本申請案涉及使用內建式自測試機構進行的波形校準。芯片上系統SoC(100)包含收發器，所述收發器包括具有功率放大器(120、130)的發射器(110)及具有信號緩沖器(112)的接收器(150)。所述發射器及所述接收器中的至少一者具有可經配置以產生一范圍的波形(在波形狀以及工作循環兩個方面)的可配置部分(112、120、130)。低成本內建自測試BIST邏輯(180)耦合到所述收發器。所述BIST邏輯可操作以校準所述收發器的所述可配置部分以產生具有選定諧波分量(154)的波形(圖4，406)，所述選定諧波分量(154)具有小于閾值的振幅?？赏ㄟ^選擇具有低諧波分量的經優化波形而動態地減少由所述收發器消耗的電流。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術的實施例一般來說涉及用于射頻發射的收發器，且特定來說涉及收發器內 的高速時鐘信號的波形形狀的優化以減少功率消耗。
技術介紹
芯片上系統（SoC)是已存在很長時間的概念；基本方法是將越來越多的功能性集 成到給定裝置中。此集成可采取硬件或解決方案軟件的形式。許多SoC設計將一或多個微 處理器核心與各種外圍裝置及存儲器電路配對。 射頻（RF)收發器可包含于SoC內，且可包含完全集成的CMOS低噪聲放大器（LNA) 及功率放大器（PA)。通常選擇差動電路以在相同供應電壓下減少LNA電路中的接地噪聲的 效應且使PA的輸出功率電平加倍。 設計藍牙標準以達成具成本效益無線通信，從而在10m距離處提供IMb/s的數據 速率。注定主要為撓性電纜替換，藍牙領域的發展已迅速成長起來。已放松標準的規范以 便促進完全集成芯片集解決方案。因此，此標準對于SoC方法來說是極適合的。數個平臺 已在市場上可用于藍牙SoC迅速開發及原型設計以縮短設計周期且限制設計團隊的范圍。 藍牙RF收發器需要數個系統組件：正交頻率合成器、低噪聲放大器（LNA)、用以提供從RF 頻率到基帶的頻率轉移的混頻器及放大器。
技術實現思路
一實施例揭示一種用于操作芯片上的收發器的方法。所述方法包括： 執行校準程序，所述校準程序包括： 在所述收發器的發射器部分中使用可調整功率放大器在選定操作振幅電平下產 生第一恒定頻率信號； 在所述收發器的接收器部分中產生具有與所述第一恒定頻率信號不同但類似的 基本頻率的第二恒定頻率信號； 在所述收發器的所述接收器部分中接收所述第一恒定頻率信號的一部分； 使用所述第二恒定頻率信號對所述第一恒定頻率信號的所述所接收部分進行下 變頻以產生指示所述第一恒定頻率信號的波形狀的低頻率諧波分量； 跨越一功率電平范圍調整所述功率放大器同時監視所述低頻率諧波分量中的一 或多者的振幅；及 為所述可調整功率放大器選擇操作功率，針對所述操作功率，所述一或多個低頻 率諧波分量的所述振幅低于閾值，借此優化所述第一恒定頻率信號的所述波形狀。 另一實施例揭示一種用于操作芯片上的收發器的方法。所述方法包括： 將所述收發器放置于校準模式中，其中所述收發器包括具有功率放大器的發射器 及具有信號緩沖器的接收器，其中所述發射器及所述接收器中的至少一者具有可經配置以 產生一范圍的波形的可配置部分； 通過以下方式校準所述收發器的所述可配置部分以在于選定操作振幅下操作的 同時產生具有選定諧波分量的波形，所述選定諧波分量具有小于閾值的振幅： 對由所述可配置部分產生的信號的一部分進行下變頻以產生指示所述信號的波 形狀的低頻率諧波分量；及 為所述可配置部分選擇操作功率，針對所述操作功率，所述一或多個低頻率諧波 分量的所述振幅低于所述閾值。 又一實施例揭示一種芯片上系統（SoC)，所述芯片上系統包括： 收發器，其包括具有功率放大器的發射器及具有信號緩沖器的接收器，其中所述 發射器及所述接收器中的至少一者具有可經配置以產生一范圍的波形的可配置部分；及 內建自測試（BIST)邏輯，其耦合到所述收發器，其中所述BIST邏輯可操作以校準 所述收發器的所述可配置部分以產生具有選定諧波分量的波形，所述選定諧波分量具有小 于閾值的振幅，借此減少由所述收發器消耗的電流。 本專利技術的一些實施例可使用完全芯片上內建自測試校準機構來測量經下變頻低 頻率信號的頻譜分量以獲得關于在發射器信號鏈中產生的波形及/或在接收信號產生鏈 中產生的波形的信息。此方法允許調整每一高頻率信號處理塊以在發射模式及接收模式中 精確地消耗經優化電流量?！靖綀D說明】 現在將僅通過實例的方式且參考所附圖式描述根據本專利技術的特定實施例： 圖1是包含本專利技術的實施例的芯片上系統（SoC)中的收發器的一部分的功能框 圖； 圖2是用于圖1的收發器中的自偏置AB類TX驅動器的示意圖； 圖3是用于圖1的SoC中的收發器模塊的更詳細框圖； 圖4圖解說明典型無線電收發器系統中的實例性波形； 圖5是圖1的收發器的更詳細框圖； 圖6是圖解說明具有可編程放大器的收發器的校準的流程圖；及 圖7是包含可配置收發器的實例性SoC的框圖。 依據附圖及依據以下實施方式將明了本專利技術實施例的其它特征?！揪唧w實施方式】 現在將參考附圖詳細地描述本專利技術的特定實施例。為了一致性，各圖中的相似元 件由相似參考數字表示。在本專利技術的實施例的以下實施方式中，陳述了眾多特定細節以便 提供對本專利技術的更透徹理解。然而，所屬領域的技術人員將明了，可在不具有這些特定細節 的情況下實踐本專利技術。在其它例子中，未詳細地描述眾所周知的特征以避免不必要地使說 明復雜化。 近年來，已對低功率、低成本收發器的開發發生重大興趣。最重要電流消耗塊包含 在發射器信號鏈中的PA (功率放大器）驅動器及在接收器信號產生鏈中的RX (接收器）分 頻器緩沖器，因為這些塊通常為寬頻帶負載塊。在現有收發器設計中，不存在用以感測由PA 及RX分頻器緩沖器產生的信號波形的性質的機構。舉例來說，取決于驅動器輸出功率及負 載，可產生幾乎為方形、幾乎為正弦形或介于其之間的某種形狀的波形。現有收發器電路設 計通常利用保險設計方法來滿足工藝角，所述保險設計方法并非最優設計方法。 對無線收發器的監管標準的要求的測試可在裝置制造期間將顯著成本添加到總 體測試。可需要針對就帶外噪聲及諧波來說的規范符合測試發射器。通常，此測試可需要 特殊RF (射頻）測試硬件（例如信號分析器）以及RF測試器平臺。 本專利技術的實施例可使用完全芯片上內建自測試校準機構來測量經下變頻低頻率 信號的頻譜分量以獲得關于在發射器信號鏈中產生的波形及/或在接收信號產生鏈中產 生的波形的信息。此方法允許調整每一高頻率信號處理塊以在發射模式及接收模式中精確 地消耗經優化電流量，如下文將更詳細地描述。 原則上，如果使具有不同但接近基本頻率的兩個波形F1及F2相乘（混頻）在一 起，那么其將產生通過每一 N次諧波頻調（N= 1，2，...）的差獲得的所有差頻調。 作為簡單實例，將F1視為由方程式（1)表示且將F2視為由方程式⑵表示。針 對N = 1及2,由方程式⑶圖解說明F1*F2。 F: =a ^os(?TXt) +a2cos (2 ?TXt) (1) F2= b pos (?RXt)+b2cos (2 ?RXt) (2)【主權項】1. 一種用于操作芯片上的收發器的方法，所述方法包括： 執行校準程序，所述校準程序包括： 在所述收發器的發射器部分中使用可調整功率放大器在選定操作振幅電平下產生第 一恒定頻率信號； 在所述收發器的接收器部分中產生具有與所述第一恒定頻率信號不同但類似的基本 頻率的第二恒定頻率信號； 在所述收發器的所述接收器部分中接收所述第一恒定頻率信號的一部分； 使用所述第二恒定頻率信號對所述第一恒定頻率信號的所述所接收部分進行下變頻 以產生指示所述第一恒定頻率信號的波形狀的低頻率諧波分量； 跨越一功率電平范當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于操作芯片上的收發器的方法，所述方法包括：執行校準程序，所述校準程序包括：在所述收發器的發射器部分中使用可調整功率放大器在選定操作振幅電平下產生第一恒定頻率信號；在所述收發器的接收器部分中產生具有與所述第一恒定頻率信號不同但類似的基本頻率的第二恒定頻率信號；在所述收發器的所述接收器部分中接收所述第一恒定頻率信號的一部分；使用所述第二恒定頻率信號對所述第一恒定頻率信號的所述所接收部分進行下變頻以產生指示所述第一恒定頻率信號的波形狀的低頻率諧波分量；跨越一功率電平范圍調整所述功率放大器同時監視所述低頻率諧波分量中的一或多者的振幅；及為所述可調整功率放大器選擇操作功率，針對所述操作功率，所述一或多個低頻率諧波分量的所述振幅低于閾值，借此優化所述第一恒定頻率信號的所述波形狀。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇迪普托·查克拉博蒂，延斯·格勞爾，
申請(專利權)人：德州儀器公司，德州儀器德國股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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