TW201006120A - Dynamic calibration techniques for digitally controlled oscillator - Google Patents

Description

201006120 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 且更特定言之 本發明整體而言係關於電子設備之領域 (但非排他地）係關於數位控制振i器。 【先前技術】 數位控制振盪器（DC〇)(有時被稱為數值控制振盛器）為 用於自固定參考時脈合成頻率範圍之電子電路。由dc〇在 特定時間所產生之輸出頻率為數位輸入或控制碼之值之函 數。DCO可用作頻率合成器，其用於產生多種基於電子電 路之應用的波形。DCO經日益增加地使用，例如，在無線 通信、高解析度成像、高速網路連接、顯示器技術、數位 信號處理之領域及許多其他電路密集領域。 對於涉及包括行動電話及攜帶型電腦之習知無線通信器 件之應用’ DCO產生波形可用於實施諸如時鐘及資料恢 復、載波合成、信號編碼/解碼及調變/解調變、可程式化 波形產生及其類似物之功能。涉及無線通信之許多新近應 用已看見實施於數位鎖相迴路（DPLL)内之DCO之廣泛使 用。歸因於其數位性質，DCO可提供在輸出頻率之間的快 速切換、高解析度及對寬頻譜之操作。DCO亦可藉由減少 類比電路組件之數目及減少或消除諸如振盪器控制電壓等 之雜訊敏感參數來提供優於習知電路技術之雜訊抑制。 由於對用於在更精細輸出頻率之間的快速切換之較小 DCO的需要繼續升級，因此具有與構成DCO之各種電路元 件之寄生電路值及阻抗失配相關聯的問題。在實際實施 140947.doc 201006120 中線f生輸入碼傾向於自Dc◦產生非線性輸出頻率—特定 言之，在輸出頻率對輸入控制碼之曲線中之間隙或重疊之 瞬時。 此項技術中存在對有效地識別且校正D C Ο中之非線性之 此等瞬時的需要。 【發明内容】

本發明揭示用於校準數位控制振盪器（DC〇)之技術。可 確疋用於操作DC〇之控制瑪之初始集合。可識別由初始集 合所產生之輸出頻率之範圍。可識別在頻率範圍中之間隙 或重疊之瞬時。對於重疊狀況，彳自初始集合移除對應於 重叠瞬時之控制碼以建立修正集合。對於間隙狀況，控制 碼可經添加至初始集合以用於產生填充間隙之頻率值。 在本發明之一項態樣中，校準數位控制振盪器⑴c〇)之 方法包括確定用於操作卿之控制碼之初始集合，識別由 初始集合所產生之輸出頻率之範圍，識別在頻率範圍中之 重疊之至少-瞬時，及自初始集合移除對應於至少一重叠 瞬時之控制碼以建立修正集合。 在本發明之另-態樣中’校準數位控制振盪器（DCO)之 方法包括衫用於操作⑽之控制狀初始集合識別由 合所產生之輸出頻率之範圍’識別在頻率範圍中之 =-間隙’及將控制碼添加至初始集合，該等經添加之 工制碼對應於大致上填充至少—間隙之輸出頻率值。 在本發明之又-態樣中，無線通信器件包括—數位控制 振盛器（咖)及-處㈣統，該處理系統經組態以確定用 140947.doc 201006120 於操作DCO之控制碼之初始集合，識別由初始集合所產生 之輸出頻率之範圍，識別在頻率範圍中之重疊之至少一瞬 時，及自初始集合移除對應於至少—重疊瞬時之控制碼以 建立修正集合。 在本發明之另-態樣中’無線通信器件包括—數位控制 振堡器（DCO)及-處理系統，該處理系統經組態以確定用 於操作DCO之控制碼之初始集合，識別由初始集合所產生 之輸出頻率之範圍，識別在頻率範圍中之至少—間隙，及 將控制瑪添加至初始集合’該等經添加之控制碼對應於大 致上填充至少一間隙之輸出頻率值。 在本發明之另—態樣中’裝置包括數位控制振盡器 (DCO)、用於確定用於操作⑽之控制碼之初始隼合之構 件、用於識別相應輸出頻率之範圍之構件、用於識別在頻 率範圍中之重疊之至少—瞬時之構件，及用於自初始集合 移除對應於至少一重疊瞬時之控制碼以建立修正集 件。 在本發明之另—態樣中，裝置包括數位控制振盈器 (则）、用於確U於操作⑽之控制碼之初始集合 件、用於識別由初始集合所產生之輸出頻率之範 件、用於識別在頻率範圍中之至少n構件及用於 Γ制碼添加至初始集合之構件，該等經添加之控制瑪對 應於大致上填充至少一間隙之輪出頻率值。 在本發明之另-態樣中，電腦程式產品包括機器 體’該機器可讀媒體包括可由機器執行以用於執行校準^ 140947.doc 201006120 位控制振靈器(DC0)之一方法的指令，該方法包括確定用 於操作DCO之控制碼之初始集合，識別由初始集合所產生 之輸出頻率之範圍，識別在頻率範圍中之重疊之至少一瞬 時，及自初始集合移除對應於至少—重疊瞬時之控制碼以 建立修正集合。 在本發明之另一態樣中，電腦程式產品包括機器可讀媒 ‘ # ’該機器可讀媒體包括可由機器執行以用於執行校準數 健制振蘯器（DCO)之-方法的指令，該方法包括確定用 於操作DCO之控制碼之初始集合，識別由初始集合所產生 之輸出頻率之範圍，識別在頻率範圍中之至少一間隙，及 將控制碼添加至初始集合，該等經添加之控制碼對應於大 致上填充至少一間隙之輸出頻率值。 應理解’對於熟習此項技術者而言，本發明之其他態樣 將自以下實施方式變得容易顯而易見，其中借助於說^來 展不及描述本發明之各種態樣。如將認識到，本發明能夠 φ 具有其他及不同組態及實施，且其若干細節在各種其他方 面能夠進行修改，所有情況皆不脫離本發明之範疇。因 此，應將圖式及實施方式在性質上看作說明性且非限制性 ， 的。 - 【實施方式】 下文結合隨附圖式所陳述之實施方式意欲為對本發明之 各種組態之描述，且並不意欲表示可實踐本發明之唯一組 態。實施方式包括為了提供對本發明之透徹理解的特定細 節。然而，熟習此項技術者將顯而易見，可在無此等特定 140947.doc 201006120 細節之情況下實踐本發明。在一些情況下，以方塊圖形式 展示熟知結構及組件以便避免模糊本發明之概念。 DCO已日盈在傳輸且接收無線信號之無線通信器件内實 施。在DCO用於產生載波波形之情況下，基頻信號在載波 波形上經調變，且接著經調變之載波波形作為無線信號傳 輸至其他器件。接收器件又可使用DCO以合成載波，且移 除基頻信號以用於解調變。 圖1A及圖1B分別為與無線信號接收及傳輸相關聯的無 線通信器件100A及100B之方塊圖。無線通信器件1〇〇八及 100B中之每一者含有各別頻率合成器16〇A及16〇B。各別 頻率合成器160A及160B包括DCO 145A及145B，其用於產 生作為輸入至各別DCO(未圖示）中之數位控制碼之函數的 特定頻率之輸出波形。在一項態樣中，DCO視特定設計而 定可包括複數個調諧元件及電感器容量「槽」組態。在下 文論述根據本發明之DCO之說明性架構。 圖1A之無線通信器件100A可實施所謂的「零中頻（11?)」 架構，儘管本發明不限於此方面。在零IF架構中，WCD 100A將傳入信號直接轉換為基頻信號，且特定言之未首先 將所接收之信號轉換為中頻（IF)信號。 無線通信器件100A包括天線120A，其接收傳入無線信 號。舉例而言，傳入無線信號可包含自CDMA基地台發送 之刀碼多重存取（CDMA)調變信號。然而，亦可支援gsm 信號或其他類型之無線信號。在所說明之實例中，由天線 120A接收之無線信號可由RF接收器14〇A(諸如）藉由使信 140947.doc 201006120 號通過低雜訊放大器（LNA)及—或多個渡波器來處理。益 線信號接著藉由混頻n⑽(有時被稱為「㈣混頻器: 或「解混頻器（de-mixer)J )降頻混頻至基頻。混頻w观 可接收由頻率合成器16〇A所產生之參考波形，該頻率合成 器⑽入可實施DC0以產生振盪頻率。與電壓㈣振盈器 (DCO之基於類比的對應物）相比’ Dc〇可改良頻率合成過 程’可能減小系統中之雜訊，且允許頻率合成器i6〇A及器 件100A之各種組件之簡化。

混頻器150A產生基頻信號，該等基頻信號可由類比數位 (A/D)轉換器丨70A濾波且取樣以產生信號之相應數位樣 本。一或多個放大器180A(諸如數位電壓增益放大器 (VGA)或另一適當放大器類型）可用於藉由根據自自動增益 控制單元（未圖示）所接收之增益值放大或衰減數位值來適 當地按比例調整數位基頻信號。 在由放大器1 8 0 A按比例調整之後，按比例調整之數位基 頻信號經提供至數據機單元19〇A，該數據機單元i9〇a可 包含解調變器。對於基於CDMA之應用，數據機19〇八可包 括所謂的「耙型（RAKE)」接收器，其分離且追蹤自不同 來源（例如，不同基地台）接收之信號或自相同來源經由多 個傳播路徑所接收之信號（亦即，多路徑信號）。 舉例而言’數據機單元19〇入可包括許多「指狀物」，其 執行擴展、華許（Walsh)解覆蓋及累積、導頻時間追蹤及頻 率追蹤。數據機單元190A之每一指狀物輸出相應路徑之導 頻及資料符號。可接著對導頻及資料符號執行符號解調變 140947.doc 201006120 及/或其他信號處理。 根據需要’無線通信器件1〇〇A亦可包括額外組件（未圖 示）’諸如濾波器及各種數位或類比信號處理組件。無線 通信器件或者或另外可用於使用分時多重存取（TDma)、 或分頻多重存取（FDMA)、或CDMA或此等協定之某組合 來處理信號。 當然’對於其他標準或技術，可不使用耙型指狀物，儘 管本文令所述之DCO同樣可用於此等標準或技術。 圖1B為併入無線傳輸器之無線通信器件之方塊圖。圖 1A及圖1B中之器件可為相同無線通信器件之一部分（例 如’其可為無線收發器之一部分）；或者，其可為獨立器 件或相同器件上之離散模組。圖1B中之無線通信器件 100B可以類似方式充當圖1A之無線通信器件除執行傳 輸功能以外。 無線信號可自數據機單元19〇B輸出，其中數據機單元 190B可包含一調變器，該調變器用於調變信號以用於在天 線120B上之傳輸。舉例而言，在cdmA系統中，信號可在 數據機單元190B處以PN碼調變及/或以華許碼擴展或兩 者，以產生數位基頻信號。自數據機單元19〇B輸出之數位 信號因此可由數位類比轉換器（DAC)17〇轉換為類比波形， 以產生類比基頻信號。 頻率合成器160B將載波波形提供至混頻器15〇B(有時被 稱為「升頻混頻器」）。頻率合成器16〇Β包括dc〇 145B。 混頻器150B將類比基頻信號組合為載波信號，且將經調變 140947.doc -10- 201006120 之載波信號轉發至放大器18〇Β以用於按比例調整。放大器 180B視電路類型及應用而定可包括一或多個電壓增益放大 器（VGA)、驅動放大器（DA)及功率放大器（pA)。不同放大 器可駐留於相同的積體電路晶片或多個不同的晶片或模組 上。一旦已適當地放大或衰減經調變之信號，則rF傳輸器 140B可經由天線12〇b傳輸來自無線通信器件1〇〇B之經調 變之RF信號。 B 應瞭解圖1A及圖1B之無線通信器件100A及100B僅為可 利用本文中所述之DC〇校準技術之例示性器件。許多其他 類型之器件同樣亦可受益於本發明之教示，其包括其他類 型之無線通信器件’或更一般地使用DCO之任何無線或有 線器件。 如上所提到’ 一些無線標準利用兩個或兩個以上之通信 技術（諸如GSM系統）’其使用TDMA與FDMA調變之組合。 GSM代表全球行動通信系統。亦已開發許多無線網路連接 標準及其他無線通信標準及技術，其包括若干IEEE 8〇211 標準、藍芽標準及新興超寬頻（UWB)技術及標準。使用此 等標準及技術之電路在無線信號之產生及解調變中通常可 ’ 使用振盪器且詳言之DCO。 例示性無線通信器件包括蜂巢式或衛星無線電電話、無 線電電話基地台、支援一或多個無線網路連接標準之電 腦、用於無線網路連接之無線存取點、併入攜帶型電腦内 之PCMCIA卡、直接雙向通信器件、配備有無線通信能力 之個人數位助理（PDA)及其類似物。 140947.doc 201006120 同樣可受益於本發明中料之DCQ校準技術之用於益線 網路中之計算器件的實例可包括膝上型或桌上型電腦、諸 如蜂巢式無線電電話及衛星無線電電話之行動電話、資料 終端機、資料收集器件、PDA及其他揭帶型及非攜帶型計 算器件。 圖2A為例示性數位控制振盪器（DC〇)2〇〇之方塊圖。在 此實例中，DCO 200為電感器—電容器電路，其產生具有 為LC電路之函數之頻率的振盪輸出。輸出頻率可（例如）藉 由改變DCO 200之組件之電容來改變。DC〇 2〇〇包括兩輪 入端。在第一輸入端202處，DC〇 2〇〇接收n位元寬數位字 或調諧碼。參考時鐘信號經串流至時鐘輸入端2〇6。在輸 出端204處，產生具有頻率f〇ut之信號^心们藉由在輸/ 端202處改變調諧碼之值來調整。在此實例中，f〇ut與輪 入調諧碼線性成反比。因此，若n=4且輸入調諧碼為 0100則可產生頻率F1，若調諸碼接著改變為〇1〇1，則在 理想狀況下因此可產生稍微低於F丨之頻率F2。 輸出信號視D C Ο之特定電路組態而定可為方形波（如所 示）、正弦波或任何其他形式。 實際上，DCO包含許多調諧單元及調諧元件，其用於回 應於一組數位輸入而增量地調整頻率。 圖2B為根據本發明之一態樣之DC〇 2〇3的電路圖。應瞭 解DCO視應用而定可以多種方式組態。至〇(：〇 2〇3之輪入 為調諧碼，其在此說明中為12位元二進制數。DC〇輸出為 在部分地由調諧碼所確定之頻率下的電壓波形（例如，在 140947.doc • 12- 201006120 卽點271及277)，如下所論述。 圖2B中之實例使用複數個解碼器。然而，熟習此項技術 者應瞭解，視組態而定可使用另一數目之解碼器或在一些 ί月況下j固解碼器。或者，解碼功能可在軟體令經由一或 . 乡個數位信號處理器或在其他硬體中執行。在此實例中， ‘ 12位元調諧碼中之四個最高有效位元輸入至解碼器2! i 中"亥解碼器211又用於將經解碼之信號提供至〇至 ROW 15以及奶寧叫。则203包括十六列（R〇w 〇至 R〇w 15)及十六行（C0L 0至咖15)之矩陣。⑽〇至咖 15中之每—者與十六個χ調譜單元中之每—者相關聯（斜線 281指示X及χΑ調諧單元遍及中間行而重複，儘管未明確 展示）。亦在十六列ROW 〇至11〇冒15中之一者中找到十六 個X調譜單元中之每—者。因此，在此組態中，16x16=256 個X調諧單元中之每一者可由特定列及行定址。除十六個 X調諧單元以外，來自ROW 0至尺〇臀15之每一列包括^ _ 調諧單元及B0調諧單元。自解碼器211之R0W 〇_R〇W 15 輸出中之每一輸出饋送至每一相應A單元、十六個X單元 及一個B單元。此外，十六個又八辅助調諧單元由來自解碼 器211之信號r〇W(aux)控制，其可包含多位元信號。 -在此實例中整體12位元調諧碼亦輸入至解碼器2〇9令， 其產生用於控制調諧單元A〇&B〇之經解碼資料之“個位 兀。12位元調諧碼中之四個中間位元可輸入至解碼器如7 中以產生用於控制COL 0至COL· 15之經解碼位元。 在圖2B之組態中，DC〇 2〇3包括電感器—電容器電路， 140947.doc -13· 201006120 其產生跨導279(-Gm)。元件201表示電感器—電容器電路 之電感器線圈。DCO 203之輸出在正電壓VP(節點271)與負 電壓VN(節點277)之間雙態觸變。此雙態觸變之頻率由粗 略數位調諧單元205及複數個組之精細數位調諧元件（例 如，A0-A15、X、χΑ及B0_B15)數位地控制。同時，組八〇· A15、X、χΑ&Β〇_Β15構成精細調諧元件之矩陣其可進 一步經組織以驅動用於DC〇之個別區段之輸出波形，如下 所論述。 粗略數位調諧單元205在—項態樣中可用於提供較大輸 出頻率調整，例如，每步長約5 MHz(或LSB ;具有總共8 位70二進制控制’粗略調諧範圍為約256x5 MHz=l.28 GHz) ’而精細調諧元件可用於提供精細調諳，例如，每步 長約4 KHz或更小（或LSB ;具有12位元二進制控制，總精 細調諧範圍為約4096x4 KHz=16.384 MHz)。 在以上實例中，解碼器可用於提供在輸入控制碼之一或 夕個位元（或每一位元）與一或多個精細調諧元件之間的映 射。解碼器之映射可由針對間隙及重疊量測所獲得之值提 供，如下所論述。熟習此項技術者依據熟讀此書面描述將 瞭解此等映射可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下經 由各種已知技術達成。 在其他實施例中’精細調諧單元（諸如χΑ)之輔助「鏡 面」陣列可在圖112中鄰近於精細調諧單元之陣列而駐 留’以提供用於間隙狀況且亦用於重疊狀況之輔助組件 (在下文描述）。在其他狀況下，此等元件可駐留於DC〇之 I40947.doc • 14· 201006120 電路布局外部、半導體晶粒外部或DCO電路駐留於其中之 模組外部。 圖2C展示個別單元212、214、216及218，其分別對應於 調s皆單元Α0、Χ及B0及XA。每一調諧單元耗接至輪出端 VP及VN 〇輸入INP對應於輸入控制碼之一或多個位元，其 控制調諧單元中之一或多個開關（例如，CMOS電晶體之閘 極）以用於DCO輸出頻率之粒度調整。輸入INp控制調諧單

元212、214、216及218之調譜元件（見圖2D)中之哪些電容 器接通及斷開，且藉此可將電容之增量添加至電路或自電 路移除電容之增量以達成所要的輸出頻率。在所示之電路 中，啟動開關將額外電容添加至調諧單元，藉此增量地減 小輸出波形之頻率。在一項實例中，邏輯一（「高」電壓 位準）將接通NMOS電晶體且藉此啟動開關，從而完成此目 標。為此，在一項態樣中更多邏輯一(且因而更高調諧碼) 導致更低頻率。 在圖2C之實例中，調諧單元212、214、216及218令之每 一者結構上相同’儘管不必需為此狀況。每__者含有十六 個個別調諧元件，其可包含（例如）各自用於進行調整之= 主要電容器(見圖2D)。在所示之簡化說明中，十六個位元 輸入至調諧單元辦以使得獨立位元可用於_十六個個 別調諧兀件中之一者。對於 、調名早疋X，早一位元可用於 控制所有十六個元件以使得 〇 — 、 梂、s +坦 更于調諧早兀Χ中之所有開關同時 接通或斷開。在其他實施例 只μ W Τ ’兩個或兩個以上之位 用於控制調譜元件X令之 _ 史之調諧几件。調諧單元Β0在此實例 I40947.doc -15· 201006120 中以類似於調諧單元A0之方式運作。應瞭解不同類型及數 目之調諧單元及調諧元件同樣可為適當的。 調諧單sxA，輔助調諧單以用於涵蓋在輸出頻率對輸 入調諧瑪之曲線中之非線性（間隙或重疊）的狀況，如本發 明中所描n項態樣中’輔助調諸單元Xa包括十六個 輔助調諧元件，每一調諧元件包括十六個小電容器。因 此，在此實例中，十六個單元XA將具有待控制之162=256 個單位電容器’從而需要自解碼器之8位元二進制控制， 如圖2C中所展示。在此種狀況下 調諧碼至16 XA單元控 制之例示性解碼器映射可為： 輔助（Aux)MSB(位元7)控制8個Xa單元 位元6控制4個XA單元 位元5控制2個XA單元 位元4控制1個XA單元 位元3控制剩餘XA單元中之一半電容器（g) 位元2控制剩餘XA單元中之四個電容器 位元1控制剩餘Xa单元中之二（2)個電容9| 位元0控制剩餘XA單元中之一（1)個電容器 圖2D為DCO之例示性數位調諧元件213的電路示意圖， 諸如圖2C之調諧單元中之一者（例如，&内所找到的彼調 諧元件。許多此等調諧元件可包括KDC〇中之調諧元件之 陣列中’如參看圖2B及圖2C所論述。在一些狀況下， 4096或更多的數位調諧元件213可包括於此陣列中。在數 位調諧元件213包含精細調諧元件之狀況下，每一經添加 140947.doc * 16 ** 201006120 之精細調諸元件213在一項組態中可提供對在vp與VN之間 的雙態觸變之頻率大約4 KHz之控制。此等數位調諧元件 在其提供用於以小於4 KHz之增量之DCO頻率控制之足夠 解析度的範圍内非常有用。當然，任何給定DCO之解析度 之位準保持設計細節，其將視應用之性質而改變。 在一項態樣中，每一數位調諧元件213可包含平板電容 器215 A及215B，及在平板電容器215 A與215B之間的三個 _ 電晶體217A、217B及217C。三個電晶體217A、217B及 217C可包含n通道金氧半導體（NMOS)電晶體。更特定言 之’數位調諧元件213包含第一平板電容器215Α、第二平 板電容器215Β、將第一平板電容器215 a耦接至第二平板 電容器215B之第一電晶體217A、將第二平板電容器215B 搞接至接地之第二電晶體217B以及將第一平板電容器 215A耗接至接地之第三電晶體217c。 在此實例中，三個電晶體217A、21 7B及217C由共同閘 鲁 電壓Vg控制。第一電晶體217A之汲極耦接至平板電容器 2 15A之第一者’且第一電晶體217A之源極耦接至平板電 谷器215B之第二者。第二電晶體217B之汲極耦接至平板 電容器215B之第二者，且第二電晶體217B之源極耦接至 - 接地電壓。第三電晶體217C之汲極耦接至第一平板電容器 215A ’且第三電晶體217C之源極耦接至接地電壓。 當控制位7G(亦即，至電晶體之閘電壓Vg)高（數位位元= 1)時’所有三個電晶體217A、217B及217C將處於接通狀 態°當此情況出現時，兩電容器215A及215B有效地分流 140947.doc •17- 201006120 至接地，從而放電電容器上之電壓。當控制電壓（Vg)低 (數位位元==〇)時，所有三個電晶體217A、217B及217C將斷 開。當此情況出現時’兩個電容器21 5 A及215B將在電晶 體2 17A、21 7B及2 1 7C之側面浮動，從而有效地不將負載 提供至電路。在兩狀態之間的差異有效地改變數位調諳陣 列中之電容，以便以非常精細之增量調整在VP與VN之間 的雙態觸變之輸出頻率。在此實例中當控制電壓自低切換 至兩以維持兩節點大致接地位準時，兩電晶體2丨7B及 217C提供對在電容器215B與215A之間的兩節點之快速恢 復。 圖3為展示理想狀況之DCO輸出頻率對DCO控制碼之曲 線。該曲線展示在水平轴上之DCO控制碼及在垂直轴上以 MHz為單位之DCO輸出頻率。自左至右之水平軸表示一系 列向上行進數位控制碼。為了此實例起見，控制碼為12位 元數位子，其包含4個最高有效位元（msb)及8個最低有效 位元（LSB)。展示複數個線或區段，其包括0000、〇〇〇 1、 0010、0011及〇1〇〇。為簡單性起見每一區段由僅前4個 MSB指代。在此實例中一個區段對應於單一四位元^^^值 内之輸入控制碼之整個範圍。舉例而言，區段〇〇〇〇含有自 (〇〇〇〇,〇〇〇〇,〇〇〇〇)至（0000 1111 11 n)之 12位元控制碼之範 圍。下一區段0001含有範圍（〇〇〇1〇〇〇〇 〇〇〇〇)至 (0001，1111，1111)等等。 在一項實施例中，每一區段對應於獨立群組之調諧元件 以用於基於輸入碼調整輸出頻率。舉例而言，在由圖3特 140947.doc -18- 201006120 徵化之例示J·生〇C〇中’ 4個MSB對應於24=16個區段。16個 區段中之每—者可包括256個溫度計編碼元件之陣列（針對 請LSB)。-個陣列可用於—個區段，另—陣列用於另一 區段，等等。在輸入控制碼具有n位元之長度的情況下， 則可使用2"個_元件。在此實例中，在使用12位元則 之情況下，貝|J結構可包括至少2l2=4〇96個調譜元件。如同 圖2之電路，圖3中所示之實例表示負之狀況。亦即， 由於電路之總電容隨數位輸入增加而增加，因此輸出頻率 隨增加調諧碼而減小^在其他態樣中，狀況可能相反。 大體而言，為了此實施例起見，4個MSB之改變對應於 輸出頻率之較高位準調整，而以固]^^之改變對應於輸出 頻率之較低位準調整。區段可在DC〇中由多種方法實施。 在以下進一步論述之一項態樣中，DC〇經組態有調諧元件 之陣列，其與剩餘DCO電路組件（諸如，以上結合圖2所論 述之一或多個電路組件）一起基於數位輸入共同提供輸出 頻率波形之調整。 點 106 對應於自區段（0000，U11，1U1)至（〇〇〇1〇〇〇〇〇〇〇〇) 之碼切換點。在此理想狀況下’隨碼自此第一切換點連續 增加至此下一切換點，頻率曲線保持線性，其中在區段之 間無調諧步進不連續性。類似地，頻率在點1〇8處在連續 切換點（0011,1111,1111)與（0100,0000 0000)之間平滑轉 變。在實際實施中之DCO可接近此線性關係的情況下，可 實現大致上增加之電路效能。 雖然圖3展示描繪隨輸入控制碼而變之線性調諧頻率之 140947.doc -19· 201006120 直線，但實際上DCO不連續。不同於類比VCO，DCO之數 位性質意謂頻率輸出可僅以離散步進出現。然而，對於大 多數應用，可使步進非常小，諸如，約少許KHz或在連續 控制碼之間的較小頻率差。 在由圖3特徵化之DCO之理想狀況下，頻率調諧對於控 制碼為單調的。輸出波形F〇UT隨數位輸入碼線性地減小。 不幸地，出現以下問題中之任一者或組合，諸如（1 )〇匸〇電 路布局中之失配、（2)對應於不同碼段之控制線阻抗與寄生 值差異及（3)過程變化、調諧不連續性，該等問題中斷頻率 對控制碼之線性關係。 在圖3之實例中，布局失配、阻抗及寄生變化可在對應 於不同區段之群組之間更顯著地出現。圖4為展示DC〇輸 出頻率對DCO控制碼（其展示間隙）之曲線。如在圖3中自 左至右之水平軸表示一系列向上行進數位控制碼。垂直軸 展示以MHz為單位之DC〇之輸出頻率。四個間隙Gi、、 G3及G4出現在區段0001、〇〇1〇、〇〇11與〇1〇〇之四者之間。 為了說明，點419表示區段0001(亦即，控制碼 (〇〇〇i，mi，mi))上之最右點，且點423表示區段⑼ι〇(亦 即，控制碼（0010,0000,0000))上之最左點。在理想狀況 下，點419之頻率f0將減少與在區段内之其他地方之連續 ㈣頻率改變相同的量（例>，4 KHz)至對應於 下一連續控制碼之點芯3處之fl。然而，歸因於如上所論 述之實際》又叶限制，頻率間隙A存在，藉此輸出頻率 對於連續控制碼改變較大量（例如，2() κΗζ而非4 KHz)。 140947.doc 201006120 間隙之存在大致上意謂遺漏頻率點存在（DC〇不可在正常 操作條件下輸出）。此等間隙導致降低且通常不可預測之 電路效能。 ' 圖5為展示描繪重疊出現之DC〇輸出頻率對dc〇控制碼 之曲線。區段0000及0001含有重疊瞬時01，區段0001及 〇〇1〇含有重疊瞬時02，區段〇〇1〇及〇〇11含有重疊瞬時 03，且區段0011及〇100含有重疊瞬時〇4。在重疊狀況 Φ 下，一個以上之控制碼可對應於相同頻率。舉例而言，點 506可對應於（0010，llu，⑴〇)之控制碼，而點5〇靖應於 (0011，0GGG，GG11)。在重叠狀況中之兩控制碼可對應於相 同頻率，如由虛線f0所說明。此等重複頻率易於在頻率合 成器中產生不可靠效能且將相位誤差注APLL*。 圖6為展示DC0輸出頻率對DC〇控制碼之曲線，其展示 以間隙Gl與重疊瞬時〇1、〇2及〇3之形式之不連續性在 實際電路(諸如，在矽CM0S過程中經實施為積體電路之圖 φ 1A之無線通仏器件1〇〇A)中，不連續性可以間隙或重疊或 兩者之形式存在。-者或另一者（或兩者）之存在可部分地 由布局之性質及在驅動具有連續控制碼之區段之調諸元件 ' 陣列之間的電路失配來確定。 ' 圖7為展示描繪重疊校正之DC〇輪出頻率對DCO控制碼 之曲線在此說明中為清晰起見，描繪三個區段7〇2、7〇4 及706之控制碼之十二位元_之每—者。在由圖7之曲線特 徵化之DCO中，@重疊瞬時經展示且分別由值（△〜、 Aoverlapl)及（Δχ2、△overlap])特徵化。 140947.doc -21· 201006120 在一態樣中，在重疊狀況中DC〇可藉由動態地重新定義 其輸入來校準。DCO之切換點可在區段之間改變，且新映 射表可基於新切換點來建立。舉例而言，在圖7中，在區 段702至704與在區段704至706之間的現存切換點為： fi.7；(0000,l 111,1111)-(0001,0000,0000) ^.2；(0001,1111,1111)-(0100,0000,0000) 三個區段之新碼切換點為： ".3)(0000，1111,1111)-(0001，000()，0000+ΔΧι)(708至 710) ^.^(0001,1111,1111-Δχ1)-(0001,0000,0000-Δχ1+Δχ2) (712至714) 其中Δχ表示控制碼值相對於Aoverlap之相應改變量，且 △ overlap為在區段之間的頻率重疊之量（例如，以MHz為單 位）。 在以下結合圖9至圖14所論述之一項實施例中，處理系 統耦接至DCO以用於識別在敌入pll之積體電路之初始化 或啟動時之不連續性。在識別重疊瞬時之後，處理系統建 立新碼切換點，且將新切換點動態地儲存於映射表中。 圖8為展示描繪間隙校正之DC〇輸出頻率對DC〇控制碼 之曲線。展示三個區段802、804及8〇6 ^控制碼為丨之位 元。此處再次，控制碼之特定長度僅為說明之目的且視應 用而定可預期另一長度。 根據一態樣之校準程序藉由重新定義DC〇輸入而開始， 如前所述。然而，由於在間隙狀況下DCO不能在正常操作 期間產生某些輸出頻率’因此輔助調諧元件(圖12至圖⑼ 140947.doc 201006120 可用於藉由將必要的頻率調整提供至DCO輸出波形來補充 DCO中之現存調諳元件。在以下所述之一項實施例中，辅 助調諧元件經提供為鄰近於DCO電路模組或作為DCO電路 模組之一部分的匹配電晶體元件之陣列。 三個區段之新碼切換點為： 對於原始調諧碼列切換點：…⑼^^丨⑴― (0001，〇〇〇〇,〇〇〇〇)’頻率步進間隙Δ#ρ1將需要由輔助調諧 元件藉由斷開AUX(Agapl)元件以補償此頻率間隙來補 償’且總體對於此切換調諧步進將變為線性的。（8〇3&至 8〇3b)。對於原始調諧碼列切換點：（ooommu)- (0010,0000,0000) ’頻率步進間隙Δ^ρ2將需要由輔助調諧 元件藉由斷開AUX〇gap2)元件以補償此頻率間隙來補 償’且總體對於此切換調諧步進將變為線性的。（8〇5&至 805b)。 對於此實例（其中15個切換點來自調諧非線性之16列）， 存在總共15個輔助調諧元件以補償間隙狀況。15個輔助調 諸元件可（但不需要）為離散的，且可（例如）自具有對不同 切換點之不同控制的大輔助調諧元件獲得。此在以下加以 解釋。 在此說明中，待使用之辅助元件之數目可視許多因素而 定’諸如’間隙之寬度、DCO之頻率解析度及其他因素。 大致上’ DCO之較小頻率解析度意謂將需要更多輔助調諧 元件以補償遺漏輸出頻率。 圖7及圖8中所述之以上碼切換技術可經實施為含有新映 140947.doc •23- 201006120 射之編碼器，其中（1)方程式（7.3)及（i.4)可經概括用於所 有DCO區段之重疊之y出現，且（2)方程式（厂7)及（7.S)可經 概括用於所有DCO區段之間隙之z出現。間隙狀況之新輸 出頻率波形可使用輔助輸入碼陣列之選定調諧元件來實 現。 以下方程式在一項摩樣中呈現間隙及重疊之普遍狀況， 其使用諸如參看圖2B所說明之一或多個解碼器以校正DCO 列調諧非線性。在此實例中，總共十六列被考慮且用數值 指派為列 0000， 0001， 0010， ...... 0111, 1000, 1001， 1010>…·· U11。進一步假定為了此實例起見已識別且量 測在每一鄰近列之間的不連續性（見圖9及圖1 0)。 在一項態樣中，對於重疊狀況，指示在對應於調諧步進 之OVR之四個最低有效位元（lsb)之鄰近列之間的重疊頻 率’（亦即）OVR(〇〇〇〇，0001)為在列〇〇〇〇與0001切換之間的 重疊碼。對於間隙狀況，指示在對應於調譜步進之gap lsb之鄰近列之間的間隙頻率，（亦即）GAP(0000, 0001)為在 列0000與0001切換之間的間隙碼。對於每一切換點，僅一 個狀況存在，GAP或OVR。 對於此例示性解碼器功能，從中間碼丨〇〇〇開始。 當控制碼在列1000中時，可在不執行任何校正的情況下 使用預设。以下方程式描述解碼器如何工作： 輸入<11:0> [12位元] 〇utput_aux<7:0> [8位元]’其為對輔助調諧元件之控 制；為簡單性起見假定此者之lsb匹配主要DC〇調諧碼 140947.doc • 24 · 201006120 之 lsb。 狀況（列）： 1000: output_aux=1000,0000(在列 1000，輔助調諧元件 區塊碼在中心1000,0000，其中一半調諧元件接通且一半 斷開；此組態提供用於所有條件之最佳覆蓋） 1001 : output_aux= 1000, 〇〇〇〇+〇VR( 1000,1001)- GAP(1000,l〇〇l) 1010 : output—aux=1000,0000+〇VR(1000,1001)-GAP (1000,1〇〇1)+〇VR(1〇〇1,1〇1〇)-GAP(1001,1010) 1011 : output—aux=1000,0000+〇VR(1000，1001)-GAP (1000,100 l) + 〇VR(l 00 l,l〇l〇)-GAP( 1001,1 〇l 〇)+〇VR (101 0,1011)-GAP(1 01 0,1011).·.. .........(列1100、1101、1110、1111之類似方程式使用相 同原理）

0111 : output_aux=l 000,00 00-0 VR(0111,1000)+GAP (0111,1000) 0110 : output_aux=l000,0000-OVR(0111,1000)+GAP (0111,1〇〇〇)-〇VR(〇H 〇,〇l H)+GAP(0110,0111) 0101 : output_aux=l 00 0,0 000-0 VR(0111,1000)+GAP (0111,1000)-OVR(0110,0111)+GAP(0110,01 ll)-OVR (0101，0110)+GAP(0101,0110) .........(列 0100、0011、0010、0001、0000之類似方程式 使用相同原理） 圖9A為用於使用封閉迴路PLL量測DCO不連續性之校準 140947.doc -25- 201006120 電路的圖。本文中所示之技術良好適合於涉及使用DPLL 之積體電路之應用，然而該技術可用於涉及PLL且至少一 DCO提供用於PLL·之振盛器功能之任何應用。該技術可用 作「工廠」程序（或由晶片供應商等），或者其可為自器件 啟動或晶片初始化開始之自動過程。校準電路可與「板 上」處理電路一起工作以實施校準功能（見圖13);或者， 晶片外模組或外部電腦可用於校準器件。 圖9 A中之調諧機構依賴於操作PLL及離開迴路渡波器進 行電壓或電流量測。然而，熟習此項技術者應瞭解封閉迴 路PLL系統中之其他點同樣可適合於進行本文中所述之量 測。使用圖9A之校準電路，跨越DCO區段之頻率回應可藉 由在封閉迴路操作中量測迴路濾波器處之相應DC〇 RMS 控制值來量化。大致上，當重疊或間隙存在時，DC〇控制 碼將易於在PLL封閉迴路操作中具有明顯rmS誤差。此等 誤差之量值之量測提供必要校正量之量化。 麵接至低通濾波器（LPF)902之輸入端之控制線912亦自 與待校準之DCO相關聯的PLL耦接至迴路濾波器（未圖示） 之輸出端。因此，線912表示封閉迴路DCO控制碼。控制 碼之濾波版本913(經由LPF 902)在比較器904處與其本身比 較以得到輸出波形91 5。RMS偵測器906量測波形91 5之 DCO控制RMS值以作為值919。該值經濾波（917)，接著在 比較器91 〇處與程式臨限值914比較以確定間隙或重疊之存 在以作為輸出916。 圖9B為展示圖9A之電路之波形的一系列曲線。虛線波 140947.doc -26 · 201006120 形91 8展示在存在DCO不連續性之情況下的DC〇控制碼 912，而波形920展示大致上無不連續性之控制碼912。波 形918具有顯著更大量之振盪，從而反映封閉迴路之不穩 疋性，由於其設法相位校正其本身以解決不連續性。Lpp 902用於自波形912移除高頻率雜訊，且所得到比較產生波 形915 ^波形915產生類似於912之彼波形的波形，其根據 比較集中在零電壓。 RMS偵測器906針對不連續性量測相應RMS值。RMS量 測在封閉迴路系統之電壓輸出大致上將歸因於反饋迴路中 固有之雜訊而振盪的意義上可更有用。若調諧範圍中存在 不連續性且DCO接近於此範圍鎖定，則dc〇將在此不連續 性周圍移動且迴路將變得更具雜訊，由於其來回跳躍以試 圖回應於不連續性而進行補償。RMs偵測器因此可用於量 化不連續性之量值。RMS偵測器可使用多種方法來實施。 大致上’ RMS偵測器906可包含能夠在PLL迴路濾、波器之輸 出端量測電壓之絕對值或AC RMS值之任何電路，該值可 儲存於非揮發性記憶體中。在一項態樣中，RMS偵測器 906經實施為數位信號處理器，其記錄當前比較器9〇4輸出 值’使其平方，將其添加至先前平方值，接著採用樣本之 規定數目之平方根。波形917*RMS偵測器9〇6之輸出展示 為絕對值。在存在間隙的情況下，波形917大致上將跳至 更高或更低頻寬。 不連續性之量測值919接著在比較器910令與程式化臨限 值914比較以確定不連續性實際上是否存在。大致上，程 140947.doc •27· 201006120 式化臨限值914將經界定以規定可接受性之某容許度在 該臨限值之上根據被視為對應用重要之準則而被視為未過 度影響效能之非常小的不連續性被認為可接受。程式化臨 限值914可基於應用之需要及器件之所要精確度而改變。 對於每一試驗碼，DPLL控制碼可經程式化以掃描過 DCO區段以量測間隙與重疊兩者之相應調諧rms值。 可經特徵化以獲得最小試驗碼範圍。RMS值量測為〇1>1^ 中之内建功能；亦即，量測為DPLL之内部組態之功能。 不同頻帶可具有不同校正碼。大致上，藉由使用自圖9A中 之電路所獲得之RMS值，可獲得間隙及/或重疊量測之量 值之估計。在一項組態中，DC〇可使用估計值及重新量測 之輸出值掃描。藉由使用此試誤方法，可獲得間隙及重疊 之精確校正值。 在另一態樣中，DCO之開放迴路頻率可經量測以確定重 疊及間隙出現且量化此等值以用於校準。不需要pLL，其 意謂在任何電路應用中DC0可使用此方法來校準。Dc〇頻 率可使用累積器及時間至數位轉換器來量測以用於分別提 供整數及分數循環計數。圖10A為用於使用開放迴路DC〇 頻率量測DCO不連續性之校準電路之圖。Dc〇控制碼之範 圍在1002輸入至RF累積器1003及時間至數位轉換器 (TDC)l〇〇9中，其兩者由類型ι010(圖1〇B)之參考頻率1〇〇4 驅動。頻率計數器組態使得能夠基於循環計數確定頻率。 RF累積器1003量測整數計數，而TDC 1004量測分數計 數。在一些組態中，在累積器溢出之情況下可使用加法 140947.doc • 28. 201006120 器。在所示之實例中，RF累積器1003為20位元累積器。 灯累積器U)〇3及TDC獅之輸出提供至累積器與抗干 擾區塊1GG7。累積器與抗干擾區塊刚7亦以參考頻率 且以致能/去能輸人刪（圖關供應。致能/去能輸入職 包括觸發彳盾環計數之開始之上升邊緣、，及終止循環計 數之下降邊緣stp。產生輸出波形1〇〇8。 在一態樣中，RF累積器1〇〇3之輸出為模數累積器輸出， 且負反饋元件1005之輸出為累積器步進輸出。累積器與抗 干擾區塊1〇07可解決在整數與分數波形之間的任何時序偏 移以此方式，區塊1007可包括一偵測電路，其在時間上 排列循環計數。輸出1008為在規定量測週期之dc〇循環之 量測。不連續性可基於識別不同調諧碼之不同循環計數來 確定且量化。DCO之輸出頻率藉由採用循環計數之倒數來 獲得。可輸入輸入碼之範圍且可在DC〇上進行相應量測以 校正非線性。 圖π為用於調諧DC0之組件之方塊圖。組件集丨124包括 相位累積器1104、相位暫存器1104、DAC 11〇6、調諧元件 1108、輔助調諧元件1110及迴路濾波器1U1。組件集 包括參考時鐘1114、處理系統丨丨“、記憶體1118及校準電 路1120。參考時鐘1114可包含用於DCO之晶體振盪器。在 一項態樣中，組件集1124及1126實施於積體電路上，諸如 圖1之無線通信器件100A或100B。舉例而言，組件集1124 及1126可駐留於用於行動台内之CDMA收發器晶片上，以 用於將無線信號傳輸至基地台及自基地台接收無線信號。 140947.doc -29· 201006120 收發器晶片可包括一數位區塊，其包括各種數位信號處理 功能以及一應用處理器。此等區塊中之一或多者充當處理 系統1116。記憶體rn8可作為一或多個晶片上緩衝器或暫 存器被包括。校準電路U20可包括圖9八及圖1〇A中所說明 之電路組件中之一或多者以用於確定間隙及重疊之值。 在其他態樣中，組件集1126之功能可在另一晶片或模組 上實現。舉例而言，處理系統1116可作為晶片組中之另一 晶片被包括。或者，處理可在軟體中由工作台處之本端電 腦執行。記憶體1118可為來自DCO所駐留之晶片之獨立記 憶體，諸如，RAM、ROM、PROM、硬碟機、抽取式儲存 器或另一適當媒體。校準電路1120可整合至數位信號處理 電路或軟體演算法中。或者，其可提供於另一模組上。在 一項態樣中，晶片上應用處理器、記憶體緩衝器、比較器 集、累積器、時間至數位轉換器及累積器至抗干擾器皆提 供於含有具有DCO之DPLL的一個CDMA收發器晶片上。然 而’應瞭解可使用使用DCO之任何類型之電路器件，且不 需要DPLL。 集1124中之組件經分組以僅指示在功能上為dpll之一 部分之此等組件之間的相互作用，而非指示其必定實體上 接近或集1126功能上不同。線1119用以指示在集H26中之 組件之間的普通功能關係而非在兩鏈接組件之間的任何特 定關係。在一項態樣中，線1122指示兩組件集（或一些其 變體）可經分離為不同集或模組。線1121、1125、1127及 1123亦表明在集1126之組件與集1124之彼等組件之間的相 140947.doc 30· 201006120 互作用。 在集1124令展示輔助調諧元件1110。對於間隙狀況，如 上所論述選擇一或多個此等調諧元件。 圖12為根據本發明之一態樣之用於校準DC〇之方法的流 程圖。在1202 , DCO碼之初始集合經確定以供DCO使用。 此初始集合之確定可簡單地為由製造商或晶片供應商指定 之程式碼之規定集合的識別（1202A)。或者，確定可涉及 _ 確定程式碼之新集合（1202B)，諸如，在測試設施或在由 供應商完成之程序中。確定可以其他方式進行（12〇2c)， 諸如，使用已知程式碼與進行定製確定一起之組合。在一 態樣中’初始集合儲夺於晶片上記憶體丨丨丨8中。 因此識別輸出頻率之範圍（1204)。在一態樣中，此步驟 由處理系統1116經由寫入且儲存於晶片上記憶體丨丨丨8中之 程式碼而自動化，且由處理系統1316與校準電路ιΐ2〇一起 使用參看圖9及圖1〇所論述之技術中之一或多者來執行。 • 舉例而言，頻率計數器可在圖9中用於累積器1007之輸出 端以計數循環數目，其又可用於確定每一輸入碼之輸出頻 率〇 確定頻率範圍中之間隙及重疊之存在（1206)。在一些態 樣中，步驟1204及步驟12〇6不連續，而是為初始集合中: 複數個輸入碼中之每一者按序重複。在其他態樣中，步驟 1204可首先發生。在不脫離本發明之精神及範疇的情況下 多種組態為可能的。若重疊存在，則可移除對應於重疊頻 率之控制碼（1208)，且記錄控制碼之修正集合（1211)。若 140947.doc •31- 201006120 間隙存在，則添加控制碼以產生填充間隙之頻率（mo)， 且記錄修正集合。控制可在每次分析控制碼中之一者、子 集或區段之組態中還原回1206。 在不再識別不連續性之後，新集合可儲存於Dc〇映射表 中，其可包含非揮發性記憶體。彼時，校準完成且過程結 束（1212)。 、。 在一或多個例示性實施例中，所述功能可以硬體、軟 體、韌體或其任何組合來實施。若以軟體實施，則功能可 作為一或多個指令或程式碼儲存於電腦可讀媒體上或在電 腦可讀媒體上傳輸。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體與通 信媒體兩者，其包括促進將電腦程式自一處傳送至另一處 之任何媒體。儲存媒體可為可由電腦存取的任何可用媒 體。舉例而言且並非限制，此等電腦可讀媒體可包含 RAM、ROM、EEPR〇M、CD_R〇M或其他光碟儲存器磁 碟儲存器或其他磁性儲存器件’或可用於以指令或資料結 構之形式載運或儲存所要程式碼且可由電腦存取的任何其 他媒體。又’可恰當地將任何連接稱作電腦可讀媒體。舉 例而言’若使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶 線（DSL)或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術自網 站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則同軸電纜、光纖電 纜、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波之無線技 術包括於媒體之定義中。如本文中所使用之磁碟及光碟包 括緊密光碟（CD)、雷射光碟、光碟、數位化通用光碟 (DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常磁性地再生 140947.doc -32. 201006120 資料，而光碟用雷射光學地再生資料。以上之組合亦應包 括於電腦可讀媒體之範疇内。 結合本文中所揭示之態樣描述的各種說明性邏輯區塊、 模組及電路（其包括圖13之處理系統1316)可實施於積體電

路（「1C」）、存取終端機或存取點内或由積體電路 (「1C」）、存取終端機或存取點執行。1(：可包含通用處理 益、數位信號處理器（DSP)、特殊應用積體電路（ASIC)、 場可程式化閘陣列（FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散 閘或電晶體邏輯、離散硬體組件、電力組件、光學组件、 機械組件或經設計卩執行本文中料之魏的其任何板 合’且可執行駐留於IC内、IC外或兩者之程式碼或指令。 通用處理ϋ可為微處理II，但在替代例中，處理器可為任 何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。亦可將處理 器實施為計算器件之《日人 .,, 仟之組合，例如，DSP與微處理器之組 合、複數個微處理器、&彳 ” Α夕個被處理态與一 DSP核心或 任何其他此組態。 本文中之教示可併入多種裝置（例如，器件）中（例如 施於其中或由其執行）。舉例而言，本文t所教示之一或 多個態樣可併入電話(例如，蜂巢式電話)、; (「層件（❹，音㈣視訊器件抖助= 如，頭戴耳機、聽筒等)、麥克風、醫療 ？ 測定感應器、心率監指哭止A 生物 者_件(例如，表、遙V器數/、EKG器件等)、使用 遙控器、燈開關、鍵盤、滑 輪胎壓力監視器、電腦1售點器件、媒樂器件助)聽 140947.doc -33· 201006120 器、視訊轉換器或任何其他適當器件中。 本文中之教不不限於無線器件，而可延伸至實施有DC〇 或可實施DCO於其中的任何電子器件、模組或電路。此器 件可包括實質上1C或處理器或另一電路組件，而不管「單 獨」組件或模組或另一模組或電子器件之整合部分。 提供先前描述以使任何熟習此項技術者能夠實踐本文中

描述之各種態樣。此等態樣之各種修改對於熟習此項技術 者將容易地顯而易I，且可將本文中所定義之一般原理應 用於其他態樣。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中 展不之態樣，而符合與語言申請專利範圍一致的完整範 嘴’其中以單數形式提及一元件並不意欲意謂「-個且僅 —個」（除非特別地如此規定），而是意謂「一或多個」。除 非另外特別規定， 否則術語「一些」指代一或多個。一般 熟習此項技術者已知或稍後將知曉的貫穿本發明描述之各 種態樣之元件的所有結構及功能等效物皆以引料方式明

確地併入本文中且意欲由申請專利範圍涵蓋。此外，本文 :揭示之任何内容皆不意欲專用於公眾，而不管此揭示内 容是否明確地敍述於巾請專利範圍中。除㈣請專利範圍 要素使用短語「用於…之構件」明確地敍述，或在一方法 項之狀況下該要素使用短語「用於之步驟」而敍述，否 則該申請專利範圍要素將不在35 usc §112第6段之條款 下加以解釋。 【圖式簡單說明】 圖1A為併入無線接收器之無線通信器件之方塊圖； J40947.doc -34- 201006120 圖1B為併入無線傳輸器之無線通信器件之方塊圖； 圖2A為數位控制振盪器（DCO)之方塊圖； 圖2B為說明性DCO之電路圖； 圖2C為說明性調諧單元之電路圖； 圖2 D為說明性調諸元件之電路圖， 圖3為展示理想狀況之DCO輸出頻率對DCO控制碼之曲 線； 圖4為展示描繪間隙之DCO輸出頻率對DCO控制碼之曲 線； 圖5為展示描繪重疊瞬時之DCO輸出頻率對DCO控制碼 之曲線； 圖6為展示描繪間隙及重疊瞬時之DCO輸出頻率對DCO 控制碼之曲線； 圖7為展示描繪重疊校正之DCO輸出頻率對DCO控制碼 之曲線； 圖8為展示描繪間隙校正之DCO輸出頻率對DCO控制碼 之曲線； 圖9A為用於使用封閉迴路PLL量測DCO不連續性之電路 之圖表。 圖9B為展示圖9A之電路之波形的一系列曲線； 圖10A為用於使用開放迴路DCO頻率量測DCO不連續性 之電路之圖表； 圖10B展示圖10A之電路之波形； 圖11為用於調諧DCO之組件之方塊圖；及 140947.doc -35- 201006120 圖12為用於調諧DCO之方法之流程圖。 【主要元件符號說明】

100A、100B 106 、 108 120A、120B 140A 140B

145A、145B 150A、150B 160A、160B 170A、170B 180A、180B 190A、190B 200 ' 203 201 202 204 205 206 207 、 209 ' 211 212 、 214 、 216 、 218

213 215A 140947.doc -36-無線通信器件 點 天線 RF接收器 RF傳輸器

DCO 混頻器 頻率合成器 類比數位（A/D)轉換器 放大器 數據機單元 數位控制振盪器（DCO) 電感器一電容器電路之電感 器線圈 第一輸入端 輸出端 粗略數位調諧單元 時鐘輸入端 解碼器 調諧單元 數位調諧元件 第一平板電容器 201006120

215B 第二平板電容器 271 ' 277 節點 217A 第一電晶體 217B 第二電晶體 217C 第三電晶體 279 跨導 281 斜線 419、 423 點 506 ' 508 點 702、 704 、 706 區段 802、 804 ' 806 區段 902 低通濾波器（LPF) 904 比較器 906 RMS偵測器 910 比較器 912 控制線/控制碼/波形 913 控制碼之濾波版本 914 程式臨限值 915 波形 916 輸出 917 波形 918 波形 919 值 920 波形 140947.doc -37- 201006120 1003 RF累積器 1004 參考頻率 1005 負反饋元件 1006 致能/去能輸入 1007 累積器與抗干擾區塊 1008 輸出波形 1009 時間至數位轉換器（TDC) 1010 類型 1102 相位累積器 1104 相位暫存器 1106 DAC 1108 調諧元件 1110 輔助調諧元件 1111 迴路濾波器 1114 參考時鐘 1116 處理系統 1118 記憶體 1119 線 1120 校準電路 1121 、 1122 、 1125 、 1127 、 1123 線 1124 組件集 1126 組件集 140947.doc -38 -

Claims (1)

1. 201006120 七、申請專利範圍： 1. 一種校準一數位控制振盪器（DC〇)之方法，其包人. 確定用於操作該DCO之調諧碼之—初始集合；3 識別由該初始集合所產生之輸出頻率之—範圍· 識別在該頻率範圍中之重疊之至少一瞬時；及 自該初始集合移除對應於該至少一 、 里®瞬時之調諧碼 以建立一修正集合。 ~ 2·如請求項1之方法，其進一步包含：

   識別在該頻率範圍中之至少一間隙；及 將調諧碼添加至該初始集合，該等經添加之調譜碼對 應於大致上填充該至少一間隙之輸出頻率值。 3.如請求項1之方法’其中該初始集合及該修正集合 於一映射表中。 士吻长項1之方法’其中該DCO為一鎖相迴路（PLL)之〜 部分。 5·如請求項4之方法，其中該識別重疊之至少一瞬時包含 里測該PLL之一交流（AC)均方根（RMS)控制值。 6如求項1之方法，其中該識別重疊之至少一瞬時包含 量測該初始集合之複數個連續調諧碼之該相應輪出頻 率。 如睛求項6之方法，其中該識別重疊之至少一瞬時在晶 片初始化時執行。 種無線通信器件，其包含： 一數位控制振盪器（DCO);及 140947.doc 201006120 一處理系統，其經組態以 碼之-初始集合，識別：用:操作_之調讀 之範圍’識別在該頻率範圍中之重叠之 ^羊 及自該初始集合移除對應於該至少 辨夺’ 以建立一修正集合。 重且擗時之調諧碼 9.如請求項8之無線通信器件，其中 组離以辦g丨— 處理系統進一步經 、，且〜'以識別在該頻率範圍 添加至該初始隼合m太/間隙，且將調諧碼 埴右兮β ^ 该等經添加之調諧碼對應於大致上 填充該至少一間隙之輸出頻率值。 1〇1=:二之無線通信器件，其中該初始集合及該修正 集合儲存於一映射表中。 11·如::項8之無線通信器件’其中該Dc〇為—鎖相迴路 (PLL)之一部分。 12.如請求項"之無線通信器件，其中該識別重叠之至少— 2時包含量測該PLL之—交流（AC)均方根（rms) 值0 如明求項8之無線通信器件，其中該識別重疊之至少— 瞬時包含量測該初始集合之複數個連續調讀碼之該相應 輸出頻率。 14.如請求項13之無線通信器件，其中該識別重疊之至少— 瞬時在晶片初始化時執行。 15· —種裝置，其包含： 一數位控制振盪器（DC〇); 用於確定用於操作該DC〇之調諧碼之一初始集合之構 H0947.doc 201006120 件； 用於識別相應輸出頻率之一範圍之構件； 用於識別在該頻率範圍中 件；及 璺之至瞬時之揭 用於自該初始集合移除對應於該至少一 諧碼以建立-修正集合之構件。 #時之調 16.如請求項15之裝置，其進一步包含： 用於識別在該頻率範圍中之至少H構件； 用於將調諧碼添加至該初始集合之構件，該等經添加 之調諧竭對應於大致上填充該至少一間隙之輸出 值0 其中該初始集合及該修正集合儲存 17. 如請求項15之裝置 於一映射表中。 其中該DCO為一鎖相迴路（pLL)戈 18. 如請求項15之裝置 一部分。 19. 如請求項18之裝置，其中該識別重#之至少—瞬時之才 件匕3用於量測該PLL之一交流（AC)均方根化^8)控母 值之構件。 2〇.如請求項15之裝置，其中該用於識別重疊之至少一瞬B： 之構件包含用於量測該初始集合之複數個連續調諧碼3 该相應輸出頻率的構件。 21.如研求項2〇之裝置，其中該識別重疊之至少一瞬時在曰^ 片初始化時執行。 22_ —種包含一機器可讀媒體之電腦程式產品，該機器可負 140947.doc 201006120 媒體包含可由一機器執行以 蘯器（则）之-方法的指令' 仃調諧—數位控制振 J 4曰7 ，該方法句冬.忒〜 作該⑽之調料之—初 ·疋用於操 產生之輸出頻率之_範圍，1冑別由该初始集合所 之至“別在該頻率範圍中之重疊 甚… 集合移除對應於該至少一重 疊瞬時之調諧碼以建立一修正集人。 23. -種校準-數位控制振蓋器⑽。）之方法，盆包含 確定用於操作該DC〇之調譜碼之—初始集合； 識別自該初始集合所產生之輸出頻率之;圍； 識別在該頻率範圍中之至少一間隙；及 將調諸碼添加至該初始集合， 4等經添加之調諧碼對 應於大致上填充該至少一間隙之輸出頻率值。 24. 如請求項23之方法，其中一哎吝伽，咕一 a T次夕個調諧疋件用於產生由 該初始集合所產生之該等輸出頻率。 25·如請求項24之方法’其卜或多個辅助調心件用於產 生由該等經添加調諧碼所產生之該等頻率值。 26.如請求項23之方法，其進一步包含： 識別在該頻率範圍中之重疊之至少一瞬時.及 自該初始集合移除對應於該至少—重疊瞬時之㈣ 碼0 27.如請求項23之方法，進一步包含基於調諧碼之該初始集 合及該等經添加之調諧碼建立調諧碼之—修正集人其 中該勒始集合及該修正集合編碼於一映射表中 28·如請求項23之方法’其中該DCO為一鎖相迴路（pLL)之 140947.doc -4 - 201006120 一部分。 29. 如請求項28之方法’其中該識別至少一間隙包含量測 交流（AC)均方根（RMS)控制值。 30. —種無線通信器件，其包含： 一數位控制振盪器（DCO);及 一處理系統’其經組態以確定用於操作該DCO之調譜 碼之一初始集合，識別由該初始集合所產生之輸出頻率 之一範圍’識別在該頻率範圍中之至少一間隙，及將調 諧碼添加至該初始集合，該等經添加之調諧碼對應於大 致上填充該至少一間隙之輸出頻率值。 31.如請求項30之無線通信器件，進一步包含一或多個調諧 元件，其經組態以產生由該初始集合所產生之該等輸出 頻率。 3 2 ·如請求項3 1之無線通信器 調譜元件’其經組態以產 之該等頻率值。 3 3.如請求項3〇之無線通信器 組態以識別在該頻率範圍 該初始集合移除對應於該」 34.如請求項33之無線通信器 件其中該DC Ο為一鎖相迴路 組態以基於調諧碼之該初 來建立調諸碼之一修正集 集合編碼於一映射表_。 35_如請求項30之無線通信器 件，進一步包含一或多個輔助 生由該等經添加調譜碼所產生 件，其中該處理系統進一步經 中之重疊之至少一瞬時，且自 至少一重疊瞬時之調諧碼。 件’其中該處理系統進一步經 始集合及該等經添加之調諧碼 合，其中該初始集合及該修正 140947.doc 201006120 (PLL)之一部分。 36. 如請求項30之無線通信器件，其中該識別至少一間隙包 含量測一交流（AC)均方根（RMS)控制值。 37. —種裝置，其包含·· 一數位控制振盪器（DC〇); 用於確定用於操作該DC〇之調諧碼之一初始集合之構 件； 之 用於識別由該初始集合所產生之輸出頻率之一範圍 構件； 用於識別在該頻率範圍中之至少一間隙之構件；及 用於將調諧碼添加至該初始集合之構件，該等經添加 之調諧碼對應於大致上埴 垃 致上填充該至少一間隙之輸出頻率 值。 3二=37之裳置，進-步包含-或多個調諸元件1 用生由該初始集合所產生之該等輸出頻率。、 39·如明求項38之裝 件，其用…. 含—或多個辅助調諧元 值。 加調諧碼所產生之該等頻率 4〇·如請求項37之裝置，其進一步包含： 用於識別在該頻率範圍中 件；及 疊之至少—瞬時之構 用於自該初始集合移除對庶 諧碼之構件。 。至少一重疊瞬時之調 41·如請求項37之裝置，進— 竭之該初 ，匕含用於基於調諧 140947.doc 201006120 始集合及該等經添加之調气t承 合的構件m 碼來建立職碼之—修正集 表中。，、中μ初始集合及該修正集合編碼於一映射 42·=求項37之裝置’其中嫌〇為—鎖相迴路（PLL)之 一部分。 43.如請求項42之裝置，其中該用於識別至少-間隙之構件 包3用於量測—交流（AC)均方根（則)控制值之構件。 从一種包含-機器可讀媒體之電腦程式產品，該機器可讀 媒體包含可由―機器執行以用於執行觸—數位控制振 盪器（Ο)之#法的指令，該方法包含確定用於操作 該⑽之調諧碼之一初始集合，識別由該初始集合所產 生之輸出頻率之-範圍，識別在該頻率範圍中之至少一 間隙，及將調諧碼添加至該初始集合，該等經添加之調 谐碼對應於大致上填充該至少—間隙之輸出頻率值。 140947.doc