專利名稱：低噪聲高穩(wěn)定性晶體振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及晶體振蕩器，更具體地說，涉及低噪聲、高穩(wěn)當(dāng)性的晶體振蕩器。
背景技術(shù)：
晶體振蕩器是非常有用的電路。它們提供用于電信、有線和無線網(wǎng)絡(luò)以及無數(shù)其他電子應(yīng)用的時鐘和周期信號源。例如，晶體振蕩器通常用來對集成電路之間的數(shù)據(jù)傳送定時。在這些應(yīng)用中，晶體振蕩器的相位噪聲和抖動使性能下降，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤，并且限制了數(shù)據(jù)吞吐量。因此，期望提供具有低噪聲和高穩(wěn)定性的晶體振蕩器。
通過增大信號的強(qiáng)度，可以提高晶體振蕩器的信噪比。增大信號強(qiáng)度或幅度的一種方法是產(chǎn)生與單端信號相對的差分信號。差分信號不僅提供名義上是單端信號的幅度的兩倍的信號，而且還提供一級共模抑制，這將進(jìn)一步降低噪聲。另外，接收這些較大的振蕩器信號的緩沖器可以以較低的增益工作，從而產(chǎn)生更小的噪聲。
遺憾的是，過大的晶體振蕩信號可能導(dǎo)致振蕩器電路中的抖動或不穩(wěn)定。由于這些信號過大，所以它們可能變得受晶體振蕩器的一對電源電壓中的一個或者兩個的限制。具體而言，到這些電源的靜電放電(ESD)二極管可能開始導(dǎo)通電流。這會對振蕩器信號進(jìn)行鉗位，將諧波和偽頻率分量添加到另外的單音信號。這些諧波拉動或者改變振蕩器的工作頻率，導(dǎo)致中心頻率不準(zhǔn)確。
另外，來自晶體振蕩器的信號一般需要被AC耦合到利用該振蕩器的集成電路。如果晶體振蕩器信號的DC電平可以被很好地控制，則可以設(shè)計出可以直接耦合到晶體而不利用AC耦合電容器的輸入緩沖器。這將減少組件數(shù)、節(jié)省板空間，并且降低費用。這也將幫助防止振蕩器信號被ESD二極管鉗位。
因此，所需要的是提供具有較大的、幅度受控的差分信號輸出和用于控制它們的DC電平的機(jī)制的晶體振蕩器的電路、方法和裝置。
本申請要求2005年8月1日提交的美國臨時專利申請No.60/704,525，2005年9月30日提交的美國臨時專利申請No.60/722,734的優(yōu)先權(quán)，這兩個申請的內(nèi)容全部通過引用結(jié)合于此。本申請還要求2005年10月3日提交的美國專利申請No.11,242,621的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容也全部通過引用結(jié)合于此。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實施例提供了提供低噪聲、高穩(wěn)定性的晶體振蕩器的電路、方法和裝置，該晶體振蕩器具有較大的差分輸出信號和DC電平控制。本發(fā)明的一個示例性實施例提供了具有兩個反饋環(huán)的晶體振蕩器，一個用于設(shè)置其信號的DC電平，另一個用于調(diào)節(jié)那些信號的幅度。本發(fā)明的各種實施例可以采用這兩個反饋環(huán)之一或者二者，以及這里所述的特征中的一個或多個。
本發(fā)明的一個特定實施例提供了被布置為控制晶體振蕩器的信號的DC電平的反饋環(huán)。該DC電平可以被設(shè)置為兩個電源電壓中間的電壓、參考電壓，或者任何其他合適的電壓。例如，該電壓可以是以地為參考的電壓，等于振蕩器電路的最小電源電壓的一半。該電壓可以是電源或者諸如溫度之類的其他條件的函數(shù)?；蛘?，該電壓可以獨立于這些參數(shù)。
本實施例還提供了幅度控制反饋環(huán)。該環(huán)路將晶體振蕩器信號的輸出的幅度設(shè)置在一個范圍內(nèi)。該幅度可以被設(shè)置為在未對電源電壓進(jìn)行鉗位的情況下提供最大擺動，以提供高穩(wěn)定性和最小抖動。幅度控制電路也可以是數(shù)字的，用于改善噪聲性能。如果該控制環(huán)是數(shù)字的，則可以包括啟動電路。在特定實施例中，啟動電路是模擬控制環(huán)，一旦晶體振蕩器電路啟動，該模擬控制環(huán)就被禁用，而使用數(shù)字控制環(huán)。
這兩個環(huán)路的時間常數(shù)或帶寬可以是獨立的，以避免不穩(wěn)定性。具體而言，通過將幅度控制環(huán)的帶寬設(shè)置為比DC電平控制環(huán)的帶寬窄很多，可以使環(huán)路之間的相互作用最小化。
本發(fā)明的一個示例性實施例提供了一種集成電路。該集成電路包括用于驅(qū)動共振元件來產(chǎn)生第一振蕩器信號的裝置；用于調(diào)節(jié)第一振蕩器信號的DC電平的裝置；以及用于調(diào)節(jié)第一振蕩器信號的幅度的裝置。
本實施例或其他實施例還可以提供通過向共振元件提供驅(qū)動信號從而驅(qū)動該共振元件的裝置，其中所述驅(qū)動信號響應(yīng)于共振元件。本實施例或其他實施例還可以提供用于利用增益電路提供驅(qū)動信號的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供MOS晶體管作為增益電路。本實施例或其他實施例還可以提供用于通過將第一振蕩器信號與偏置電壓相比較并響應(yīng)于該比較提供輸出，以調(diào)節(jié)第一振蕩器信號的DC電平的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供響應(yīng)于放大器的輸出的MOS晶體管作為增益元件。本實施例或其他實施例還可以提供用于將第一振蕩信號的DC電平調(diào)節(jié)到由集成電路接收的兩個電源電壓之間的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供用于測量第一振蕩信號的幅度的裝置，以及用于提供對第一振蕩信號的幅度的測量結(jié)果的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供用于利用峰值檢測器測量第一振蕩信號的幅度的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供利用二極管和電容測量的第一振蕩信號的幅度。本實施例或其他實施例還可以提供用于將對第一振蕩信號的幅度的測量結(jié)果與高閾值和低閾值相比較的裝置，以及響應(yīng)于該比較提供一個或多個信號的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供用于在第一振蕩信號的幅度大于高閾值時遞減輸出值的裝置，用于在第一振蕩信號的幅度小于高閾值但大于低閾值時維持輸出值的裝置，以及用于在第一振蕩信號的幅度小于低閾值時遞增輸出值的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供用于響應(yīng)于輸出值產(chǎn)生偏置電流的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供用于向增益電路提供偏置電流的裝置，該增益電路向共振元件提供驅(qū)動。本實施例或其他實施例還可以提供用于利用第一振蕩信號的DC電平來設(shè)置第二振蕩信號的DC電平的裝置。本實施例或其他實施例還可以提供用于DC耦合第一振蕩信號的DC電平來產(chǎn)生第二振蕩信號的DC電平的裝置。
參考下面的附圖和詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的低噪聲、高穩(wěn)定性晶體振蕩器的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的低噪聲、高穩(wěn)定性Pierce晶體振蕩器的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于晶體振蕩器的DC偏置環(huán)的示意圖；圖4是示出了DC偏置環(huán)(例如圖3的DC偏置環(huán))的操作的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的晶體振蕩器的數(shù)字幅度控制環(huán)的示意圖；圖6是示出了幅度控制環(huán)(例如圖5的幅度控制環(huán))的操作的流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例用于啟動晶體振蕩器的模擬幅度控制環(huán)的示意圖；以及圖8A-8H示出了本發(fā)明示例性實施例的各種實現(xiàn)方式。
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的低噪聲高穩(wěn)定性晶體振蕩器的框圖。該圖包括晶體X1 110、增益電路A1 120、放大器A2 130、幅度檢測電路140、電阻器R1 150和R2 160、以及電容器C1 170。該圖和所包括的其他附圖都是為了說明而被示出，并不限制本發(fā)明的可能實施例或者權(quán)利要求。
晶體X1 110由增益電路A1 120驅(qū)動。在本發(fā)明的這個和其他實施例中，晶體X1 110可以是晶體或者其他共振元件或電路，例如，其可以是L-C儲能電路。增益電路A1 120提供凈反相(net inversion)，并且可以與晶體管一樣簡單，盡管其可能是串聯(lián)的一個或多個反相器或緩沖器，但是只要它們的組合提供凈信號反相即可。增益電路A1 120提供驅(qū)動晶體X1 110所必需的增益。
在工作中，在線路114上的增益電路A1 120的輸出端的信號V2在DC電壓上下振蕩。該DC電壓是線路114上的信號V2的DC分量；該振蕩是AC信號分量。電阻器R1 150使線路112上的信號V1的DC分量與線路114上的信號V2的DC分量相等。線路112上的V1和線路114上的V2這兩個信號在名義上被移相180度，并且每個本質(zhì)上都是理想的正弦信號。
放大器A2130將線路114上的信號V2的DC電壓分量與線路132上的偏置電壓相比較。在各種實施例中，其他電壓也可以與線路132上的偏置電壓相比較。例如，線路112上的信號V1的DC分量可以被比較。在其他實施例中，電阻器R1 120是串聯(lián)的多個電阻器，并且這些電阻器中的兩個之間的節(jié)點處的電壓可以與線路132上的偏置電壓相比較。在本發(fā)明的特定實施例中，線路132上的偏置電壓被設(shè)置為以地為參考的電壓，該電壓等于振蕩器的最小電源電壓的一半。在本發(fā)明的其他實施例中，該偏置電壓可以等于參考電壓。例如，線路132上的偏置電壓可以等于帶隙(bandgap)電壓。在本發(fā)明的其他實施例中，該偏置電壓可以是VCC、溫度或其他條件的函數(shù)；或者，線路132上的偏置電壓可以獨立于這些參數(shù)中的一個或多個。
放大器A2 130接收線路114上的信號V2。放大器將線路114上的信號V2的DC分量與在線路132上接收到的偏置電壓相比較。該比較產(chǎn)生放大器A2 130的輸出端的信號。然后，該電壓被用來設(shè)置線路112上的信號V1的DC電壓。
DC控制反饋環(huán)如下工作。隨著線路114上的信號V2的DC分量增大，在放大器A2 130的輸出處的電壓下降。這使線路112上的信號V1的DC分量降低。由于線路114上的信號V2被DC耦合到線路112上的信號V1，所以線路114上的信號V2類似地減小，從而補(bǔ)償了初始時的增大。
幅度檢測電路140接收線路112上的信號V1，并且向增益電路A1120提供偏置電流或電壓。幅度檢測電路140將線路112上的信號V1的振蕩幅度與一個或多個閾值比較。隨著線路112上的信號V1的幅度增大，幅度檢測電路140使增益電路A1 120的增益降低，從而減少對晶體X1110的驅(qū)動。這從而降低了線路114上的信號V2的電壓擺動的幅度。相反，隨著線路112上的信號V1的幅度降低，幅度檢測電路140使增益電路A1 120的增益增大，這使線路114上的信號V2的幅度增大。這樣，提供了反饋，使得線路114上的信號V2的幅度被維持在一定的電平處(或者在一個電平范圍內(nèi)，這取決于實際的實現(xiàn)方式)。
同樣，在本發(fā)明的一些實施例中，增益電路A1 120可以與單個晶體管一樣簡單。當(dāng)其是晶體管時，例如，MOS晶體管，該振蕩器可被稱作Pierce振蕩器。在這種配置中，晶體X1 110以并行共振模式(parallelresonance mode)振蕩。利用本發(fā)明的實施例，也可以改進(jìn)其他類型的振蕩器。這些振蕩器包括Pierce、Colpitts、Hartley、Armstrong、Clapp和其他類型的振蕩器。在下一個圖中將示出Pierce振蕩器的一個示例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的低噪聲高穩(wěn)定性Pierce晶體振蕩器的框圖。該圖包括晶體X1 210、晶體管M1 220、偏置電流源230、放大器A1240、幅度檢測電路250、電阻器R1 245和R2 215、以及電容器C1225、C2 255和C3 247。
在這種配置中，晶體管M1 220提供驅(qū)動晶體X1 210所必需的增益。晶體X2 210通過電容器C1 225被AC耦合到M1 220的基極。這使線路222上的晶體振蕩器信號V1的DC電平與晶體管M1 220的柵極處的偏置電壓相分離。與前面一樣，電阻器R2 215是較大值的電阻器，該電阻器使線路222上的信號V1的DC電壓偏置，從而使其等于線路224上的信號V2的DC電壓。由于電阻器R2 215是較大的電阻器，所以應(yīng)當(dāng)注意避免泄露電流，例如，通過電容器C1 255泄露電流，或者通過為了清楚起見而省略了的其他電容器泄露電流。
放大器240將線路224上的信號V2的DC電壓分量與線路242上的偏置電壓相比較。同樣，也可以將其他電壓與線路242上的偏置電壓相比較。例如，電阻器R2 215可以是串聯(lián)的兩個或多個電阻器，并且這些電阻器中的兩個之間的節(jié)點處的電壓被與線路242上的偏置電壓相比較。放大器240提供C3 247兩端的電壓輸出，其中C3 247通過電阻器R1 245耦合到晶體管M1 220的柵極。在特定實施例中，放大器A1 240是跨導(dǎo)或者gm放大器，該放大器提供產(chǎn)生電容器C3 247兩端的電壓的電流。該輸出電壓為M1 220設(shè)置工作點，該工作點從而設(shè)置線路224上的信號V2的DC分量。電阻器R1 245和電容器C3 247為放大器A1 240的輸出提供反向隔離，使其與晶體管M1 220的柵極上較大的AC擺動相隔離。
更具體的說，當(dāng)線路224上的信號V2的DC分量比線路242上的偏置信號的電平大時，放大器A1 240的輸出電壓被減小。這使M1 220的柵源電壓減小，從而使線路224上的信號V2的DC電壓增大。
線路222上的信號V1通過電容器C2 255被AC耦合到幅度檢測電路250。幅度檢測電路調(diào)節(jié)由電流源IBIAS 230提供的偏置電流。隨著線路222上的信號V1的幅度增大，由偏置電流源230提供的電流被降低，從而使線路224上的信號V2和線路222上的V1的幅度減小。相反，隨著線路222上的信號V1的幅度降低，由偏置電流源230提供的電流被增大，從而使線路224上的信號V2和線路222上的V1的幅度增大。
存在各種設(shè)置或控制振蕩器電壓信號的DC分量的方法。用來實現(xiàn)這一點的反饋環(huán)可以是模擬的、數(shù)字的，或者它們的組合。在下一個圖中示出了一個可以使用的模擬電路。后面的圖示出了設(shè)置這些DC分量的方法；該方法可以模擬或數(shù)字方式實現(xiàn)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于晶體振蕩器的DC偏置環(huán)的示意圖。該圖包括晶體X1 310、晶體管M1 320、電流源IBIAS 330、放大器A1340、電阻器R1 315、R2 317和R3 350，以及電容器C1 360、C2 365、C3370、C4 345和C5 375。幅度檢測電路可以用來調(diào)節(jié)由電流源IBIAS 330提供的電流，但是為了清楚起見省略了幅度檢測電路。
晶體X1 310由晶體管M1 320驅(qū)動。線路322上的晶體信號V1被電容器C1 360 AC耦合到M1 320的柵極。電阻器R1 315和R2 317的串聯(lián)組合被用來設(shè)置線路322上的信號V1和線路324上的信號V2的DC電平，以使它們等于線路344上的信號V4的DC電平。電容器C3 370和C5 375被用來拉動或者調(diào)諧晶體的頻率。在各種實施例中，這些電容器可以包括允許調(diào)諧或調(diào)制晶體頻率的可切換的電容器陣列，例如可以作為FM調(diào)制器的一部分。
同樣，晶體管M1 320提供用于晶體X1 310的驅(qū)動電流。隨著晶體管M1 320的柵極電壓增大，器件的漏電流快速增大。因此，M1 320的DC偏置電壓一般接近地，即被偏置為低于晶體管M1 320的閾值，從而使得晶體管M1 320一般被截止，每個振蕩周期導(dǎo)通一次以向晶體X1 310提供電流脈沖。
期望線路322上的信號V1具有較大的幅度。然而，如果該較大的信號被直接AC耦合到晶體管M1 320的柵極，則晶體管M1 320的柵極需要低于地的DC偏置，否則它會向晶體310提供過大的驅(qū)動電流。然而，放大器A1 340不能驅(qū)動低于地(driving below ground)。一種替換是例如利用電荷泵來為放大器A1 340提供負(fù)電源。該解決方案提供了很好的噪聲性能?；蛘撸€路322上的信號V1的幅度可以被減小。
因此，在特定示例中，電容器C2 365從M1 322的柵極被連接到地。這樣，電容器C1 316和C3 365形成電容驅(qū)動器，該驅(qū)動器減小了在M1320的柵極處觀察到的幅度。這允許晶體管M1 320的柵極具有比地高的DC偏置。在特定實施例中，M1 320的柵極的DC偏置約為200mV，該偏置可以在無需負(fù)電源電壓的情況下由放大器A1 340提供。
線路344上的信號V4的DC分量由反饋環(huán)設(shè)置，該反饋環(huán)包括放大器A1 340、電阻器R3 350和晶體管M1 320。具體而言，放大器A1 340將線路344上的電壓信號V4與在線路342上接收到的偏置信號相比較。線路324上的信號V2和線路322上的信號V1每個都是較大的振蕩信號，并且它們的相位相差180度。因此，如果電阻器R1 315和R2 317相等，則線路344上的信號V4具有與線路322上的信號V1和線路324上的V2近似相同的DC電平，但是幾乎沒有或者沒有AC分量。因而，線路344上的信號V4提供了良好的電壓，用于通過放大器A1 340與線路342上的偏置電壓相比較。
放大器A1 340提供了電容器C4 345兩端的電壓輸出。電容器C4 345可以用來限制該環(huán)路的帶寬、時間常數(shù)或者頻率響應(yīng)。在特定實施例中，放大器A1 340提供電流輸出，該電流輸出被電容器C4 345轉(zhuǎn)換成電壓。放大器A1 340的輸出電壓設(shè)置晶體管M1 320的偏置電壓。晶體管M1320的柵-源電壓確定該晶體管的工作點，這包括該晶體管的漏電壓、線路324上的信號V2。
圖4是示出了DC偏置環(huán)(例如圖3的DC偏置環(huán))的操作的流程圖。根據(jù)該方法，來自振蕩器的信號與偏置電壓相比較。該比較被用來設(shè)置晶體管的偏置條件。然后，晶體管設(shè)置振蕩器信號的DC電平。
具體而言，在動作410中，從晶體接收第一信號。在動作420中，晶體信號的DC電平或分量與偏置電平相比較。同樣，該偏置電平可以被設(shè)置在兩個電源電壓之間，被設(shè)置為帶隙電壓或者其他偏置電壓，并且該偏置電平可以被設(shè)計為跟蹤或者獨立于電源、溫度、處理或者其他條件。例如，該偏置電平可以被設(shè)置為以地為參考的電壓，該電壓近似等于振蕩器的最小電源電壓的一半?；蛘?，該偏置電平可以被設(shè)計為獨立于這些參數(shù)中的一個或多個。
在動作430中，基于比較產(chǎn)生校正信號。然后，該校正信號用于設(shè)置第一晶體信號的DC電平。有多種方式可以完整這一點，并且這些方式可以取決于所使用的特定電路拓?fù)?。例如，可以?shù)字化地進(jìn)行該比較，其中第一晶體信號被濾波、數(shù)字化，然后與第二數(shù)字值比較。在本發(fā)明的其他實施例中，該環(huán)路可以是模擬的。
在該特定示例中，在動作440中，校正信號被用來設(shè)置晶體管的偏置電壓。在動作450中，晶體管被用來設(shè)置第一晶體信號的DC電平。在動作460中，電阻器被用來設(shè)置第二晶體信號的DC電平。另外，其他電阻器可以用來設(shè)置其他晶體信號。
本發(fā)明的實施例可以包括幅度檢測電路。幅度檢測電路可以對用來為晶體振蕩器電路中的晶體提供增益的晶體管或其他電路的驅(qū)動電平進(jìn)行設(shè)置。該環(huán)路可以是模擬的、數(shù)字的或者它們的組合。同樣，為了避免與DC控制環(huán)的相互作用，幅度檢測電路的帶寬可以設(shè)置為比DC控制環(huán)的帶寬窄。在其他實施例中，可以作出其他布置；例如，幅度檢測電路的帶寬可以設(shè)置為比DC控制環(huán)的帶寬寬。在本發(fā)明的一個特定實施例中，幅度檢測電路主要是數(shù)字的，并且環(huán)路的帶寬由頻率設(shè)置，并且累加器或者計數(shù)器的值以該頻率為時鐘頻率或以該頻率被更新。在下一個圖中示出了一種特定的電路，該特定的電路可以檢測幅度并且使用這個信息來調(diào)節(jié)該幅度的電平，在后一個圖中，示出了一種用于檢測幅度的特定方法。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例用于晶體振蕩器的數(shù)字幅度控制環(huán)的示意圖。該數(shù)字幅度控制環(huán)包括AC耦合電容器C1 510、DC恢復(fù)電阻器515、由二極管D1 520和電容器C2 530構(gòu)成的負(fù)峰值檢測器、窗口比較器540、累加器550、電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)560和低通濾波器570。線路512上的振蕩器信號V1被AC耦合電容器C1 510接收到。電流DAC 560產(chǎn)生偏置電流，該偏置電流被低通濾波器濾波，并且被作為電流IBIAS提供到線路562上。在特定實施例中，線路562上的偏置電流向晶體管提供電流，例如圖3中的晶體管M1 320。
同樣，振蕩器信號V1在線路512上被接收到，并且被AC耦合電容器C1 510 AC耦合為線路517上的信號V2。線路512上的輸入信號V1可以對應(yīng)于至少兩個信號中的一個信號，例如，圖3中的線路322上的V1或線路324上的V2。檢測線路322上的V1的幅度提供了幅度檢測器輸入與線路562上的IBIAS電流輸出的之間的隔離。電容器C1 510的大小與二極管D1 520和電阻器R1 515的寄生電容相比應(yīng)當(dāng)較大，以避免由所產(chǎn)生的電容分壓器導(dǎo)致的信號損失。電阻器R1 515將線路517上的信號V2的DC分量設(shè)置為適當(dāng)?shù)钠秒妷?，在本例中是線路515上的BIAS。在本發(fā)明的示例性實施例中，電阻器R1 515可以連接到兩個電源(例如，VCC和地)中間的偏置線路。在各種實施例中，R1 515被連接到與圖3中的線路342上的BIAS電壓相同或類似的偏置線路。
線路517上的信號V2的負(fù)峰值由二極管D1 520和電熱器C2 530檢測出，以便在線路532上產(chǎn)生峰值檢測輸出信號V3。在其他實施例中，例如通過將二極管D1 520反向，可以使用正峰值檢測器。在其他實施例中，可以使用其他峰值檢測器或者包絡(luò)檢測器。隨著線路517上的信號V2的電壓降低，線路532上的信號V3的電壓也隨之降低。隨著線路517上的信號V2的達(dá)到其最小值或者說峰值，線路532上的信號V3達(dá)到相應(yīng)的電壓加上由二極管D1 520所導(dǎo)致的二極管壓降。在本發(fā)明的各種實施例中，使用了用于對這種二極管壓降進(jìn)行補(bǔ)償或者不包括這種二極管電壓降的其他峰值檢測器。隨著線路517上的信號V2的電平升高，二極管D1520反向偏置，從而被有效地從電容器C2 530斷開連接，這保持了負(fù)峰值電壓。
窗口比較器540將線路532上的信號V3與兩個閾值相比較，即，高閾值和低閾值。當(dāng)信號V3的電壓比低閾值低時，線路546上的信號VL活動。當(dāng)線路532上的信號V3在高閾值和低閾值之間時，線路544上的信號VM活動。當(dāng)線路532上的信號V3比高閾值高時，線路542上的信號VH活動。在本發(fā)明的各種實施例中，不要求線路544上的信號VM。在各種實施例中，窗口比較器可以是兩個比較器，一個比較線路532上的信號V3和高閾值，另一個比較線路532上的信號V3和低閾值。
累加器550可以是向上/向下計數(shù)器，該計數(shù)器向電流DAC 560提供數(shù)字字(digital word)。當(dāng)線路546上的信號VL活動時，累積器550逐位向下計數(shù)。當(dāng)線路542上的信號VH活動時，累加器550逐位向上計數(shù)。當(dāng)線路544上的信號VM活動時，累加器550不改變其值。在其他實施例中，累加器按可以不同的方式計數(shù)，只要峰值檢測器、累加器550和DAC 560一起工作來適當(dāng)?shù)乜刂普袷幤餍盘柕姆燃纯伞?br> 累加器可以由對累加器輸出改變狀態(tài)的速率進(jìn)行控制的信號提供時鐘。該時鐘信號的頻率控制幅度檢測電路的帶寬。在本發(fā)明的一個特定實施例中，為了避免與DC控制環(huán)的相互作用，該幅度檢測電路的帶寬被設(shè)置為比DC控制環(huán)的帶寬窄。累加器也可以是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，例如，閃速轉(zhuǎn)換器。另外，還可以實現(xiàn)更復(fù)雜的功能。例如，可以實現(xiàn)包括極點和零點的傳輸函數(shù)來更精確地設(shè)計幅度檢測電路的頻率響應(yīng)。這些極點和零點的位置也可以是可編程的或者以其他方式調(diào)節(jié)的。
電流DAC 560接收來自累加器550的數(shù)字字。數(shù)字字可以是二進(jìn)制加權(quán)的，或者熱譯碼的(thermally decoded)，或者具有某種其他加權(quán)或它們的組合。電流DAC 560一般是多個開關(guān)，每個配置為接通或者斷開電流源。所產(chǎn)生的電流可以被濾波，并且提供給增益元件或者晶體管，例如圖3中的晶體管M1 320。在這個特定的示例中濾波由低通濾波器570執(zhí)行。這種濾波濾除了電流DAC的輸出的高頻分量，保護(hù)了振蕩器增益元件不受這些瞬變的影響。電流源可以配置為獨立于電源、溫度或處理。在本發(fā)明的一個實施例中，隨著數(shù)字字的值增大，DAC向增益器件提供更多的電流。在其他實施例中，隨著數(shù)字字增大，DAC可能提供較少的電流。
在其他實施例中，線路532上的信號V3的電壓被與單個閾值比較。在這種情形中，提供單個輸出，該單個輸出指示線路532上的信號V3的電壓是比該閾值高還是比該閾值低。在這種配置中，工作期間，該比較信號往往在一個狀態(tài)和另一個狀態(tài)之間交替，這致使累加器在兩個電平之間反復(fù)，從而導(dǎo)致電流DAC 560在兩個偏置電流水平之間切換。這往往將數(shù)字切換噪聲添加到振蕩器電路。利用兩個閾值提供了一個窗口，在該窗口中，在不改變累加器550的輸出或者由電流DAC 560提供的結(jié)果偏置電流水平的情況下，器件仍工作。
圖6是示出了幅度控制環(huán)的操作的流程圖，所述幅度控制環(huán)例如是圖5的幅度控制環(huán)。在本發(fā)明的該實施例中，來自晶體的振蕩信號被檢測峰值，并且被與高閾值和低閾值相比較。比較結(jié)果用來控制累加器，累加器從而提供被轉(zhuǎn)換成偏置電流的輸出，偏置電流被用來驅(qū)動振蕩器中的增益元件或電路。這里所述的峰值檢測檢測正峰值，但是也可以作為替換而使用負(fù)峰值檢測。
具體地說，在動作610中，接收到來自晶體的振蕩信號。在動作620中，該信號被AC耦合，使得其DC分量被移除。在動作630中，振蕩信號的DC分量被檢測峰值。
然后在動作640中，峰值檢測出的電平被與高閾值和低閾值進(jìn)行比較。在動作650中，確定出峰值電平是否比高閾值高。如果是，則在動作660中累加器遞減。如果峰值電平不比高閾值高，則在動作670中確定峰值電平是否比低閾值低。如果是，則在動作680中累加器遞增。如果峰值檢測出的電平比高閾值低但是比低閾值高，則在動作690中累加器中的值被維持。同樣，在本發(fā)明的各種實施例中，根據(jù)所使用的實際的實現(xiàn)方式，累加器可以按不同的方式遞增或遞減。
在動作695中，累加器的值被轉(zhuǎn)換成電流。同樣，該電流可用來驅(qū)動正在向產(chǎn)生振蕩信號的晶體提供增益的晶體管或其他電路。
前面的圖中的幅度檢測電路可以具有穩(wěn)定的狀態(tài)，在該狀態(tài)中，晶體不振蕩或者提供足夠幅度的輸出信號來向圖5中的累加器550適當(dāng)?shù)靥峁r鐘。雖然噪聲的存在一般會啟動這些振蕩器，但是為了提供健壯的、快速的啟動，可以使用模擬幅度檢測電路。一旦振蕩器運行，模擬幅度檢測電路就可以被禁用，而使用數(shù)字幅度檢測電路，例如圖5所示的電路。在后面的圖中示出了啟動時可以使用的一個模擬幅度控制電路。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例用于啟動晶體振蕩器的模擬幅度控制電路的示意圖。該圖包括gm放大器710、p溝道電流鏡，以及去耦電容器C3725，其中p溝道電流鏡包括晶體管M1 720和M2 730。
gm放大器710在線路702上接收到輸入信號V1。gm放大器710提供電流輸出，該電流輸出被p溝道電流鏡晶體管M1 720和M2 730鏡像。晶體管M2 730可以與數(shù)字幅度檢測器電路中的電流DAC并聯(lián)連接。在特定實施例中，線路702上的信號V1是圖5中的線路532上的經(jīng)負(fù)峰值檢測的信號V3，但是在其他實施例中，該信號可以是不同的信號。隨著晶體振蕩器信號的幅度增大，線路702上的電壓V1降低，從而使gm放大器710提供到p溝道電流鏡的電流降低。
同樣，一旦振蕩器運行，該電流就可以被禁用，而使用幅度檢測電路，例如，圖5中示出的幅度檢測電路或者與本發(fā)明實施例一致的其他檢測電路。當(dāng)晶體振蕩器信號幅度大到足以向累加器電路適當(dāng)?shù)靥峁r鐘時，該電路可以被禁用，而使用數(shù)字幅度檢測電路。也可以使用磁滯現(xiàn)象來避免該電路在其導(dǎo)通和斷開狀態(tài)之間反復(fù)的狀況。
上述示例中的晶體管被示作MOS晶體管。在本發(fā)明的其他實施例中，這些器件可以是雙極的、HBT、MESFETS、HFET或者其他類型的器件。所示電容器可以是金屬-金屬電容器、薄膜氧化物電容器，或者任何其他合適的電容器，例如MOS器件的柵極。電阻器可以是多晶硅電阻器、基極電阻器、植入電阻器或者其他合適類型的電阻器。晶體可以是并行或者串行共振模式工作的晶體。或者，它們可以是其他共振器件。
現(xiàn)在參考圖8A-8H，這些圖示出了本發(fā)明的各種實現(xiàn)方式。參考圖8A，本發(fā)明可以被實現(xiàn)在硬盤驅(qū)動器800中。本發(fā)明可以實現(xiàn)信號處理和/或控制電路之一或者二者，它們在圖8A中被總地標(biāo)作802。在某些實現(xiàn)方式中，HDD 800中的信號處理和/或控制電路802以及/或者其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算，并且/或者對向磁存儲介質(zhì)806輸出的數(shù)據(jù)和/或從磁存儲介質(zhì)806接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化。
HDD 800可以經(jīng)由一個或多個有線或無線通信鏈路808與以下設(shè)備通信主機(jī)設(shè)備(未示出)，例如計算機(jī)；移動計算設(shè)備，例如個人數(shù)字助理、蜂窩電話、媒體播放機(jī)或MP3播放器等；以及/或者其他設(shè)備。HDD800可以被連接到存儲器809，例如，隨機(jī)訪問存儲器(RAM)、諸如閃存之類的低等待時間的非易失性存儲器、只讀存儲器(ROM)和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。
現(xiàn)在參考圖8B，本發(fā)明可以被實現(xiàn)在數(shù)字通用盤(DVD)驅(qū)動器810中。本發(fā)明可以實現(xiàn)DVD驅(qū)動器810的信號處理和/或控制電路之一或者二者(它們在圖8B中被總地標(biāo)作812)，以及/或者海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備818。DVD驅(qū)動器810中的信號處理和/或控制電路812以及/或者其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算，并且/或者對讀自光存儲介質(zhì)816的數(shù)據(jù)和/或?qū)懡o光存儲介質(zhì)816的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化。在一些實現(xiàn)方式中，DVD 810中的信號處理和/或控制電路812以及/或者其他電路(未示出)也可以執(zhí)行其他功能，例如，與DVD驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的編碼和/或解碼，以及/或者任何其他信號處理功能。
DVD驅(qū)動器810可以經(jīng)由一個或多個有線或無線通信鏈路817與輸出設(shè)備(未示出)通信，所述輸出設(shè)備例如計算機(jī)、電視和其他設(shè)備。DVD810可以與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備818通信。海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備818可以包括硬盤驅(qū)動器(HDD)，例如在圖8A中示出的。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8”的盤片的迷你HDD。DVD 810可以連接到存儲器819，例如，RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間的非易失性存儲器，以及/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。
現(xiàn)在參考圖8C，本發(fā)明可以被實現(xiàn)在高清晰度電視(HDTV)820中。本發(fā)明可以實現(xiàn)HDTV 820的信號處理和/或控制電路之一或者二者(它們在圖8C中被總地標(biāo)作822)，WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。HDTV 820接收有線格式或無線形式的HDTV輸入信號，并且產(chǎn)生用于顯示器826的HDTV輸出信號。在一些實現(xiàn)方式中，HDTV 820的信號處理電路和/或控制電路822和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行可能需要的任何其他類型的HDTV處理。
HDTV 820可以與以非易失性形式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備827通信，例如光和/或磁存儲設(shè)備。至少一個HDD可具有圖8A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可具有圖8B所示的配置。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8”的盤片的迷你HDD。HDTV 820可以連接到存儲器828，例如RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器，以及/或者其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲器。HDTV 820還可支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口829與WLAN的連接。
現(xiàn)在參考圖8D，本發(fā)明可以實現(xiàn)交通工具830的控制系統(tǒng)，該交通工具控制系統(tǒng)的WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。在一些實現(xiàn)方式中，本發(fā)明實現(xiàn)動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)832，該動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)接收來自一個或多個傳感器的輸入并且/或者產(chǎn)生一個或多個輸出控制信號，所述傳感器例如是溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)動傳感器、氣流傳感器和/或任何其他合適的傳感器，所述輸出控制信號例如引擎工作參數(shù)、傳輸工作參數(shù)和/或其他控制信號。
本發(fā)明也可以被實現(xiàn)在交通工具830的其他控制系統(tǒng)840中?？刂葡到y(tǒng)840可以類似地接收來自輸入傳感器842的信號，并且/或者輸出控制信號到一個或多個輸出設(shè)備844。在一些實現(xiàn)方式中，控制系統(tǒng)840可以是防鎖死剎車系統(tǒng)(ABS)、導(dǎo)航系統(tǒng)、遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)、交通工具遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)、路線偏離系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、交通工具娛樂系統(tǒng)(例如，立體聲音響、DVD、CD等)的一部分。還可以設(shè)想其他實現(xiàn)方式。
動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)832可以與以非易失性形式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備846通信。海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備846可以包括光和/或磁存儲設(shè)備，例如，硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可具有圖8A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可具有圖8B所示的配置。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8”的盤片的迷你HDD。動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)832可以連接到存儲器847，例如RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器，以及/或者其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)832還可支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口848與WLAN的連接。控制系統(tǒng)840也可以包括海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、存儲器和/或WLAN接口(都未示出)。
現(xiàn)在參考圖8E，本發(fā)明可以被實現(xiàn)在包括蜂窩天線851的蜂窩電話850中。本發(fā)明可以實現(xiàn)蜂窩電話850的信號處理和/或控制電路之一或者二者(它們在圖8E中被總地標(biāo)作852)，以及WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。在一些實現(xiàn)方式中，蜂窩電話850包括麥克風(fēng)856、音頻輸出設(shè)備858(例如，揚聲器和/或音頻輸出插孔)、顯示屏860和/或輸入設(shè)備862(例如，小鍵盤、指取設(shè)備、語音執(zhí)行和/或其他輸入設(shè)備)。蜂窩電話850中的信號處理電路和/或控制電路852和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行其他蜂窩電話功能。
蜂窩電話850可以與以非易失性形式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備864通信，例如光和/或磁存儲設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD)。至少一個HDD可具有圖8A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可具有圖8B所示的配置。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8”的盤片的迷你HDD。蜂窩電話850可以連接到存儲器866，例如RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器，以及/或者其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。蜂窩電話850還可支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口868與WLAN的連接。
現(xiàn)在參考圖8F，本發(fā)明可被實現(xiàn)在機(jī)頂盒880中。本發(fā)明可以實現(xiàn)機(jī)頂盒880的信號處理和/或控制電路之一或者二者(它們在圖8F中被總地標(biāo)作884)，以及WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。機(jī)頂盒880接收來自例如寬帶源這樣的源的信號，并輸出適合于諸如電視和/或監(jiān)視器這樣的顯示器888和/或其他視頻和/或音頻輸出設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)和/或高清晰度音頻/視頻信號。機(jī)頂盒880的信號處理和/或控制電路884和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行任何其他機(jī)頂盒功能。
機(jī)頂盒880可以與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備890通信。海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備890可包括光和/或磁存儲設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可具有圖8A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可具有圖8B所示的配置。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8”的盤片的迷你HDD。機(jī)頂盒880可以連接到存儲器894，例如RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器，以及/或者其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。機(jī)頂盒880還可支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口896與WLAN的連接。
現(xiàn)在參考圖8G，本發(fā)明可以被實現(xiàn)在媒體播放器872中。本發(fā)明可以實現(xiàn)媒體播放器872的信號處理和/或控制電路之一或者二者(它們在圖8G中被總地標(biāo)作871)，以及WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。在一些實現(xiàn)方式中，媒體播放器872包括顯示屏876和/或用戶輸入設(shè)備877，例如小鍵盤、觸摸板等。在一些實現(xiàn)方式中，媒體播放器872可以采用圖形用戶界面(GUI)，圖形用戶界面一般采用利用顯示屏876和/或用戶輸入設(shè)備877的菜單、下拉菜單、圖標(biāo)和/或指點界面。媒體播放器872還包括音頻輸出設(shè)備875，例如，揚聲器和/或音頻輸出插孔。媒體播放器872的信號處理和/或控制電路871和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行任何其他媒體播放器功能。
媒體播放器872可以與以非易失性方式存儲例如經(jīng)壓縮的音頻和/或視頻內(nèi)容之類的數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備870通信。在一些實現(xiàn)方式中，經(jīng)壓縮的音頻文件包括依照MP3格式或其他合適的壓縮音頻和/或視頻格式的文件。海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備可包括光和/或磁存儲設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可具有圖8A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可具有圖8B所示的配置。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8”的盤片的迷你HDD。媒體播放器872可以連接到存儲器873，例如RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間的非易失性存儲器，以及/或者其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。媒體播放器872還可支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口874與WLAN的連接。
現(xiàn)在參考圖8H，本發(fā)明可以被實現(xiàn)在可以包括天線839的語音IP(VoIP)電話883中。本發(fā)明可以實現(xiàn)VoIP電話883的信號處理和/或控制電路之一或者二者(它們在圖8H中被總地標(biāo)作882)，以及無線接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。在一些實現(xiàn)方式中，VoIP電話883部分包括麥克風(fēng)887、音頻輸出設(shè)備889(例如，揚聲器和/或音頻輸出插孔)、顯示監(jiān)視器891、輸入設(shè)備892(例如，小鍵盤、指取設(shè)備、語音執(zhí)行和/或其他輸入設(shè)備)、以及無線保真(Wi-Fi)通信模塊886。VoIP電話883中的信號處理和/或控制電路882和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行其他VoIP電話功能。
VoIP電話883可以與以非易失性形式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備502通信，例如光和/或磁存儲設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD)。至少一個HDD可具有圖8A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可具有圖8B所示的配置。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8”的盤片的迷你HDD。VoIP電話883可以連接到存儲器885，存儲器885可以是RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間的非易失性存儲器，以及/或者其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。VoIP電話883配置為經(jīng)由Wi-Fi通信模塊886建立與VoIP網(wǎng)絡(luò)(未示出)的通信鏈路。除了上述那些實現(xiàn)方式以外，還希望包括其它實現(xiàn)方式。
本發(fā)明的示例性實施例的上述描述是出于說明和描述而被出的。不是要窮盡本發(fā)明或者將本發(fā)明限制為所描述的精確形式，并且根據(jù)上述教導(dǎo)，可以作出多種修改和變體。實施例被挑選出并描述來以便更好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠最好地利用各個實施例中的本發(fā)明，或者在進(jìn)行適于所設(shè)想的特定用途的各種修改的情況下最好地利用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種集成電路，包括增益元件，配置為驅(qū)動晶體；DC控制環(huán)，配置為調(diào)節(jié)所述增益元件的輸出端的信號的DC電平；以及幅度控制環(huán)，配置為調(diào)節(jié)所述增益元件的輸出端的信號的幅度。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述增益元件具有響應(yīng)于所述晶體的第一節(jié)點的輸入，并且所述晶體具有響應(yīng)于所述增益元件的輸出的第二節(jié)點。
3.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述DC控制環(huán)包括放大器，所述放大器配置為將所述增益元件的輸出產(chǎn)生的信號與偏置電壓相比較并且響應(yīng)于所述比較提供輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的集成電路，其中，在所述增益元件的輸出端的信號的DC電平被調(diào)節(jié)為在由所述集成電路接收到的兩個電源電壓之間的電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述幅度控制環(huán)包括幅度測量電路，所述幅度測量電路配置為提供對所述增益元件的輸入端的信號的幅度測量。
6.如權(quán)利要求5所述的集成電路，其中，所述幅度控制環(huán)還包括比較器，所述比較器配置為將對所述增益元件的輸出端的信號的幅度測量結(jié)果與高閾值和低閾值相比較，并且還配置為響應(yīng)于所述比較提供一個或多個信號。
7.如權(quán)利要求6所述的集成電路，其中，所述幅度控制環(huán)還包括計數(shù)器，所述計數(shù)器配置為響應(yīng)于由所述比較器提供的一個或多個信號，遞增、遞減或維持輸出值。
8.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，由所述增益元件的輸出產(chǎn)生的信號的DC電平被用來設(shè)置所述增益元件的輸入端的信號的DC電平。
9.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其中，在所述增益元件的輸出處的所述信號的DC電平被利用至少一個電阻器來DC耦合到所述增益元件的輸入端。
10.一種產(chǎn)生第一振蕩器信號的方法，包括驅(qū)動共振元件來產(chǎn)生所述第一振蕩器信號；調(diào)節(jié)所述第一振蕩器信號的DC電平；以及調(diào)節(jié)所述第一振蕩器信號的幅度。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，驅(qū)動所述共振元件是通過向所述共振元件提供驅(qū)動信號實現(xiàn)的，并且其中所述驅(qū)動信號響應(yīng)于所述共振元件。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括利用增益電路提供所述驅(qū)動信號。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括通過以下過程調(diào)節(jié)所述第一振蕩器信號的DC電平將所述第一振蕩器信號與偏置電壓相比較；以及響應(yīng)于所述比較提供輸出。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括將所述第一振蕩器信號的DC電平調(diào)節(jié)到由所述集成電路接收的兩個電源電壓之間。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括測量第二振蕩信號的幅度；以及提供對所述第二振蕩信號的幅度的測量。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括將對所述第二振蕩信號的幅度測量結(jié)果與高閾值和低閾值相比較；以及響應(yīng)于所述比較提供一個或多個信號。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括當(dāng)所述第二振蕩信號的幅度大于所述高閾值時，遞減輸出值；當(dāng)所述第二振蕩信號的幅度小于所述高閾值但大于所述低閾值時，維持所述輸出值；當(dāng)所述第二振蕩信號的幅度小于所述低閾值時，遞增所述輸出值。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括響應(yīng)于所述輸出值產(chǎn)生偏置電流。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括將所述偏置電流提供給增益電路，所述增益電路向所述共振元件提供所述驅(qū)動。
20.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括利用所述第一振蕩信號的DC電平設(shè)置所述第二振蕩信號的DC電平。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括DC耦合所述第一振蕩信號的DC電平來產(chǎn)生所述第二振蕩信號的DC電平。
22.一種集成電路，包括增益元件，配置為驅(qū)動共振元件；DC控制環(huán)，配置為調(diào)節(jié)所述增益元件的輸出端的信號的DC電平；幅度控制環(huán)，配置為調(diào)節(jié)所述增益元件的輸出端的信號的幅度。
全文摘要
本發(fā)明提供了電路、方法和裝置，用于提供低噪聲高穩(wěn)定性晶體振蕩器，該晶體振蕩器具有幅度受控的差分輸出信號和DC電平控制。晶體振蕩器電路具有兩個反饋環(huán)，一個用于設(shè)置其信號的DC電平，另一個用于調(diào)整那些信號的幅度。DC電平反饋環(huán)可以將振蕩器信號的DC分量設(shè)置為兩個電源電壓中間的電壓。幅度控制環(huán)將晶體振蕩器信號的輸出的幅度設(shè)置到一個范圍內(nèi)。該幅度可以被設(shè)置為在未對電源電壓鉗位的情況下提供最大擺動，以便提供高穩(wěn)定性和最小的抖動。幅度控制電路也可以是數(shù)字的，用于改善噪聲性能。這兩個環(huán)路的時間常數(shù)可以是獨立的，以避免不穩(wěn)定。
文檔編號H03B5/30GK1909360SQ200610099599
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者卓迪·格林博格 申請人:馬維爾國際貿(mào)易有限公司