[發(fā)明專利]隨機擴展頻譜調(diào)制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310082825.8
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103825608B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N.達達爾特;W.格羅利奇;P.普里德尼希
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬永利,盧江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隨機擴展頻譜調(diào)制。

背景技術(shù)

典型地，數(shù)字內(nèi)核中所使用的時鐘信號由片上時鐘生成單元或頻率合成器所遞送。時鐘生成單元可以是鎖相環(huán)（PLL）設(shè)備，其也可以以數(shù)字PLL的形式來實施。然而，這樣的時鐘信號對于利用數(shù)字內(nèi)核的系統(tǒng)的其他部分可能成為電磁干擾（EMI）的來源。所不希望的電磁能量可以遍布系統(tǒng)傳播，或者傳播至外部環(huán)境，并且對其他易于受到影響的設(shè)備造成不利影響。

例如，諸如汽車和消費者電器產(chǎn)業(yè)之類的各個產(chǎn)業(yè)中的電磁兼容性（EMC）要求對電子設(shè)備的電磁輻射的發(fā)射作出了嚴格限制。因此，已經(jīng)研發(fā)出了擴展頻譜時鐘以供用于在寬的頻譜上擴展電磁能量的數(shù)字內(nèi)核，由此減少了給定頻率處或其附近的能量大小。擴展頻譜時鐘例如可以通過利用周期性的低頻模式（例如三角模式、正弦模式、也稱作“Hershey-Kiss”的立方模式等）對PLL的輸出頻率進行調(diào)制而產(chǎn)生。該周期性的低頻調(diào)制在較寬帶寬上“擴展”時鐘信號的能量，有效地減少了峰值頻譜電磁發(fā)射。

其中調(diào)制輪廓（modulation profile）高于未調(diào)制時鐘信號的標稱頻率的低頻向上擴展調(diào)制通常被用于安全關(guān)鍵應(yīng)用，諸如汽車應(yīng)用。在這樣的應(yīng)用中，數(shù)字內(nèi)核在系統(tǒng)萬一必須要自動采取緊急程序的情況下向系統(tǒng)遞送最小的有保證頻率是非常重要的。然而，在使用向上擴展調(diào)制時，必須針對較高的最大頻率而對數(shù)字內(nèi)核進行約束，這帶來了功率和面積的成本。例如，如果標稱（未調(diào)制）頻率為300MHz，并且向上擴展頻譜具有5%的峰-峰數(shù)值，則系統(tǒng)中的最大頻率增長至315MHz。數(shù)字內(nèi)核必須被約束至該頻率，導(dǎo)致更高的功率和面積消耗。因此，低頻向上擴展調(diào)制可以在時間上引入相位累加，這會導(dǎo)致在數(shù)字內(nèi)核和其他未調(diào)制內(nèi)核之間的同步數(shù)據(jù)接口的操作中的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一方面涉及一種電路，其包括：數(shù)控振蕩器（DCO），其被布置為生成時鐘信號；以及隨機數(shù)生成器，其被布置為生成隨機數(shù)值序列，該隨機數(shù)值序列被布置為對該時鐘信號的頻率進行調(diào)制以形成擴展頻譜時鐘信號。

本發(fā)明另一方面涉及一種裝置，其包括：頻率合成器，其被布置為合成時鐘信號；以及數(shù)值生成器，其被布置為生成數(shù)值序列，該數(shù)值序列被布置為對該時鐘信號的頻率進行調(diào)制以形成擴展頻譜時鐘信號。

本發(fā)明又一方面涉及一種方法，其包括：合成時鐘信號；生成隨機或偽隨機數(shù)值序列；利用該隨機或偽隨機數(shù)值序列對該時鐘信號的頻率進行調(diào)制；并且基于調(diào)制生成擴展頻譜時鐘信號。

附圖說明

參考附圖闡述詳細描述。在圖中，參考標記最左側(cè)的（一個或多個）數(shù)位標識該參考標記首次出現(xiàn)的附圖。不同圖中使用相同參考標記指示相似或相同的事項。

針對該討論，圖中所圖示的設(shè)備和系統(tǒng)被示為具有多種組件。如本文所描述的，設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種實施方式可以包括更少的組件并且仍然處于公開范圍之內(nèi)。可替換地，設(shè)備和/或系統(tǒng)的其他實施方式可以包括附加組件或者所描述組件的各種組合并且仍然處于公開范圍之內(nèi)。

圖1是根據(jù)一種實施方式的示例鎖相環(huán)（PLL）設(shè)備的框圖。

圖2是根據(jù)一種實施方式的包括隨機生成器的示例PLL的框圖。

圖3是根據(jù)另一種實施方式的包括隨機生成器的示例PLL的框圖。

圖4是根據(jù)另外的實施方式的包括兩個隨機生成器的示例PLL的框圖。

圖5是圖示了根據(jù)一種實施方式的用于生成擴展頻譜時鐘信號的示例過程的流程圖。

具體實施方式

概述

代表性的設(shè)備和技術(shù)的實施方式提供了擴展頻譜時鐘信號。在諸如鎖相環(huán)（PLL）設(shè)備的頻率合成器中，基于輸入信號生成時鐘信號。可以生成數(shù)值序列并將其用來對頻率合成器的輸出信號進行調(diào)制，產(chǎn)生擴展頻譜時鐘信號。在各個實施方式中，數(shù)值序列可以是隨機或偽隨機數(shù)值序列。在可替換實施方式中，一個或多個數(shù)值序列可以在沿信號路徑的一個或多個點處被添加至頻率合成器的信號路徑。

在各個實施方式中，數(shù)值序列例如以MHz范圍內(nèi)的高調(diào)制頻率對頻率合成器的輸出信號進行調(diào)制。在其他實施方式中，調(diào)制輪廓以及因此的擴展頻譜時鐘信號，以在頻率合成器處生成的時鐘信號的標稱頻率為中心。可替換地，可以對數(shù)值序列進行追蹤，并且基于之前的數(shù)值序列生成后續(xù)的數(shù)值序列。