專利名稱：利用擴(kuò)展脈沖調(diào)制來(lái)增加電子器件的控制精度的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及對(duì)用于控制電子器件的信號(hào)的處理。更具體而言，本發(fā) 明涉及利用擴(kuò)展脈沖調(diào)制來(lái)增加電子器件的控制精度。
背景技術(shù)：
對(duì)于許多種應(yīng)用情況，對(duì)電子器件的輸出進(jìn)行精確控制都很有用。例如，
對(duì)諸如壓控晶體振蕩器(vcxo)或恒溫晶體振蕩器(ocxo)的振蕩器的 輸出頻率的精確控制，可能會(huì)對(duì)在網(wǎng)絡(luò)裝置處維護(hù)對(duì)諸如全球定位系統(tǒng)
(GPS )基準(zhǔn)這樣的高度精確外部時(shí)間基準(zhǔn)的強(qiáng)鎖相(strong phase lock)很 有用。這種相位鎖定能夠有助于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)應(yīng)用和業(yè)務(wù)，諸如偽有線仿真
(PWE)、基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的語(yǔ)音傳輸(VoIP)、視頻會(huì)議和流式業(yè)務(wù)，這些 應(yīng)用和業(yè)務(wù)可能需要在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置間進(jìn)行高度精確的定時(shí)，以確保較高的 業(yè)務(wù)質(zhì)量。
電子器件的輸出，諸如VCXO的輸出頻率，是施加到器件上的控制電 壓和環(huán)境因素的函數(shù)。在VCXO的情況下，這些環(huán)境因素可包括周圍溫度、 高度、濕度、振蕩器經(jīng)歷的加速度和振蕩器的使用時(shí)間。這些環(huán)境因素對(duì)振 蕩器輸出的影響，可通過(guò)參照諸如鎖定到全球定位系統(tǒng)(GPS)的銣振蕩器 這樣的高度精確頻率基準(zhǔn)，對(duì)振蕩器和/或一組具有相同設(shè)計(jì)的振蕩器進(jìn)行校 準(zhǔn)來(lái)確定。這種校準(zhǔn)的結(jié)果可以是查找表和/或曲線擬合近似，這種查找表和 /或曲線擬合近似展示了在環(huán)境因素值的變化范圍內(nèi)振蕩器輸出頻率與控制 電壓之間的關(guān)系。
基于諸如溫度和使用時(shí)間這樣的環(huán)境因素的測(cè)量值，可從查找表內(nèi)插和 /或從擬合曲線計(jì)算出施加到諸如VCXO的電子器件的期望控制電壓。這種內(nèi)插操作可由諸如中央處理單元(CPU)的處理模塊執(zhí)行，或由諸如專用集
成電路(ASIC )的定制硬件執(zhí)行。然而，可能需要通過(guò)利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC ) 將處理模塊的數(shù)字化輸出轉(zhuǎn)換成期望控制電壓。N比特DAC通常具有與每 個(gè)N比特?cái)?shù)字輸入值相對(duì)應(yīng)的輸出電壓，其中這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可在一個(gè)或多個(gè) 查找表中進(jìn)行限定，該查找表可基于諸如周圍溫度這樣的環(huán)境因素發(fā)生變 化。通常將電子器件的期望控制電壓的精確度規(guī)定成，比可通過(guò)選擇與其中 一個(gè)N比特?cái)?shù)字輸入值相對(duì)應(yīng)的DAC輸出電壓獲得的精確度更高。將DAC 輸入設(shè)置成使相應(yīng)DAC輸出電壓最接近于電子器件期望控制電壓的N比特 數(shù)字輸入值，可能并不會(huì)使系統(tǒng)性能長(zhǎng)期保持良好。例如，施加最接近于 VCXO期望控制電壓的DAC輸出電壓，會(huì)產(chǎn)生偏離VCXO期望輸出頻率的 輸出頻率偏差，并且因此會(huì)在這種偏差殘留的時(shí)候產(chǎn)生累積相位誤差。
減小這種頻率偏差和相應(yīng)的累積相位誤差的一種方法，可以是利用脈寬 調(diào)制(PWM)來(lái)將給定N比特DAC輸入的最低有效位(LSB)調(diào)制成時(shí)斷 時(shí)續(xù)(on and off )。從概念上講，PWM的目標(biāo)是通過(guò)調(diào)制LSB來(lái)有效地增 加DAC的精度，并相應(yīng)地增加電子器件的控制精度，使得施加到電子器件 上的控制電壓在某種意義上是DAC輸出電壓的加權(quán)平均值，其中DAC輸出 電壓與LSB為時(shí)斷時(shí)續(xù)的給定N比特DAC輸入相對(duì)應(yīng)。PWM可控制N比 特DAC輸入的LSB的占空比，使得期望數(shù)目(U)個(gè)"1"之后，有連續(xù)的 X-U個(gè)"0"，其中X指更新時(shí)間段內(nèi)或LSB調(diào)制時(shí)間段內(nèi)更新時(shí)鐘周期的 數(shù)目，U指小于或等于X的更新時(shí)鐘周期的數(shù)目。然后，DAC輸出電壓按 照N比特DAC輸入的函數(shù)發(fā)生變化，諸如當(dāng)LSB為"1"時(shí)DAC輸出電壓 為一個(gè)值，而在LSB為"0"時(shí)DAC輸出電壓為另一個(gè)值。
于器件的特性。例如，諸如VCXO的電子器件可被近似模擬成輸入電壓到 輸出頻率的映射與低通頻率響應(yīng)的組合。用于獲得輸出頻率的輸入控制電壓
利用PWM獲得的輸入控制電壓可能比沒(méi)有PWM情況下的輸入控制電壓更 接近于期望控制電壓。
然而，PWM方法可能并不會(huì)產(chǎn)生理想的系統(tǒng)性能。問(wèn)題是，由PWM
產(chǎn)生的一長(zhǎng)串u個(gè)"r和x-u個(gè)"o"可能會(huì)導(dǎo)致輸入控制電壓發(fā)生偏離 期望控制電壓的較大波動(dòng)。輸入控制電壓的這種波動(dòng)可能導(dǎo)致電子器件的輸出頻率發(fā)生偏離期望輸出頻率的較大重復(fù)性變化，而這種情況會(huì)降低實(shí)時(shí)應(yīng) 用和業(yè)務(wù)的性能。
為了解決這個(gè)缺陷，人們希望能提供這樣一種調(diào)制方法，這種調(diào)制方法 能有效地增加DAC的精度，并能相應(yīng)地增加電子器件的控制精度，而無(wú)需
產(chǎn)生可能會(huì)導(dǎo)致輸入控制電壓發(fā)生大的波動(dòng)的一長(zhǎng)串"1"和"0"。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種增加電子器件的控制精度的設(shè)備和方法。本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例包括基于第二組比特產(chǎn)生第 一組比特的擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊，該第二 組比特比第 一組比特大。擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊對(duì)第 一組比特的最低有效位
(LSB)進(jìn)行調(diào)制，這種調(diào)制基于包括LSB調(diào)制時(shí)間段和LSB調(diào)制占空比 的信息來(lái)進(jìn)行。擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊還對(duì)第一組比特的最低有效位進(jìn)行調(diào)制， 使得最低有效位在調(diào)制時(shí)間段中至少兩次從較高值轉(zhuǎn)變到較低值。本發(fā)明的 這個(gè)實(shí)施例還包括基于第 一組比特產(chǎn)生電子器件的模擬輸入信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn) 換模塊。


為了更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和目的，參考以下結(jié)合附圖作出的詳細(xì)描 述，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用擴(kuò)展脈沖調(diào)制控制電子器件的 輸出的閉環(huán)系統(tǒng)的邏輯框圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的由擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊針對(duì)13/32的 占空比產(chǎn)生的N比特?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換器輸入信號(hào)的最低有效位；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的代表擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊的邏輯電 路；以及
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的代表擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊的LSB發(fā) 生器邏輯功能塊的邏輯電路。
具體實(shí)施例方式
擴(kuò)展脈沖調(diào)制(SPM)通過(guò)調(diào)制DAC輸入的LSB而有效地增加了 DAC 的精度。SPM調(diào)制通過(guò)在X個(gè)更新時(shí)鐘周期的LSB調(diào)制時(shí)間段內(nèi)盡可能均勻地?cái)U(kuò)展U個(gè)"1",而不會(huì)使得U個(gè)連續(xù)的"1"之后跟隨有x-u個(gè)連續(xù)的 "0",來(lái)調(diào)制LSB。如果U的值大于等于2并小于等于X-2，其中X大于 等于4,則與PWM不同，SPM能確保在LSB調(diào)制時(shí)間段至少存在兩次從"l" 到"0"的LSB轉(zhuǎn)變。通過(guò)這種擴(kuò)展操作，與諸如PWM的調(diào)制方法相比， SPM能夠減少具有低通頻率響應(yīng)的電子器件(諸如VCXO)的輸入控制電 壓的波動(dòng)。應(yīng)注意，對(duì)于以上具體范圍以外的U和X的值，SPM，與PWM 相似，也會(huì)在LSB調(diào)制時(shí)間段產(chǎn)生少于兩個(gè)的從"1"到"0"的LSB轉(zhuǎn)變。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用SPM來(lái)控制電子器件的輸出 的閉環(huán)系統(tǒng)的邏輯框圖。處理模塊100可以是中央處理單元(CPU)、可編 程邏輯、或諸如專用集成電路(ASIC)的定制硬件。處理模塊100基于諸如 DAC模塊104和電子器件106的查找表和/或擬合曲線這樣的輸入來(lái)產(chǎn)生M 比特處理模塊輸出114。 DAC模塊104可與電子器件106相分離，或者DAC 模塊104可集成到電子器件106內(nèi)部。DAC模塊104的查找表和擬合曲線 可展示N比特DAC輸入118與DAC輸出電壓122的關(guān)系。電子器件106 的查找表和擬合曲線可為輸出映射IIO指定輸入電壓，該輸出映射110可展 示電子器件輸出130與輸入控制電壓124的關(guān)系。查找表和擬合曲線的子集 都可考慮各種環(huán)境因素，諸如周圍溫度、DAC模塊104和電子器件106的 溫度、高度、濕度、電子器件106經(jīng)歷的加速度和電子器件106的使用時(shí)間。 在一個(gè)實(shí)施例中，處理模塊100可通過(guò)基于溫度、電壓和/或頻率測(cè)量結(jié)果 112產(chǎn)生M比特處理模塊輸出114來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子器件106進(jìn)行的閉環(huán)控制， 其中溫度可在DAC才莫塊104和電子器件106處測(cè)量，電壓可在電子器件106 處測(cè)量，而頻率可在電子器件輸出130處測(cè)量。處理^^塊IOO還可考慮電路 的使用時(shí)間，其中電路的使用時(shí)間可代表電路已經(jīng)工作過(guò)的總的時(shí)間長(zhǎng)度， 或者自從最近一次上電后經(jīng)過(guò)的總的時(shí)間長(zhǎng)度。處理模塊100可利用指示 LSB調(diào)制時(shí)間段的信號(hào)116，來(lái)促進(jìn)處理模塊IOO對(duì)電路使用時(shí)間的跟蹤， 其中信號(hào)116可由SPM模塊102提供。處理模塊IOO可計(jì)算電子器件輸出 130與處理模塊IOO計(jì)算出的預(yù)測(cè)電子器件輸出之間的綜合相位誤差，并用 這種綜合相位誤差作為對(duì)電子器件106的閉環(huán)控制的一部分。在另一個(gè)實(shí)施 例中，處理模塊100可對(duì)電子器件106實(shí)施開(kāi)環(huán)控制，并且在產(chǎn)生M比特 處理模塊輸出114時(shí)不考慮溫度、電壓和/或頻率測(cè)量結(jié)果112。
SPM片莫塊102可利用各種方法更新N比特DAC輸入118,諸如在每個(gè)更新時(shí)鐘周期更新一次，或在改變N比特DAC輸入118時(shí)進(jìn)4亍更新。SPM 模塊102基于M比特處理模塊輸出114來(lái)產(chǎn)生N比特DAC輸入118,其中 M大于N。 SPM的結(jié)果可能是DAC模塊104的有效精度為M比特。
SPM模塊102可基于包括LSB調(diào)制時(shí)間段和LSB調(diào)制占空比的信息來(lái) 調(diào)制N比特DAC輸入118的LSB。 LSB調(diào)制時(shí)間段可以是預(yù)定的，或者可 由處理模塊100配置。在一個(gè)實(shí)施例中，LSB調(diào)制時(shí)間段可以是更新時(shí)鐘 120的X個(gè)周期，其中X等于2P， M等于N+P-1。在此實(shí)施例中，LSB可 在更新時(shí)鐘的邊沿上發(fā)生轉(zhuǎn)變。LSB調(diào)制占空比可由處理模塊IOO配置。在 一個(gè)實(shí)施例中，LSB調(diào)制時(shí)間段中的"1"的期望數(shù)目U，可一皮設(shè)置為M比 特處理模塊輸出114的P比特中包含的值Q。在此實(shí)施例中，LSB調(diào)制占空 比為U/X。
除LSB調(diào)制以外，SPM模塊102還可以同時(shí)調(diào)制LSB調(diào)制占空比。SPM 模塊102可在每個(gè)LSB調(diào)制時(shí)間段更新一次LSB調(diào)制占空比。在一個(gè)實(shí)施 例中，SPM模塊可在每個(gè)LSB調(diào)制時(shí)間段將"1"的數(shù)目U的值，在M比 特處理模塊輸出114的P比特中設(shè)置的值Q與Q+l的最低有效的P比特之 間切換(toggle) —次。占空比調(diào)制時(shí)間段可以是預(yù)定的，或者可由處理模 塊100配置。在一個(gè)實(shí)施例中，占空比調(diào)制時(shí)間段可以是K個(gè)LSB調(diào)制時(shí) 間段，其中K等于2L, M=N+P+L-1。在一個(gè)占空比調(diào)制時(shí)間^a中，對(duì)每個(gè) LSB調(diào)制時(shí)間段中的"1"的數(shù)目進(jìn)行切換的次數(shù)可以是在M比特處理模塊 輸出114的L比特中設(shè)置的值R。
DAC模塊104基于N比特DAC輸入118產(chǎn)生DAC輸出電壓122。DAC 輸出電壓122是電子器件106的實(shí)際模擬輸入電壓。電子器件106可具有由 低通濾波器108代表的低通頻率響應(yīng)。從概念上講，這表示電子器件106的 輸出130并不會(huì)為響應(yīng)DAC輸出電壓122的頻率十分高的變化而發(fā)生改變。 輸入控制電壓124代表經(jīng)過(guò)低通濾波的DAC輸出電壓122。輸入控制電壓 124的變化基于輸出映射110的輸入電壓，映射成電子器件輸出130的變化。
SPM通過(guò)將多個(gè)"1"盡可能均勻地分布在LSB調(diào)制時(shí)間段內(nèi)來(lái)維持N 比特DAC輸入信號(hào)118的期望占空比U/X，并可相應(yīng)地減小DAC輸出電壓 122的低頻頻譜。結(jié)果是，與使用PWM時(shí)相比，剩余的更高頻率的頻譜部 分可以更徹底地被電子器件106的低通濾波器特性108濾除掉，致使輸入控 制電壓更精確地逼近期望控制電壓，該期望控制電壓是在LSB調(diào)制時(shí)間段內(nèi)DAC輸出電壓的平均值。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的由SPM模塊針對(duì)13/32的占空比產(chǎn) 生的N比特DAC輸入信號(hào)的LSB。每個(gè)LSB調(diào)制時(shí)間段中的13個(gè)"1"被 近似均勻地分布在LSB調(diào)制時(shí)間段的32個(gè)更新時(shí)鐘周期內(nèi)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的代表SPM模塊102的邏輯電路。 M比特電壓值寄存器300可從處理模塊100接收源數(shù)據(jù)。在此實(shí)施例中， M=N+P+L-1，因此M比特電壓值寄存器300可被再分成N-1個(gè)高位比特、P 個(gè)中位比特和L個(gè)低位比特。L個(gè)低位比特的值，由信號(hào)320表示，可以是 R，即在一個(gè)占空比調(diào)制時(shí)間段內(nèi)對(duì)每個(gè)LSB調(diào)制時(shí)間段內(nèi)的"1"的個(gè)數(shù) 進(jìn)行切換的次數(shù)。L比特算數(shù)邏輯單元(ALU) 308可將信號(hào)320與信號(hào)322 相加，信號(hào)322是L比特寄存器306的內(nèi)容。信號(hào)338，代表ALU308的輸 出的最低L個(gè)比特，可存儲(chǔ)在L比特寄存器306中作為累加值。ALU 308 的相加操作的進(jìn)位可由信號(hào)326來(lái)代表。ALU308的相加操作可在代表LSB 調(diào)制時(shí)間段的信號(hào)116觸發(fā)的時(shí)候發(fā)生，諸如在信號(hào)116的上升沿出現(xiàn)時(shí)發(fā) 生。
信號(hào)326在"1"和"0"之間的變化可代表被用于對(duì)中間P個(gè)比特位中 的值Q進(jìn)行調(diào)制的值，其中中間P個(gè)比特為由信號(hào)324來(lái)代表。P比特的 ALU310可通過(guò)將信號(hào)324與信號(hào)326相加來(lái)執(zhí)行這種調(diào)制。信號(hào)322， ALU 310輸出的最低有效P個(gè)比特可被提供給LSB發(fā)生器304。信號(hào)332可代表 U, LSB調(diào)制時(shí)間段中的"1"的期望數(shù)目，在此實(shí)施例中為更新時(shí)鐘120 的X-2P個(gè)周期。LSB發(fā)生器304可將信號(hào)332和更新時(shí)鐘120當(dāng)作輸入， 并可產(chǎn)生包括信號(hào)116和信號(hào)336的輸出，其中信號(hào)116代表LSB調(diào)制時(shí)間 段，信號(hào)336代表DAC模塊104的N比特DAC輸入118的LSB的值。ALU 310的相加操作的進(jìn)位可由信號(hào)330代表。ALU 310的相加操作可在由信號(hào) 324或信號(hào)326的變化進(jìn)行觸發(fā)的時(shí)候發(fā)生。
信號(hào)330在"1"和"0"之間的變化可代表(N-l)比特的ALU312可 向高位的N-l個(gè)比特添加的值，其中高位的N-l個(gè)比特可由信號(hào)328來(lái)代表。 當(dāng)對(duì)LSB調(diào)制占空比的調(diào)制使Q+1超過(guò)了能由P個(gè)比特表示的值時(shí)，信號(hào) 330可以是'T，。在此實(shí)施例中，當(dāng)Q=2P-1時(shí)并且當(dāng)信號(hào)326為"1"時(shí)， 信號(hào)330可以是"1"，致使信號(hào)332， U,變成全"0"。和的最低有效的N-1 個(gè)比特，可代表DAC模塊104的N比特DAC輸入118的N-l個(gè)最高有效118可存儲(chǔ)在DAC值寄存器350中。在高位的N-l 比特全是"1"的情況下，可用于防止N比特DAC輸入118的高位N-l個(gè) 比特翻轉(zhuǎn)的一種方法，是使信號(hào)328繞過(guò)ALU 312而直接連到N比特DAC 輸入118的高位N-1個(gè)比特。
在一個(gè)實(shí)施例中，可并行地向DAC值寄存器350加載。在另一個(gè)實(shí)施 例中，可通過(guò)利用足夠快的時(shí)鐘對(duì)DAC值寄存器350的N比特進(jìn)行移位， 來(lái)串行地向DAC值寄存器350加載，其中該時(shí)鐘足夠快從而確保能在一個(gè) 更新時(shí)鐘周期內(nèi)向DAC值寄存器350完成加載。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的代表SPM模塊102的LSB發(fā)生器 邏輯功能塊304的邏輯電路?？赏ㄟ^(guò)利用P比特ALU 400在更新時(shí)鐘120 的每個(gè)周期處連續(xù)地向代表累加器420內(nèi)容的信號(hào)410添加由信號(hào)332代表 的U，來(lái)更新P比特寬的累加器420。 ALU 400的進(jìn)位可以是信號(hào)336，圖 3中的N比特DAC輸入118的LSB。在此實(shí)施例中，在更新時(shí)鐘120的第 n個(gè)周期處，信號(hào)336的值可用值L。來(lái)代表。ALU400的輸出的最低有效的 P個(gè)比特可由信號(hào)404來(lái)代表，該信號(hào)在更新時(shí)鐘120的第n個(gè)周期處的值 為Gn。信號(hào)404可用于更新累加器420。 G。和Ln可在數(shù)學(xué)上表示為 Gn= ( Gn—!+U) mod X; Ln= (( Gn mod X) < U)
當(dāng)(GnmodX)小于U時(shí)，U的值為T。
在此實(shí)施例中，也可通過(guò)利用P比特ALU 402在更新時(shí)鐘120的每個(gè) 周期處連續(xù)地向代表累加器422的內(nèi)容的信號(hào)414添加"1"，來(lái)更新P比特 寬的累加器422。 ALU402的進(jìn)位可以是代表LSB調(diào)制時(shí)間段的信號(hào)116。 在此實(shí)施例中，信號(hào)116在更新時(shí)鐘120的第n個(gè)周期處的值可用值Period (時(shí)間段)來(lái)代表。ALU 402的輸出的最低有效的P個(gè)比特可用信號(hào)406來(lái) 代表，該信號(hào)406在更新時(shí)鐘120的第n個(gè)周期處的值為Pn。信號(hào)406可被 用于更新累加器422。 Period和Pn可在數(shù)學(xué)上表示為 Pn=(Pn-i+l)modX Period=(Pn= = 0) 當(dāng)Pn等于0時(shí)，Period的值為"1"。
在此實(shí)施例中，X (在LSB調(diào)制時(shí)間段中更新LSB的次數(shù))大于0并 且是2的冪，例如，2P，因此模X函數(shù)僅僅是P比特寄存器。上述規(guī)則可導(dǎo)致信號(hào)336 (圖3中N比特DAC輸入118的LSB )具有在LSB調(diào)制時(shí)間段 內(nèi)近似均勻地間隔開(kāi)的U個(gè)1。 LSB發(fā)生器還可以在每個(gè)LSB調(diào)制時(shí)間段 輸出一個(gè)Period脈沖。
根據(jù)以上描述，可以看出，描述了一種利用擴(kuò)展脈沖調(diào)制來(lái)增加電子器 件的控制精度的設(shè)備和方法。以上描述，出于解釋的目的，利用具體術(shù)語(yǔ)來(lái) 提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例也可以為其他具 體形式，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神或其本質(zhì)特征。所描述的實(shí)施例并不旨在 為排他性的，或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開(kāi)的確切形式；顯然，考慮到以上教導(dǎo)， 可作出許多修改和變動(dòng)。因此，本文公開(kāi)的實(shí)施例從所有方面來(lái)看都是說(shuō)明 性的而非限制性的。實(shí)施例被選擇和描述成，以便能對(duì)本發(fā)明的原理和其實(shí) 際應(yīng)用作出最好的解釋，因此實(shí)施例使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地利用本發(fā) 明，具有不同變型例的各個(gè)實(shí)施例適于預(yù)期的特定用途。以下權(quán)利要求與其 等效物限定了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種增加電子器件的控制精度的設(shè)備，包括基于第二組比特產(chǎn)生第一組比特的擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊，其中所述第二組比特比所述第一組比特大，并且其中所述擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊對(duì)所述第一組比特的最低有效位執(zhí)行第一調(diào)制操作，該第一調(diào)制操作基于包括所述第一調(diào)制操作的時(shí)間段和所述第一調(diào)制操作的占空比的信息來(lái)進(jìn)行，并且其中所述最低有效位在所述第一調(diào)制操作的時(shí)間段內(nèi)至少兩次從高值轉(zhuǎn)變到低值，并且其中所述電子器件的控制信號(hào)輸入是基于所述第一組比特確定的。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述最低有效位在更新時(shí)鐘的邊沿處 發(fā)生轉(zhuǎn)變，并且其中在所述第 一調(diào)制操作的時(shí)間段內(nèi)的更新時(shí)鐘周期的數(shù)目 是2的冪。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述電子器件的控制信號(hào)輸入是數(shù)模 轉(zhuǎn)換模塊的模擬信號(hào)輸出。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊在每個(gè)更新時(shí)鐘周 期被更新一次。
5. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊在所述第一組比特 改變時(shí)纟皮更新。
6. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，還包括產(chǎn)生第二組比特的處理模塊。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述處理模塊利用開(kāi)環(huán)控制來(lái)產(chǎn)生所 述第二組比特。
8. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述處理模塊利用閉環(huán)控制來(lái)產(chǎn)生所 述第二組比特。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述閉環(huán)處理模塊基于溫度測(cè)量結(jié)果、電壓測(cè)量結(jié)果、頻率測(cè)量結(jié)果和電路使用時(shí)間測(cè)量結(jié)果中的至少一個(gè)來(lái) 產(chǎn)生所述第二組比特。
10. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊對(duì)所述第一 調(diào)制操作的占空比執(zhí)行第二調(diào)制操作，該第二調(diào)制操作基于包括第二調(diào)制操 作的時(shí)間段和第二調(diào)制操作的占空比的信息來(lái)進(jìn)行。
11. 如權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其中所述處理模塊配置所述第一調(diào)制操作的時(shí)間段和所述第二調(diào)制操作的時(shí)間段。
12. —種增加電子器件的控制精度的方法，包括基于第二組比特產(chǎn)生第一組比特，其中所述第二組比特比所述第一組比 特大，并且其中產(chǎn)生所述第一組比特的步驟包括對(duì)所述第一組比特的最低有 效位執(zhí)行第 一調(diào)制操作，該第 一調(diào)制操作基于包括所述第 一調(diào)制操作的時(shí)間 段和所述第一調(diào)制操作的占空比的信息來(lái)進(jìn)行，并且其中所述最低有效位在 所述第 一調(diào)制操作的時(shí)間段內(nèi)至少兩次從高值轉(zhuǎn)變到低值，并且其中所述電 子器件的控制信號(hào)輸入是基于所述第一組比特確定的。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述最低有效位在更新時(shí)鐘的邊沿 處發(fā)生轉(zhuǎn)變，并且其中在所述第一調(diào)制操作的時(shí)間段內(nèi)的更新時(shí)鐘周期的數(shù) 目是2的冪。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述電子器件的控制信號(hào)輸入是數(shù) 模轉(zhuǎn)換模塊的模擬信號(hào)輸出。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括產(chǎn)生所述第二組比特。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中產(chǎn)生所述第二組比特的步驟是通過(guò) 開(kāi)環(huán)控制來(lái)進(jìn)行的。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中產(chǎn)生所述第二組比特的步驟是通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)進(jìn)行的。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中產(chǎn)生所述第二組比特的步驟是基于 溫度測(cè)量結(jié)果、電壓測(cè)量結(jié)果、頻率測(cè)量結(jié)果和電路使用時(shí)間測(cè)量結(jié)果中的 至少一個(gè)來(lái)進(jìn)行的。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中產(chǎn)生所述第一組比特的步驟包括對(duì)所述第一調(diào)制操作的占空比執(zhí)行第二調(diào)制操作，該第二調(diào)制操作基于包括所 述第二調(diào)制操作的時(shí)間段和所述第二調(diào)制操作的占空比的信息來(lái)進(jìn)行。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括配置所述第一調(diào)制操作的時(shí)間段 和所述第二調(diào)制操作的時(shí)間段。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種增加電子器件的控制精度的設(shè)備和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括基于第二組比特(300)產(chǎn)生第一組比特(334，336)的擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊(300，308，310，312)，該第二組比特(300)比第一組比特(334，336)大。擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊對(duì)第一組比特(334，336)的最低有效位(LSB)(336)進(jìn)行調(diào)制(304)，這種LSB調(diào)制基于包括LSB調(diào)制時(shí)間段和LSB調(diào)制占空比的信息來(lái)進(jìn)行。擴(kuò)展脈沖調(diào)制模塊還對(duì)第一組比特(334，336)的最低有效位(336)進(jìn)行調(diào)制(304)，使得最低有效位(336)在調(diào)制時(shí)間段中至少兩次從較高值轉(zhuǎn)變到較低值。本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例還包括基于第一組比特產(chǎn)生電子器件的模擬輸入信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(104)。
文檔編號(hào)H03M1/66GK101553986SQ200780036484
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者查爾斯·F·巴里, 天 沈, 豐 潘, 米納克什·S·薩布拉瑪尼恩, 里德·A·帕克 申請(qǐng)人:卓越電信股份有限公司