通信系統和數據通信方法與流程
2023-07-06 02:04:01
本發明一般地涉及半導體技術領域，更具體地，涉及通信系統及數據通信方法。
背景技術：
在電系統中，許多集成電路(IC)晶片被配置在一個或多個IC封裝件中，或者許多器件(諸如存儲器、模數轉換器、無線通信器件或應用處理器)被配置在晶片中。在一些應用中，基於一個或多個通信協議來執行不同IC晶片和/或不同電器件之間的數據通信，諸如串行外圍接口(SPI)協議或者集成電路間(I2C)協議。實施連結多器件的射頻互連(RFI)，以執行器件之間的通信。
技術實現要素：
為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種通信系統，包括：載波發生器，被配置為生成第一載波信號；解調器，被配置為響應於所述第一載波信號解調調製信號，所述解調器包括：濾波器，被配置為對第一信號濾波，所述第一信號是所述第一載波信號和所述調製信號的乘積，所述濾波器具有第一截止頻率和帶寬，通過控制信號的集合控制所述濾波器的帶寬；和帶寬調整電路，被配置為基於濾波第一信號的頻率和所述第一信號的頻率或者所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位調整所述濾波器的帶寬，所述帶寬調整電路被配置為生成所述控制信號的集合。
在通信系統中，所述帶寬調整電路包括相位比較器，所述相位比較器被配置為檢測所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位之間的相位關係，所述相位比較器被配置為輸出所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位之間的相位關係。
在通信系統中，所述帶寬調整電路還包括頻率檢測器，被配置為檢測所述濾波第一信號的頻率和所述第一信號的頻率之間的頻率關係，所述頻率檢測器被配置為基於所述頻率關係輸出第二信號。
在通信系統中，所述帶寬調整電路還包括控制器，所述控制器被配置為基於所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位或所述第二信號的相位之間的相位關係生成所述控制信號的集合。
在通信系統中，通過傳輸線接收所述調製信號作為一對差分信號。
在通信系統中，所述濾波器包括：第一電容器；第一電感器，通過第一節點連接至所述第一電容器；第二電容器；第二電感器，通過第二節點連接至所述第二電容器；以及第一可調電容器陣列，連接在所述第一節點和所述第二節點之間，所述第一可調電容器陣列被配置為基於所述控制信號的集合設置電容值。
在通信系統中，所述濾波器包括低通濾波器，所述低通濾波器具有等於0赫茲的中心頻率。
在通信系統中，所述濾波器包括具有中心頻率的帶通濾波器，所述帶通濾波器的中心頻率小於所述第一截止頻率，所述帶通濾波器的中心頻率大於所述帶通濾波器的第二截止頻率。
根據本發明的另一方面，提供了一種通信系統，包括：載波發生器，被配置為生成第一載波信號；接收放大器，被配置為基於調製信號生成放大調製信號；以及解調器，被配置為響應於所述第一載波信號解調所述放大調製信號，所述解調器包括：混頻器，被配置為將所述第一載波信號和所述放大調製信號混頻，所述混頻器被配置為生成第一信號；濾波器，被配置為對所述第一信號濾波，所述濾波器具有第一截止頻率和帶寬，通過控制信號的集合控制所述濾波器的帶寬；和帶寬調整電路，被配置為基於濾波第一信號的頻率和所述第一信號的頻率或者所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位調整所述濾波器的帶寬，所述帶寬調整電路被配置為生成所述控制信號的集合。
在通信系統中，所述帶寬調整電路包括相位比較器，所述相位比較器被配置為檢測所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位之間的相位關係，所述相位比較器被配置為輸出所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位之間的所述相位關係。
在通信系統中，所述帶寬調整電路還包括頻率檢測器，被配置為檢測所述濾波第一信號的頻率和所述第一信號的頻率之間的頻率關係，所述頻率檢測器被配置為基於所述頻率關係輸出第二信號。
在通信系統中，所述帶寬調整電路還包括控制器，被配置為基於所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位或所述第二信號的相位之間的相位關係生成所述控制信號的集合。
在通信系統中，通過傳輸線接收所述調製信號作為一對差分信號。
在通信系統中，所述濾波器包括：第一電容器；第一電感器，通過第一節點連接至所述第一電容器；第二電容器；第二電感器，通過第二節點連接至所述第二電容器；以及第一可調電容器陣列，連接在所述第一節點和所述第二節點之間，所述第一可調電容器陣列被配置為基於所述控制信號的集合設置電容值。
在通信系統中，所述濾波器具有以下結構中的一種：所述濾波器包括低通濾波器，所述低通濾波器具有等於0赫茲的中心頻率；或者所述濾波器包括具有中心頻率的帶通濾波器，所述帶通濾波器的中心頻率小於所述第一截止頻率，所述帶通濾波器的中心頻率大於所述帶通濾波器的第二截止頻率。
根據本發明的又一方面，提供了一種數據通信的方法，包括：通過第一傳輸線接收調製信號；生成第一載波信號；以及響應於所述第一載波信號解調所述調製信號，從而生成第一解調數據流，其中解調所述調製信號包括：基於所述第一載波信號和所述調製信號生成第一信號；對所述第一信號濾波，濾波第一信號的頻率小於濾波器的第一截止頻率；基於所述濾波第一信號的頻率和所述第一信號的頻率或者所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位生成控制信號的集合；和基於所述控制信號的集合調整所述濾波器的帶寬，直到滿足至少一個條件。
在數據通信的方法中，生成所述控制信號的集合包括：檢測所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位之間的相位關係；以及輸出所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位之間的所述相位關係。
在數據通信的方法中，所述相位關係包括所述濾波第一信號的相位和所述第一信號的相位之間的相位差；以及其中，當所述相位差大於90度時，滿足所述至少一個條件。
在數據通信的方法中，生成所述控制信號的集合還包括：檢測所述濾波第一信號的頻率和所述第一信號的頻率之間的頻率關係；以及基於所述頻率關係輸出第二信號。
在數據通信的方法中，所述頻率關係包括所述濾波第一信號的頻率等於所述第一信號的頻率；以及其中，當所述濾波第一信號的頻率等於所述第一信號的頻率時，滿足所述至少一個條件。
附圖說明
當結合閱讀進行附圖時，根據以下詳細的描述來更好地理解本發明的各個方面。注意，根據工業的標準實踐，各個部件沒有按比例繪製。實際上，為了討論的清楚，可以任意地增加或減小各個部件的尺寸。
圖1是根據一些實施例的數據通信系統的框圖。
圖2是根據一些實施例的可用作圖1中的解調器的解調器的框圖。
圖3A是根據一些實施例的可在圖2中的解調器中使用的濾波器的電路。
圖3B是根據一些實施例的可在圖3A中的濾波器中使用的可變電容器的電路。
圖4A是根據一些實施例的來自接收器角度的數據通信的方法的流程圖。
圖4B是根據一些實施例的解調調製信號的方法的流程圖。
圖5是根據一些實施例的調製圖3A中的濾波器的帶寬的方法的流程圖。
圖6A是根據一些實施例的通過解調器生成的濾波波形的時序圖。
圖6B是根據一些實施例的由圖2中的解調器生成的濾波波形的時序圖。
圖7是根據一些實施例的可在圖2中的帶寬調製電路中使用的控制器的框圖。
圖8是根據一些實施例的可在圖2中的解調器中使用的頻率檢測器的框圖。
圖9是根據一些實施例的可在圖2中的解調器中使用的相位比較器的框圖。
具體實施方式
以下公開內容提供了許多不同的用於實施本發明主題的特徵的實施例或實例。以下描述部件和配置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅僅是實例而不用於限制。例如，在以下的描述中，在第二部件上方或之上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件被形成為直接接觸的實施例，並且也可以包括可以在第一部件和第二部件之間形成附件部件使得第一部件和第二部分沒有直接接觸的實施例。此外，本發明可以在各個實例中重複參考標號和/或字母。這些重複是為了簡化和清楚，其本身並不表示所討論的各個實施例和/或結構之間的關係。
此外，為了易於描述，可以使用空間相對術語(諸如「在…下方」、「之下」、「下部」、「上方」、「上部」等)以描述圖中所示一個元件或部件與另一個元件或部件的關係。除圖中所示的定向之外，空間相對術語還包括使用或操作中設備的不同定向。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，本文所使用的空間相對描述可因此進行類似的解釋。
本文中所討論的RFI通過傳輸線連接器件。在一些實施例中，各個部件位於單個半導體襯底上。在一些實施例中，各個部件位於獨立的半導體襯底上。在一些實施例中，器件包括至少一個存儲器件；無線通信器件(例如，模塊、模塊、IEEE 802.11無線聯網模塊或另一適當的無線通信器件)；模數轉換器、數模轉換器、傳感器模塊、用於以低功率狀態執行操作的分立應用處理器、硬體處理器、存儲控制器或另一適當的器件中的。
根據一些實施例，通信系統包括被配置為生成第一載波信號的載波發生器以及被配置為基於第一載波信號解調調製信號的解調器。解調器包括濾波器和帶寬調整電路。濾波器被配置為對第一信號濾波。第一信號是第一載波信號和調製信號的乘積。濾波器至少具有第一截止頻率和帶寬。通過控制信號的集合來控制濾波器的帶寬。帶寬調整電路被配置為基於濾波的第一信號的頻率和第一信號的頻率或者濾波的第一信號的相位和第一信號的相位調整濾波器的帶寬。帶寬調整電路被配置為生成控制信號的集合。
通過調整濾波器的帶寬來補償由解調器的濾波器所引起的失真。失真歸因於解調器的工藝、電壓和/或溫度(PVT)變化。在一些實施例中，與不使用帶寬調整電路的接收器相比，根據本發明的接收器通過自動調整濾波器的帶寬和輸出響應而消耗較少的功率。在一些實施例中，本發明的濾波器的輸出響應被自動調整以克服PVT變化。在一些實施例中，不管PVT變化如何，本發明的濾波器的輸出響應都是一致的。
圖1是根據一些實施例的數據通信系統100的框圖。數據通信系統100包括發射器110、接收器120和傳輸線130。傳輸線130電耦合發射器110和接收器120。除傳輸線130之外，一個或多個信道150電耦合發射器110和接收器120。在一些實施例中，信道150不用於電耦合發射器110和接收器120。數據通信系統100被配置為傳輸數據通信、信令通信或命令通信。
在一些實施例中，發射器110和接收器120位於具有不同IC封裝件的不同IC晶片中。在一些實施例中，發射器110和接收器120位於公共IC封裝內的不同IC晶片中。在一些實施例中，發射器110和接收器120位於公共IC晶片的不同電器件中。
發射器110耦合至N條輸入數據線IN[1]、IN[2]和IN[N]，其中N是等於或大於1的正整數。輸入數據線IN[1]、IN[2]和IN[N]中的每條數據線都被配置為承載數據信號DI[1]、DI[2]和DI[N]的形式的輸入數據。發射器110被配置為經由輸入數據線IN[1]、IN[2]和IN[N]接收數據信號DI[1]、DI[2]和DI[N]的形式的輸入數據，針對每條輸入數據線IN[1]、IN[2]和IN[N]基於不同的載波信號CK[1]、CK[2]和CK[N]調整數據信號DI[1]、DI[2]或DI[N]的形式的輸入數據，並且將調製數據信號形式的調整數據發射至接收器120。
發射器110包括載波發生器112、N個調製器M[1]、M[2]和M[N]以及驅動放大器114。載波發生器112經由N個調製器M[1]、M[2]和M[N]與驅動放大器114連接。
載波發生器112被配置為在對應的載波線TXC[1]、TXC[2]和TXC[N]上生成N個載波信號CK[1]、CK[2]和CK[N]。載波信號CK[1]、CK[2]和CK[N]中的每一個載波信號均是具有不同基頻的連續波信號。
調製器M[1]、M[2]和M[N]中的每個調製器都具有與載波線TXC[1]、TXC[2]和TXC[N]中的對應載波線耦合的時鐘輸入端以及與輸入數據線IN[1]、IN[2]和IN[N]中的對應數據線耦合的數據端。調製器M[1]、M[2]和M[N]中的每個調製器都被配置為向驅動放大器114輸出差分信號對形式的調製數據。
驅動放大器114被配置為基於來自調製器M[1]、M[2]和M[N]的各種調製輸入數據生成將在傳輸線130上傳輸的放大調製信號。在一些實施例中，求和塊(未示出)連接在調製器M[1]、M[2]和M[N]與驅動放大器114之間。在一些實施例中，多路復用器(未示出)連接在調製器M[1]、M[2]和M[N]與驅動放大器114之間。
傳輸線130包括適合於以差分模式傳輸信號的兩條導線。在傳輸線130上傳輸的調製信號在驅動放大器114的輸出端處也具有一對差分信號DP和DN的形式。在一些實施例中，驅動放大器114是低噪放大器(LNA)。
接收器120耦合至傳輸線130以及N條輸出數據線OUT[1]、OUT[2]和OUT[N]。輸出數據線OUT[1]、OUT[2]和OUT[N]中的每條數據線均被配置為承載解調數據信號DO[1]、DO[2]和DO[N]的形式的解調數據。接收器120包括載波發生器122、N個解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]以及接收放大器124。
載波發生器122被配置為生成N個載波信號CK[1]』、CK[2]』和CK[N]』。載波信號CK[1]』、CK[2]』和CK[N]』中的每個載波信號以及載波信號CK[1]、CK[2]和CK[N]中的對應載波信號具有相同的載波時鐘頻率，或者它們的差在預定的工程容限內。
載波信號CK[1]』、CK[2]』和CK[N]』與來自接收放大器124的放大調製信號之間的相位差優先通過載波發生器122來補償。在一些實施例中，載波發生器112和載波發生器122通過信道150耦合以交換控制信息、採樣載波信號或其他載波相關信息。在一些實施例中，信道150是包括一條或多條導線的物理信道。在一些實施例中，信道150是邏輯信道，並且通過傳輸線130交換實際電信號。
接收放大器124被配置為接收在傳輸線130上傳輸的放大調製信號。由接收放大器124從傳輸線130接收的放大調製信號在接收放大器124的輸入端處還具有一對差分信號DP』和DN』的形式。與一對差分信號DP和DN相比，一對差分信號DP』和DN』具有由傳輸線130引起的延遲和信道失真。在一些實施例中，接收放大器124是LNA。接收放大器124還被配置為向解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]輸出放大調製信號。在一些實施例中，求和塊(未示出)連接在解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]與接收放大器124之間。在一些實施例中，多路復用器(未示出)連接在解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]與接收放大器124之間。
解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]耦合至接收放大器124以接收放大調製信號，並且通過對應的載波線RXC[1]、RXC[2]和RXC[N]耦合至載波發生器122。解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]中的每個解調器均基於來自接收放大器124的放大調製信號以及對應載波線RXC[1]、RXC[2]和RXC[N]上的載波信號CK[1]』、CK[2]』和CK[N]』輸出解調數據信號DO[1]、DO[2]和DO[N]。解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]中的每個解調器均耦合至輸出數據線OUT[1]、OUT[2]和OUT[N]的對應數據線。
在一些實施例中，調製器M[1]、M[2]和M[N]中的每個調製器均基於具有預定數量的星座點的正交調幅(QAM)方案來調製輸入數據。在一些實施例中，預定數量的星座點在64至1026的範圍內。解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]被配置為與對應調製器M[1]、M[2]和M[N]的調製方案相匹配。在一些實施例中，M[1]、M[2]和M[N]以及對應的解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]被配置為基於相移鍵控(PSK)方案或其他適當的調製方案。在一些實施例中，調製器M[1]、M[2]和M[N]以及對應的解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]被實施為具有兩種或多種不同的調製方案或設置。
解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]包括混頻器MIX1、MIX2和MIXN以及濾波器Filter1、Filter2和FilterN。解調器DM[1]、DM[2]和DM[N]中的每個解調器均包括對應的混頻器MIX1、MIX2和MIXN以及對應的濾波器Filter1、Filter2和FilterN。
混頻器MIX1、MIX2和MIXN耦合至接收放大器124以接收放大調製信號，並且通過對應的載波線RXC[1]、RXC[2]和RXC[N]耦合至載波發生器122。混頻器MIX1、MIX2和MIXN中的每個混頻器都基於來自接收放大器124的放大調製信號以及對應載波線RXC[1]、RXC[2]和RXC[N]上的載波信號CK[1]』、CK[2]』和CK[N]』輸出混頻數據信號MO[1]、MO[2]和MO[N]。在一些實施例中，混頻數據信號MO[1]、MO[2]和MO[N]的一個或多個混頻數據信號對應於中頻(IF)信號。
濾波器Filter1、Filter2和FilterN耦合至混頻器MIX1、MIX2和MIXN，以接收混頻數據信號MO[1]、MO[2]和MO[N]。濾波器Filter1、Filter2和FilterN中的每個濾波器均輸出對應的解調數據信號DO[1]、DO[2]和DO[N]。解調數據信號DO[1]、DO[2]和DO[N]中的每個解調數據信號均對應於混頻數據信號MO[1]、MO[2]和MO[N]的濾波版本。
濾波器Filter1、Filter2和FilterN中的每個濾波器均耦合至輸出數據線OUT[1]、OUT[2]和OUT[N]的對應數據線。在一些實施例中，濾波器Filter1、Filter2和FilterN中的一個或多個濾波器對應於帶通濾波器。在一些實施例中，濾波器Filter1、Filter2和FilterN中的一個或多個濾波器對應於低通濾波器。
圖2是根據一些實施例的可用作數據通信系統100中的解調器DM(圖1)的解調器200的框圖。解調器200包括混頻器202、濾波器206和帶寬調整電路208。
混頻器202可用作混頻器MIX1(圖1)。濾波器206可用作濾波器Filter1(圖1)。混頻數據信號MO是混頻數據信號MO[1](圖1)的實施例。
解調器200被配置為基於載波信號CK[1]』對放大調製信號AMS進行解調。載波信號CK[1]』具有第一載波頻率F1。
混頻器202連接至濾波器206和帶寬調整電路208。混頻器202被配置為接收載波信號CK[1]』和放大調製信號AMS。混頻器202被配置為基於載波信號CK[1]』和放大調製信號AMS的乘積生成混頻數據信號MO。混頻數據信號MO具有包括頻率Fmo的多個頻率和相位PHImo。
濾波器206連接至混頻器202和帶寬調整電路208。濾波器206被配置為接收混頻數據信號MO以及控制信號CS的集合。濾波器206被配置為對混頻數據信號MO濾波。濾波器206被配置為基於混頻數據信號MO輸出濾波混頻數據信號FS。濾波混頻數據信號FS具有頻率Ffs和相位PHIfs。在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs是基頻。在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS包括多個頻率，並且頻率Ffs是多個頻率的一部分。
濾波器206被配置為具有第一截止頻率Foff1和帶寬BW。在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs小於第一截止頻率Foff1。通過控制信號CS的集合來控制濾波器206的帶寬BW。在一些實施例中，基於控制信號CS的集合來調整濾波器的第一截止頻率Foff1。
在一些實施例中，濾波器206是低通濾波器，其具有等於0赫茲(Hz)的中心頻率FC。在一些實施例中，第一截止頻率Foff1限定低通濾波器的帶寬BW。在一些實施例中，基於控制信號CS的集合來調整低通濾波器的帶寬BW或低通濾波器的第一截止頻率Foff1。
在一些實施例中，濾波器206是具有中心頻率FC、第一截止頻率Foff1和第二截止頻率Foff2的帶通濾波器。在一些實施例中，帶通濾波器的第一截止頻率Foff1和第二截止頻率Foff2限定帶寬BW。在一些實施例中，基於控制信號CS的集合來調整帶通濾波器的第一截止頻率Foff1或第二截止頻率Foff2。在一些實施例中，第一截止頻率Foff1大於第二截止頻率Foff2。在一些實施例中，通過該調整第一截止頻率Foff1或第二截止頻率Foff2來調整帶通濾波器的帶寬BW。在一些實施例中，帶通濾波器的中心頻率FC小於第一截止頻率Foff1，並且帶通濾波器的中心頻率FC大於帶通濾波器的第二截止頻率Foff2。在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs大於第二截止頻率Foff2。
在一些實施例中，濾波器206是任何等級的巴特沃斯濾波器、任何等級的切比雪夫1型濾波器或任何等級的切比雪夫2型濾波器。在一些實施例中，濾波器206是橢圓濾波器、貝塞爾-湯姆遜(Bessel-Thomson)濾波器或高斯濾波器。
帶寬調整電路208連接至混頻器202和濾波器206。帶寬調整電路208被配置為基於濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs和混頻數據信號MO的頻率Fmo、或者濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs和混頻數據信號MO的相位PHImo來調整濾波器206的帶寬BW。帶寬調整電路208被配置為生成控制信號CS的集合。控制信號CS的集合包括一個或多個控制信號。每個控制信號都包括一位或多位。帶寬調整電路208包括相位比較器210、頻率檢測器212和控制器214。
相位比較器210連接至混頻器202、濾波器206、控制器214和輸出數據線OUT[1]。
相位比較器210被配置為接收濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs和混頻數據信號MO的相位PHImo。相位比較器210被配置為檢測濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs與混頻數據信號MO的相位PHImo之間的相位關係。
相位比較器210被配置為將信號PC輸出至控制器214。在一些實施例中，信號PC對應於濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs與混頻數據信號MO的相位PHImo之間的相位關係。在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs與混頻數據信號MO的相位PHImo之間的相位關係對應於濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs與混頻數據信號MO的相位PHImo之間的差值。在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs與混頻數據信號MO的相位PHImo之間的差值大於或等於90度。信號PC對應於具有二進位值的數位訊號。
頻率檢測器212連接至混頻器202、濾波器206和控制器214。頻率檢測器212被配置為檢測濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs和混頻數據信號MO的頻率Fmo之間的頻率關係。頻率檢測器212被配置為基於頻率關係輸出信號FD。
在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs和混頻數據信號MO的頻率Fmo之間的頻率關係對應於濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs是否等於混頻數據信號MO的頻率Fmo。在一些實施例中，濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs和混頻數據信號MO的頻率Fmo之間的頻率關係對應於濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs和混頻數據信號MO的頻率Fmo之間的差值。信號FD對應於具有二進位值的數位訊號。
控制器214連接至濾波器206、相位比較器210和頻率檢測器212。控制器214被配置為接收來自相位比較器210的信號PC和來自頻率檢測器212的信號FD。控制器214被配置為生成控制信號CS的集合。控制器214被配置為將控制信號CS的集合輸出至濾波器206。在一些實施例中，控制器214被配置為基於濾波混頻數據信號FS的相位PHIfs與混頻數據信號MO的相位PHImo之間的差值生成控制信號CS的集合。在一些實施例中，控制器214被配置為基於濾波混頻數據信號FS的頻率Ffs和混頻數據信號MO的頻率Fmo之間的頻率關係生成控制信號CS的集合。
控制信號CS的集合被存儲在控制器214的存儲器704(如圖7所示)中。在一些實例中，每個控制信號CS的集合均具有帶寬調整電路208的對應結構。在一些實施例中，控制器214是有限狀態機。在一些實施例中，控制器214對應於可編程邏輯器件、可編程邏輯控制器、一個或多個邏輯門、一個或多個觸發器或者一個或多個延遲器件。
圖3A是根據一些實施例的可用作解調器200(圖2)的濾波器300的電路圖。濾波器30可用作濾波器Filter1(圖1)。濾波器300可用作濾波器206(圖2)。
濾波器300包括與第一可變電容器VC1、第二電容器C2、第二可變電容器VC2以及第三電容器C3串聯的第一電容器C1。濾波器300還包括多個電感器L1和多個電容器C4。多個電感器L1中的每個電感器均被配置為與多個電容器C4中的對應電容器並聯。濾波器300還包括輸入端IN，該輸入端連接在第一電容器C1的與第一可變電容器VC1相對的一側。濾波器300還包括輸出端OUT，該輸出端連接在第三電容器C3的與第二可變電容器VC2相對的一側。
多個電感器L1中的電感器和多個電容器C4中的對應電容器連接在接地端和第一節點N1之間。第一節點N1連接電容器C1和第一可變電容器VC1。第一可變電容器VC1被配置為接收控制信號CS的集合。
多個電感器L1中的電感器和多個電容器C4中的對應電容器連接在接地端和第二節點N2之間。第二節點N2連接第一可變電容器VC1和第二電容器C2。
多個電感器L1中的電感器和多個電容器C4中的對應電容器連接在接地端和第三節點N3之間。第三節點N3連接第二電容器C2和第二可變電容器VC2。第二可變電容器VC2被配置為接收控制信號CS的集合。
多個電感器L1中的電感器和多個電容器C4中的對應電容器連接在接地端和第四節點N4之間。第四節點N4連接第二可變電容器VC2和第三電容器C3。
濾波器300被配置為在輸入端IN處接收混頻數據信號MO以及控制信號CS的集合。濾波器300被配置為基於控制信號CS的集合在輸出端OUT處輸出濾波混頻數據信號FS。
基於第一可變電容器VC1或第二可變電容器VC2的值的調節來調整濾波器300的輸出響應。通過控制信號CS的集合來調整第一可變電容器VC1或第二可變電容器VC2的值。通過調整第一可變電容器VC1或第二可變電容器VC2的值，調整濾波器300的第一截止頻率、中心頻率、第二截止頻率或帶寬。
在一些實施例中，除圖3所示的可變電容器之外，濾波器300包括更多或更少數量的可變電容器(例如，第一可變電容器VC1或第二可變電容器VC2)。在一些實施例中，第一可變電容器VC1或第二可變電容器VC2對應於金屬氧化物半導體電容器(MOSCAP)。在一些實施例中，第一可變電容器VC1或第二可變電容器VC2對應於可調電容器陣列，該可調電容器陣列被配置為基於控制信號CS的集合設置等效電容值。
在一些實施例中，第一電容器C1的值、第二電容器C2的值、第三電容器C3的值和第四電容器C4的值中的至少一個等於第一電容器C1的值、第二電容器C2的值、第三電容器C3的值和第四電容器C4的值中的至少一個。在一些實施例中，第一電容器C1的值、第二電容器C2的值、第三電容器C3的值和第四電容器C4的值中的至少一個不同於第一電容器C1的值、第二電容器C2的值、第三電容器C3的值和第四電容器C4的值中的至少一個。在一些實施例中，第一可變電容器VC1的值等於第二可變電容器VC2的值。在一些實施例中，第一可變電容器VC1的值不同於第二可變電容器VC2的值。
圖3B是根據一些實施例的可在圖3A的濾波器中使用的可變電容器300』的電路圖。可變電容器300』可以被用作第一可變電容器VC1和第二可變電容器VC2(圖3A)中的一個或兩個。
輸入節點N[in]是第一節點N1或第三節點N3(圖3A)的實施例。輸出節點[out]是第二節點N2或第四節點N4(圖3A)的實施例。控制信號CS[1]、CS[2]或CS[n]的集合是控制信號CS的集合(圖2和圖3A)的實施例。
可變電容器300』包括N個支路310[1]、310[2]和310[n]，其中n是等於或大於1的正整數。可變電容器300』還包括輸入節點N[in]和輸出節點N[out]。輸入節點N[in]連接在N個支路310[1]、310[2]和310[n]與輸出節點N[out]相對的一側。輸出節點N[out]連接在N個支路310[1]、310[2]和310[n]與輸入節點N[in]相對的一側。
支路310[1]、310[2]和310[n]中的每個支路均被配置為接收控制信號CS[1]、CS[2]或CS[n]的集合的形式的對應控制信號。支路310[1]、310[2]和310[n]中的每個支路均被配置為將輸入節點N[in]耦合至輸出節點N[out]。支路310[1]、310[2]和310[n]中的每個支路均被配置為相互並連。
支路310[1]、310[2]和310[n]包括電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]以及電晶體N[1]、N[2]和N[n]。支路310[1]、310[2]和310[n]中的每個支路均包括對應的電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]和對應的電晶體N[1]、N[2]和N[n]。
電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]耦合至輸入節點N[in]和電晶體N[1]、N[2]和N[n]。電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中的每個電容器的第一端耦合至輸入節點N[in]。電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中的每個電容器的第二端耦合至電晶體N[1]、N[2]和N[n]中的對應電晶體。電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中的每個電容器均與電晶體N[1]、N[2]和N[n]中的對應電晶體串聯。在一些實施例中，電容器MC[1]、MC[2]或MC[n]中的電容器的至少一個值等於電容器MC[1]、MC[2]或MC[n]中的電容器的至少一個值。在一些實施例中，電容器MC[1]、MC[2]或MC[n]中的電容器的至少一個值不同於電容器MC[1]、MC[2]或MC[n]中的電容器的至少一個值。
電晶體N[1]、N[2]和N[n]耦合至輸出節點N[out]和電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]。電晶體N[1]、N[2]和N[n]中的每個電晶體的源極端耦合至電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中的對應電容器的第二端。電晶體N[1]、N[2]和N[n]中的每個電晶體的漏極端耦合至輸出節點N[out]。電晶體N[1]、N[2]和N[n]中的每個電晶體的柵極端被配置為接收控制信號CS[1]、CS[2]或CS[n]的集合的形式的對應控制信號。控制信號CS[1]、CS[2]或CS[n]的集合的每個控制信號均為邏輯低信號或邏輯高信號。電晶體N[1]、N[2]和N[n]中的每個電晶體均被配置為響應於控制信號CS[1]、CS[2]或CS[n]的集合的形式的對應控制信號而導通或截止。
隨著電晶體N[1]、N[2]和N[n]中導通的電晶體的數量的增加，電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中相互並聯的電容器的數量增加。隨著電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中被配置為相互並聯的電容器的數量增加，可變電容器300』的等效電容增加。隨著電晶體N[1]、N[2]和N[n]中導通的電晶體的數量的減少，電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中相互並聯的電容器的數量減少。隨著電容器MC[1]、MC[2]和MC[n]中被配置為相互並聯的電容器的數量減少，可變電容器300』的等效電容降低。
在一些實施例中，n型或p型MOS場效應電晶體(FET)可用於電晶體N[1]、N[2]和N[n]中的一個或多個電晶體。在一些實施例中，電晶體N[1]、N[2]或N[n]中的至少一個電晶體的電晶體類型與電晶體N[1]、N[2]或N[n]中的至少一個電晶體相同。在一些實施例中，電晶體N[1]、N[2]或N[n]中的至少一個電晶體的電晶體類型不同於電晶體N[1]、N[2]或N[n]中的至少一個電晶體。
圖4A是根據一些實施例的從接收器角度進行數據通信的方法400的流程圖。應該理解，可以在圖4A所示的方法400之前、期間和/或之後執行附加操作，並且可以僅在本文中簡要描述一些其他處理。
方法400開始於操作402，通過第一傳輸線(例如，第一傳輸線130(圖1))接收調製信號。在該實施例中，調製信號是一對差分信號DP』和DN』的形式。
方法400繼續到操作408，生成第一載波信號(例如，第一載波信號CK[1]』(圖1))(例如，通過載波發生器122(圖1)生成)。在接收器120包括一個以上的解調器DM[1](即，N>1)的實施例中，重複操作408以生成所有對應的載波信號CK[1]'、CK[2]'和CK[N]'。
方法400繼續到操作412，響應於第一載波信號(例如，第一載波信號CK[1]』(圖1))對調製信號解調，從而生成第一解調數據流(例如，解調數據流DO[1](圖1))。在接收器120包括一個以上的解調器DM[1](即，N>1)的實施例中，重複操作412以生成所有的對應解調數據流DO[1]、DO[2]和DO[n]。
圖4B是根據一些實施例的解調調製信號的方法400』的流程圖。應該理解，可以在圖4B所示方法400』之前、期間和之後執行附加操作，並且僅在本文中簡要描述一些其他處理，在接收器120包括一個以上的解調器DM[1](即，N>1)的實施例中，針對每個對應的解調器DM[1]、DM[2]、DM[N]重複方法400』。
方法400』開始於操作420，其中，基於第一載波信號(例如，第一載波信號CK[1]』(圖1))和調製信號(例如，放大調製信號AMS)生成第一信號(例如，混頻數據信號MO(圖2))。
在該實施例中，調製信號為一對差分信號DP』和DN』的形式。在該實施例中，由混頻器(例如，混頻器202(圖2))生成第一信號(例如，混頻數據信號MO(圖2))。
方法400』繼續到操作424，其中，通過濾波器(例如，濾波器206(圖2))來對第一信號濾波(例如，混頻數據信號MO(圖2))。濾波的第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS(圖2))的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))小於濾波器的第一截止頻率(例如，第一截止頻率Foff1(圖2))。
方法400』繼續到操作428，基於濾波的第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS(圖2))的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))和第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo(圖2))或者濾波的第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS(圖2))的相位(例如，相位PHIfs(圖2))和第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo(圖2))生成控制信號的集合(例如，控制信號CS的集合(圖2))。
方法400』繼續到操作432，其中，基於控制信號的集合(例如，控制信號CS的集合(圖2))調整濾波器(例如，濾波器200(圖2))的帶寬(例如，帶寬BW(圖2))，直到滿足至少一個條件。
在一些實施例中，當濾波的第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS(圖2))的相位(例如，相位PHIfs(圖2))與第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo(圖2))之間的相位差大於或等於90度時，滿足至少一個條件。
在一些實施例中，當濾波的第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS(圖2))的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))等於第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo(圖2))時，滿足至少一個條件。
方法400』繼續到操作436，其中，與濾波器(例如，濾波器200)相關聯的控制信號的集合(例如，控制信號CS的集合(圖2))被存儲在存儲器(例如，圖7所示的存儲器704)中。
圖5是根據一些實施例的調整圖3A中的濾波器的帶寬的方法500的流程圖。應該理解，可以在圖5所示方法500之前、期間和/或之後執行附加操作，並且可以僅在本文簡要描述一些其他處理。在接收器120包括一個以上的解調器DM[1](即，N>1)的實施例中，針對每個對應的解調器DM[1]、DM[2]、DM[N]重複方法500。
方法500開始於操作502，其中，檢測濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))與第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo)之間的頻率關係。在一些實施例中，通過頻率檢測器(例如，頻率檢測器212(圖2))檢測操作502的頻率關係。
方法500繼續操作506，其中，濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))與第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo)之間的頻率關係被輸出至控制器(例如，控制器214)。
在一些實施例中，操作506還包括基於濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)與第一信號(例如，混頻數據信號MO)之間的頻率關係輸出第二信號(例如，信號FD(圖2))。第二信號為邏輯低信號或邏輯高信號。
在一些實施例中，操作506的頻率關係對應於濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))與第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo)之間的差值。
方法500繼續到操作510，其中，帶寬調整電路208確定濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))是否等於第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo)。
如果帶寬調整電路208確定濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))等於第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo)，則操作前進到操作514。
如果帶寬調整電路208確定濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的頻率(例如，頻率Ffs(圖2))不等於第一信號(例如，混頻數據信號MO)的頻率(例如，頻率Fmo)，則操作前進到操作530。
方法500繼續到操作514，其中，在濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的相位(例如，相位PHIfs(圖2))和第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo)之間檢測相位關係。在一些實施例中，通過相位比較器(例如，相位比較器210(圖2))檢測操作514的相位關係。
方法500繼續到操作518，其中，濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的相位(例如，相位PHIfs(圖2))和第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo)之間的相位關係被輸出至控制器(例如，控制器214)。
在一些實施例中，操作518的相位關係對應於濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的相位(例如，相位PHIfs(圖2))和第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo)之間的差值。
方法500繼續到操作522，其中，帶寬調整電路208確定濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的相位(例如，相位PHIfs(圖2))與第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo)之間的相位差是否等於或大於90度。
如果帶寬調整電路208確定濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的相位(例如，相位PHIfs(圖2))與第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo)之間的相位差等於或大於90度，則操作前進到操作526。
如果帶寬調整電路208確定濾波第一信號(例如，濾波混頻數據信號FS)的相位(例如，相位PHIfs(圖2))與第一信號(例如，混頻數據信號MO)的相位(例如，相位PHImo)之間的相位差小於90度，則操作前進到操作530。
方法500繼續到操作526，其中，與濾波器(例如，濾波器200)相關聯的控制信號的集合(例如，控制信號CS的集合(圖2))被存儲在存儲器(例如，圖7所示的存儲器704)中。操作526是利用類似的元件的圖4B的操作436的實施例。
方法500繼續到操作530，其中，基於控制信號的集合(例如，控制信號CS的集合)調整濾波器(例如，濾波器206)的帶寬(例如，帶寬BW(圖2))。操作430是利用類似的元件的圖4B的操作432的實施例。
圖6A是根據一些實施例的由解調器生成的濾波波形的時序圖600。
曲線606A表示解調器中的第一濾波器的期望輸出信號；曲線610a表示第一濾波器的輸出信號；曲線614a表示由相位比較器檢測的未濾波信號的相位；曲線618a表示由相位比較器所檢測的第一濾波器濾波的信號的相位；曲線622a表示由頻率檢測器所檢測的未濾波信號的頻率；以及曲線626a表示由頻率檢測器所檢測的第一濾波器濾波的信號的頻率。在一些實施例中，第一濾波器對應於未校準的濾波器。
在一些實施例中，第一濾波器對應於濾波器Filter1、Filter2或FilterN(圖1)、濾波器206或濾波器300(圖3)的未校準實施例。
如圖6A所示，當信號被施加給第一濾波器時，第一濾波器將失真引入信號(如曲線606a和610a所示)。
如圖6A所示，第一濾波器使相位比較器檢測的相位失真(如曲線614a和618a所示)。
如圖6A所示，第一濾波器使頻率檢測器檢測的頻率失真(如曲線622a和626a所示)。
在一些實施例中，由第一濾波器引起的失真歸因於PVT變化。
圖6B是根據一些實施例的由解調器生成的濾波波形的時序圖600』。圖6B的解調器是解調器DM[1]、DM[2]和DM[N](圖1)或解調器200(圖2)的實施例。第二濾波器是濾波器Filter1、Filter2或FilterN(圖1)、濾波器206(圖2)或濾波器300(圖3)的實施例。第二濾波器對應於調整濾波器。在一些實施例中，第二濾波器對應於濾波器的帶寬已經調整了的校準濾波器。
曲線606b表示解調器中的第二濾波器的期望輸出信號；曲線610a表示第二濾波器的輸出信號；曲線614b表示由相位比較器檢測的未濾波信號的相位；曲線618b表示由相位比較器檢測的第二濾波器濾波的信號的相位；曲線622b表示由頻率檢測器檢測的未濾波信號的頻率；以及曲線626b表示由頻率檢測器檢測的第二濾波器濾波的信號的頻率。
在時間T1處，曲線614b和618b具有90度異相。
在時間T1處，曲線622b和626b中的時間T0和T1之間的脈衝數量相等。
如圖6A和圖6B所示，當信號被施加給第一濾波器和第二濾波器時，與第一濾波器相比，第二濾波器將更少的失真引入信號(如曲線606a、606b、610a和610b所示)。
如圖6A和圖6B所示，當信號被施加給第一濾波器和第二濾波器時，與第一濾波器相比，第二濾波器將較少的失真引入相位比較器所檢測的相位(如曲線614a、614b、618a和618b所示)。
如圖6A和圖6B所示，當信號被施加給第一濾波器和第二濾波器時，與第一濾波器相比，第二濾波器將較少的失真引入頻率檢測器所檢測的頻率(如曲線622a、622b、626a和626b所示)。
如圖6A和圖6B所示，通過實施解調器DM[1]、DM[2]和DM[N](圖1)或解調器200(圖2)來校正歸因於PVT變化的失真。
圖7是根據一些實施例的用於圖2中的帶寬調整電路208的控制器700的框圖。在一些實施例中，控制器700是帶寬調整電路208(圖2)中所示的控制器214的實施例。在一些實施例中，控制器700是計算設備，其根據一個或多個實施例實施圖4A的方法400、圖4B的方法400』或圖5的方法500的至少一部分。控制器700包括硬體處理器702和非暫態計算機可讀存儲介質704，其編碼有(即，存儲有)電腦程式代碼706(即，可執行指令的集合)。計算機可讀存儲介質704還編碼有用於與帶寬調整電路208(用於調整濾波器206的帶寬)交互的指令707。處理器702經由總線708電耦合至計算機可讀存儲介質704。處理器702還通過總線708電耦合至I/O接口710。處理器702被配置為執行在計算機可讀存儲介質704中編碼的電腦程式代碼706以使得控制器700可用於執行例如在方法400、400』和500中描述的部分或所有操作。
在一個或多個實施例中，處理器702是中央處理單元(CPU)、多處理器、分布式處理系統、專用集成電路(ASIC)和/或適當的處理單元。處理器702是控制器214(圖2)的實施例。
在一個或多個實施例中，計算機可讀存儲介質704是電、磁、光、電磁、紅外和/或半導體系統(或裝置或設備)。例如，計算機可讀存儲介質704包括半導體或固態存儲器、磁帶、可移除計算機盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、剛性磁碟和/或光碟。在使用光碟的一個或多個實施例中，計算機可讀存儲介質704包括壓縮盤-只讀存儲器(CD-ROM)、壓縮盤-讀/寫(CD-R/W)和/或數字視頻盤(DVD)。
在一個或多個實施例中，存儲介質704存儲有電腦程式代碼706，該電腦程式代碼被配置為使得控制器700執行方法400、400』或500。在一個或多個實施例中，存儲介質704還存儲需要執行方法400、400』或500的信息以及在執行方法400、400』或500期間所生成的信息，諸如信號的頻率716、濾波器的帶寬718、信號的相位720、濾波器的截止頻率722、控制信號的集合724和/或可執行指令的集合以執行方法400、400』或500的操作。
在一些實施例中，信號的頻率716包括濾波混頻數據信號FS(圖2)的頻率Ffs或混頻數據信號MO(圖2)的頻率Fmo。在一些實施例中，濾波器的帶寬718包括濾波器206(圖2)的帶寬BW。在一些實施例中，信號的相位720包括濾波混頻數據信號FS(圖2)的相位PHIfs或混頻數據信號MO(圖2)的相位PHImo。在一些實施例中，濾波器的截止頻率722包括濾波器206的截止頻率Foff1和濾波器206(圖2)的第二截止信號Foff2。在一些實施例中，控制信號的集合724包括控制信號CS的集合(圖2)。
在一個或多個實施例中，存儲介質704存儲用於與外部機器交互的指令707。指令707能夠使處理器702生成可被外部機器讀取的指令以在濾波器的帶寬調整處理期間有效地實施方法400、400』或500。
控制器700包括I/O接口710。I/O接口710耦合至外部電路。在一個或多個實施例中，I/O接口710包括用於向處理器702傳輸信息和命令的鍵盤、按鍵、滑鼠、跟蹤球、觸摸板、觸控螢幕和/或光標方向鍵。控制器700被配置為通過I/O接口710接收與UI相關的信息。該信息經由總線708被傳輸至處理器702以生成控制信號的集合，從而調整濾波器的帶寬。然後，UI被存儲在計算機可讀介質704中作為通過控制信號的集合724調整濾波器的帶寬的請求。控制器700被配置為通過I/O接口710接收與信號頻率相關的信息。信息被存儲在計算機可讀介質704中作為信號的頻率716。控制器700被配置為通過I/O接口710接收與濾波器的帶寬相關的信息。信息被存儲在計算機可讀介質704中作為濾波器的帶寬718。控制器700被配置為通過I/O接口710接收與信號相位相關的信息。信息被存儲在計算機可讀介質704中作為信號的相位720。控制器700被配置為通過I/O接口710接收與濾波器的截止頻率相關的信息。信息被存儲在計算機可讀介質704中作為濾波器的截止頻率722。
圖8是根據一些實施例的可用於圖2中的解調器200的頻率檢測器800的框圖。頻率檢測器800是頻率檢測器212(圖2)的實施例。
頻率檢測器800包括第一計數器802、第二計數器806、比較邏輯電路810、輸入緩衝器B1和輸出緩衝器B2。
輸入緩衝器B1連接至第一計數器802和第二計數器806的清零端CLEAR和時鐘端CLK。輸入緩衝器B1被配置為延遲在第一計數器802和第二計數器806的清零端CLEAR和時鐘端CLK所接收的信號。
第一計數器802連接至第二計數器804和比較邏輯電路810。第一計數器802被配置為在清零端CLEAR上接收時鐘信號CLKin。第一計數器802被配置為在時鐘端CLK上接收輸入信號FILTER_IN。第一計數器802被配置為在時鐘信號CLKin的周期期間測量信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin。第一計數器802被配置為將測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin輸出至比較邏輯電路810。在一些實施例中，第一計數器802是紋波計數器，該紋波計數器被配置為對信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin進行計數。
測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin是包括一位或多位的數位訊號。在一些實施例中，信號FILTER_IN對應於混頻數據信號MO(圖2)。在一些實施例中，測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin是混頻數據信號MO(圖2)的頻率Fmo的測量值。
第二計數器806被配置為在清零端CLEAR接收時鐘信號CLKin。第二計數器806被配置為在時鐘端CLK接收輸入信號FILTER_OUT。第二計數器806的清零端CLEAR連接至第一計數器802的清零端CLEAR。第二計數器806被配置為在時鐘信號CLKin的周期期間測量信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout。第二計數器806被配置為將測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout輸出至比較邏輯電路810。在一些實施例中，第一計數器802是紋波計數器，該波紋計數器被配置為對信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout進行計數。在一些實施例中，第一計數器802或第二計數器804對應4位計數器。
測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout是包括一位或多位的數位訊號。在一些實施例中，信號FILTER_OUT對應於濾波混頻數據信號FS(圖2)。在一些實施例中，測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout是濾波混頻數據信號FS(圖2)的頻率Ffs的測量值。
比較邏輯電路810被配置為接收測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout和測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin。比較邏輯電路810被配置為將測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout和測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin進行比較。比較邏輯電路810被配置為在輸出端EQ上輸出信號FD。比較邏輯電路810還包括輸出端GT和LT。在該實施例中，不使用輸出端GT和LT的數據。在一些實施例中，使用輸出端GT和LT的數據。比較邏輯電路810被配置為基於測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout和測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin之間的關係輸出信號FD。在一些實施例中，比較邏輯電路810對應於4位幅值比較器。
輸出緩衝器B2連接至比較邏輯電路810的輸出端。輸出緩衝器B2被配置為延遲第二計數器806輸出的信號FD。
在一些實施例中，如果測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout等於測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin，則比較邏輯電路810被配置為輸出第一邏輯值。在一些實施例中，如果測量的信號FILTER_OUT的振蕩頻率Fout不等於測量的信號FILTER_IN的振蕩頻率Fin，則比較邏輯電路810被配置為輸出第二邏輯值。第一邏輯值是第二邏輯值的反數(inverse)。第一邏輯值是邏輯低值或邏輯高值。第二邏輯值是邏輯低值或邏輯高值。
圖9是根據一些實施例的可用於圖2中的解調器的相位比較器的框圖。相位比較器900是相位比較器210(圖2)的實施例。
相位比較器900包括輸入緩衝器B3、第一觸發器902、第二觸發器904、第三觸發器906、第四觸發器908、第五觸發器910、第六觸發器912、反相器INV1和邏輯器件920。
圖9的每個觸發器(例如，第一觸發器902、第二觸發器904、第三觸發器906、第四觸發器908、第五觸發器910、第六觸發器912)均包括輸入端D、時鐘輸入端CLK、輸出端Q和輸出端QB。輸出端QB是輸出端B的邏輯反相形式。雖然圖9示出了相位比較器900包括D觸發器，但可以通過其他觸發器類型實施相位比較器900。
輸入緩衝器B3連接至圖9的每個觸發器(例如，第一觸發器902、第二觸發器904、第三觸發器906、第四觸發器908、第五觸發器910、第六觸發器912)的輸入端。輸入緩衝器B3被配置為延遲在圖9的每個觸發器(例如，第一觸發器902、第二觸發器904、第三觸發器906、第四觸發器908、第五觸發器910、第六觸發器912)的輸入端所接收的信號。
第一觸發器902連接至第二觸發器904、第三觸發器906、第四觸發器908和反相器INV1。
第一觸發器902、第二觸發器904和第三觸發器906的每個輸入端D相互連接，並且被配置為接收相同的輸入信號(輸入信號FILTER_OUT)。在一些實施例中，信號FILTER_OUT對應於包括相位PHIfs的濾波混頻數據信號FS(圖2)。
第一觸發器902、第二觸發器904和第三觸發器906的每個時鐘輸入端CLK均相互連接並且被配置為接收相同的輸入信號(輸入信號FILTER_IN)。在一些實施例中，信號FILTER_IN對應於包括相位PHImo的混頻數據信號MO(圖2)。在一些實施例中，相位PHImo與相位PHIfs偏離至少90度。
第一觸發器902、第二觸發器904和第三觸發器906的輸出端Q被配置為基於由時鐘輸入端CLK接收的信號FILTER_IN輸出存儲的輸入信號FILTER_OUT。第一觸發器902、第二觸發器904和第三觸發器906中的每一個的輸出端Q均與對應的第四觸發器908、第五觸發器910、第六觸發器912的輸入端D連接。
反相器I1的輸入端連接至第一觸發器902、第二觸發器904和第三觸發器906的時鐘輸入端CLK。反相器I2的輸出端連接至第四觸發器908、第五觸發器910和第六觸發器912的時鐘輸入端CLK。反相器I1被配置為接收輸入信號FILTER_IN並輸出反相輸入信號FILTER_INB。
第四觸發器908、第五觸發器910和第六觸發器912的每個輸入端D均連接至第一觸發器902、第二觸發器904和第三觸發器906的對應輸出端D，並且被配置為從對應的觸發器接收存儲的輸入信號FILTER_OUT。
第四觸發器908、第五觸發器910和第六觸發器912的每個時鐘輸入端CLK均相互連接，並且被配置為接收來自反相器I1的相同的反相輸入信號FILTER_INB。在一些實施例中，信號FILTER_INB對應於混頻數據信號MO(圖2)的反相形式。
第四觸發器908、第五觸發器910和第六觸發器912的輸出端Q被配置為基於由時鐘輸入端CLK接收的信號FILTER_INB輸出存儲的信號FILTER_IN。
邏輯器件920連接至第四觸發器908、第五觸發器910和第六觸發器912的輸出端Q。邏輯器件920被配置為接收存儲信號FILTER_IN。邏輯器件920被配置為輸出信號PC。輸出信號PC對應於由圖2所述相位比較器210生成的輸出信號PC。
邏輯器件920包括AND門A1、AND門A2、AND門A3和OR門OR1。
AND門A1還連接至第四觸發器908的輸出端Q和第五觸發器910的輸出端Q。AND門A1被配置為接收來自第四觸發器908的輸出端Q的存儲信號FILTER_IN以及接收來自第五觸發器910的輸出端Q的存儲信號FILTER_IN。AND門A1被配置為將信號I1輸出至OR門OG1。
AND門A2還連接至第五觸發器910的輸出端Q和第六觸發器912的輸出端Q。AND門A2被配置為接收來自第五觸發器910的輸出端Q的存儲信號FILTER_IN以及接收來自第六觸發器912的輸出端Q的存儲信號FILTER_IN。AND門A2被配置為將信號I2輸出至OR門OG1。
AND門A3還連接至第四觸發器908的輸出端Q和第六觸發器912的輸出端Q。AND門A3被配置為接收來自第四觸發器908的輸出端Q的存儲信號FILTER_IN以及接收來自第六觸發器912的輸出端Q的存儲信號FILTER_IN。AND門A3被配置為將信號I3輸出至OR門OG1。
OR門OG1被配置為接收來自對應的AND門A1、A2和A3中的每一個的存儲信號I1、I2和I3。OR門OG1被配置為輸出信號PC。
通過使用解調器DM[1]、DM[2]和DM[N](圖2)或解調器200(圖2)，濾波器(例如，濾波器Fllter1、Filter2和FilterN(圖1)、濾波器206、濾波器300(圖3A))的帶寬被調整為克服歸因於PVT變化的任何信號失真。在一些實施例中，濾波器(例如，濾波器Fllter1、Filter2和FilterN(圖1)、濾波器206(圖2)、濾波器300(圖3A))的帶寬被自動調整或自動校準以克服歸因於PVT變化的任何信號失真。
通過使用方法400(圖4A)、方法400』(圖4B)或方法500(圖5)，濾波器(例如，濾波器Fllter1、Filter2和FilterN(圖1)、濾波器206(圖2)、濾波器300(圖3A))的帶寬被調整以克服歸因於PVT變化的任何信號失真。
本發明的一個方面涉及一種通信系統。該通信系統包括：載波發生器，被配置為生成第一載波信號；以及解調器，被配置為響應於第一載波信號解調調製信號。解調器包括濾波器和帶寬調整電路。濾波器被配置為濾波第一信號。第一信號是第一載波信號和調製信號的乘積。濾波器具有第一截止頻率和帶寬。通過控制信號的集合來控制濾波器的帶寬。帶寬調整電路被配置為基於濾波第一信號的頻率和第一信號的頻率或者濾波第一信號的相位和第一信號的相位調整濾波器的帶寬。帶寬調整電路被配置為生成控制信號的集合。
本發明的另一方面涉及一種通信系統。該通信系統包括：載波發生器，被配置為生成第一載波信號；接收放大器，被配置為響應於調製信號生成放大調製信號；以及解調器，被配置為基於第一載波信號解調放大調製信號。解調器包括混頻器、濾波器和帶寬調整電路。混頻器被配置為將第一載波信號與放大調製信號混頻。混頻器被配置為生成第一信號。濾波器被配置為濾波第一信號。濾波器具有第一截止頻率和帶寬。通過控制信號的集合控制濾波器的帶寬。帶寬調整電路被配置為基於濾波第一信號的頻率和第一信號的頻率或者濾波第一信號的相位和第一信號的相位調整濾波器的帶寬。帶寬調整電路被配置為生成控制信號的集合。
本發明的又一方面涉及一種數據通信的方法。該方法包括：通過第一傳輸線接收調製信號；生成第一載波信號；以及響應於第一載波信號解調調製信號，從而生成第一解調數據流。解調調製信號包括：基於第一載波信號和調製信號生成第一信號；濾波第一信號；基於濾波第一信號的頻率和第一信號的頻率或者濾波第一信號的相位和第一信號的相位生成控制信號的集合；以及基於控制信號的集合調整濾波器的帶寬，直到滿足至少一個條件。濾波第一信號的頻率小於濾波器的第一截止頻率。
上面論述了多個實施例的特徵使得本領域技術人員能夠更好地理解本發明的各個方面。本領域技術人員應該理解，他們可以容易地使用本發明作為基礎來設計或修改用於執行與本文所述實施例相同的目的和/或實現相同優點的其他工藝和結構。本領域技術人員還應該意識到，這些等效結構不背離本發明的精神和範圍，並且可以在不背離本發明的精神和範圍的情況下做出各種變化、替換和改變。