本申請要求題為“RECONFIGURABLE FRACTIONAL DIVIDER”且在2014年5月28日提交美國臨時申請序號62/004,095以及題為“RECONFIGURABLE FRACTIONAL DIVIDER”且在2014年9月16日提交的美國專利申請?zhí)?4/488,248的權益，這些申請被整體地通過引用明確地結合到本文中。

技術領域

本文公開的各種示例性實施例一般地涉及電子電路。特別地，各種實施例涉及用于頻率信號的邏輯電路。

背景技術：

各種電子設備使用諸如電壓控制振蕩器(VCO)的振蕩器來生成用于各種電路的期望頻率。例如，無線設備可以采用電壓控制振蕩器來產(chǎn)生被用來調制數(shù)據(jù)以便通過特定載波發(fā)送和接收的目標頻率。

在某些情況下，無線設備使用一個或多個分頻器來將輸入頻率信號(諸如由晶體振蕩器生成的高頻時鐘信號)修改成目標頻率。設備可以將各種邏輯分頻器電路級聯(lián)以便使用期望的因子來產(chǎn)生處于指定頻率的輸出信號。某些邏輯塊(諸如三分頻電路)在內(nèi)部包括幫助使輸出信號穩(wěn)定的反饋環(huán)路。然而，某些邏輯電路(諸如倍加器(x2倍頻器))是在沒有內(nèi)部反饋的情況下構造的。當結合產(chǎn)生“1.5分頻”電路使用時，在具有其它邏輯組件的反饋環(huán)路中可不包括二倍器。在邏輯電路中的其它組件的反饋環(huán)路外面使用二倍器可以導致輸出信號中的不想要的變化，因為二倍器中的變化可以直接地影響輸出信號。

鑒于前述內(nèi)容，使用穩(wěn)定的分頻器將是期望的。特別地，使用接收反饋以使輸出信號穩(wěn)定的分頻器和倍頻器電路將是期望的。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)對改善的分頻器電路的目前需要，提出了各種示例性實施例的簡要概述。在以下概述中可進行此類簡化和省略，其意圖突出顯示并介紹各種示例性實施例的某些方面，而不限制本發(fā)明的范圍。在以后的小節(jié)中將是適合于允許本領域的技術人員完成和使用本發(fā)明概念的優(yōu)選示例性實施例的詳細描述。

提供了可重配置的分頻器電路的各方面?？芍嘏渲玫姆诸l器可以包括被配置成接收輸入信號的分頻器。分頻器還可以包括被配置成接收由分頻器產(chǎn)生的分頻后信號的延遲電路。分頻器還可以包括倍頻器，其被配置成基于由延遲電路產(chǎn)生的延遲信號而產(chǎn)生輸出信號，其中延遲電路被配置成接收輸出信號。

應顯而易見的是，以這種方式，各種示例性實施例使得能夠實現(xiàn)改善的分頻器電路。特別地，通過向分頻器電路的反饋環(huán)路中結合倍頻器電路，分頻器電路可以使輸出信號穩(wěn)定。此外，控制電路和可調電容器的使用可以增加使用分頻器電路的頻率合成器的頻率調諧范圍。

附圖說明

為了更好地理解各種示例性實施例，對附圖進行參考，在所述附圖中：

圖1圖示出與無線通信系統(tǒng)通信的無線設備；

圖2圖示出對目標頻率采用頻率合成器的示例性無線收發(fā)機；

圖3圖示出用于輸入頻率的示例性分頻器系統(tǒng)；

圖4圖示出用于輸入頻率的示例性分頻器電路；

圖5圖示出用于正交輸出頻率的另一示例性分頻器系統(tǒng)；

圖6圖示出用于正交輸出頻率的示例性分頻器電路；

圖7A圖示出用于二倍頻電路的分頻器系統(tǒng)中的示例性倍頻器電路；

圖7B圖示出分頻器系統(tǒng)中的另一示例性倍頻器電路；

圖8圖示出用于各級分頻器電路的時序圖；以及

圖9圖示出用于使用分頻器來產(chǎn)生輸出頻率的示例性方法。

具體實施方式

下面結合附圖闡述的詳細描述意圖作為本發(fā)明的各種示例性實施例的描述，并且并不意圖表示可以在其中實施本發(fā)明的僅有實施例。詳細描述出于提供本發(fā)明的透徹理解的目的而包括特定細節(jié)。然而，對于本領域的技術人員而言將顯而易見的是可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實施本發(fā)明。在某些情況下，以框圖形式示出了眾所周知的結構和組件以便避免使本發(fā)明的概念含糊難懂。簡稱及其它描述性術語僅僅是為了方便和明了起見而使用的，并且并不意圖限制本發(fā)明的范圍。

下面結合附圖而闡述的詳細描述意圖作為各種配置的描述，而不意圖表示可以在其中實施本文所述概念的僅有配置。詳細描述出于提供各種概念的透徹理解的目的而包括特定細節(jié)。然而，對于本領域的技術人員而言將顯而易見的是可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實施這些概念。在某些情況下，以框圖形式示出了眾所周知的結構和組件以便避免使此類概念含糊難懂。術語“示例性”在本文中用來意指“充當示例、實例或圖示”。在本文中描述為“示例性”的任何設計不一定要理解為相比于其它設計而言是優(yōu)選或有利的。

現(xiàn)在將參考各種裝置和方法提出電信系統(tǒng)的多個方面。將用各種塊、模塊、組件、電路、步驟、過程、算法等(統(tǒng)稱為“元件”)在以下詳細描述中描述并在附圖中圖示出這些裝置和方法?？墒褂秒娮佑布?、計算機軟件或其任何組合來實現(xiàn)這些元件。此類元件被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于施加于整個系統(tǒng)的特定應用和設計約束。

舉例來說，可用包括一個或多個處理器的“處理系統(tǒng)”來實現(xiàn)元件或元件的任何部分或元件的任何組合。處理器的示例包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)、狀態(tài)機、門邏輯、分立硬件電路以及被配置成執(zhí)行遍及本公開描述的各種功能的其它適當硬件。處理系統(tǒng)中的一個或多個處理器可執(zhí)行軟件。應將軟件寬泛地理解成意指指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應用程序、軟件應用程序、軟件包、例程、子例程、對象、可執(zhí)行指令、執(zhí)行線程、過程、功能等，無論是被稱為軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言還是其它的。

因此，在一個或多個示例性實施例中，可用硬件、軟件、固件或其任何組合來實現(xiàn)所述功能。如果用軟件實現(xiàn)，可以將功能存儲在計算機可讀介質上或者編碼為其上面的一個或多個指令或代碼。計算機可讀介質包括計算機存儲介質。存儲介質可以是可以被計算機訪問的任何可用介質。以示例而非限制的方式，此類計算機可讀介質可以包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦可編程存儲器(EEPROM)、緊湊式磁盤(CD)ROM(CD-ROM)或其它光盤儲存器、磁盤儲存器或其它磁存儲設備，或者可以用來以指令或數(shù)據(jù)結構的形式承載或存儲期望的程序代碼且可以被計算機訪問的任何其它介質。如本文所使用的磁碟和磁盤包括CD、激光磁盤、光盤、數(shù)字多功能磁盤(DVD)以及軟盤，其中磁碟通常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而磁盤通常用激光來光學再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上的組合也應被包括在計算機可讀介質的范圍內(nèi)。

單詞“示例性”在本文中用來意指充當示例、實例或圖示。在本文中描述為“示例性”的任何實施例不一定要理解為相比于其它實施例而言是優(yōu)選或有利的。同樣地，裝置、電路或方法的術語“實施例”不要求本發(fā)明的所有實施例包括所述組件、結構、特征、功能、過程、優(yōu)點、益處或操作模式。

術語“連接”、“耦合”或其任何變體意指兩個或更多元件之間的直接或間接的任何連接或耦合，并且可以涵蓋被“連接”或“耦合”在一起的兩個元件之間的一個或多個中間元件的存在。元件之間的耦合或連接可以是物理的、邏輯的或其組合。如本文所使用，可以將兩個元件視為通過使用一個或多個導線、電纜和/或打印電連接以及通過使用電磁能而被“連接”或“耦合”在一起，所述電磁能諸如具有在射頻范圍、微波區(qū)和光學(可見和不可見兩者)區(qū)內(nèi)的波長的電磁能，作為多個非限制性且非窮舉性示例。

使用諸如“第一”、“第二”等對本文中的元件的任何參考一般地并不限制那些元件的數(shù)量或順序。相反地，這些命名在本文中被用作區(qū)別兩個或更多元件或元件的實例的常規(guī)方法。因此，對第一和第二元件的參考并不意味著只能采用兩個元件或者第一元件必須在第二元件之前發(fā)生或出現(xiàn)。

如本文所使用的術語“包括”和/或“包含”當在本文中使用時指定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的存在或添加。

現(xiàn)在將提出用于優(yōu)化可重配置的分頻器的電路的各種方面。然而，如本領域的技術人員將很容易認識到的，可以將此類方面擴展至其它電路配置和設備。因此，對用于同步化無線設備內(nèi)的用于分頻器布置或任何組件、結構、特征、功能或過程的特定應用的所有參考僅僅意圖舉例說明電子硬件的示例性方面，要理解的是此類方面可以具有寬泛的應用差別。

可使用具有已安裝分頻器的硬件的各種實施例，諸如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、臺式計算機、膝上型計算機、掌上型計算機、平板計算機、機頂盒、導航設備、工作站、游戲控制臺、媒體播放器或任何其它適當設備。

圖1圖示出與不同無線通信系統(tǒng)通信的無線設備。圖1是圖示出與不同無線通信系統(tǒng)120、122通信的無線設備110的圖100。無線設備110可以經(jīng)由指定頻率下的載波將分頻器用于通信；頻率合成器和分頻器的其它用途是本領域的技術人員所已知的。

無線系統(tǒng)120、122每個可以是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)系統(tǒng)、長期演進(LTE)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)或某個其它無線系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA 1X或cdma2000、時分同步碼分多址(TD-SCDMA)或CDMA的某個其它版本。TD-SCDMA也稱為通用陸地無線電接入(UTRA)時分雙工(TDD)1.28Mcps選項或低芯片速率(LCR)。LTE支持頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)兩者。例如，無線系統(tǒng)120可以是GSM系統(tǒng)，并且無線系統(tǒng)122可以是WCDMA系統(tǒng)。作為另一示例，無線系統(tǒng)120可以是LTE系統(tǒng)，并且無線系統(tǒng)122可以是CDMA系統(tǒng)。

為了簡單起見，圖100示出了包括一個基站130和一個系統(tǒng)控制器140的無線系統(tǒng)120以及包括一個基站132和一個系統(tǒng)控制器142的無線系統(tǒng)122。一般地，每個無線系統(tǒng)120、122可以包括任何數(shù)目的基站和任何一組網(wǎng)絡實體。每個基站130、132可支持用于基站的覆蓋范圍內(nèi)的無線設備的通信?；?30、132也可以稱為節(jié)點B、演進節(jié)點B(eNB)、接入點、收發(fā)基站、無線電基站、無線電收發(fā)機、收發(fā)機功能、基本服務集(BSS)、擴展服務集(ESS)或某個其它適當技術。無線設備110也可以稱為用戶設備(UE)、移動設備、遠程設備、無線設備、無線通信設備、站點、移動站、訂戶站、移動訂戶站、終端、移動終端、遠程終端、無線終端、訪問終端、客戶端、移動客戶端、移動單元、訂戶單元、無線單元、遠程單元、手機、用戶代理或某個其它適當術語。無線設備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板電腦、無線調制解調器、個人數(shù)字助理(PDA)、手持設備、膝上型計算機、智能本、上網(wǎng)本、無繩電話、無線本地環(huán)路(WLL)站或某個其它類似功能設備。

無線設備110可能能夠與無線系統(tǒng)120和/或122通信。無線設備110還可能能夠從廣播站(諸如廣播站134)接收信號。無線設備110還可能能夠從一個或多個全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)中的衛(wèi)星(諸如衛(wèi)星150)接收信號。無線設備110可支持用于無線通信的一個或多個無線電技術，諸如GSM、WCDMA、cdma2000、LTE、802.11等。術語“無線電技術”、“無線電接入技術”、“空中接口”和“標準”可以被互換地使用。

無線設備110可經(jīng)由下行鏈路和上行鏈路與無線系統(tǒng)中的基站通信。下行鏈路(或前向鏈路)指的是從基站到無線設備的通信鏈路，并且上行鏈路(或反向鏈路)指的是從無線設備到基站的通信鏈路。無線系統(tǒng)可利用TDD和/或FDD。針對TDD，下行鏈路和上行鏈路可共享相同頻率，并且可以在不同時間段中在同一頻率上發(fā)送下行鏈路傳輸和上行鏈路傳輸。針對FDD，下行鏈路和上行鏈路被分配單獨的頻率?？梢栽谝粋€頻率上發(fā)送下行鏈路傳輸，并且可以在另一頻率上發(fā)送上行鏈路傳輸。支持TDD的某些示例性無線電技術包括GSM、LTE以及TD-SCDMA。支持FDD的某些示例性無線電技術包括WCDMA、cdma2000以及LTE。

圖2是諸如無線設備110之類的示例性無線設備的框圖200。無線設備包括數(shù)據(jù)處理器/控制器210、收發(fā)機222以及天線290。數(shù)據(jù)處理器/控制器210可以稱為處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)可以包括數(shù)據(jù)處理器/控制器210或數(shù)據(jù)處理器/控制器210和存儲器216兩者。收發(fā)機222包括支持雙向通信的發(fā)射機220和接收機250?？梢杂贸獠罴軜嫽蛑苯愚D換架構來實現(xiàn)發(fā)射機220和/或接收機250。在超外差架構中，在多個級中將信號在RF與基帶之間進行頻率轉換，例如在一個級中從RF至中頻(RF)，并且然后在用于接收機的另一級中從IF至基帶。在也稱為零IF架構的直接轉換架構中，在一個級中將信號在RF與基帶之間進行頻率轉換。超外差和直接轉換架構可使用不同的電路塊和/或具有不同的要求。在圖2中所示的示例性設計中，發(fā)射機220和接收機250是用直接轉換架構實現(xiàn)的。

在發(fā)送路徑中，數(shù)據(jù)處理器/控制器210可處理(例如，編碼并調制)要發(fā)送的數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)提供給數(shù)模轉換器(DAC)230。DAC 230將數(shù)字輸入信號轉換成模擬輸出信號。模擬輸出信號被提供給發(fā)送(TX)基帶(低通)濾波器232，其可對模擬輸出信號進行濾波以去除由DAC 230的在先數(shù)模轉換引起的圖像。放大器(amp)234可以將來自TX基帶濾波器232的信號放大并提供已放大基帶信號。向上轉換器(混頻器)236可從TX LO信號發(fā)生器276接收已放大基帶信號和TX LO信號。向上轉換器236可以將已放大基帶信號與TX LO信號一起進行向上轉換并提供向上轉換信號。濾波器238可以將該向上轉換信號濾波以去除由頻率向上轉換引起的圖像。功率放大器(PA)240可以將來自濾波器238的已濾波RF信號放大以獲得期望的輸出功率水平并提供輸出RF信號?？赏ㄟ^雙工器/開關共用器(switchplexer)264來路由輸出RF信號。

針對FDD，發(fā)射機220和接收機250可以被耦合到雙工器264，其可以包括用于發(fā)射機220的TX濾波器和用于接收機250的接收(RX)濾波器。TX濾波器可對輸出RF信號進行濾波以使發(fā)送波段中的信號分量通過并使接收波段中的信號分量衰減。針對TDD，發(fā)射機220和接收機250可以被耦合到開關共用器264。開關共用器264可以在上行鏈路時間間隔期間將來自發(fā)射機220的輸出RF信號傳遞至天線290。針對FDD和TDD兩者，雙工器/開關共用器264可以將輸出RF信號提供給天線290以便經(jīng)由無線信道傳輸。

在接收路徑中，天線290可接收由基站和/或其它發(fā)射機站發(fā)送的信號，并且可提供接收到的RF信號。可通過雙工器/開關共用器264來路由接收到的RF信號。針對FDD，雙工器264內(nèi)的RX濾波器可對接收到的RF信號進行濾波以使接收波段中的信號分量通過并使發(fā)送波段中的信號分量衰減。針對TDD，開關共用器264可以在下行鏈路時間間隔期間將從天線290接收到的RF信號傳遞至接收機250。針對FDD和TDD兩者，雙工器/開關共用器264可以將接收到的RF信號提供給接收機250。

在接收機250內(nèi)，接收到的RF信號可以被低噪聲放大器(LNA)252放大并被濾波器254濾波以獲得輸入RF信號。向下轉換器(混頻器)256可從RX LO信號發(fā)生器286接收輸入RF信號和RX LO信號。向下轉換器256可以將輸入RF信號與RX LO信號一起向下轉換并提供向下轉換信號。向下轉換信號可以被放大器258放大并進一步被RX基帶(低通)濾波器260濾波以獲得模擬輸入信號。該模擬輸入信號被提供給模數(shù)轉換器(ADC)262。ADC 262將模擬輸入信號轉換成數(shù)字輸出信號。該數(shù)字輸出信號被提供給數(shù)據(jù)處理器/控制器210。

TX頻率合成器270可以包括TX鎖相環(huán)路(PLL)272和VCO 274。VCO 274可以在期望頻率下生成TX VCO信號。TX PLL 272可從數(shù)據(jù)處理器/控制器210接收時序信息并生成用于VCO 274的控制信號。控制信號可調整VCO 274的頻率和/或相位以獲得用于TX VCO信號的期望頻率。TX頻率合成器270將TX VCO信號提供給TX LO信號發(fā)生器276。TX LO信號發(fā)生器可基于從TX頻率合成器270接收到的TX VCO信號而生成TX LO信號。

RX頻率合成器280可以包括RX PLL 282和VCO 284。VCO 284可以在期望頻率下生成RX VCO信號。RX PLL 282可從數(shù)據(jù)處理器/控制器210接收時序信息并生成用于VCO 284的控制信號?？刂菩盘柨烧{整VCO 284的頻率和/或相位以獲得用于RX VCO信號的期望頻率。RX頻率合成器280將RX VCO信號提供給RX LO信號發(fā)生器286。RX LO信號發(fā)生器可基于從RX頻率合成器280接收到的RX VCO信號而生成RX LO信號。

LO信號發(fā)生器276、286每個可以包括分頻器、緩沖器等。如果LO信號發(fā)生器276、286分別地對由TX頻率合成器270和RX頻率合成器280提供的頻率進行分頻，則可以將該LO信號發(fā)生器276、286稱為分頻器。PLL 272、282每個可以包括相位/頻率檢測器、環(huán)路濾波器、充電泵、分頻器等。每個VCO信號和每個LO信號可以是具有特定基頻的周期性信號。來自LO發(fā)生器276、286的TX LO信號和RX LO信號可以具有用于TDD的相同頻率或用于FDD的不同頻率。來自VCO 274、284的TX VCO信號和RX VCO信號可以具有相同頻率(例如，針對TDD)或不同頻率(例如，針對FDD或TDD)。

發(fā)射機220和接收機250中的信號的調節(jié)可由放大器、濾波器、向上轉換器、向下轉換器等的一個或多個級執(zhí)行。這些電路可以被與圖2中所示的配置不同地布置。此外，還可使用圖2中未示出的其它電路在發(fā)射機220和接收機250中調節(jié)信號。例如，阻抗匹配電路可位于PA 240的輸出處、LNA 252的輸入處、天線290與雙工器/開關共用器264之間等。還可省略圖2中的某些電路。例如，可省略濾波器238和/或濾波器254?？梢栽谝粋€或多個模擬集成電路(IC)、RF IC(RFIC)、混頻信號IC等上實現(xiàn)收發(fā)機222的全部或一部分。例如，可以在RFIC上實現(xiàn)到發(fā)射機220中的PA 240的TX基帶濾波器232、到接收機250中的RX基帶濾波器260的LNA 252、PLL 272、282、VCO 274、284以及LO信號發(fā)生器276、286。還可以在單獨的IC或電路模塊上實現(xiàn)PA 240和可能的其它電路。

數(shù)據(jù)處理器/控制器210可執(zhí)行用于無線設備的各種功能。例如，數(shù)據(jù)處理器/控制器210可執(zhí)行用于經(jīng)由發(fā)射機220來發(fā)送且經(jīng)由接收機250來接收的數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)處理器/控制器210可控制發(fā)射機220和接收機250內(nèi)的各種電路的操作。存儲器212和/或存儲器216可存儲用于數(shù)據(jù)處理器/控制器210的程序代碼和數(shù)據(jù)。存儲器可以在數(shù)據(jù)處理器/控制器210(例如，存儲器212)內(nèi)部或者在數(shù)據(jù)處理器/控制器210(例如，存儲器216)外部?？梢詫⒋鎯ζ鞣Q為計算機可讀介質。振蕩器214可以在特定頻率下生成VCO信號。時鐘發(fā)生器218可從振蕩器214接收VCO信號，并且可生成用于數(shù)據(jù)處理器/控制器210內(nèi)的各種模塊的時鐘信號?？梢栽谝粋€或多個專用集成電路(ASIC)和/或其它IC上實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理器/控制器210。

圖3圖示出用于輸入頻率的示例性分頻器系統(tǒng)。分頻器系統(tǒng)300可以例如被頻率合成器270和/或RX頻率合成器280用來從各VCO 274、284接收到的信號中產(chǎn)生目標頻率信號。分頻器系統(tǒng)300可以包括分頻器301、控制電路303、倍頻器電路305以及延遲電路307。在某些實施例中，分頻器系統(tǒng)300可以包括附加邏輯電路，諸如附加分頻器和/或倍頻器電路。分頻器系統(tǒng)300可以接收輸入頻率信號并產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的頻率是輸入信號的分數(shù)；可基于在各分頻器電路301和倍頻器電路305中使用的數(shù)字來確定該分數(shù)。

分頻器電路301可以是接收輸入頻率信號和控制信號311以產(chǎn)生用于控制電路303和延遲電路307的分頻后信號的整數(shù)分頻器電路。在某些實施例中，分頻器電路301可以從處理器/控制器210接收控制信號311。分頻器電路301可以是整數(shù)分頻器，即“N分頻”(DIV/N)電路，其中N＝1、2、…。在某些實施例中，分頻器電路301是奇數(shù)分頻器(例如，N＝3、5、7、11)。分頻器電路301可以生成分頻后信號，其頻率是輸入頻率的分數(shù)(f_d＝f_i/N)。

倍頻器電路305可以是從控制電路303和/或延遲電路307接收輸入頻率以產(chǎn)生被發(fā)送到外部電路的輸出頻率的整數(shù)倍頻器電路；輸出頻率還被發(fā)送到作為反饋環(huán)路的一部分的延遲電路307。倍頻器電路305可以是整數(shù)倍頻器，即“Y倍頻”(xY)電路，其中Y＝1、2、...。在某些實施例中，倍頻器電路305是偶數(shù)倍頻器(例如，Y＝2、4、6、8)。倍頻器電路305可以產(chǎn)生倍頻信號，其頻率是輸入頻率的倍數(shù)(f_o＝f_i*Y)。

延遲電路307可以是從分頻器301和/或倍頻器305接收輸入信號并產(chǎn)生用于倍頻器電路305的等價延遲信號的邏輯電路。延遲電路307可以被分頻器電路300和/或無線設備200用于輸入頻率信號的相位旋轉。在某些實施例中，如將相對于圖4討論的，在延遲電路307與倍頻器電路305之間的反饋環(huán)路中使用來自分頻器301和倍頻器305兩者的輸入信號。

控制電路303可以被分頻器系統(tǒng)300用來重配置被用來修改輸出信號的頻率的分數(shù)因子?？刂齐娐?03可以包括一個或多個開關以將分頻器電路301的輸出連接到倍頻器電路305的輸入。在某些實施例中，控制電路303可以從處理器/控制器210接收因子控制信號313以將來自分頻器電路301的輸出信號經(jīng)由控制電路303連接到倍頻器電路305的輸入。在一個狀態(tài)下，分頻器系統(tǒng)300可以產(chǎn)生包括分頻后信號的輸出信號(即f_o＝f_d＝f_i/N)。在另一狀態(tài)下，分頻器系統(tǒng)300可以產(chǎn)生輸出信號，其是分頻器電路301和倍頻器電路305兩者的輸出(即，f_o＝f_i*(Y/N))。

圖4圖示出用于輸入頻率的示例性分頻器電路。分頻器電路400可以是圖3的分頻器系統(tǒng)300的示例性電路實施方式，并且可以被用來產(chǎn)生輸出信號，其頻率是接收到的輸入信號的頻率的分數(shù)。分頻器電路400可以包括分頻器電路401、緩沖器電路403、控制電路405、延遲電路407和倍頻器電路409。如下面將更詳細地討論的，在本說明性實施例中，分頻器電路400是“1.5分頻”電路，因為因子是來自包括三分頻電路的分頻器電路401、包括二倍頻電路(即二倍頻器)的倍頻器409以及處于“關”位置上的控制電路405中的開關451a—b的3/2。其它實施例可以使用不同的分頻器和/或倍頻器電路401、409來產(chǎn)生不同的因子(例如，5/2、7/2、3/4等)。

分頻器電路401可以是包括用以修改輸入頻率的一個或多個邏輯組件的邏輯電路。在本說明性實施例中，例如，分頻器電路401是三分頻電路，其包括被連接為三個連續(xù)觸發(fā)器以產(chǎn)生分頻輸出信號的六個差分反相器411a—f。在某些實施例中，分頻器電路401可以接收控制信號，例如圖3中描繪的控制信號311，以操作開關以啟用或禁用反相器411a—f中的一個或多個。啟用或禁用逆變器411a—f中的一個或多個可以改變當產(chǎn)生分頻后信號時使用的因子。在某些實施例中，分頻器電路401可以在其組件之間創(chuàng)建內(nèi)部反饋環(huán)路。例如，在本說明性實施例中，分頻器電路401在反相器411a—f之間采用反饋環(huán)路，因為反相器411c、411f的輸出被用作用于反相器411a、d的輸入。

緩沖器電路403可以在由分頻器電路401產(chǎn)生的分頻后信號被發(fā)送到延遲電路407和控制電路405之前緩存該分頻后信號。在某些實施例中，緩沖電路403是分頻器電路401的組件。緩沖器電路403包括六個并聯(lián)緩沖器431a—f，其接收來自分頻器電路401的a1—a6輸出作為輸入。其它實施例可以包括更多或更少的緩沖器，緩沖器的數(shù)目是基于來自分頻器電路401的輸出的數(shù)目。緩沖器431a—f中的某些將其輸出信號發(fā)送到延遲電路407，而其余緩沖器中的某些可以將其輸出信號發(fā)送到控制電路405。

控制電路405可以包括被用來修改分頻器電路400的總因子的開關電路。控制電路405可以將來自分頻器電路401的輸入經(jīng)由緩沖器電路403連接到倍頻器電路409。在本說明性實施例中，例如，控制電路405包括兩個開關電路451a—b，其連接到緩沖器451c、f的輸出x3和x6，同時連接到倍頻器電路409的輸出。控制電路405可以接收因子控制信號313，因子控制信號313可以控制開關電路451a—b中的開關的狀態(tài)。由于開關電路451a—b使開關被接地，所以當開關電路451a—b中的開關被閉合時，倍頻器電路的輸出被接地。結果，分頻器電路400經(jīng)由分頻器電路401和延遲電路407產(chǎn)生輸出信號作為分頻后信號；在本說明性實施例中，例如，因子將是3。當開關電路451a—b中的開關打開時，分頻器電路400的輸出是分頻器電路409的輸出；在這種情況下，用于本說明性實施例的因子將是3/2。

不同因子的使用可以改變產(chǎn)生用于分頻器電路400的輸入信號的VCO的所需工作范圍。例如，僅使用三分頻電路的VCO將需要8.44—10.8GHz的工作頻率范圍以產(chǎn)生525.5—675MHz的分頻輸出頻率。相反地，使用可重配置1.5分頻或三分頻電路的VCO可以使用5.42—8.1GHz的工作頻率范圍來產(chǎn)生451.25—675MHz的分頻輸出頻率。由于VCO工作范圍較低且輸出頻率范圍較大，所以可以采用更加穩(wěn)定或高效的VCO，因為所需輸出頻率的范圍可以被調整至較低頻率。

延遲電路407可以包括一個或多個緩沖器，其從分頻器電路401接收一個或多個輸入信號并產(chǎn)生一個或多個延遲信號。在本說明性實施例中，例如，延遲電路407包括四個緩沖級，每個緩沖級包括多個緩沖器471a—h。在某些實施例中，緩沖器471a—h中的一個或多個可以是反相器。在本說明性實施例中，例如，緩沖器471f、h是反相器。在某些實施例中，緩沖器471a—h可以包括多個反相器。例如，緩沖器471a—d包括兩個反相器，而緩沖器471e、g包括三個反相器。在某些實施例中，使用可變電阻器來控制反相器中的一個或多個。延遲電路407中的一個或多個反相器的使用可以用來將特定輸入信號相對于其它的輸入信號延遲。例如，在本說明性實施例中，用以產(chǎn)生Q和(Qb)分量信號的兩個緩沖級每個使用比被用來產(chǎn)生I和(Ib)分量信號的緩沖級多兩個的反相器。

如將相對于倍頻器電路409所討論的，延遲電路407包括經(jīng)由差分放大器473而具有倍頻器電路409的反饋環(huán)路。差分放大器473接收來自倍頻器電路409的差分輸出信號(在本說明性實施例中，為voutm和voutp)作為輸入。差分放大器473的輸出被用作用于一個或多個緩沖級的輸入。在本說明性實施例中，緩沖級中的兩個(例如，緩沖器471e、g)接收由差分放大器產(chǎn)生的反饋信號作為輸入。

倍頻器電路409可以是修改一個或多個輸入信號以產(chǎn)生輸出信號的邏輯電路，該輸出信號的頻率是接收信號的倍數(shù)。在某些實施例中，輸出信號包括差分信號。倍頻器電路409可以包括開關491a—d和反相器緩沖器493a—d。在本說明性實施例中，倍頻器電路409包括二倍頻電路(“二倍器”)，其基于由分頻器電路401經(jīng)由緩沖器電路403和延遲電路407產(chǎn)生的I和Q分量信號而連續(xù)地產(chǎn)生輸出信號。開關491a—d每個包括兩個并聯(lián)FET電路，其在柵極處接收各正和負信號以產(chǎn)生輸出信號。倍頻器電路409的輸出可以經(jīng)由反相器緩沖器493a—d被發(fā)送到其它組件。

可以將倍頻器電路409結合到延遲電路407的反饋環(huán)路中，因為倍頻器電路409的輸出經(jīng)由差分放大器473被反饋到延遲電路407。倍頻器409結合到使用延遲電路407的反饋環(huán)路可以例如使輸出信號穩(wěn)定，因為倍頻器電路409中的變化或小故障并不直接影響輸出信號。此外，單獨I和Q分量信號之間的相關性可以更大，因為通過開關491a—d來自多個I和Q信號的反饋提高了I和Q信號中的每一個之間的相關性。

在某些實施例中，每個緩沖器431a—f可以包括可調電容器。在這種情況下，每個可調電容器可以被經(jīng)由開關(經(jīng)由控制信號311控制)連接以調諧輸出信號的頻率范圍。在某些實施例中，可調電容器的連接/斷開連接可以修改每個端點處的輸出頻率范圍。例如，電路可以具有5.4—8.1GHz的原始工作范圍。例如，當可調電容器被連接時，輸出頻率可以在范圍的每個結尾處改變約20％而具有在4.3和8.1GHz之間的較低輸出范圍，而當可調電容器未被連接時，輸出頻率可以具有在5.4GHz與9.7GHz之間的輸出范圍。這可以導致4.3—9.7GHz的總體輸出頻率范圍。

圖5圖示出用于正交輸出頻率的另一示例性分頻器系統(tǒng)。分頻器系統(tǒng)500可以例如被TX/RX頻率合成器270、280用來生成I和Q分量信號。類似于分頻器系統(tǒng)300，分頻器系統(tǒng)500采用附加倍頻器電路509來產(chǎn)生單獨的I和Q正交分量信號。分頻器系統(tǒng)500包括分頻器電路501、延遲電路503和507、倍頻器電路505和509以及輸出緩沖器511。在某些實施例中，可以在每個倍頻器電路505、509之前包括控制電路以重配置用于分頻器系統(tǒng)500的因子。

每個倍頻器電路505、509被結合到具有延遲電路的反饋環(huán)路中。在本說明性實施例中，例如，倍頻器505是在具有延遲電路503的反饋環(huán)路中，而倍頻器電路509在具有延遲電路507的反饋環(huán)路中。類似于分頻器系統(tǒng)300中的反饋，反饋環(huán)路可以使相應倍頻器電路505、509的輸出穩(wěn)定。

圖6圖示出用于正交輸出頻率的示例性分頻器電路。分頻器電路600可以是分頻器系統(tǒng)500的示例性電路實施方式。在本說明性實施例中，例如，分頻器電路600是正交1.5分頻電路，其產(chǎn)生I和Q分量輸出信號，該I和Q分量輸出信號的頻率是輸入頻率信號的分數(shù)。分頻器電路600可以包括分頻器電路601、緩沖器電路603、第一延遲電路607、第一倍頻器電路609、第二延遲電路620、第二倍頻器電路640以及輸出緩沖器電路660。在某些實施例中，分頻器電路600還可以包括一個或多個控制電路以重配置用于分頻器電路600的因子。

分頻器電路601可以對應于分頻器電路401，并且可以包括反相器611a—f。在本說明性實施例中，分頻器電路601是3分頻分頻器，并且產(chǎn)生用于緩沖器電路604的多個輸出信號。緩沖器電路603可以對應于緩沖器電路403，并且可以包括用于分頻器電路601的每個輸出的緩沖器631a—f。在某些實施例中，緩沖器631a—f中的每一個可以包括可調電容器以調整輸出信號的頻率范圍。

延遲電路607可以對應于延遲電路407，并且可以包括緩沖器671a—h和差分放大器673。倍頻器電路609可以對應于倍頻器電路409，并且可以包括一個或多個開關691a—d并可以用來修改其接收到的一個或多個輸入信號。在本說明性實施例中，例如，倍頻器電路609可以是2倍頻電路，并且可以產(chǎn)生差分輸出信號。該差分輸出信號可以被發(fā)送回作為反饋環(huán)路的一部分的延遲電路607。該差分信號還可以被發(fā)送到延遲電路620作為用于一個或多個緩沖信號的輸入。

延遲電路620可以對應于延遲電路607和407，并且可以包括一個或多個緩沖級，其接收來自從倍頻器609輸出的差分信號的分量信號而產(chǎn)生用于倍頻器電路609的延遲I和Q信號。延遲電路620可以包括緩沖器621a—h和差分放大器627。

倍頻器電路640可以對應于倍頻器電路609和409，并且可以包括一個或多個開關641a—d以產(chǎn)生包括分量信號fdm和fdp的另一差分輸出信號。這些信號被直接地反饋到延遲電路620中作為到差分放大器627的輸入。在某些實施例中，倍頻器640可以充當用于I和Q分量信號的無源混頻器。在本說明性實施例中，倍頻器電路640被用作正交延遲控制以延遲分量Q信號的輸出。在這種情況下，倍頻器電路609消除了對用以將Q分量信號相對于I分量信號延遲90°的外部組件的需要。輸出緩沖器電路660包括反相器661a—h，并且可以用來延遲由延遲電路620產(chǎn)生的輸出I和Q分量信號。

分頻器電路600可以包括三個受控反饋環(huán)路：分頻器電路501、601中的內(nèi)部反饋環(huán)路、用于延遲電路503、607和倍頻器505、609的反饋環(huán)路以及用于延遲電路507、620和倍頻器電路509、640的反饋環(huán)路。

圖7A圖示出用于二倍頻電路的分頻器系統(tǒng)中的示例性倍頻器電路。圖7B圖示出分頻器系統(tǒng)中的另一示例性倍頻器電路。分頻器電路600可以在使用倍頻器電路609或640作為2倍頻電路時采用延遲電路720a和倍頻器電路740a。在某些實施例中，分頻器電路600可以在使用倍頻器電路609或640作為延遲電路時采用延遲電路720b和倍頻器電路740b。當不需要對輸入頻率做倍頻時，可以采用倍頻器609或640作為延遲電路。在這種情況下，倍頻器609和/或640可以被配置成產(chǎn)生具有與輸入相同的頻率的輸出頻率。在這種情況下，倍頻器電路740b通過將所有輸出信號發(fā)送到延遲電路720b中的差分放大器來將所有輸出信號結合到反饋環(huán)路中。

圖8圖示出用于各級分頻器電路的時序圖。時序圖800圖示出用于分頻器電路600中的各種信號的信號。時序圖包括I信號801、Q信號803、(Ib)信號805、(Qb)信號807、混頻I和I信號(I×Q)809、混頻(Ib×Qb)信號811、混頻I分量(vmix_I、voutp)信號813、混頻分量(vmix_Ib、voutm)信號815、混頻Q分量(vmix_Q)信號817、混頻分量(vmix_Qb)信號819、fdp信號821以及fdm信號823。

如用對應于輸出緩沖器660的輸出信號的信號813—819可以看到的，信號813—819具有從3分頻電路601和延遲電路607輸出的I和Q分量信號801、803的兩倍頻率。信號813—819具有到分頻器電路601中的輸入信號的2/3頻率。即使第二倍頻器640已使其輸出頻率加倍，其到延遲電路620中的反饋也阻止倍頻器電路640修改輸出信號813—819的頻率。

圖9圖示出用于使用分頻器來產(chǎn)生輸出頻率的示例性方法。頻率合成器270、280可以例如在配置因子以產(chǎn)生目標頻率時采用方法900。方法900可以在步驟901處開始并繼續(xù)至步驟903，在那里，其接收到輸入信號。例如，分頻器電路400可以從VCO 274、284接收輸入信號。

在步驟905處，分頻器電路中的一個或多個分量可以接收控制信號。例如，緩沖器電路403可以接收控制信號以激活可調電容器以修改分頻器電路400的輸出頻率范圍。同樣地，控制電路405可以接收因子控制信號313以通過包括或不包括倍頻器電路409來重配置分頻器電路400的因子。

在步驟907中，分頻器電路可以確定要使用什么分頻比。例如，控制電路405可以接收因子控制信號。控制電路405可以例如通過控制被連接到倍頻器409輸出的開關的狀態(tài)來確定期望的分頻比。在本說明性實施例中，例如，當控制電路405接收到指示因子應是1.5的因子控制信號313時，其前進至步驟900，在那里，開關451a—b保持打開，并且倍頻器電路609的輸出未被接地。在這種情況下，可以在具有延遲電路407的反饋環(huán)路中包括倍頻器電路409以產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出信號。

替換地，當控制電路405接收到指示因子應是3的因子控制信號313時，其前進至步驟911，在那里，開關451a-b閉合，并且倍頻器電路409的輸出被接地。在這種情況下，延遲電路407產(chǎn)生由于通過延遲電路407的反饋環(huán)路而被穩(wěn)定的輸出信號。

在步驟913中，分頻器產(chǎn)生具有基于在步驟907中確定的分頻比的頻率的輸出信號。例如，輸出信號可以包括或不包括被倍頻器電路409倍頻的信號。在步驟913中產(chǎn)生的輸出信號通過至少兩個反饋環(huán)路而穩(wěn)定下來，因為分頻器電路401包括反饋環(huán)路，并且通過倍頻器電路409的延遲電路407也包括反饋環(huán)路。一旦產(chǎn)生了輸出信號，則方法900可以在步驟915處結束。

因此，本文中的各方面公開了供在電子硬件中使用的改善的分頻器。將級聯(lián)的分頻器和/或倍頻器塊結合到反饋控制環(huán)路中在不添加復雜反饋設備的情況下使得能夠實現(xiàn)更加穩(wěn)定的輸出信號。此外，分頻器和/或倍頻器塊的結合在沒有用于Q分量信號的附加外部延遲電路的情況下使得能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的正交輸出信號。諸如可調電容器和可再調整因子比之類的添加使得能夠實現(xiàn)用于頻率合成器的更寬頻率調諧范圍。

此外，應理解的是公開的過程/流程圖中的步驟的特定順序或分級結構是示例性方法的舉例說明?；谠O計偏好，應理解的是過程/流程圖中的步驟的特定順序或分級結構可重新布置。此外，可以將某些步驟組合或省略。所附方法權利要求按照樣本順序呈現(xiàn)各種步驟的要素，并且不一定意圖局限于所呈現(xiàn)的特定順序或分級結構。

提供先前的描述是為了使得本領域的技術人員能夠實施本文所述的各種方面。對這些方面的各種修改對于本領域的技術人員而言將是顯而易見的，并且可以將本文所述的一般原理應用于其它方面。因此，權利要求并不意圖局限于本文所示的各方面，而是根據(jù)依照語言權利要求的全范圍，其中以單數(shù)方式對元件的提及并非意指“一個且僅僅一個”，除非具體地這樣說明，而是“一個或多個”。單詞“示例性”在本文中用來意指“充當示例、實例或圖示”。在本文中描述為“示例性”的任何方面不一定要理解為相比于其它方面而言是優(yōu)選或有利的方面。除非另外具體地說明，術語“某些”指代一個或多個。諸如“A、B或C中的至少一個”、“A、B和C中的至少一個”和“A、B、C或其任何組合”之類的組合包括A、B和/或C的任何組合，并且可以包括多個A、多個B或多個C。具體地，諸如“A、B或C中的至少一個”、“A、B和C中的至少一個”和“A、B、C或其任何組合”之類的組合可以是僅A、僅B、僅C、A和B、A和C、B和C或者A和B和C，其中任何此類組合可包含A、B或C中的一個或多個成員。遍及本公開描述的本領域的技術人員已知或者稍后將知道的各種方面的元素的所有結構和功能等價物被明確地通過引用而結合在本文中且意圖被權利要求涵蓋。此外，在本文中討論的任何內(nèi)容并不意圖獻給公眾，無論此類公開是否在權利要求中明確地敘述。不應將權利要求元素理解為部件加功能，除非使用短語“用于...的部件”來明確地敘述該元素。