112，該初始化電路112被配置成限制在電容分支電路110中的停用的電容分支電路中的電容器的充電。電容分支電路110可以使用各種電容電路布置來(lái)實(shí)施。在一些實(shí)施方案中，電容分支電路110中的每一個(gè)電容分支電路包括兩個(gè)單獨(dú)的電容器(未在圖1中示出)，這兩個(gè)電容器各自具有耦合到節(jié)點(diǎn)RF+和RF-中的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的第一端。電容分支電路110中的每一個(gè)電容分支電路還包括對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路(圖1中未示出)，該開(kāi)關(guān)電路被配置成在啟用該電容分支電路時(shí)，將兩個(gè)電容電路的第二端連接到彼此。在一些實(shí)施方案中，每一電容分支電路中的對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路另外被配置成在啟用該電容分支電路時(shí)，將兩個(gè)電容器的第二端耦合到參考電壓(例如，Ground)。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的包括交叉耦合的反相器的振蕩器電路的方塊圖。振蕩器電路包括連接在環(huán)路中的電容電路102和電感電路104，如參考圖1所描述。在此實(shí)例中，振蕩器還包括放大器電路202，該放大器電路202被配置成加強(qiáng)且控制LC電路的振蕩，使得可以維持振蕩。在一些實(shí)施方案中，放大器包括一對(duì)交叉耦合的反相器。該對(duì)反相器中的每一反相器的輸入耦合到另一個(gè)反相器的輸出。通過(guò)反相器進(jìn)行的開(kāi)關(guān)防止振蕩信號(hào)的阻尼。根據(jù)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)電路106可以被配置成斷開(kāi)在通過(guò)可調(diào)整電容電路102和電感電路104形成的LC電路中的環(huán)路，使得防止振蕩且將可調(diào)整電容電路102預(yù)充電至穩(wěn)態(tài)電壓。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于操作振蕩器電路的流程圖。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，振蕩器進(jìn)入在方塊302處開(kāi)始的非活動(dòng)模式中。在方塊302處，開(kāi)關(guān)電路被配置成防止LC電路的振蕩，例如，通過(guò)斷開(kāi)LC電路中的環(huán)路來(lái)防止。如參考圖4更詳細(xì)描述，環(huán)路可以響應(yīng)于將啟用信號(hào)(例如，EN)設(shè)定成邏輯0而通過(guò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，且響應(yīng)于將啟用信號(hào)設(shè)定成邏輯1而通過(guò)開(kāi)關(guān)閉合。還在方塊302處，開(kāi)始LC電路中的電容電路的充電。

在方塊304處，通過(guò)啟用電容電路中的電容器分支電路的子組且停用其它電容分支電路來(lái)調(diào)節(jié)LC電路的電容。如參考圖4更詳細(xì)描述，電容器分支電路可以通過(guò)將對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)(例如，D_cap)設(shè)定成邏輯1來(lái)啟用，且通過(guò)將對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)設(shè)定成邏輯0來(lái)停用。還在方塊304處，初始化電路被接合以限制在振蕩之前對(duì)停用的電容分支電路的充電(例如，通過(guò)將對(duì)應(yīng)的電容器的各端耦合到參考電壓節(jié)點(diǎn))。

在一些實(shí)施方案中，電源可以在方塊306處啟用(如果先前停用的話)。例如，當(dāng)振蕩器是非活動(dòng)的時(shí)，用于給振蕩器供電的電源可以斷電或停用。在一些其它實(shí)施例中，當(dāng)振蕩器是非活動(dòng)的時(shí)，電源可以保持通電和/或啟用。電源可能需要較少的斜升時(shí)間來(lái)從停用/斷電狀態(tài)轉(zhuǎn)變成啟用/通電狀態(tài)(例如，將電源端從0伏驅(qū)動(dòng)到Vdd)。在電源的斜升期間，在方塊302處的開(kāi)關(guān)電路的配置使得呈現(xiàn)跨越LC電路的可調(diào)整電容電路的充電電壓。

響應(yīng)于以活動(dòng)模式操作振蕩器的命令，判定塊308將該過(guò)程引導(dǎo)到方塊310。在方塊310處，開(kāi)關(guān)電路被配置成引起LC電路的振蕩且使初始化電路斷開(kāi)。振蕩可以通過(guò)閉合LC電路的環(huán)路(例如，通過(guò)將啟用信號(hào)EN設(shè)定成邏輯1)來(lái)引起。由于在非活動(dòng)模式中提供的在電容電路上的電荷，幾乎立即在LC電路中引起全振幅振蕩(例如，在一個(gè)振蕩周期內(nèi))。振蕩繼續(xù)，直到接收到在非活動(dòng)模式中操作振蕩器的命令。響應(yīng)于在非活動(dòng)模式中操作振蕩器的命令，判定塊312將該過(guò)程引導(dǎo)回到方塊302。在一些實(shí)施例中，該過(guò)程可以在前進(jìn)到方塊302之前在方塊314處停用電源。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的振蕩器電路。振蕩器包括電容電路446和電感電路，該電感電路包括電感元件442和444以及開(kāi)關(guān)電路430，該電容電路446和該電感電路如參考圖1和2中示出的電容電路102和電感電路104所論述而配置。在此實(shí)例中，振蕩器還包括具有一對(duì)交叉耦合的反相器410和420的放大器，如參考圖2中示出的放大器202所描述。在此實(shí)例中，反相器410和420中的每一個(gè)反相器包括P型上拉晶體管412和422，該P(yáng)型上拉晶體管具有耦合到第一電源端(Vdd)的源極，以及耦合到輸出節(jié)點(diǎn)RF+和RF-中的對(duì)應(yīng)輸出節(jié)點(diǎn)的漏極。反相器410和420中的每一個(gè)反相器還包括N型下拉晶體管414和424，該N型下拉晶體管具有耦合到第二電源端(Ground)的源極，以及耦合到振蕩器電路的輸出節(jié)點(diǎn)(通過(guò)節(jié)點(diǎn)RF+和RF-指示)中的對(duì)應(yīng)輸出節(jié)點(diǎn)的漏極。節(jié)點(diǎn)RF+連接到反相器410的輸出，且RF-連接到反相器420的輸出。反相器410的輸入連接到晶體管412和414的柵極。反相器410的輸入耦合到輸出節(jié)點(diǎn)(RF-)。晶體管422和424的柵極形成反相器420的輸入節(jié)點(diǎn)，該輸入節(jié)點(diǎn)耦合到反相器410的輸出節(jié)點(diǎn)(RF+)。

如先前描述，反相器410和420被配置成維持LC電路的振蕩。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)RF+處的電壓升高到第一閾值電壓之上時(shí)，晶體管424通過(guò)將節(jié)點(diǎn)RF-下拉至第二電源端的電壓(Ground)來(lái)加強(qiáng)振蕩信號(hào)，這使得晶體管412將節(jié)點(diǎn)RF+上拉至第一電源端的電壓(Vdd)。相反，當(dāng)節(jié)點(diǎn)RF-的電壓升高至第一閾值電壓之上時(shí)，晶體管414通過(guò)將節(jié)點(diǎn)RF+下拉至第二電源端的電壓(Ground)來(lái)加強(qiáng)振蕩信號(hào)，這使得晶體管422將節(jié)點(diǎn)RF-上拉至第一電源端的電壓(Vdd)。

如先前論述，振蕩器電路可以使用各種電感和電容電路來(lái)實(shí)施。在此實(shí)例中，電感電路包括兩個(gè)以磁性方式耦合的電感器線圈442和444。電感器線圈442和444的磁耦合使用圖4中的點(diǎn)符號(hào)示出。電感器442中的第一電感器具有耦合到第一輸出節(jié)點(diǎn)RF+的第一端，以及耦合到開(kāi)關(guān)電路430的第二端。電感器線圈444中的第二電感器線圈具有耦合到第二輸出節(jié)點(diǎn)RF-的第一端，以及耦合到開(kāi)關(guān)電路430的第二端。

開(kāi)關(guān)電路430包括開(kāi)關(guān)434，該開(kāi)關(guān)434被配置成在閉合時(shí)將電感器線圈442的第二端耦合到電感器線圈444的第二端。第二開(kāi)關(guān)432被配置成在閉合時(shí)將電感器線圈442耦合到第一電源端(Vdd)。第三開(kāi)關(guān)436被配置成在閉合時(shí)將電感器線圈444耦合到第二電源端(Ground)。

在此實(shí)例中，開(kāi)關(guān)電路430響應(yīng)于第一控制信號(hào)(例如，)而在第一模式中工作，且響應(yīng)于第二控制信號(hào)(例如，En)而在第二模式中工作?？刂菩盘?hào)是En控制信號(hào)的邏輯非。在第一模式中，開(kāi)關(guān)434斷開(kāi)，且通過(guò)電感電路442和444以及電容電路446形成的LC環(huán)路斷開(kāi)。因此，防止在電感電路442和444與電容電路446之間的能量振蕩。在第一模式中，開(kāi)關(guān)432和436閉合，由此將電感器442的第二端耦合到第一電源端(Vdd)且將電感器444的第二端耦合到第二電源端(Ground)。當(dāng)將電壓差(例如，Vdd-Ground)施加到電源端時(shí)，電流流動(dòng)通過(guò)電感器線圈，這將輸出節(jié)點(diǎn)RF+上拉至Vdd且將輸出節(jié)點(diǎn)RF-下拉至Ground。因此，反相器410和420被設(shè)定成將輸出節(jié)點(diǎn)RF+和RF-對(duì)應(yīng)地保持在Vdd和Ground，且給電容電路446充電。

在第二模式中，開(kāi)關(guān)432和436斷開(kāi)，且開(kāi)關(guān)434閉合。因此，通過(guò)電感電路442和444以及電容電路446形成的LC環(huán)路閉合。當(dāng)LC環(huán)路閉合時(shí)，在電感電路442和444與電容電路446之間引起能量振蕩，由此在輸出節(jié)點(diǎn)RF+和RF-處產(chǎn)生振蕩信號(hào)。由于在第一模式中時(shí)存儲(chǔ)在電容電路中的能量，振蕩信號(hào)幾乎立即以全振幅振蕩(例如，在第一振蕩周期內(nèi))。

當(dāng)使用單端峰值振幅時(shí)，振蕩器的理想振幅可以等于電源電壓的一半，該電源電壓用于驅(qū)動(dòng)振蕩器電路。如果使用差分峰值振幅或單端峰-峰振幅，那么理想振幅可以等于全電源電壓。對(duì)于差分峰-峰振幅，理想振幅可以等于全電源電壓的兩倍。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，振蕩的精確振幅可以略微小于理想振幅。

可調(diào)整電容電路446可以使用各種電容電路布置來(lái)實(shí)施。在此實(shí)例中，可調(diào)整電容電路446包括多個(gè)電容分支電路450。每一電容分支電路450被配置成在通過(guò)用于電容分支電路的對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)(D_cap)啟用時(shí)，在節(jié)點(diǎn)RF+和RF-之間提供對(duì)應(yīng)的電容。用于每一電容分支電路450的D_cap控制信號(hào)可以提供為控制字的對(duì)應(yīng)的位，其中每一位與不同的電容分支電路450相對(duì)應(yīng)。

在此實(shí)例中，每一電容分支電路450包括第一電容器452，該第一電容器452具有耦合到節(jié)點(diǎn)RF+的第一端和耦合到開(kāi)關(guān)電路460的第二端。每一電容分支電路450還包括第二電容器454，該第二電容器454具有耦合到節(jié)點(diǎn)RF-的第一端和耦合到開(kāi)關(guān)電路460的第二端。當(dāng)啟用電容分支電路450時(shí)，開(kāi)關(guān)電路460的開(kāi)關(guān)466將電容器452的第二端耦合到電容器454的第二端。當(dāng)開(kāi)關(guān)電路460將電容器452的第二端耦合到電容器454的第二端時(shí)，完成在節(jié)點(diǎn)RF+和RF-之間包括電容器452和454的電路路徑。當(dāng)啟用電容分支電路450時(shí)，開(kāi)關(guān)462和464還將電容器452和454的第二端耦合到電源端(例如，提供接地電壓)。當(dāng)停用電容分支電路450時(shí)，開(kāi)關(guān)電路460將電容器452從電容器454去耦，由此經(jīng)由電容器452和454斷開(kāi)在節(jié)點(diǎn)RF+和RF-之間的電路路徑。當(dāng)停用電容分支電路450時(shí)，開(kāi)關(guān)462和464還將電容器452和454的第二端從電源端去耦(例如，提供接地電壓)。

當(dāng)開(kāi)關(guān)電路430在第一模式中工作時(shí)，節(jié)點(diǎn)RF+保持在Vdd處，節(jié)點(diǎn)RF-保持在接地處。替代地，在一些實(shí)施例中，如果初始化電路水平地翻轉(zhuǎn)，那么當(dāng)開(kāi)關(guān)電路430在第一模式中工作時(shí)，節(jié)點(diǎn)RF-保持在Vdd處且節(jié)點(diǎn)RF+保持在接地處。在沒(méi)有初始化電路的情況下，當(dāng)開(kāi)關(guān)電路430在第一模式中時(shí)，節(jié)點(diǎn)A和B將在停用的電容分支450(即，具有設(shè)定成邏輯0的D_cap的分支)中的每一個(gè)電容分支中自由浮動(dòng)。

當(dāng)振蕩器轉(zhuǎn)變成第二模式時(shí)，在節(jié)點(diǎn)RF+和RF-處的電壓開(kāi)始振蕩，從而幾乎立即將節(jié)點(diǎn)RF+下拉至Ground。因?yàn)镽F+和RF-可以近似軌對(duì)軌振蕩(例如，在Vdd和Ground之間)，所以如果在振蕩之前在電容器中存儲(chǔ)有電荷，那么具有連接到節(jié)點(diǎn)RF+和RF-的第一端的電容器452和454可以使得電容器的第二端(節(jié)點(diǎn)A和B)超出Vdd或降至低于Gnd。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，開(kāi)關(guān)446的寄生PN結(jié)，例如從P型襯底到開(kāi)關(guān)446的源極/漏極(例如節(jié)點(diǎn)A)，可以被接通且造成電路故障。

可調(diào)整電容電路446包括初始化電路，該初始化電路在停用時(shí)被配置成限制電容分支電路450中的電容器的充電。如先前描述，電容器的充電可以通過(guò)將電容器耦合到參考電壓來(lái)限制，該參考電壓近似等于用于給可調(diào)整電容電路充電的充電電壓。在此實(shí)例中，初始化電路包括用于每一電容分支電路的一組對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)472和474。開(kāi)關(guān)472和474被配置成響應(yīng)于與電容分支電路450相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)(Init_Ctrl)，限制在對(duì)應(yīng)的電容分支電路450中的電容器的充電。用于電容分支電路450的對(duì)應(yīng)的Init_Ctrl控制信號(hào)可以例如通過(guò)執(zhí)行用于電容分支電路450的和控制信號(hào)的邏輯與來(lái)產(chǎn)生。

如先前指示，當(dāng)開(kāi)關(guān)電路430在第一模式中工作時(shí)，節(jié)點(diǎn)RF+保持在Vdd處，且RF-保持在Ground處。如果在第一模式中停用電容分支電路450，那么Init_Ctrl信號(hào)使得初始化電路的開(kāi)關(guān)472將節(jié)點(diǎn)A耦合到Vdd，由此使電容器452放電。Init_Ctrl信號(hào)還使得電感電路的開(kāi)關(guān)474還將節(jié)點(diǎn)B耦合到Ground，由此使電容器454放電。

圖4中所描繪的電路是根據(jù)互補(bǔ)B類LC振蕩器。然而，各種實(shí)施例未必限于圖4中所描繪的具體配置。例如，涵蓋不同實(shí)施例，其中可以對(duì)被配置以提供跨導(dǎo)以加強(qiáng)振蕩的電路(例如，反相器電路410和420)的具體配置作出改變。

可調(diào)整電容電路可以使用除圖4中示出的可調(diào)整電容電路布置446之外或代替該可調(diào)整電容電路布置446的各種電路布置來(lái)實(shí)施。例如，圖5示出可以用于實(shí)施可調(diào)整電容電路中的一個(gè)或多個(gè)電容分支電路的實(shí)例開(kāi)關(guān)電容電路500。開(kāi)關(guān)電容電路500在功能上等效于在圖4中通過(guò)元件452、454、462、464、466、472和474形成的電容電路。在此實(shí)例中，開(kāi)關(guān)電容電路500包括開(kāi)關(guān)502，該開(kāi)關(guān)502執(zhí)行圖4中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)464和474的開(kāi)關(guān)操作。開(kāi)關(guān)502響應(yīng)于從D_cap和Init_Ctrl控制信號(hào)的邏輯或得出的控制信號(hào)而將節(jié)點(diǎn)B耦合到Ground。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一實(shí)例開(kāi)關(guān)電容電路。開(kāi)關(guān)電容電路600類似于圖5中示出的開(kāi)關(guān)電容電路500，但包括在節(jié)點(diǎn)B和Vdd之間的另一開(kāi)關(guān)602。開(kāi)關(guān)602通過(guò)停用信號(hào)配置為一直斷開(kāi)。當(dāng)開(kāi)關(guān)使用基于晶體管的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)施時(shí)，將開(kāi)關(guān)602添加到開(kāi)關(guān)472、462以及502提供在開(kāi)關(guān)466與節(jié)點(diǎn)RF+和RF-之間的對(duì)稱寄生電容。例如，MOSFET晶體管顯示出在源極端和漏極端之間的一些量的電容。如果將MOSFET用于實(shí)施圖5中的開(kāi)關(guān)462、464、466和472，那么節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B相比具有到AC接地的更大的寄生電容。當(dāng)啟用開(kāi)關(guān)電容電路500且節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B都接地時(shí)，在節(jié)點(diǎn)A處的過(guò)多的寄生電容不具有效果。然而，當(dāng)停用電容電路500時(shí)，在節(jié)點(diǎn)A處的過(guò)多的電容導(dǎo)致從RF+到AC接地的電容比從RF-到AC接地的電容更大。開(kāi)關(guān)602的添加平衡了電容電路600中的電容，而不會(huì)改變開(kāi)關(guān)功能性。

為便于解釋和說(shuō)明，這些實(shí)例主要參考具有一個(gè)可調(diào)整電容器的LC電路來(lái)描述。然而，實(shí)施例不限于此。例如，在一些實(shí)施例中，LC電路可以包括多個(gè)可調(diào)整電容電路。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)可調(diào)整電容電路可以被配置成提供不同范圍的電容。舉例來(lái)說(shuō)，可調(diào)整電容電路可以包括第一可調(diào)整電容電路和第二可調(diào)整電容電路，該第一可調(diào)整電容電路被配置成以粗略增量調(diào)整電容，該第二可調(diào)整電容電路被配置成以精細(xì)增量調(diào)整電容。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的被配置成用于電容的微調(diào)的可調(diào)整電容電路。在此實(shí)例中，電容電路700包括串聯(lián)連接在電容元件702和710之間的可調(diào)整電容器708。電容電路700還包括具有電容元件704和706的電容電路，電容元件704和706串聯(lián)耦合在可調(diào)整電容器708的一端(節(jié)點(diǎn)C)和可調(diào)整電容器708的第二端(節(jié)點(diǎn)D)之間。在此布置中，例如與圖5和6中示出的可調(diào)整電容器布置相比，以較小增量調(diào)整電容。

圖8-1至8-4圖示在不初始化可調(diào)整電容電路以在于上文所論述的第一模式中操作振蕩器時(shí)限制停用的電容分支電路的充電的情況下的振蕩器電路的性能。圖8-1示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在不初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第一節(jié)點(diǎn)處的電壓的波形。圖8-2示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在不初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第二節(jié)點(diǎn)處的電壓的波形。如果初始化電路472和474并不用于限制在第一工作模式中的停用的電容分支電路中的電容器的充電，那么圖8-1和8-2中示出的波形可以顯示在圖4中示出的振蕩器電路中的節(jié)點(diǎn)A和B處。如先前論述，當(dāng)振蕩開(kāi)始時(shí)，電容器452上的電荷可以初始地將節(jié)點(diǎn)A推至接地電壓之下。如圖8-1中示出，節(jié)點(diǎn)A初始地在比穩(wěn)定振蕩的電壓范圍更低的電壓范圍中振蕩。從近似10ns到12ns，電荷逐漸被轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)A且在節(jié)點(diǎn)A處的振蕩的電壓范圍增大。相反，電容器454上的電荷還可以初始地將節(jié)點(diǎn)B推至Vdd之上。如圖8-2中示出，節(jié)點(diǎn)B初始地在比穩(wěn)定振蕩的電壓范圍更高的電壓范圍中振蕩。從近似10ns到12ns，電荷逐漸被轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)B且在節(jié)點(diǎn)B處的振蕩的電壓范圍減小。

圖8-3示出在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在不初始化可調(diào)整電容電路以限制在第一模式中的停用的電容分支電路的充電的情況下所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)。振蕩信號(hào)表示在圖4中的節(jié)點(diǎn)RF+和RF-之間的電壓差。如圖8-3中示出，由于通過(guò)停用的電容分支電路施加到LC電路的其余部分的電容負(fù)載，差分電壓在振蕩啟用時(shí)突然下降，且隨后振幅逐漸增長(zhǎng)至穩(wěn)定振幅。在此實(shí)例中，在振蕩啟用之后，需要近似1ns來(lái)使振蕩信號(hào)的振幅穩(wěn)定。

圖8-4示出在啟動(dòng)期間在不初始化振蕩器電路中包括的可調(diào)整電容電路的情況下的振蕩器電路的振蕩頻率。如先前描述，當(dāng)振蕩啟用時(shí)，停用的電容分支電路的電荷可以初始地部分負(fù)載LC電路。當(dāng)能量轉(zhuǎn)移到LC電路時(shí)，停用的電容分支電路的電容負(fù)載隨時(shí)間推移減小。作為電容負(fù)載的此變化的結(jié)果，振蕩器電路的自諧振頻率隨時(shí)間推移而變化。當(dāng)振蕩啟用時(shí)，自諧振頻率在圖8-4中的10ns到12ns之間快速?gòu)慕?GHz向下變化至6.97GHz。在圖8-4中從12ns到30ns，振蕩頻率從近似6.97GHz緩慢向上增加到6.9725GHz。

圖9-1至9-4圖示在初始化可調(diào)整電容電路以在于上文所論述的第一模式中操作振蕩器時(shí)限制停用的電容分支電路的充電的情況下的振蕩器電路的性能。圖9-1示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第一節(jié)點(diǎn)(例如，圖4中的節(jié)點(diǎn)A)處的電壓的波形。當(dāng)振蕩在10ns處啟用時(shí)，節(jié)點(diǎn)A幾乎立即進(jìn)入到在穩(wěn)定振蕩信號(hào)的電壓范圍中的振蕩中。與圖8-1相比，在穩(wěn)定振蕩信號(hào)的電壓范圍外的初始振蕩大大減少。圖9-2示出圖示在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在初始化可調(diào)整電容電路的情況下在可調(diào)整電容電路的第二節(jié)點(diǎn)(例如，圖4中的節(jié)點(diǎn)B)處的電壓的波形。當(dāng)振蕩在10ns處啟用時(shí)，節(jié)點(diǎn)B幾乎立即進(jìn)入到在穩(wěn)定振蕩信號(hào)的電壓范圍中的振蕩中。與圖8-2相比，在穩(wěn)定振蕩信號(hào)的電壓范圍外的初始振蕩大大減少。

圖9-3示出在振蕩器電路的啟動(dòng)期間在初始化可調(diào)整電容電路以限制在第一模式中的停用的電容分支電路的充電的情況下所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)。該振蕩信號(hào)表示在圖4中的節(jié)點(diǎn)RF+和RF-之間的電壓差。如圖9-3中示出，振蕩的振幅在0.1ns內(nèi)穩(wěn)定，該0.1ns在1個(gè)振蕩周期內(nèi)。與圖8-3中示出的振蕩信號(hào)相比，振蕩信號(hào)的差分振幅的穩(wěn)定時(shí)間減少。在此實(shí)例中，與圖8-3中示出的振蕩信號(hào)相比，振蕩信號(hào)的差分振幅近似減少因子10。

圖9-4示出在啟動(dòng)期間在初始化振蕩器電路中包括的可調(diào)整電容電路的情況下的振蕩器電路的振蕩頻率。如先前描述，由于通過(guò)停用的電容分支電路上的電荷來(lái)部分負(fù)載LC電路，振蕩器的振蕩頻率可能在突發(fā)期間改變。當(dāng)停用的電容分支電路的充電在第一模式中受到限制時(shí)，頻移減少。如圖4中示出，振蕩電路的諧振頻率從10ns到22ns從近似7.0982400GHz下降到7.0982125GHz(0.0275MHz的差值)。相比而言，圖8-4中示出的諧振頻率在近似2.5MHz的頻率范圍上變化。

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的第四實(shí)例振蕩器電路。振蕩器包括電容電路1046、電感元件1042和1044、開(kāi)關(guān)電路1030以及交叉耦合的反相器電路1010和1020，這些元件如參考圖4中示出的電容電路446、電感元件442和444、開(kāi)關(guān)電路430以及交叉耦合的反相器電路410和420所描述而配置和布置。

如先前描述，通過(guò)電容電路1046以及電感元件1042和1044形成的LC電路的自諧振頻率主要通過(guò)由電容電路1046提供的電容的量和由電感元件1042和1044提供的電感確定。具體地說(shuō)，LC電路的以赫茲為單位的自諧振頻率f₀通過(guò)下式給出：

其中L是由電感電路提供的電感且C是由電容電路提供的電容。振蕩器的振蕩頻率可以通過(guò)調(diào)整L、C或這兩者來(lái)調(diào)整。在此實(shí)例中，振蕩器電路包括可變電容電路1046，該可變電容電路1046可以被編程以提供各種不同電容值，例如通過(guò)使用開(kāi)關(guān)電容庫(kù)。以此方式，可變電容電路1046可以被調(diào)整成配置振蕩器電路以使其在各種不同振蕩頻率下工作。另外或替代地，振蕩器電路可以包括可變電感電路，該可變電感電路可以被編程以提供各種量的電感。

如先前描述，通過(guò)晶體管1012、1014、1022和1024形成的反相器被配置成遵循且加強(qiáng)LC電路的振蕩。通過(guò)反相器加強(qiáng)振蕩信號(hào)有助于克服LC電路中的損耗，且維持振蕩和振幅。各種實(shí)施例認(rèn)識(shí)到，在穩(wěn)態(tài)的RF信號(hào)幅度可能不與電容電路1046的預(yù)充電電壓相對(duì)應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō)，電壓的不匹配可能是在例如通過(guò)開(kāi)關(guān)電容器庫(kù)調(diào)節(jié)振蕩器的振蕩頻率時(shí)的LC電路的阻抗的實(shí)部的移動(dòng)的結(jié)果。幅度差可能導(dǎo)致在啟動(dòng)時(shí)的振蕩頻率和在達(dá)到RF信號(hào)的穩(wěn)態(tài)振幅后的振蕩頻率之間的不匹配。

在一些實(shí)施例中，振蕩器電路可以包括一個(gè)或多個(gè)輔助電路，這些輔助電路被配置成調(diào)整提供到LC電路的跨導(dǎo)，使得穩(wěn)態(tài)RF信號(hào)幅度匹配電容電路的預(yù)充電電壓。此外，LC電路的阻抗的實(shí)部可根據(jù)RF信號(hào)的頻率而改變。在一些實(shí)施方案中，輔助電路可以被配置成例如調(diào)整提供到LC電路的跨導(dǎo)，以補(bǔ)償在LC電路的阻抗的實(shí)部中的改變，以另外維持在較寬頻率范圍上的恒定振幅。各種實(shí)施例是基于以下認(rèn)知：在穩(wěn)定狀態(tài)處用于RF+/-信號(hào)的單端峰-峰振幅可能不與電容電路的預(yù)充電電壓相對(duì)應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)預(yù)充電電壓保持固定，那么對(duì)振蕩頻率的改變將導(dǎo)致在不同頻率處在預(yù)充電電壓和振蕩的振幅之間的差值。這可能導(dǎo)致在啟動(dòng)時(shí)的振幅和RF信號(hào)的穩(wěn)態(tài)振幅之間的差異。因此，可以提供多個(gè)輔助電路以通過(guò)增加加強(qiáng)電流來(lái)補(bǔ)償此不匹配。例如，啟用更多芯具有增加主芯的有效晶體管寬度的效果，因此增加在振蕩期間的電流的加強(qiáng)。這具有與增加用于包括偏置晶體管的設(shè)計(jì)的偏置電流類似的效果。因此，可以啟用更多輔助芯以補(bǔ)償由于頻率的減小而導(dǎo)致的振蕩器振幅的減小。

在圖10中示出的實(shí)例中，電路包括多個(gè)輔助電路1050。輔助電路1050中的每一個(gè)輔助電路被配置成響應(yīng)于被啟用(例如，響應(yīng)于控制信號(hào)D_aux)而提供電壓偏置，該電壓偏置調(diào)整提供到LC電路的有效跨導(dǎo)。在此實(shí)例中，每一輔助電路1050包括一組晶體管1052、1054、1056和1058，該組晶體管被配置成在啟用輔助電路1050時(shí)將跨導(dǎo)調(diào)整成晶體管1012、1014、1022和1024的跨導(dǎo)。

輔助電路1050包括第一組開(kāi)關(guān)1072、1074、1076和1078，該第一組開(kāi)關(guān)被配置成在啟用輔助電路1050時(shí)，并聯(lián)地電連接晶體管1052、1054、1056和1058中的每一個(gè)晶體管與對(duì)應(yīng)的晶體管1012、1014、1022和1024。當(dāng)停用輔助電路1050時(shí)，第一組開(kāi)關(guān)1072、1074、1076和1078斷開(kāi)晶體管1052、1054、1056和1058與晶體管1012、1014、1022和1024。輔助電路1050包括第二組開(kāi)關(guān)1062、1064、1066和1068，該第二組開(kāi)關(guān)被配置成在停用輔助電路1050時(shí)，將晶體管1052、1054、1056和1058中的每一個(gè)晶體管的源極耦合到這些晶體管中的每一個(gè)晶體管的漏極。當(dāng)啟用輔助電路1050時(shí)，開(kāi)關(guān)1062、1064、1066和1068中的每一個(gè)開(kāi)關(guān)將晶體管1052、1054、1056和1058中的每一個(gè)晶體管中的一個(gè)晶體管的源極和漏極彼此去耦。

所公開(kāi)的實(shí)例和實(shí)施例可以適合于用于利用振蕩器電路的多種應(yīng)用。如先前指示，這些實(shí)例和實(shí)施例可以尤其適用于使振蕩器電路循環(huán)工作的應(yīng)用。

作為說(shuō)明性實(shí)例，圖11示出被配置成用于循環(huán)工作操作的通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)1100包括收發(fā)器電路1130，該收發(fā)器電路1130被配置成使用從振蕩器電路1120得出的振蕩信號(hào)來(lái)發(fā)射和接收RF信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，收發(fā)器電路1130可以利用振蕩信號(hào)來(lái)控制傳輸媒體的采樣，或產(chǎn)生用于經(jīng)由傳輸媒體傳輸?shù)腞F信號(hào)。振蕩器電路可以例如使用圖1、2、4到7中示出的電路來(lái)實(shí)施。在此實(shí)例中，振蕩信號(hào)被描繪為直接地從振蕩器電路1120產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，通信系統(tǒng)可以包括各種另外的電路，這些另外的電路用于在將由振蕩器電路1120輸出的振蕩信號(hào)提供到收發(fā)器1130之前處理該振蕩信號(hào)。作為一個(gè)實(shí)例，通信系統(tǒng)1100可以包括鎖相環(huán)(PLL)(未示出)，該鎖相環(huán)被配置成防止振蕩信號(hào)中的相位漂移。作為另一個(gè)實(shí)例，通信系統(tǒng)1100可以包括分頻器，該分頻器被配置成產(chǎn)生以較低頻率振蕩的第二信號(hào)。

通信系統(tǒng)1100包括循環(huán)工作控制電路1110，該循環(huán)工作控制電路1110被配置成在收發(fā)器電路1130空閑時(shí)使振蕩器電路1120循環(huán)工作。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器電路1130可以包括基于脈沖的發(fā)射器(例如，IR-UWB發(fā)射器)，該基于脈沖的發(fā)射器被配置成使用短脈沖發(fā)射數(shù)據(jù)。IR-UWB發(fā)射器可以使用各種調(diào)制方案來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)編碼，這些調(diào)制方案包括例如PSK、ASK、FSK或PPM。類似地，收發(fā)器電路1130可以包括基于脈沖的接收器(例如，IR-UWB接收器)，該基于脈沖的接收器被配置成接收在RF信號(hào)的脈沖中編碼的數(shù)據(jù)。

當(dāng)基于脈沖的發(fā)射器是非活動(dòng)的(例如，在所發(fā)射的脈沖之間)時(shí)，循環(huán)工作控制電路1110可以被配置成在非活動(dòng)或斷電狀態(tài)下操作振蕩器電路1120。在一些實(shí)施例中，循環(huán)工作控制電路1110還可以使各種其它電路的操作循環(huán)工作，這些其它電路包括例如用于給振蕩器電路1120和/或收發(fā)器電路1130供電的電源1140。

循環(huán)工作控制電路可以在在第一非活動(dòng)狀態(tài)中操作振蕩器電路1120和在第二活動(dòng)狀態(tài)中操作振蕩器電路1120之間交替，例如，使用圖3中示出的過(guò)程。舉例來(lái)說(shuō)，循環(huán)工作控制電路1110可以在不使用RF信號(hào)的時(shí)間期間(例如，在RF信號(hào)的脈沖之間)使振蕩器1120的LC電路和反相器電路斷電。循環(huán)工作控制電路1110可以通過(guò)停用電源1140來(lái)使LC電路和反相器電路斷電。循環(huán)工作控制電路1110可以在RF信號(hào)用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)脈沖以供傳輸?shù)臅r(shí)間期間給振蕩器1120的LC電路和反相器電路通電。如參考圖3所描述，給LC電路和反相器電路通電可以包括將LC電路的電感電路中包括的開(kāi)關(guān)電路設(shè)定成在第一模式中工作，該第一模式防止振蕩且在啟用電源1140之后給LC電路充電。在啟用電源之后，將開(kāi)關(guān)電路設(shè)定成在第二模式中工作，其中啟用LC電路的振蕩。

可以實(shí)施各種塊、模塊或其它電路以執(zhí)行本文中描述和/或圖式中所示的操作和活動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)操作和活動(dòng)。在這些情況中，“塊”(有時(shí)也稱為“邏輯電路”或“模塊”)是執(zhí)行這些或相關(guān)操作/活動(dòng)(例如，啟用/防止振蕩、給電容電路充電或控制電路的循環(huán)工作操作)中的一個(gè)或多個(gè)操作/活動(dòng)的電路。例如，在上述實(shí)施例中的某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)模塊是被配置并布置用于實(shí)施這些操作/活動(dòng)的離散邏輯電路或可編程邏輯電路，如圖1到7和10中示出的過(guò)程/電路模塊。在某些實(shí)施例中，此類可編程電路是被編程以執(zhí)行指令(和/或配置數(shù)據(jù))的集合的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)電路。指令(和/或配置數(shù)據(jù))可采用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(電路)中且可從存儲(chǔ)器(電路)中存取的固件或軟件的形式。作為實(shí)例，第一和第二模塊包括基于CPU硬件的電路和采用固件形式的指令集的組合，其中第一模塊包括第一CPU硬件電路與一個(gè)指令集，并且第二模塊包括第二CPU硬件電路與另一指令集。某些實(shí)施例涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(例如，非易失性存儲(chǔ)器裝置)，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括其上存儲(chǔ)指令的機(jī)器或計(jì)算機(jī)可讀媒體，這些指令可以由計(jì)算機(jī)、片上系統(tǒng)、可編程IC或其它電子裝置執(zhí)行以執(zhí)行這些操作/活動(dòng)。

基于以上論述和說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)各種實(shí)施例作出各種修改和改變而無(wú)需嚴(yán)格遵循本文中示出和描述的示例性實(shí)施例和應(yīng)用。舉例來(lái)說(shuō)，盡管在一些情況下可以在個(gè)別圖式中描述各個(gè)方面和特征，但是應(yīng)了解，來(lái)自一個(gè)圖的特征可以與另一圖的特征組合，即使組合未被明確示出或未被明確描述為組合。此類修改不脫離本發(fā)明的各個(gè)方面的真實(shí)精神和范圍，包括在權(quán)利要求書中闡述的方面。