一種多?？删幊谭诸l器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多?？删幊谭诸l器，包括：級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元，不帶分頻比擴(kuò)展位和帶該擴(kuò)展位的單元數(shù)分別為Ne和n-Ne；實(shí)時(shí)功耗控制電路，由n-Ne-1級(jí)兩輸入與門組成，第n級(jí)分頻單元的分頻比控制位的反向信號(hào)連接第n級(jí)分頻單元的電源控制位，該反向信號(hào)、以及第n-1級(jí)分頻單元的分頻比控制位的反向信號(hào)連接第n級(jí)與門的輸入端，第n級(jí)與門的輸出端連接第n-1級(jí)分頻單元的電源控制位，與第n-2級(jí)分頻單元的分頻比控制位的反向信號(hào)對(duì)應(yīng)連接到第n-1級(jí)與門的輸入端；依此類推，直至第n-Ne級(jí)分頻單元和第n-Ne-1級(jí)與門；電源開關(guān)控制晶體管，其漏極連接帶擴(kuò)展位的分頻單元的電源端，源極連接供電電源，柵極連接帶擴(kuò)展位的分頻單元的電源控制位。本發(fā)明能避免分頻器功耗浪費(fèi)。
【專利說明】-種多?？删幊谭诸l器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分頻器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種多?？删幊谭诸l器。

【背景技術(shù)】
[0002] 為提高系統(tǒng)的頻譜利用率，移動(dòng)通信系統(tǒng)大都采用頻分復(fù)用技術(shù)，收發(fā)機(jī)進(jìn)行通 信時(shí)的信道將會(huì)根據(jù)信道占用情況、信道質(zhì)量等進(jìn)行實(shí)時(shí)切換。頻率合成器為收發(fā)機(jī)提供 載波信號(hào)，而可編程分頻器則是頻率合成器中的核心器件，它直接控制著信道的選擇，是整 個(gè)可調(diào)諧芯片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。因此，高的工作頻率、寬的分頻比范圍、低功耗等通常是系統(tǒng)對(duì) 分頻器的一般要求。
[0003] 多模可編程分頻器是一種基于2/3分頻單元級(jí)聯(lián)來設(shè)計(jì)的可編程分頻器，其分頻 比的范圍容易擴(kuò)展，并且這種結(jié)構(gòu)中的模塊電路基本一致，可復(fù)用性強(qiáng)?，F(xiàn)有技術(shù)中一種寬 范圍的多模可編程分頻器如圖1所示，根據(jù)所需分頻比的最大值確定2/3分頻單元的總個(gè) 數(shù)n，再根據(jù)最小分頻比的值確定無需加置數(shù)端的2/3分頻單元的數(shù)量Ne，各2/3分頻單元 串接，其中，前Ne級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)的2/3分頻級(jí)聯(lián)，后面的各級(jí)為帶擴(kuò)展位的2/3分頻級(jí)聯(lián)。這種 電路可以有效地?cái)U(kuò)展多?？删幊谭诸l器的分頻比。
[0004] 其中，傳統(tǒng)2/3分頻單元的結(jié)構(gòu)如圖2所示，傳統(tǒng)2/3分頻單元具有一觸發(fā)信號(hào)輸 入端f in、一模式控制信號(hào)輸入端modi、一置數(shù)端P、一觸發(fā)信號(hào)輸出端f。、以及一模式控制信 號(hào)輸出端mod。；觸發(fā)信號(hào)輸出端f。連接于后一級(jí)2/3分頻單元的觸發(fā)信號(hào)輸入端f in，置數(shù) 端P用以接受除數(shù)信號(hào)，以選擇該分頻單元進(jìn)行除2或除3工作模式，第一級(jí)2/3分頻單元 的觸發(fā)信號(hào)輸入端f in連接來源脈沖。帶擴(kuò)展位的2/3分頻單元是由傳統(tǒng)的2/3分頻單元 改進(jìn)而來，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，通過增加兩個(gè)或門和一個(gè)反向器，在實(shí)現(xiàn)最高分頻比的多模 可編程分頻器的基礎(chǔ)上通過禁用部分的2/3分頻單元實(shí)現(xiàn)分頻范圍的向下擴(kuò)展。
[0005] 傳統(tǒng)的多模可編程分頻器是采用電流型邏輯（CML，Current Mode Logic)結(jié)構(gòu)的 電路，其功耗非常大，且電路較復(fù)雜?；谡鎲蜗鄷r(shí)鐘（TSPC，True Single Phase Clock) 結(jié)構(gòu)電路的多?？删幊谭诸l器，相比采用CML結(jié)構(gòu)電路的多?？删幊谭诸l器，可以有效地 降低電路的功耗。但是現(xiàn)有的多模可編程分頻器在不同分頻比下，由于每個(gè)2/3分頻單元 都處于工作模式下，勢(shì)必造成多模可編程分頻器功耗的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種多模可編程分頻器，以解決現(xiàn)有多模 可編程分頻器的功耗浪費(fèi)問題。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 本發(fā)明提供一種多?？删幊谭诸l器，包括：由級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元構(gòu)成的主分頻 級(jí)，所述級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元中不帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的數(shù)量為Ne，帶分頻比擴(kuò) 展位的2/3分頻單元的數(shù)量為n-Ne，Ne為所述多?？删幊谭诸l器的有效位數(shù)，
[0009] 所述多?？删幊谭诸l器還包括：實(shí)時(shí)功耗控制電路和電源開關(guān)控制晶體管，
[0010] 所述實(shí)時(shí)功耗控制電路由η-Ne-l級(jí)兩輸入與門組成，第η級(jí)2/3分頻單元的分頻 比控制位Ρ[η]的反向信號(hào)Pinv[n]連接第η級(jí)2/3分頻單元的電源控制位power_ctrl ; 第η級(jí)2/3分頻單元的分頻比控制位Ρ [η]的反向信號(hào)Pinv [η]、以及第n-1級(jí)2/3分頻單 元的分頻比控制位P [n-1]的反向信號(hào)Pirw [n-1]，對(duì)應(yīng)連接到第η級(jí)與門的兩輸入端，第η 級(jí)與門的輸出端一方面連接到第n-1級(jí)2/3分頻單元的Power_ctrl端，另一方面與第η-2 級(jí)2/3分頻單元的分頻比控制位Ρ[η-2]的反向信號(hào)Pinv [η-2]對(duì)應(yīng)連接到第n-1級(jí)與門 的兩輸入端；依此類推，直至第n-Ne級(jí)2/3分頻單元和第η-Ne-l級(jí)與門；
[0011] 所述電源開關(guān)控制晶體管的漏極連接相應(yīng)帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的電 源端，源極連接供電電源，柵極連接相應(yīng)帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的Power_ctrl端。
[0012] 較佳的，所述級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元的總數(shù)η根據(jù)所需最大分頻比確定，所述最大分 頻比為2 η+1-1，所述多?？删幊谭诸l器的最小分頻比根據(jù)所述多?？删幊谭诸l器的有效位 數(shù)Ne確定，所述最小分頻比為2 Ne+1。
[0013] 較佳的，所述帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元，其擴(kuò)展位的反向信號(hào)輸出P2inv為 實(shí)時(shí)控制信號(hào)，P〇wer_ctrl為被控端，3個(gè)觸發(fā)器DFF1、DFF2、DFF3是含雙輸入D1、D2的觸 發(fā)器，DFF4是單輸入觸發(fā)器，所有觸發(fā)器的時(shí)鐘來源于觸發(fā)信號(hào)輸入端fin ;DFF4的QB端 接觸發(fā)信號(hào)輸出端f〇 ;DFF3的D2端接模式控制信號(hào)輸入端modi，Dl端接DFF4的Q端；DFF2 的D2端接置數(shù)端Pl，D1端接DFF3的Q端；DFF1的D2端接DFF2的QB端，D1端接DFF4的 QB端、即fo ;DFF4的D端接DFF1的Q端；置數(shù)端P2接反向器INV1的輸入端，INV1的輸出 端接P2inv和與門AND1的輸入端，DFF3的輸出Q端同時(shí)接到AND1的另一個(gè)輸入端，AND1 的輸出端接到模式控制信號(hào)輸出端modo ;P1和P2也接到與門AND2的輸入端，AND2的輸出 端接到P〇12 ;所有DFF的源端Vt接到電源開關(guān)控制晶體管的漏極，電源開關(guān)控制晶體管的 柵極接到P〇Wer_ Ctrl，電源開關(guān)控制晶體管的源端接到電源。
[0014] 較佳的，所述帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元采用真單相時(shí)鐘D觸發(fā)器TSPC DFF。
[0015] 較佳的，所述帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元采用內(nèi)置與門的TSPC DFF。
[0016] 較佳的，所述電源開關(guān)控制晶體管為P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管PM0S。
[0017] 本發(fā)明所提供的一種多模可編程分頻器，通過增設(shè)的實(shí)時(shí)功耗控制電路和電源開 關(guān)控制晶體管，能夠?qū)崟r(shí)地控制多模分頻器在不同分頻比下2/3分頻單元的工作狀況，有 效地避免多?？删幊谭诸l器功耗的浪費(fèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種寬范圍的多?？删幊谭诸l器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)2/3分頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中帶擴(kuò)展位的2/3分頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種多?？删幊谭诸l器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種2/3分頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的一種TSPC DFF的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例的一種內(nèi)置與門的TSPC DFF的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多?？删幊谭诸l器，如圖4所示，包括：由級(jí)聯(lián)的2/3分 頻單元構(gòu)成的主分頻級(jí)，所述級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元中不帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的 數(shù)量為Ne，帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的數(shù)量為n-Ne，Ne為所述多?？删幊谭诸l器的 有效位數(shù)；所述級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元的總數(shù)η根據(jù)所需最大分頻比確定，所述最大分頻比為 2 η+1_1，所述多?？删幊谭诸l器的最小分頻比根據(jù)所述多?？删幊谭诸l器的有效位數(shù)Ne確 定，所述最小分頻比為2 Ne+1 ;在圖4所示的結(jié)構(gòu)圖中，前Ne級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)的2/3分頻單元（即不 帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元）級(jí)聯(lián)，后續(xù)的n-Ne級(jí)為帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元 級(jí)聯(lián)；
[0027] 該多?？删幊谭诸l器還包括：實(shí)時(shí)功耗控制電路和電源開關(guān)控制晶體管，其中，
[0028] 實(shí)時(shí)功耗控制電路由η-Ne-l級(jí)兩輸入與門組成，第η級(jí)2/3分頻單元的分頻比控 制位Ρ[η]的反向信號(hào)Pinv[n]連接第η級(jí)2/3分頻單元的電源控制位power_ctrl ;第η級(jí) 2/3分頻單元的分頻比控制位Ρ [η]的反向信號(hào)Pinv [η]、以及第η-1級(jí)2/3分頻單元的分 頻比控制位Ρ [η-1]的反向信號(hào)Pirw [η-1]，對(duì)應(yīng)連接到第η級(jí)與門的兩輸入端，第η級(jí)與門 的輸出端一方面連接到第η-1級(jí)2/3分頻單元的Power_ctrl端，另一方面與第η-2級(jí)2/3 分頻單元的分頻比控制位Ρ[η-2]的反向信號(hào)Pinv[n-2]對(duì)應(yīng)連接到第η-1級(jí)與門的兩輸 入端；依此類推，直至第n-Ne級(jí)2/3分頻單元和第η-Ne-l級(jí)與門。
[0029] 在圖4所不的結(jié)構(gòu)圖中，fin表不觸發(fā)信號(hào)輸入端，f。表不觸發(fā)信號(hào)輸出端，ηιοφ表 不模式控制信號(hào)輸入端，mod。表不模式控制信號(hào)輸出端，power_ctrl表不電源控制位。
[0030] 電源開關(guān)控制晶體管的漏極連接所述帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的電源端， 源極連接供電電源。較佳的，所述電源開關(guān)控制晶體管可以是P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管（PM0S 管）。
[0031] 其中，本發(fā)明實(shí)施例中多?？删幊谭诸l器內(nèi)帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元，其 結(jié)構(gòu)如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例的帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元，是基于現(xiàn)有技術(shù)中帶分 頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)的；本發(fā)明實(shí)施例的帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單 元，其擴(kuò)展位P[n]的反向信號(hào)輸出P2inv為實(shí)時(shí)控制信號(hào)，power_ctrl為被控端，3個(gè)觸發(fā) 器DFF1、DFF2、DFF3是含雙輸入D1、D2的觸發(fā)器，DFF4是單輸入觸發(fā)器，所有觸發(fā)器的時(shí)鐘 來源于觸發(fā)信號(hào)輸入端fin ;DFF4的QB端接輸出fo (即觸發(fā)信號(hào)輸出端）；DFF3的D2端 接模式控制信號(hào)輸入端modi，D1端接DFF4的Q端；DFF2的D2端接P1端（置數(shù)端），D1端 接DFF3的Q端；DFF1的D2端接DFF2的QB端，D1端接DFF4的QB端、即fo ;DFF4的D端 接DFF1的Q端；P2端（置數(shù)端）接INV1 (反向器）的輸入端，INV1的輸出端接P2inv和 AND1 (與門）的輸入端，DFF3的輸出Q端同時(shí)接到AND1的另一個(gè)輸入端，AND1的輸出端接 到模式控制信號(hào)輸出端modo ;P1和P2也接到AND2 (與門）的輸入端，AND2的輸出端接到 P012 ;所有DFF的源端Vt接到電源開關(guān)控制晶體管（如PM0S管PM1)的漏極，電源開關(guān)控 制晶體管（如PM1)的柵極接到power_ctrl，電源開關(guān)控制晶體管（如PM1)的源端接到電 源。電源開關(guān)控制晶體管PM1的漏極連接2/3分頻單元的源端Vt，源極連接供電電源，那么 電源開關(guān)控制晶體管根據(jù)P 〇Wer_Ctrl接收到的信號(hào)來控制給對(duì)應(yīng)2/3分頻單元的電源連 接或斷開，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多?？删幊谭诸l器功耗的實(shí)時(shí)控制。
[0032] 較佳的，本發(fā)明實(shí)施例中帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元可以采用如圖6所示的 TSPC DFF的電路結(jié)構(gòu)，該電路采用了優(yōu)化毛刺和電荷共享效應(yīng)的技術(shù)，從而能夠提高多模 可編程分頻器的工作速度；
[0033] 較佳的，本發(fā)明實(shí)施例中帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元還可以采用圖7所示的 內(nèi)置與門的TSPC DFF的電路結(jié)構(gòu)，通常情況下，與門和D觸發(fā)器是兩個(gè)不同部分，而圖7所 示結(jié)構(gòu)是在圖6所示結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的改進(jìn)，它將與門和D觸發(fā)器結(jié)合在一起，即僅增加 D2端 連接的PM0S管PM1和NM0S管匪1，實(shí)現(xiàn)了與門和圖6的功能，從而縮短關(guān)鍵路徑的長(zhǎng)度，減 少晶體管的個(gè)數(shù)，提高工作頻率，降低功耗。
[0034] 綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的多?？删幊谭诸l器，通過增設(shè)的實(shí)時(shí)功耗控制電路和 電源開關(guān)控制晶體管，能夠?qū)崟r(shí)地控制多模分頻器在不同分頻比下2/3分頻單元的工作狀 況，有效地避免多模可編程分頻器功耗的浪費(fèi)；另外，本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只在 原多模可編程分頻器基礎(chǔ)上增加一系列與門和PM0S管，而且所增加的門電路工作在輸出 信號(hào)頻率，不增加額外功耗。
[0035] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種多?？删幊谭诸l器，包括：由級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元構(gòu)成的主分頻級(jí)，所述級(jí)聯(lián)的 2/3分頻單元中不帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的數(shù)量為Ne，帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分 頻單元的數(shù)量為n-Ne，Ne為所述多?？删幊谭诸l器的有效位數(shù)，其特征在于， 所述多?？删幊谭诸l器還包括：實(shí)時(shí)功耗控制電路和電源開關(guān)控制晶體管， 所述實(shí)時(shí)功耗控制電路由η-Ne-l級(jí)兩輸入與門組成，第η級(jí)2/3分頻單元的分頻比控 制位Ρ[η]的反向信號(hào)Pinv[n]連接第η級(jí)2/3分頻單元的電源控制位power_ctrl ;第η級(jí) 2/3分頻單元的分頻比控制位Ρ [η]的反向信號(hào)Pinv [η]、以及第η-1級(jí)2/3分頻單元的分 頻比控制位Ρ [η-1]的反向信號(hào)Pirw [η-1]，對(duì)應(yīng)連接到第η級(jí)與門的兩輸入端，第η級(jí)與門 的輸出端一方面連接到第η-1級(jí)2/3分頻單元的Power_ctrl端，另一方面與第η-2級(jí)2/3 分頻單元的分頻比控制位Ρ[η-2]的反向信號(hào)Pinv[n-2]對(duì)應(yīng)連接到第η-1級(jí)與門的兩輸 入端；依此類推，直至第n-Ne級(jí)2/3分頻單元和第η-Ne-l級(jí)與門； 所述電源開關(guān)控制晶體管的漏極連接相應(yīng)帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的電源端， 源極連接供電電源，柵極連接相應(yīng)帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分頻單元的Power_ctrl端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多模可編程分頻器，其特征在于，所述級(jí)聯(lián)的2/3分頻單元的總 數(shù)η根據(jù)所需最大分頻比確定，所述最大分頻比為2 n+1-l，所述多?？删幊谭诸l器的最小分 頻比根據(jù)所述多?？删幊谭诸l器的有效位數(shù)Ne確定，所述最小分頻比為2 Ne+1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多模可編程分頻器，其特征在于，所述帶分頻比擴(kuò)展位的 2/3分頻單元，其擴(kuò)展位的反向信號(hào)輸出P2inv為實(shí)時(shí)控制信號(hào)，power_ctrl為被控端，3個(gè) 觸發(fā)器DFF1、DFF2、DFF3是含雙輸入Dl、D2的觸發(fā)器，DFF4是單輸入觸發(fā)器，所有觸發(fā)器 的時(shí)鐘來源于觸發(fā)信號(hào)輸入端fin ;DFF4的QB端接觸發(fā)信號(hào)輸出端fo ;DFF3的D2端接模 式控制信號(hào)輸入端modi，D1端接DFF4的Q端；DFF2的D2端接置數(shù)端Pl，D1端接DFF3的 Q端；DFF1的D2端接DFF2的QB端，D1端接DFF4的QB端、即fo ;DFF4的D端接DFF1的 Q端；置數(shù)端P2接反向器INV1的輸入端，INV1的輸出端接P2inv和與門AND1的輸入端， DFF3的輸出Q端同時(shí)接到AND1的另一個(gè)輸入端，AND1的輸出端接到模式控制信號(hào)輸出端 modo ;P1和P2也接到與門AND2的輸入端，AND2的輸出端接到P012 ;所有DFF的源端Vt接 到電源開關(guān)控制晶體管的漏極，電源開關(guān)控制晶體管的柵極接到P〇Wer_ Ctrl，電源開關(guān)控 制晶體管的源端接到電源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多模可編程分頻器，其特征在于，所述帶分頻比擴(kuò)展位的 2/3分頻單元采用真單相時(shí)鐘D觸發(fā)器TSPC DFF。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述多?？删幊谭诸l器，其特征在于，所述帶分頻比擴(kuò)展位的2/3分 頻單元采用內(nèi)置與門的TSPC DFF。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多?？删幊谭诸l器，其特征在于，所述電源開關(guān)控制晶體管 為P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管PM0S。
【文檔編號(hào)】H03K23/66GK104113325SQ201310138544
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月19日
【發(fā)明者】易律凡, 彭關(guān)超, 劉永才, 謝豪律, 周棟梁 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司