用于调整电压控制的振荡器增益的装置和方法

摘要

本发明公开一种用于调整诸如电压控制的振荡器（VCO）的电子振荡器的增益的装置和方法。在一个方面中，用于补偿VCO增益变化的装置包括电荷泵控制器。所述电荷泵控制器可以被配置为基于VCO增益指示符与存储在存储器中的阈值的比较来选择VCO增益模型，从存储器获得与所选择的VCO增益模型对应的VCO增益模型参数，以及使用所述VCO增益模型参数计算电荷泵电流控制值。所述电荷泵电流控制值可以用于补偿VCO增益变化。

说明书

技术领域

所公开的技术涉及电子系统，并且具体地涉及电压控制的振荡器。

背景技术

诸如宽带合成器的电子部件可以支持宽范围的输出频率。为了产生一定 范围的输出频率，可以使用被配置为在一定频率范围内振荡的电子振荡器， 诸如电压控制的振荡器（VCO）。在某些应用中，可能期望宽范围的输出频率。 例如，可能期望从大约400MHz到6.3GHz范围内的输出信号。为了确保在整 个频率范围内的高性能，可以实现一个以上的VCO。在这种实现方式中，每 个VCO可以专用于特定频带，所述特定频带可能与另一VCO的频带重叠。 对VCO的频率进行调谐可能影响对应VCO的增益。当对VCO的频率进行 调谐并且更改对应增益时，这可能导致次优的性能。对于包括多个VCO的系 统，补偿VCO增益的改变可能更复杂。因此，存在对于用于补偿VCO增益 变化的改进的系统和方法的需要。

发明内容

权利要求中描述的方法和装置每个具有若干方面，其中没有单一方面对 其期望属性单独负责。在不限制本发明的范围的情况下，现在将简要讨论某 些显著特征。

本公开的一个方面是一种调整电压控制的振荡器（VCO）增益的方法。 所述方法包括基于VCO增益指示符选择VCO增益调整模型。所述方法还包 括从存储器获得VCO增益调整模型参数。使用VCO增益调整模型参数计算 电荷泵控制值。使用电荷泵控制值动态地调整锁相环的总环路增益。

根据某些实现方式，VCO增益指示符指示VCO输出频率。在各种实现 方式中，VCO增益指示符指示被配置为控制VCO输出的频率的可调谐电容 电路中的电容值。在这些实现方式中的一些中，选择增益调整模型包括将电 容值与阈值进行比较。

根据许多实现方式，增益调整参数包括斜率和偏移量。在某些实现方式 中，获得VCO增益调整模型参数是基于从多个VCO选择的VCO。

在某些实现方式中，所述方法还包括计算VCO增益模型参数，并且将 VCO增益模型参数存储到存储器。

本公开的另一方面是一种包括电荷泵控制器的装置。电荷泵控制器包括 存储器和算术逻辑单元。存储器被配置为存储VCO增益模型参数和阈值。算 术逻辑单元被配置为：基于VCO增益指示符与在存储器中存储的至少一个阈 值的比较选择VCO增益模型；从存储器获得与所选择的VCO增益模型对应 的VCO增益模型参数；并且使用VCO增益模型参数计算电荷泵控制值。

在某些实现方式中，VCO增益指示符指示VCO输出频率。根据许多实 现方式，VCO增益指示符指示被配置为控制VCO输出频率的电路中的电容 值，并且在存储器中存储的阈值表示阈值电容值。根据各种实现方式，VCO 增益模型参数与多个VCO对应。在这些实现方式中的一些中，算术逻辑单元 还被配置为获得与从多个VCO选择的一个VCO对应的VCO增益模型参数。 在某些实现方式中，VCO增益模型参数至少包括斜率和偏移量。

根据许多实现方式，所述装置包括VCO。在这些实现方式中的一些中， 算术单元被配置为动态地使得基于电荷泵电流控制值调整VCO的增益。在各 种实现方式中，VCO增益模型表示VCO校正曲线的一部分，VCO校正曲线 表示VCO输出频率指示符对电荷泵电流控制值。

根据某些实现方式，所述装置还包括锁相环，所述锁相环包括VCO和 电荷泵，所述电荷泵被配置为：从处理器接收电荷泵电流控制值，并且基于 电荷泵电流控制值调整VCO的增益。

根据某些实现方式，电荷泵控制器被进一步配置为计算VCO增益模型 参数和至少一个阈值，并且将VCO增益模型参数和至少一个阈值存储到存储 器。在这些实现方式中的一些中，电荷泵控制器被配置为响应于检测到校准 事件而计算VCO增益模型参数。

在某些实现方式中，存储器包括至少一个查找表，所述查找表被配置为 存储阈值中的至少一个和VCO增益模型参数。

本公开的再一方面是一种装置，其包括：用于基于VCO增益指示符与 在存储器中存储的至少一个阈值的比较而选择VCO增益模型的部件；用于从 存储器获得与所选择的VCO增益模型对应的VCO增益模型参数的部件；以 及用于使用VCO增益模型参数计算电荷泵电流控制值的部件。

在某些实现方式中，所述装置是基站。

为了总结本公开，这里描述了本发明的某些方面、优点和新特征。应理 解，根据本发明的任何特定实施例，不一定可以实现全部这种优点。因此， 可以以这种方式实施或进行本发明，所述方式如在这里教导地实现或优化一 个优点或一组优点，而不一定如在这里可能教导或建议地实现其他优点。

附图说明

图1示意性描绘可以包括锁相环的装置。

图2示意性图示根据一个实施例的锁相环。

图3B图示在由图3A中示出的示例调谐电容电路控制的电压控制的振荡 器（VCO）中增益和电容之间的关系。图3C图示在具有多个VCO的合成器 中增益和频率之间的关系。

图4是根据一个实施例的补偿VCO增益变化的说明性方法的流程图。

图5是根据实施例的可以补偿VCO增益变化的电路的框图。

图6示意性图示根据另一实施例的可以补偿VCO增益变化的电路。

图7是示例VCO校正曲线的曲线图。

图8是根据实施例的校准VCO增益调整模型参数的说明性方法的流程 图。

具体实施方式

总地来说，本公开的方面涉及调整诸如电压控制的振荡器（VCO）的电 子振荡器的增益。虽然原理和优点可以应用于任何电子振荡器，但是为了说 明的目的，将参考VCO提供描述。VCO可以是锁相环（PLL）的一部分， 该锁相环可以包括在诸如蜂窝电话的移动设备或基站的传送和/或接收路径 中。VCO的增益可以受许多因素影响，诸如VCO输出频率和/或温度。然而， PLL内的闭环的总增益可以有助于实现最好的性能和/或稳定的环路带宽。因 此，补偿影响VCO增益的因素可以有利地提高VCO性能，这继而也可以提 高包括VCO的任何设备的性能。

根据在这里提供的本公开，可以动态地补偿VCO增益，使得锁相环的 总环路增益基本上保持恒定。例如，这可以包括基于诸如VCO输出频率的指 示符的VCO增益的指示符控制电荷泵电流。VCO增益校正曲线可以被划分 为多个VCO增益模型。根据VCO增益指示符可以选择特定VCO增益模型。 对于包括多个单独的VCO的实现方式，可以对于所选择的VCO选取VCO 增益模型。根据VCO增益模型参数和VCO增益的指示符，可以计算电荷泵 电流值。然后，电荷泵电流值可以用于调整锁相环的总环路增益。

除了别的以外，这里描述的用于补偿VCO增益变化的方法、装置和计 算机可读介质能够实现下列有利特征中的一个或多个。第一，在整个VCO输 出频率范围上可以提供最佳电荷泵电流。第二，电荷泵控制器可以仅对存储 器（例如，查找表）进行一次编程，并且可以不需要在每次频率改变之后计 算和编程电荷泵控制器。第三，对于具有多个VCO的架构，电荷泵控制器可 以不需要读取有效VCO以便计算电荷泵电流控制值。

这里描述的用于调整VCO增益的方法、装置和计算机可读介质中的任 何一种可以在诸如基站或移动设备的各种电子设备中实现。图1示意性描绘 装置11。装置11可以是基站。在其他实施例中，装置11可以是移动设备。 移动设备的示例包括，但不限于，蜂窝电话（例如，智能电话）、笔记本计算 机、平板计算机、个人数字助理（PDA）、电子书阅读器和便携式数字媒体播 放器。例如，在某些实施例中，装置11可以是多频带和/或多模式设备，诸 如被配置为使用例如全球移动通信系统（GSM）、码分多址（CDMA）、3G、 4G和/或长期演进（LTE）通信的多频带/多模式移动电话或多频带/多模式基 站。

装置11可以包括被配置为生成用于经由天线14传送的RF信号，并且 从天线14接收输入的RF信号的收发器组件13。收发器13在接收和/或传送 路径中还可以包括一个或多个锁相环（PLL）17。每个PLL17可以各自包括 被配置为生成一定频带内的输出信号的一个或多个VCO。例如，PLL可以用 于在传送路径中对信号进行上变频和/或在接收路径中对信号进行下变频。虽 然在收发器13的环境中图示示例锁相环17，但是这里描述的锁相环的任何 组件可以在需要电压控制的振荡器的接收器、传送器和/或其他电子系统中实 现。

可以使用一个或多个传送路径15向切换组件12提供来自收发器13的一 个或多个输出信号，所述传送路径15可以是与不同频带和/或不同功率输出 相关联的输出路径，诸如与不同功率输出配置（例如，低功率输出和高功率 输出）相关联的放大和/或与不同频带相关联的放大。此外，收发器13可以 使用一个或多个接收路径16从切换组件12接收信号。

切换组件12可以提供与装置11的操作相关联的许多切换功能，例如， 包括不同频带之间的切换、不同功率模式之间的切换、传送和接收模式之间 的切换或其某种组合。然而，在某些实现方式中，可以省略切换组件12。例 如，装置11可以包括用于每个传送和/或接收路径的分开的天线。

在某些实施例中，可以包括控制组件18，并且所述控制组件18可以被 配置为提供与切换组件12、功率放大器17和/或一个或多个其他操作组件的 操作相关联的各种控制功能。此外，装置11可以包括用于便利各种处理的实 现的处理器20。处理器20可以被配置为使用在非临时计算机可读介质19上 存储的指令而操作。处理器20可以实现收发器13的特征的任何组合。

图2示意性图示示例锁相环100。锁相环（PLL）可以是基于输入基准信 号（例如，输入时钟）和受控的振荡器的反馈信号（例如，反馈时钟）之间 的相位差的闭环、频率控制系统。PLL可以生成具有与输入基准信号的相位 有关的相位的输出信号。PLL可以由电子电路实现。如所示，锁相环100包 括基准分频器（divider）102、相位频率检测器104、电荷泵106、环路滤波 器108、VCO110、PLL分频器112、输出分频器114和输出放大器116。还 可以包括电荷泵控制器120。将理解更少或更多组件可以实现PLL。例如， 在某些实例中，可以不包括基准分频器102、输出分频器114和输出放大器 116。

基准分频器102可以接收输入时钟并生成具有输入时钟除以M的频率的 基准时钟信号。相位频率检测器104可以接收基准时钟信号并且将基准时钟 的边沿（例如，上升沿）与由PLL分频器112生成的反馈时钟对准。PLL分 频器112可以根据VCO输出生成反馈时钟。反馈时钟可以具有VCO的频率 除以N的频率。相位频率检测器104可以检测基准时钟和反馈时钟之间的相 位和频率的相对差。

基于反馈时钟频率是否滞后于或超前于基准频率，相位频率检测器可以 提供指示VCO110应操作在更高或更低频率的一个或多个控制信号以控制电 荷泵106。然而，当反馈时钟和基准时钟对准时，VCO频率可以保持相同。 如果电荷泵106接收到VCO的频率应增加的指示符，则可以将电流驱动到环 路滤波器108。相反，如果电荷泵106接收到VCO的频率应减小的指示符， 则可以从环路滤波器108汲走电流。此外，电荷泵106可以生成VCO增益调 整指示符，其可以用于经由环路滤波器108对VCO110调整VCO输出的增 益。可以调整VCO输出的增益，同时维持恒定VCO输出频率。

环路滤波器108可以基于来自电荷泵106的一个或多个信号生成控制电 压。控制电压可以用于偏置VCO110。基于控制电压，VCO110可以在更高 或更低的频率振荡，其可以影响反馈时钟的相位和频率。一旦基准时钟和反 馈时钟具有基本上相同的相位和频率，VCO110就可以稳定。环路滤波器108 可以通过从电荷泵106移除毛刺而滤掉抖动，从而防止电压过冲。

在某些实现方式中，VCO110可以包括多个单独的VCO。例如，在某些 实现方式中，可以在VCO110中包括2到8个VCO。在具有多个VCO的实 现方式中，多个VCO中的每一个可以生成在与另一VCO的对应频带重叠的 特定频带内的输出。在多个VCO的情况下，可以基于期望输出频率选择VCO 110的一个单独的VCO以生成VCO输出。以该方式，可以生成宽范围的输 出频率并且在VCO输出频率的整个范围内具有高性能。

可以向PPL分频器112和输出分频器114提供VCO输出。输出分频器 114可以生成具有小于VCO输出频率的输出分频器信号的输出分频器时钟。 输出放大器116可以接收输出分频器时钟并提供放大后的输出信号。

此外，PLL100包括电荷泵控制器120。这里描述的电荷泵控制器中的任 何一个的特征的任何组合可以在处理器上实现，所述处理器例如是图1的处 理器20。在某些实例中，包括PLL100和电荷泵控制器120的处理器可以是 合成器，诸如宽带合成器。电荷泵控制器120可以在相同的集成电路上实现 或者在与PLL100的其他图示的组件中的一个或多个分开的集成电路上实 现。此外，电荷泵控制器120可以使用模拟和/或数字电路的任何适当组合实 现。

电荷泵控制器120可以向电荷泵106提供电荷泵电流控制值，其可以用 于补偿VCO增益变化K_v。例如，基于电荷泵电流控制值，电荷泵106可以 经由环路滤波器108向VCO110发送VCO增益调整指示符以调整VCO输出 的增益。然后，VCO增益调整指示符可以调整VCO输出的增益，而不改变 VCO输出频率。在某些实例中，VCO增益调整指示符可以通过将与电荷泵 输出并联的一个或多个电容电路元件接入而控制电荷泵电流，其可以影响总 环路增益。稍后将参考图4-6提供关于电荷泵控制器120的更多细节。

VCO增益K_v可以基于指示VCO频率的参数而变化。例如，用于控制 VCO频率的参数还可以指示VCO增益K_v。图3A提供可以控制VCO频率的 示例电路。具体地，图3A图示可以调整VCO输出频率的可调谐电容电路130。 在PLL包括多个单独的VCO的实现方式中，分开的可调谐电容电路130可 以用于每个VCO。虽然可调谐电容电路的电容被描述为指示VCO增益的示 例参数，但是其他参数可以可替换地或附加地用作VCO增益和/或VCO输出 频率的指示符。

可调谐电容电路130可以包括可以形成LC振荡回路的多个电容器 132a-132h以及电感器134。可以使用可以对LC振荡回路的有效电容增加和/ 或从有效电容移除额外的电容的电容控制信号调整该有效电容，所述有效电 容可以表示作为LC振荡回路电路的一部分的可调谐电容元件的组合电容。 例如，图3A中示出的LC电路的每个电容器132a-132g可以基于断开和/或接 通诸如晶体管的开关的电容控制信号CAP_CTRL[0:6]的值而选择性地被包括 在LC振荡回路的有效电容中或从所述有效电容中排除。在电容增加的情况 下，VCO频率可以减小。相反，在电容减少的情况下，VCO频率可以增加。 VCO的谐振频率ω可以与电感L乘以电容C的平方根的倒数成比例，例如， 如由下列等式所示：

图3B图示在图3A中示出的示例可调谐电容电路中VCO增益K_v和有效 电容之间的关系。如图3B中所示，VCO增益K_v可以具有与可调谐电容电路 的有效电容的反对数关系。随着有效电容增加，观察到呈反对数关系的VCO 增益K_v的减小。

此外，在具有多个VCO的实现方式中，VCO增益K_v对VCO频率曲线 可以包括与每个VCO对应的多个区段。多个区段中的每一个可以具有相似形 状并表示VCO增益K_v和VCO频率之间的相似关系。图3C图示在具有多个 VCO的合成器中VCO增益K_v和VCO频率之间的关系的示例。如图3C中所 示，与每个VCO对应的K_v对VCO频率曲线的部分可以图示相似关系。然而， 对于每个单独的VCO的对应的斜率和偏移量（其也可以被称为“截距”）可 以不同。这可以由于VCO架构中的不同。

为了提高性能和/或使环路带宽稳定，总环路增益可以有利地基本上保持 恒定。保持总环路增益恒定的一个方式是补偿VCO增益变化。例如，这可以 通过使用电荷泵控制器（例如，图2的电荷泵控制器120）调整锁相环的电 荷泵（例如，图2的电荷泵106）中的电流而实现。

图4是补偿VCO增益变化的说明性方法200的流程图。方法200的特 征的任何组合可以在非临时性计算机可读介质中实施并且可以在非易失性存 储器中存储。当执行时，非临时性计算机可读介质可以使得执行方法200中 的某些或全部。将理解，这里描述的任何方法可以包括更多或更少的操作， 并且适当时所述操作可以以任何顺序执行。

在可以影响VCO增益的任何因素改变时，方法200可以调整VCO增益 以使锁相环的总环路增益稳定。可以影响VCO增益的因素的一个示例是如图 3C中示出的VCO输出频率。虽然为了说明的目的将参考VCO输出频率提供 更多细节，但是根据这里描述的方法和系统，其他因素可以用作VCO增益的 指示符。例如，VCO增益可以取决于温度，并且可以调整锁相环的总环路增 益以解决例如经由温度传感器确定的温度改变。

通过执行方法200，对于诸如VCO输出频率范围的可以影响VCO增益 的因素，可以在未经过与电荷泵电流有关的工厂校准的部分调整锁相环的总 环路增益。此外，方法200不要求在激活之前通过控制器进行与工厂校准有 关的额外的编程。此外，在补偿由于VCO输出频率导致的对VCO增益的影 响时，当在具有多个VCO的PLL中执行方法200时，控制器可以不需要获 得关于在VCO频率处于重叠频率范围的情况下选择哪一个VCO的额外信 息，在所述重叠频率范围中一个以上的VCO可以生成VCO频率。

在块202，可以基于VCO增益的指示符选择VCO增益调整模型。VCO 增益指示符可以指示可以影响VCO增益的任何因素，所述因素除了别的以外 还包括VCO输出频率和/或温度。因为VCO增益可以取决于VCO频率的指 示符（例如，如图3B中所示），所以电荷泵控制器可以调整电荷泵电流以补 偿由于VCO频率的指示符的改变导致的VCO增益的改变。在某些实例中， VCO频率的指示符可以是在用于控制VCO频率的可调谐电容电路中的有效 电容。

VCO增益校正曲线可以基于VCO输出频率的指示符或VCO增益可以 改变的其他指示符校正VCO增益的变化。因此，可以向电荷泵控制器提供 VCO增益校正曲线上的值以使得电荷泵补偿VCO频率对VCO增益的影响。 虽然与VCO对应的VCO增益校正曲线可能不是线性的，但是VCO增益校 正曲线可以被分成多个分段线性增益调整模型。这些模型中的每一个可以与 一定范围的频率指示符值对应。因此，可以基于VCO频率的指示符与一个或 多个阈值的比较而选择VCO增益调整模型，所述阈值可表示将VCO增益校 正曲线分成分开的线性增益调整模型的值。在某些具有多个VCO的实现方式 中，可以选择阈值使得它们对于每个分开的VCO是相同的。

VCO增益调整模型可以包括增益调整模型参数。可以在块204获得VCO 增益调整模型参数。模型参数可以是根据其可以创建增益调整模型的任何参 数。例如，模型参数可以包括线性增益调整模型的斜率和截距。增益模型参 数可以在存储器中存储并通过从存储器读取而获得。在具有多个VCO的实现 方式中，对于选择以生成VCO输出的VCO可以获得增益模型参数。例如， 可以从存储器获取与每个VCO对应的增益模型参数，并且可以使用对于所选 择的VCO选择增益模型参数的逻辑来获得对于所选择的VCO的增益模型参 数。

使用增益调整模型参数，可以在块206计算电荷泵电流控制值。例如， 使用VCO频率指示符，对于线性增益调整模型，电荷泵电流控制值可以基于 斜率乘以频率指示符加上偏移量。然后，可以向控制锁相环的总环路增益的 电荷泵提供电荷泵电流控制值。

在块208，可以使用电荷泵电流控制值动态地调整锁相环的总环路增益。 电荷泵可以补偿VCO增益变化，而基本上不更改VCO频率。以该方式，可 以使锁相环的总环路增益稳定。作为结果，PLL可以以更好的性能和/或以稳 定的环路带宽操作。

图5是电荷泵控制器120a的框图，其是图2的电荷泵控制器120的一个 示例。可以在诸如合成器的处理器中包括电荷泵控制器120a。在某些实例中， 处理器可以包括PLL，所述PLL包括由电荷泵控制器120a控制的电荷泵。 例如，根据方法200的特征的任何组合，电荷泵控制器120a可以补偿VCO 增益变化。电荷泵控制器120可以包括存储器222、模型选择块224、VCO 选择块226和电荷泵电流控制计算器228。将理解，存储器222、模型选择块 224、VCO选择块226和电荷泵电流控制计算器228可以各自用硬件实施。 电荷泵控制器120可以基于例如VCO输出频率的指示符的任何VCO增益的 指示符控制VCO增益。在具有多个VCO的实现方式中，电荷泵控制器120a 也可以基于所选择的VCO控制锁相环的总环路增益。

存储器222可以包括RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储 器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM或本领域已知的 任何其他形式的存储介质。存储器222可以存储阈值和增益调整模型参数。 在某些实例中，存储器可以包括一个或多个查找表。以该方式，阈值和增益 调整模型参数可以本地存储在电荷泵控制器120a中，使得每次使用这些值时 不需要从远程存储器得到和/或取回这些值。

模型选择224可以基于VCO频率选择VCO增益校正曲线的一部分。模 型选择224可以从存储器224获得一个或多个阈值以及从VCO获取诸如VCO 输出频率的VCO增益的指示符。然后，模型选择224可以将VCO增益的指 示符与一个或多个阈值进行比较。根据一次或多次比较，可以选择表示VCO 增益校正曲线的一部分的VCO增益调整模型。例如，所选择的VCO增益调 整模型可以与VCO输出频率对应。模型选择224可以基于VCO增益指示符 向电荷泵电流控制计算器228提供模型选择指示符，所述模型选择指示符指 示使用哪一个VCO增益调整模型以更改锁相环的总环路增益。例如，可以基 于特定VCO输出频率选择增益调整模型。可以在诸如图6的ALU234的算 术逻辑单元（ALU）中实现模型选择224。

VCO选择226可以选择多个单独的VCO中的一个。例如，多个VCO 可以用于生成跨宽输出频率范围的输出信号，其中每个单独的VCO生成所述 输出频率范围的部分的输出信号。VCO选择226可以从存储器224获得与多 个VCO对应的VCO增益调整模型参数。例如，增益调整参数可以包括斜率 和偏移量。VCO选择226还可以从VCO获得所选择的VCO的指示符。所选 择的VCO的指示符可以指示多个VCO中的哪一个用于生成处于VCO频率 的VCO输出。基于所选择的VCO的指示符，VCO选择226可以向电荷泵电 流控制计算器228提供与所选择的VCO对应的VCO增益调整参数。VCO选 择226可以在诸如图6的ALU234的ALU中实现。

电荷泵电流控制计算器228可以基于来自模型选择224的模型选择指示 符和来自VCO选择226的VCO增益调整参数计算电荷泵电流控制值。使用 该数据，电荷泵电流控制计算器228可以对于处于特定频率的所选择的VCO 动态地计算电荷泵电流控制值。使用电荷泵电流控制值，PLL的电荷泵（例 如，图3的电荷泵106）可以补偿VCO增益变化，以使PLL的总环路增益稳 定。电荷泵电流控制计算器228可以在诸如图6的ALU234的ALU中实现。

图6示意性图示可以针对VCO增益变化动态地调整的电荷泵控制器 120b。所述电荷泵控制器120b是图2的电荷泵控制器120的另一示例，其可 以在诸如合成器的处理器中实现。在某些实例中，电荷泵控制器120b还可以 与电荷泵控制器120a对应。电荷泵控制器120b可以包括查找表组件232和 算术逻辑单元（ALU）234。

如所示，查找表组件232包括三个查找表：阈值查找表242、斜率查找 表244和偏移量查找表246。因为数据量和/或数据条目长度可以不同，查找 表242、244和246中的每一个可以具有不同大小。可替换地，这三个查找表 还可以由任何数目的查找表实现。在某些实例中，查找表组件232对于每个 VCO还可以存储额外信息，例如，包括最大VCO输出频率、最小输出频率、 最大VCO增益、最小VCO增益和/或电荷泵电流控制值范围。表1提供可以 在查找表组件232中存储的值中的一些的示例。

阈值             TH1 TH2 TH3 TH4 TH5 TH6 TH7 18 35 51 67 83 98 113 VCO 1 2 3 4 5 6 斜率             x<TH1 0.875 0.625 1.125 1.625 1.125 1.75 TH1<=x<TH2 0.9 0.7 1.2 1.7 1.3 2.05 TH2<=x<TH3 0.95 0.8 1.3 1.8 1.5 2.375 TH3<=x<TH4 1.1 0.925 1.45 1.925 1.75 2.75 TH4<=x<TH5 1.25 1.1 1.6 2.1 2.1 3.15 TH5<=x<TH6 1.5 1.325 1.75 2.3 2.7 3.5 TH6<=x<TH7 1.9 1.5 2.05 2.8 3.35 4.1 TH7<=x 2.5 1.85 2.3 3.3 4.0 4.8 偏移量             x<TH1 1.25 1.25 1 1.75 1.5 2.25 TH1<=x<TH2 1.51 1.44 1.34 2.24 1.84 2.78 TH2<=x<TH3 1.78 1.65 1.70 2.75 2.23 3.39

TH3<=x<TH4 2.02 1.85 2.02 3.20 2.60 3.98 TH4<=x<TH5 2.24 2.03 2.31 3.58 2.95 4.53 TH5<=x<TH6 2.43 2.20 2.55 3.90 3.27 5.01 TH6<=x<TH7 2.58 2.33 2.73 4.13 3.54 5.36 TH7<=x 2.73 2.45 2.89 4.35 3.81 5.68

表1

在查找表组件232中存储的值可以提供全部数据以基于VCO增益的指 示符（例如，VCO频率的指示符）和所选择的VCO的指示符计算电荷泵电 流控制值。例如，在查找表组件232中存储的值中的一些或全部可以与图7 中图示的VCO增益校正曲线的分段线性表示对应。图7的VCO增益校正曲 线C1、C2和C3可以与电荷泵电流控制值对应，所述电荷泵电流控制值可以 用于对于用来生成VCO输出信号的可调谐电容电路中的不同电容值保持锁 相环的总环路增益基本上恒定。虽然图7中示出三个VCO增益校正曲线，但 是对于PLL中的每个VCO可以确定一个VCO增益校正曲线。将参考图8提 供关于获得查找表组件232中的值的示例的更多细节。

可以确定图7的阈值TH1-TH7，使得每个VCO增益校正曲线C1-C3的 一部分可以由线性函数表示。因此，对于具有更陡峭的斜率的VCO增益校正 曲线的部分，阈值可以一起更接近。例如，阈值TH7和TH6之间的差小于阈 值TH1和TH2之间的差。此外，因为n个阈值可以将曲线分成n+1个分区， 所以可以存在比VCO增益校正曲线的线性分区的数目少一的阈值。例如，7 个阈值可以用于将VCO增益校正曲线分成8个线性分区。相同的阈值 TH1-TH7可以用于每个VCO增益校正曲线。阈值可以指示VCO频率。例如， 在图5-6的示例实现方式中，阈值可以与用于生成VCO输出的可调谐电容电 路中的电容值对应。阈值中的每一个可以存储在图6的阈值查找表242中， 并且表1提供示例阈值。阈值查找表242的大小可以基于存储的阈值数目乘 以用于存储每个阈值的比特数目。因此，对于由更多比特表示的更精确的阈 值，阈值查找表242可以更大。

VCO增益校正曲线C1-C3的每个分区可以由线性VCO调整模型表示。 因为这些模型是线性的，所以它们可以由斜率和截距表示。电荷泵增益 GN1-GN3可以表示通过VCO调整模型计算的值和对应的截距或偏移量之间 的差。所述斜率对于特定分区可以近似于VCO增益校正曲线的斜率。每个 VCO的斜率可以存储在斜率查找表244中。斜率查找表244的大小可以基于 VCO的数目和用于表示每个VCO的斜率的值的比特数目。截距或偏移量可 以表示VCO增益校正曲线与y-轴相交的点。每个VCO的偏移量可以存储在 偏移量查找表246中。偏移量查找表246的大小可以基于VCO的数目和用于 表示每个VCO的斜率的值的比特数目。在表1中，提供与6个VCO中的每 一个的VCO增益调整模型对应的示例斜率和偏移量值。在另一实现方式中， 可以存储每个VCO的一个偏移量，并且可以从所存储的偏移量得到与每个 VCO增益模型对应的偏移量。

算术逻辑单元234可以从查找表组件232读取值。例如，可以通过使用 一个或多个比较器252将控制VCO输出频率的可调谐电容电路的电容值与阈 值查找表242中的阈值进行比较而确定用于计算电荷泵电流控制值的特定 VCO增益调整模型。电容值可以与来自查找表242的阈值的任何组合进行比 较。根据一次或多次比较，可以生成模型选择指示符。可以分别从斜率查找 表244和偏移量查找表246读取与每个VCO增益校正曲线的每个部分对应的 斜率和偏移量。例如，可以使用一个或多个复用器254基于来自所选择的VCO 的指示符来选择与所述VCO对应的值，其中选择所述VCO以生成VCO输 出。

模型选择指示符可以用于选择与所选择的VCO增益调整模型对应的斜 率和偏移量，所选择的VCO增益调整模型可以与VCO输出频率对应。例如， 通过使用乘法器256将电容段选择CAP_SEL乘以所选择的斜率SLP_VCO来 计算电荷泵电流校正值CHARGE PUMP CONTROL。然后，例如，可以使用 加法器257加上选择的偏移量OFS_VCO。通过将电流电容控制值（control） 与阈值中的一个或多个进行比较而获得电容段选择CAP_SEL。在某些实现方 式中，可以将乘以所选择的斜率SLP_VCO的电容段选择CAP_SEL除以预定 倍数（例如，8）用于缩放的目的和/或计算的简单性。这可以在加上所选择 的偏移量之前或之后实现。除法/缩放可以利用除法器258实现。除法器258 可以将值移位3位，导致除以8。在这种实现方式中，电荷泵电流控制值可 以由下列等式表示：$\mathrm{CP}\_\mathrm{CTRL}=\frac{\mathrm{SLP}\_\mathrm{VCO}\times \mathrm{CAP}\_\mathrm{SEL}}{8}+\mathrm{OFS}\_\mathrm{VCO}.$

在某些实例中，旁路功能可以传递预定电荷泵电流控制值替代由算术逻 辑单元234计算的电荷泵电流控制值。实现所述旁路功能的一种方式是使用 复用器262使用旁路信号选择利用预定电荷泵电流控制值计算的电荷泵电流 控制值。

可以使用许多不同方法得到用于计算电荷泵电流控制值的VCO增益调 整模型参数。例如，VCO增益调整模型参数可以通过在工厂校准期间的一次 校准而获得。可替换地，可以自动校准VCO增益模型调整参数以解决额外的 变化。

图8是根据实施例的校准VCO增益调整模型参数的说明性方法300的 流程图。当在块302检测到校准事件时，方法300可以开始。校准事件是可 以指示校准可以发生的任何事件。例如，校准事件可以是将包括VCO和电荷 泵控制的系统上电。作为另一示例，校准事件可以是当部件在预定时间段内 在预定温度以上操作时。校准事件可以触发校准有限状态机。

在块304，对于每个VCO可以确定频率范围和最大VCO增益。例如， 校准有限状态机可以对用于在可调谐电容范围上生成VCO频率的可调谐电 容电路进行调谐，并测量输出频率范围和VCO增益的指示符。VCO频率可 以与用于生成VCO输出的可调谐电容电路中的有效电容乘以向锁相环提供 的基准时钟的频率成比例。对于每个VCO的电荷泵控制电流值范围可以与最 大VCO频率除以最小VCO频率的立方成比例。对于包括一个以上的VCO 的系统中的每个单独的VCO可以重复该过程。利用在各种频率上的VCO增 益测量结果，对于每个VCO可以获得VCO增益对频率曲线。

一旦已获得一个或多个VCO增益曲线，一个或多个曲线就可以分成可 以由分段线性模型表示的多个区段。在块306可以计算一个或多个阈值以确 定在何处将一个或多个曲线分成线性模型。例如，这可以包括确定可以用于 将一个或多个曲线分成大致线性区段的一个或多个曲线上的点。除了别的以 外，计算阈值的一个非限制性示例方式基于确定寄生电容PAR_CAP和电荷 泵步长大小CP_STEP。下列等式可以用于示例阈值计算：

$\mathrm{PAR}\_\mathrm{CAP}=\frac{2^{\mathrm{CAP}\_\mathrm{BITS}}-1}{{\left(\max \left({\mathrm{CP}}_{\mathrm{RANGE}}\right)\right)}^{\frac{2}{3}}-1}$

${\mathrm{CP}}_{\mathrm{STEP}}=\frac{{(2^{\mathrm{CAP}\_\mathrm{BITS}}-1+\mathrm{PAR}\_\mathrm{CAP})}^{\frac{3}{2}}-{(\mathrm{PAR}\_\mathrm{CAP})}^{\frac{3}{2}}}{\mathrm{NUM}\_\mathrm{TH}+1}$

在这些等式中，PAR_CAP可以表示具有最大电荷泵范围的VCO的寄生 电容，CAP_BITS可以表示用于VCO调谐的电容的数目，MAX(CP_RANGE)可 以表示全部计算的电荷泵范围中的最大范围，NUM_TH可以表示用于将VCO 频率范围划分为段的阈值的数目，CP_STEP可以表示每个段的增量电荷泵控制 步进，并且j可以表示第j个阈值。

在块308可以计算增益调整模型参数。例如，这可以包括对于每个VCO 增益调整得到斜率和截距。可以使用本领域公知的任何方法得到曲线的斜率 和截距。为了说明的目的，提供用于计算斜率SLP和截距OFS的等式的非限 制性示例。下列示例等式可以用于得到斜率SLP和截距OFS：

在这些等式中，SLP[i]可以表示第i个VCO增益调整模型的斜率， CP_RANGE[i]可以表示在第i个VCO的最小和最大频率之间覆盖的电荷泵范围， OFS[i]可以表示第i个VCO增益调整模型的截距或偏移量，KV_MIN可以表示 最小VCO增益，并且KV_MIN[MAX]可以表示具有最大电荷泵范围的VCO的 最小VCO增益。

在块310，阈值和增益调整模型参数可以存储到存储器。在某些实例中， 这些值可以存储到一个或多个查找表，例如参考图6描述的任何查找表。阈 值和增益调整模型参数可以以后从存储器读取，并用于计算电荷泵电流控制 值，其可以用于补偿VCO增益变化。

先前描述的实施例中的一些已提供与移动设备有关的示例。然而，实施 例的原理和优点可以在具有调整诸如VCO的电子振荡器的增益的需要的任 何其他系统或装置中实现。例如，通过如在这里描述地调整锁相环的总环路 增益，可以有利地改进包括PLL的任何电子设备。

这种系统可以在各种电子系统和/或电子设备中实现。电子系统的示例可 以包括，但不限于，消费电子产品、消费电子产品的部件、电子测试设备等。 电子设备的示例可以包括，但不限于，移动电话（例如智能电话）、电话、电 视、计算机监视器、计算机、手持式计算机、个人数字助理（PDA）、微波炉、 冰箱、汽车、立体声系统、DVD记录器和/或播放器、CD记录器和/或播放器、 VCR、MP3播放器、收音机、便携式摄像机、相机（例如，数字相机）、便 携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、复印机、传真机、扫描仪、多功能外围 设备、腕表、时钟等。此外，电子设备和/或电子系统可以包括未完成的产品。

除非上下文清楚地另外要求，贯穿整个说明书和权利要求，词语“包括” 和“包含”等应解释为包含性的含义，而非排他性或穷举性的含义；也就是 说，应以“包括，但不限于”的含义解释词语“包括”和“包含”等。如这 里通常使用的，词语“耦接”或“连接”指代可以直接连接或通过一个或多 个中间元件连接的两个或多个元件。此外，当在本申请中使用时，词语“这 里”、“上面”、“下面”和类似意思的词语应指代本申请整体，而非本申请的 任何特定部分。在上下文允许时，上面的详细描述中的、使用单数或复数的 词语还可以分别包括复数或单数。词语“或”在提到两个或多个项目的列表 时，该词语覆盖该词语的全部下列解释：列表中的任何项目、列表中的全部 项目以及列表中的项目的任何组合。

此外，除非另有具体说明，或如使用的在上下文内另有理解，这里使用 的条件语言，除了其他的以外，例如“可以”、“能够”、“可能”、“会”、“等”、 “例如”和“诸如”等通常意图传达某些实施例包括而其他实施例不包括某 些特征、元件和/或状态。因此，这种条件语言通常不意图意指特征、元件和 /或状态以任何方式为一个或多个实施例所需，或所述一个或多个实施例必须 包括用于不论作者是否输入或提示，决定这些特征、元件和/或状态是否包括 在任何特定实施例中或要在任何特定实施例中进行的逻辑。

某些实施例的上面的详细描述不意图是穷举性的或将本发明限制为上面 公开的精确形式。如相关领域技术人员将理解的，虽然为了说明的目的在上 面描述了本发明的具体实施例和示例，在本发明的范围内各种等效修改是可 能的。例如，虽然以给定顺序呈现处理或块，替换实施例可以以不同顺序执 行具有步骤的例程或采用具有块的系统，并且可以删除、移动、添加、细分、 组合和/或修改一些处理或块。可以以各种不同方式实现这些处理或块中的每 一个。此外，虽然处理或块有时被示出为串行进行，可替换地，这些处理或 块可以并行进行，或者可以在不同时间进行。

这里提供的教导可以应用于其他系统，不一定是上面描述的系统。可以 结合上面描述的各种实施例的元素和动作以提供进一步的实施例。

虽然已描述了本发明的某些实施例，但是这些实施例仅通过示例呈现， 并且不意图限制本公开的范围。实际上，这里描述的新方法和系统可以以各 种其他形式实施；此外，可以做出以这里描述的方法和系统的形式上的各种 省略、替代和改变，而不背离本公开的精神。所附权利要求及其等效物意图 覆盖将落入本公开的范围和精神内的这种形式或修改。