CN109039359A - 传输系统 - Google Patents
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Abstract
传输系统包括:输出端,该输出端被配置成提供输出信号;移相振荡器,该移相振荡器包括多个移相器,每个移相器被配置成提供多个移相信号中的一个移相信号;以及控制器,该控制器被配置成在基于该多个移相信号中的一个或多个移相信号的时刻,将该移相信号中的被选择的一个移相信号提供到该输出信号,作为该输出信号中的过渡。
Description
技术领域
本公开涉及传输系统,例如局域互连网络(Local Interconnect Network,LIN)传输系统,且更确切地说,涉及用于提供传输系统的输出信号中的过渡的系统。
背景技术
在本地互连网络(Local Interconnect Network,LIN)收发器中,产生用于驱动发射器的波形。可以应用关于脉冲宽度、光滑度和定义明确的过渡形状的规范和要求。升余弦形状可以在待发射的输出信号中提供高级与低级之间的过渡,且反之亦然。此波形形状可以适合于最少化/减少发射。
发明内容
根据本公开的第一方面,提供一种传输系统,该传输系统包括:
输出端,该输出端被配置成提供输出信号;
移相振荡器,该移相振荡器包括多个移相器,每个移相器被配置成提供多个移相信号中的一个移相信号;以及
控制器,该控制器被配置成在基于该多个移相信号中的一个或多个移相信号的时刻,将该移相信号中的被选择的一个移相信号提供到该输出信号,作为该输出信号中的过渡。
在一个或多个实施例中,控制器被配置成在基于;(i)多个移相信号中未被选择的一个或多个移相信号;和/或(ii)移相信号中的被选择的一个移相信号的时刻,将移相信号中的被选择的一个移相信号提供到输出信号,作为输出信号中的过渡。
在一个或多个实施例中,多个移相信号包括升余弦波形。
在一个或多个实施例中,传输系统被配置成在被选择的移相信号具有过渡预定值之前,或与被选择移相信号具有过渡预定值一致的时刻,选择性地提供多个移相信号中的一个移相信号作为被选择的移相信号。过渡预定值可以包括峰值。
在一个或多个实施例中,传输系统被配置成在未被选择的移相信号中的一个未被选择的移相信号具有未被选择的过渡值之前,或与未被选择的移相信号中的一个未被选择的移相信号具有未被选择的过渡值一致的时刻,选择性地提供多个移相信号中的一个移相信号作为被选择的移相信号。未被选择的移相信号可以与被选择的移相信号异相90°,并且未被选择的过渡值可以是中间值。
在一个或多个实施例中,传输系统被配置成在未被选择的移相信号中的两个未被选择的移相信号具有中间值之前,或与未被选择的移相信号中的两个未被选择的移相信号具有中间值一致的时刻,选择性地提供多个移相信号中的一个移相信号作为被选择的移相信号,其中该两个未被选择的移相信号与该被选择的移相信号异相90°。传输系统可以另外包括比较器,该比较器被配置成将两个未被选择的移相信号彼此比较,以确定在该两个未被选择的移相信号具有中间值之前,或与该两个未被选择的移相信号具有中间值一致的时刻。
在一个或多个实施例中,传输系统另外包括:
切换块,该切换块包括:
输出开关,该输出开关被配置成选择性地将(i)高端、(ii)过渡端;以及(iii)低端中的一个端连接到输出端,其中:
该高端被配置成接收高信号,
该过渡端被配置成接收被选择的移相信号,以及
该低端被配置成接收低信号。
控制器可以被配置成控制输出开关,使得:
在未被选择的移相信号中的一个或多个未被选择的移相信号具有未被选择的过渡值的时刻,过渡端连接到输出端;以及
在未被选择的移相信号中的一个或多个未被选择的移相信号具有未被选择的终端过渡值的时刻,过渡端与输出端断开连接。
在一个或多个实施例中,切换块另外包括相位选择开关,该相位选择开关被配置成选择性地将多个移相信号中的一个移相信号提供到输出开关的过渡端,作为被选择的移相信号。控制器可以被配置成控制相位选择开关,使得在被选择的移相信号具有过渡预定值之前,或与被选择的移相信号具有过渡预定值一致的时刻,将被选择的移相信号提供到输出开关的过渡端。
在一个或多个实施例中,控制器被另外配置成:
处理:(i)多个移相信号;(ii)表示输出信号的当前状态的当前状态信号;以及(iii)传输命令信号,该传输命令信号表示需要输出信号中的过渡的触发;以及
提供:(i)用于操作相位选择开关的相位选择控制信号;以及(ii)用于操作输出开关的输出开关控制信号。
在一个或多个实施例中,移相振荡器包括三个、四个或更多个移相器。
在一个或多个实施例中,移相振荡器包括开关电容器移相振荡器。
在一个或多个实施例中,多个移相器中的一个或多个移相器包括R-C部分,其中该R-C部分中的一个或多个R-C部分包括移相开关电容器和移相电容器。
在一个或多个实施例中,移相器中的每一个移相器包括R-C部分和增益级。多个移相器可以一起串联连接在环路中。
虽然本发明容许各种修改和替代形式,但其细节已经以例子的方式在附图中示出且将详细地描述。然而,应理解,超出所描述的特定实施例的其它实施例也是可能的。也涵盖落在所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和可替换实施例。
以上论述并不意图呈现在当前或将来权利要求集的范围内的每一例子实施例或每一实施方案。图式和之后的详细描述还举例说明各种例子实施例。结合图式考虑以下具体实施方式可以更全面地理解各种例子实施例。
附图说明
现将仅借助于例子参考附图描述一个或多个实施例,其中:
图1a和1b示出可以用于驱动LIN输出级的例子波形;
图2示出可以提供为传输系统的例子实施例的一部分的开关电容器移相振荡器;
图3a示出可以提供为传输系统的例子实施例的一部分的开关电容器移相振荡器的另一例子;
图3b示出图3a的振荡器的例子模拟实施方案;
图4示出可以用作移相振荡器,例如图2和3a的振荡器的一部分的R-C部分的例子实施方案;
图5示出可以提供为传输系统的例子实施例的一部分的组件;
图6示出输出信号的例子,以及输出信号的电平如何对应于图5所示的输出开关的位置;
图7a示出图5的控制器的功能性的一部分;
图7b以图形方式示出移相信号以及随着时间推移该移相信号与相位峰值信号的关系;
图8a示出可以是图5的控制器的一部分的优先级选择块;
图8b示出图8a的优先级选择块的一个例子电路实施方案;以及
图9示出可以是图5的控制器的一部分的定时块991的例子。
具体实施方式
图1a和1b示出具有升余弦形状并且可以用于驱动LIN输出级的例子波形100、102。假设输出级中不存在极性反相,则低信号可以对应于LIN总线上的所谓的“显性”状态,并且高信号可以对应于所谓的“隐性”状态。图1a示出从低信号值到高信号值的过渡,其中过渡具有升余弦100的形状。图1b示出从高信号值到低信号值的过渡,并且过渡同样具有升余弦102的形状。在波形100、102中的每一个波形中的过渡可以被视为具有最小值、最大值和中间值。对于过渡的对应正弦波表示,中间值还可以称为零值或零交叉。
以下例子实施例中的一个或多个实施例可以通过有利方式提供升余弦波形作为输出信号,例如LIN发射信号中的过渡。应了解,正弦波振荡器可以用于提供升余弦波形,因为升余弦的形状与正弦波相同。
图2示出可以提供为传输系统的例子实施例的一部分的开关电容器移相振荡器200。开关电容器移相振荡器200可以提供本质上“正确的”正弦波。
可以使用移相振荡器的不同实施方案,其中每个级具有变化量的移相。图2表示布巴振荡器,该布巴振荡器包括在环路中彼此串联的四个增益级202、204、206、208。在此例子中,增益“G”分布在增益级/缓冲器之间,如图2所示,因为G1/4与每个增益级202、204、206、208相关联。
图2的振荡器200使用R-C部分214、216、218、220,该R-C部分214、216、218、220中的一个R-C部分串联连接在增益级202、204、206、208的每个相邻对之间以实现移相。以此方式,R-C部分和增益级的连续对可以被视为移相器,每个移相器被配置成提供多个移相信号中的一个移相信号。
增益级208中的一个增益级应用负增益值,使得该增益级提供反相级的功能性。每个增益级202、204、206、208的输出信号提供振荡器输出信号,该振荡器输出信号具有相同频率,并且在此例子中还具有相同振幅,但相对于其它输出信号移相。更确切地说:
●第一增益级202的输出信号提供具有0°移相222的移相信号(PHA0);
●第二增益级204的输出信号提供具有45°移相230(相对于零移相信号(PHA0222)移相)的移相信号(PHA45);
●第三增益级206的输出信号提供具有90°移相224(相对于零移相信号(PHA0222)移相)的移相信号(PHA90);以及
●第四增益级208的输出信号(结合极性反相应用增益G1/4)提供具有315°移相232的移相信号(PHA315)。在这种情况下,极性反相与180°移相对原本为具有135°移相的移相信号的移相信号具有相同效果。具有135°移相231的(无缓冲)移相信号(PHA135)在图2中识别为到第四增益级208的输入信号。
以此方式,图2的振荡器200提供相对于彼此具有45度移相的四个正弦波形(例如,0度、45度、90度、135度)。如图2所示,振荡器200可以包括反相器以提供信号反相,使得可以导出其余相位(180度、225度、270度、315度)。更确切地说,可以包括以下反相器中的一个或多个反相器:
●用于从第一增益级202接收输出信号的第一反相器210提供具有180°移相228的移相信号(PHA180);
●用于从第二增益级204接收输出信号的第二反相器(未示出)可以提供具有225°移相的移相信号(PHA225);以及
●用于从第三增益级206接收输出信号的第三反相器212提供具有270°移相226的移相信号(PHA270)。
●在图2的例子中,如上文所指示,反相器的功能性并入到第四增益级208中,使得该第四增益级208在其输出端处提供具有315°移相232的移相信号(PHA315)。
在此例子中,由于反相器中的每一个反相器连接到增益级的输出,因此所有“导出的”PHAn信号(通过反相器提供为输出信号)与其它“非导出的”PHAn信号(从增益级直接提供为输出信号)具有相同振幅。
在其它例子中,差分电路可以用于提供具有其余相位(180度、225度、270度、315度)的移相信号。采用差分(/平衡)增益级的振荡器的此差分实现可以直接引起所有极性反相信号的可用性,使得不需要反相器来提供振荡器信号的180度移相版本。
图3a示出可以提供为传输系统的例子实施例的一部分的开关电容器移相振荡器的另一例子。在此例子中,振荡器包括四个单位增益非反相级302、304、306、308以及具有补偿增益(-G)的一个极性反相缓冲器反相的缓冲器级309。如上所述,图3a的振荡器包括多个移相器,每个移相器被配置成提供多个移相信号322、330、324、331、328、326、332中的一个移相信号。
图3b示出图3a的振荡器的例子模拟实施方案。已为图3b的增益级提供对应于图3a的增益级的附图标记。
应了解,移相振荡器的不同实施方案可以与本文所公开的例子一起使用,其中每个级具有变化量的移相。为了清晰起见,以下描述将基于在图中呈现为信号PHA0、PHA90、PHA180和PHA270的四个可用级(0度、90度、180度、270度)解释操作。然而,应了解,移相信号的分辨率可以扩展到例如45度。如将从以下描述中了解,这可以提供较高分辨率,使得传输系统可以更快地对传输命令作出响应。
如下文将论述,传输系统包括用于将移相信号(PHA0、PHA90、PHA180、PHA270)中的被选择的一个移相信号的一部分提供为传输系统的输出信号中的上升缘或下降缘。有利的是,系统可以使用移相信号中的一个或多个移相信号(可以是被选择的或未被选择的移相信号)来准确地确定移相信号中的被选择的一个移相信号的部分应用作输出信号的时间。
图4示出可以用作移相振荡器,例如图2和3a的振荡器的一部分的R-C部分440的例子实施方案。R-C部分440包括移相电阻器442和移相电容器444的功能性。移相电阻器442串联连接在(i)增益级的输出端与(ii)环路中的下一增益级的输入端之间。移相电容器444串联连接在(i)环路中的下一增益级的输入端与(ii)参考端,例如接地端之间。
每个R-C部分440的移相电阻器442可以用如在图4的右手侧上示出的移相开关电容器替换,该移相开关电容器是开关电容器。移相开关电容器包括:第一移相开关446、第二移相开关448和第一移相开关电容器442a。移相电容器444还在图4的右手侧上示出。第一移相开关446和第二移相开关448彼此串联连接在开关电容器第一端与开关电容器第二端之间。第一移相开关电容器442a串联连接在(i)第一移相开关446与第二移相开关448的串联连接之间的节点与(ii)参考端,例如接地端之间。移相电容器444串联连接在(i)开关电容器第二端与(ii)参考端,例如接地端之间。
第一移相开关446和第二移相开关448可以由如图4所示的非重叠时钟信号(PHI1&PHI2)450、452控制。如图4所示的时钟信号PHIn的逻辑高状态导致受控开关闭合。时钟非重叠防止了第一移相开关446和第二移相开关448同时闭合。
假设所有移相器/级的尺寸相同,则通过fosc=1/(2πRC)得出移相振荡器的振荡频率。如图4所示,通过用开关电容器替换电阻器,振荡频率与电容比C1/C2成比例。也就是说,第一移相开关电容器442a和移相电容器444的电容值的比率。以此方式,可以减小或最小化扩频处理的影响。可以使用可用系统时钟,使得开关电容器的计时频率fosc是:fosc=1/(2πT(C1/C2)),其中T是系统时钟的周期,如图4所示。
任选地,可以通过改变开关电容器移相振荡器的计时频率(1/T)容易地提供可变过度时间。所有延迟和频率因此可以有利地按比例缩放,而不需要对电路/系统进行另外调整。
图5示出可以提供为传输系统的例子实施例的一部分的组件。图5示出包括相位选择开关550和输出开关554的切换块。图5还示出控制器558,用于:提供用于操作相位选择开关550的相位选择控制信号552;以及用于操作输出开关554的输出开关控制信号556。
输出开关554可以选择地将(i)高端(A)、(ii)过渡端(B);以及(iii)低端(C)中的一个端连接到输出端,以便提供传输系统的输出信号(SHAPEOUT)564。高端(A)接收高信号(TOP)。过渡端(B)接收被选择的移相信号(PHASELECT)566、对应于最相关的振荡器相位输出信号(移相信号),如将在下文更详细地描述。低端(C)接收低信号。在此例子中,输出开关是SP3T(单刀三掷)开关。输出开关554的输出端/输出极可以连接到LIN发射器的输入端,该输入端可以是用于驱动实际LIN总线的输出级。
如将在下文更详细地论述,具体来说参考图9,控制器558可以控制输出开关554,使得:在基于其它(未被选择的)移相信号中的一个或多个移相信号的时刻,过渡端(B)连接到输出端,以及在基于未被选择的的移相信号中的一个或多个移相信号的时刻,过渡端(B)与输出端断开连接。以此方式,其它移相信号,即,不是用于提供为输出信号(SHAPEOUT)564的一部分的被选择的一个移相信号用于设定定时,被选择的移相信号用于在该定时下限定输出信号(SHAPEOUT)564中的过渡。这可以实现提供准确的定时信息。因此,此功能性的概念是使用未被选择的信号的相关特性来协助控制输出开关554,因为移相信号的集合准确地彼此相关。
在另一例子中,在基于移相信号中的被选择的一个移相信号的时刻,例如当移相信号中的被选择的一个移相信号达到最大值或最小值时,控制器558可以将移相信号中的被选择的一个移相信号提供到输出信号,作为输出信号中的过渡。任选地,控制器558还可以使用多个移相信号中未被选择的一个或多个移相信号。
应了解,相位选择开关550和输出开关554的功能性可以通过任何合适的组件/逻辑提供,例如,两个开关的功能性可以合并到单个开关中。
图6示出输出信号的例子,以及输出信号的电平如何对应于图5所示的输出开关的位置。在第一时间段中,输出信号具有低信号电平,该低信号电平在此例子中是接地电平。在此时间段期间,输出开关如图所示通过在图6的底部处的“SP3T位置”将低端(C)连接到其输出端。
在通过图6中的参考数字668所示的第一时刻,输出开关通过控制器操作,使得该输出开关将过渡端(B)连接到其输出端。在通过参考数字670所示的第二时刻,输出开关通过控制器操作,使得该输出开关将高端(A)连接到其输出端。在第二时刻670之后,输出信号具有高信号电平,该高信号电平在图6中被称为TOP。以此方式,脉冲从低电平开始,随后进行上升过渡(当最合适的振荡器相位达到其最小值时开始,从该时间点起,上升过渡可以充当输出波形的所需信号过渡),最后达到高电平(当相同被选择的振荡器相位已达到其最大值时)。
通过适当地控制将输出开关从低端(C)改变到过渡端(B)以及从过渡端(B)改变到高端子(A)的定时,以及还适当地控制相位选择开关,基本上连续的输出信号可以具有从低信号电平到高信号电平的升余弦过渡672。应了解,可以相反地执行类似操作以从高信号电平过渡到低信号电平。
返回到图5,相位选择开关550选择性地将多个移相信号中的一个移相信号提供到输出开关的过渡端(B),作为被选择的移相信号(PHASELECT)566。在此例子中,相位选择开关550可以选择性地提供以下移相信号中的一个移相信号:
●具有0°移相522的移相信号(PHA0);
●具有90°移相524的移相信号(PHA90);
●具有180°移相528的移相信号(PHA180);以及
●具有270°移相526的移相信号(PHA270)。
如下文将更详细地论述,具体来说参考图8a,控制器558可以控制相位选择开关550,使得在被选择的移相信号(PHASELECT)566具有过渡预定值之前,或与被选择的移相信号(PHASELECT)566具有过渡预定值一致的时刻,该相位选择开关550选择性地提供移相信号522、524、528、526中的一个移相信号作为被选择的移相信号(PHASELECT)566。在以下例子中,过渡预定值是峰值,例如最小值或最大值。如本文所论述,尤其参考图6,输出开关554将使用被选择的移相信号(PHASELECT)566来提供输出信号(SHAPEOUT)564中的过渡。因此,被选择的移相信号(PHASELECT)566应在输出信号564中的上升过渡的最小值处或之前可用,并且应在过渡的持续时间内可用。类似地,对于下降过渡,该被选择的移相信号(PHASELECT)566应在最大值处或之前可用。
以此方式,相位选择开关550可以提供合适的被选择的移相信号(PHASELECT)566;关于作为下一移相信号而言,合适就是适用于从输出信号的现有电平(高或低)过渡。
控制器接收多个移相信号作为输入信号,在此例子中,该移相信号是提供到相位选择开关550:PHA0 522;PHA90 524;PHA1 80 528;以及PHA270 526的相同移相信号。控制器还接收当前状态信号560作为输入信号。当前状态信号560表示输出信号(SHAPEOUT)564的当前状态,即,该当前状态信号560表示实际上传输用于应用程序的数据的低值或高值。控制器558可以使用当前状态信号560来确定输出信号(SHAPEOUT)564中的下一过渡将从高到低还是从低到高。如果输出信号(SHAPEOUT)564目前具有高值,则下一过渡将从高到低。如果输出信号(SHAPEOUT)564目前具有低值,则下一过渡必须从低到高。
控制器558还接收传输命令信号562,该传输命令信号562表示需要输出信号(SHAPEOUT)564中的过渡的触发。如下文将参考图9论述,控制器使用传输命令信号562来确定应改变输出开关554的状态,并且相位选择开关550的输出应在过渡的持续时间内固定。应了解,过渡本质上将是升余弦,因为该过渡源自从正弦振荡器产生的移相信号,因此具有相同波形。
图5的切换块可以概述为具有输出开关554,该输出开关554被控制成通过将合适信号连接到输出端来提供具有所需波形的输出信号(SHAPEOUT)564,以及具有相位选择开关550,该相位选择开关550在此例子中不断地选择合适的移相信号,使得在接收到要求输出信号(SHAPEOUT)564中的过渡的传输命令信号562的情况下,该移相信号可用于输出开关564。
在此例子中,可以应用输出信号(SHAPEOUT)564的滤波/平滑化以有助于提供平滑流畅的信号过渡。然而,与利用用于实施输出信号中的过渡的DAC步骤的传输系统的更重要滤波相比,此滤波的要求可能少得多。
此外,在均衡(至少部分地)例如关于中间交叉检测器/零交叉检测器用于系统中的例子中,可以另外利用均衡的益处。例如,移相振荡器本身也可以变成差分的,从而产生另外益处,例如:(i)可以通过减少由相反极性信号组件的电流汲取来首先取消在信号过渡时从电源的增加的电流汲取,减少的电流汲取可以产生减少的电源电流纹波;以及(ii)对于给定电源电压,实际信号的振幅可以加倍(因为实际信号由其两个极性之间的差组成),这可以有益于信噪比。
图7a示出图5的控制器的功能性的一部分。图7a示出如何处理多个移相信号PHA0722;PHA90 724;PHA180 728;以及PHA270 726,以便确定多个相位峰值信号790、792、794、796,每一个相位峰值信号表示多个移相信号PHA0 722;PHA90 724;PHA180 728中的一个移相信号处于最大电平或最小电平的时刻。更确切地说,在此例子中,多个相位峰值信号790、792、794、796是:
●CROSS4 790,该CROSS4 790表示PHA0 722具有最大电平;以及PHA180 728具有最小值的时刻;
●CROSS3 792,该CROSS3 792表示PHA0 722具有最小电平;以及PHA180 728具有最大值的时刻;
●CROSS2 794,该CROSS2 794表示PHA270 726具有最大电平;以及PHA90 724具有最小值的时刻;
●CROSS1 796,该CROSS1 796表示PHA270 726具有最小电平;以及PHA90 724具有最大值的时刻。
如下文将论述,多个相位峰值信号790、792、794、796将用于生成用于操作相位选择开关的相位选择控制信号;以及用于操作输出开关的输出开关控制信号。
如图7a所示,为了识别在移相信号中的任何给定的一个移相信号中的最大值或最小值,处理两个相邻移相信号(一个具有90°以上移相,以及一个具有90°以下移相)以便确定相位峰值信号790、792、794、796。在此例子中,将两个相邻移相信号作为输入信号提供到比较器774、776、778、780。比较器774、776、778、780中的每一个比较器的输出端连接到任选的单触发块782、784、786、788,该单触发块782、784、786、788响应于从相关联比较器774、776、778、780产生的输出信号中的上升边缘而提供相位峰值信号790、792、794、796作为预定长度的脉冲。
图7b以图形方式示出移相信号PHA0 722;PHA90 724;PHA180 728;PHA270 726以及随着时间推移该移相信号与相位峰值信号790、792、794、796的关系。
由于移相信号(PHA0 722;PHA90 724;PHA180 728、PHA270 726)的准确相位关系,因此特定移相信号的最小值或最大值将与该移相信号的两个最直接相邻的相位的中间值同时出现(一个90°之前,一个90°之后)。关于这两个相邻相位,一个将是正向中间交叉,以及另一个将是负向中间交叉。这些中间交叉是未被选择的过渡值的例子。也就是说,未被选择的过渡值可以是中间值(该中间值可以被视为对应正弦波的零值)。图7a的组件因此可以提供相位峰值信号790、792、794、796,使得该相位峰值信号790、792、794、796表示具有本质上准确的定时信息的移相信号中的一个移相信号处于最大值或最小值的时刻。
在其它例子中,未被选择的过渡值可以不是中间值。也就是说,在相邻移相信号之间的相位差小于90°(也就是说,更大移相分辨率)的例子中,未必与被选择的移相信号90°异相的未被选择的移相信号可以用于确定移相信号中的被选择的一个移相信号提供为输出信号中的过渡的时刻。例如,如果移相信号之间的45°步长可用,则未被选择的移相信号中的合适移相信号可以用于有利地减少在传输命令信号的接收与输出信号中的过渡的开始之间的定时延迟。
图7a的例子因此采用差分中间交叉检测器(在第n-1&第n+1相位上操作),该差分中间交叉检测器可以改进相位峰值信号790、792、794、796的可靠性。以此方式,传输系统可以变得更加安全。图7a可以表示与用于识别最大值和最小值的替代方案,例如峰值检测相比过程不灵敏且更稳固的方法。
更一般来说,在未被选择的移相信号中的一个或两个移相信号具有未被选择的过渡值(例如,中间值)之前,或与未被选择的移相信号中的一个或两个移相信号具有未被选择的过渡值一致的时刻,传输系统可以选择性地提供多个移相信号(PHA0722;PHA90 724;PHA180 728、PHA270 726)中的一个移相信号作为被选择的移相信号。在一些例子中,两个未被选择的移相信号与被选择的移相信号90°异相。在图7a的例子中,比较器774、776、778、780可以将移相信号中的两个移相信号(将是未被选择的移相信号)彼此比较,以确定在两个移相信号具有中间值之前,或与两个移相信号具有中间值一致的时刻。
图8a示出可以是图5的控制器的一部分的优先级选择块881。优先级选择块881接收:相位峰值信号(CROSS4 890、CROSS3 892、CROSS2 894、CROSS1 896);以及传输命令信号862作为输入信号。优先级选择块881提供用于操作相位选择开关的相位选择控制信号852。
优先级选择块881可以不断地提供相位选择控制信号852,使得相位选择开关选择最合适的移相信号PHA0、PHA90、PHA180、PHA270,并且使该移相信号可用于由输出开关选择为PHASELECT信号。为了准备输出信号中的信号过渡,相位选择控制信号852可以控制图5的相位选择开关,使得该相位选择开关从位置“D”到“C”到“B”到“A”,再次到“D”等循环。
以此方式,优先级选择块881可以使移相信号中的一个移相信号的最小值能够在接收到传输命令信号之后尽可能可用作最合适的过渡。也就是说,由于相位选择控制信号852的值,在相位选择开关的输出处提供在接收到传输命令信号之后具有最小值的移相信号中的下一移相信号,使得该移相信号可以用作输出信号中的过渡。应了解,类似地,移相信号中的一个移相信号的最大值可以用于下降过渡。
当优先级选择块881接收表示新的峰值(例如,在相位峰值信号中的一个相位峰值信号中的上升边缘)的相位峰值信号(CROSS4 890、CROSS3 892、CROSS2 894、CROSS1 896)时,优先级选择块881随后改变相位选择控制信号852的状态。例如,使用如图8a所示的信号序列:CROSS1 896的上升边缘引起优先级选择块881使相位选择开关呈现特定位置;随后,当相位峰值信号中的下一信号过渡稍晚到达(此处,CROSS4890)时,优先级选择块881引起相位选择控制信号852操作相位选择开关,以移动到下一位置等。对于所描述系统,序列是CROSS1,随后是CROSS4、CROSS2,然后是CROSS3,之后再次出现CROSS1等。
借助于例子,当输出信号的当前状态处于逻辑低电平时,在PHA90信号处于其最小值时,在PHA0和PHA180信号中检测中间交叉,使得CROSS2 894信号具有上升边缘(如图7b中具体示出)。响应于接收到的CROSS2信号894的上升边缘,优先级选择块881设定相位选择控制信号852,因此相位选择开关提供PHA90信号作为PHASELECT信号,使得在接收到表示TX命令(如下文将论述)的传输命令信号的情况下,该PHASELECT信号立即准备用作输出信号中的过渡。
如果任意地在循环的60度处接收到表示TX命令的传输命令信号862,则优先级选择块881等候下一中间交叉检测。以“60°”为例,这是在PHA270和PHA90信号彼此交叉时,这与PHA180信号的最小值一致。此中间交叉产生CROSS4信号的上升边缘,这使优先级选择块881提供相位选择控制信号852来操作相位选择开关,以移动到下一位置(此处位置C)。而且同时地,如下文将论述,控制器将输出开关控制信号提供到输出开关,以使输出开关变化到位置B,从而开始输出信号中的过渡。
在此例子中,在接收到传输命令信号862之后以及在紧跟着改变相位选择控制信号852之后,优先级选择块881阻止用于至少下一个中间交叉检测的相位选择控制信号852的任何变化。这可以确保不在输出信号中的过渡的一半时操作相位选择开关,否则对于此实施方案会中断输出信号中的过渡。应了解,任何此种阻止改变相位选择控制信号852的持续时间可以取决于移相信号的分辨率。还应了解,可以使用其它实施方案,其中可以例如通过具有多个输出端的修改后的相位选择开关来避免对输出信号的任何此种中断。
图8b示出图8a的优先级选择块的一个例子电路实施方案。
图9示出定时块991的例子,该定时块991还可以被称为定时和门控块,并且可以是图5的控制器的一部分。定时块991接收相位峰值信号(CROSS4 990、CROSS3 992、CROSS2994、CROSS1 996)、当前状态信号960和传输命令信号962作为输入信号。定时块991提供用于操作输出开关的输出开关控制信号956。
在输出信号中的上升过渡的情况下:响应于接收到表示TX命令的传输命令信号962以及随后响应于相位峰值信号(CROSS4 990、CROSS3 992、CROSS2 994、CROSS1 996)中的一个相位峰值信号表示最小值,定时块991设定输出开关控制信号956,使得输出开关的过渡端(B)连接到输出开关的输出端。(引起输出开关控制信号956的变化的相位峰值信号可以被称为触发相位峰值信号。)因此,输出信号中的过渡在进行中。随后,当接收到比指示被选择的移相信号具有最大值的触发相位峰值信号晚180°的相位峰值信号(CROSS4 990、CROSS3 992、CROSS2 994、CROSS1 996)时,定时块991设定输出开关控制信号956,使得输出开关的高端(A)连接到输出开关的输出端。因此,过渡完成并且输出信号设定在高电平处。
以此方式,一旦从图7a所示的相关中间交叉电路中的一个中间交叉电路产生的相位峰值信号996、994、992、990出现(在被选择的移相信号是用于过渡的“最佳候选人”的有效时间窗内),定时块991控制输出开关,使得该输出开关将位置从低电平(在先前发布的TX开始命令的情况下)改变到被预先选择的相位,该被预先选择的相位随后处于其最小值且因此适于使用。从与被预先选择的相位异相90°的相邻相位的中间交叉中识别被选择的相位处于其最小值的时间。因此,过渡开始。
应了解,定时块991可以基于当前状态信号960的状态而执行用于输出信号中的下降过渡的类似功能性。
因此,定时块991可以提供输出开关控制信号956,使得该输出开关控制信号956控制输出开关以:(i)在基于其它(未被选择的)移相信号中的一个或多个移相信号具有未被选择的过渡值(例如,中间值)时刻,将过渡端(B)连接到输出端,以及(ii)在基于其它(未被选择的)移相信号中的一个或多个移相信号具有未被选择的终端过渡值(例如,中间值)的时刻,将过渡端(B)与输出端断开连接。
以此方式,可以通过准确地选择何时从静态电平(低电平或高电平)切换到过渡边缘而进行平滑过渡。有利的是,可以通过利用其它(未被选择的)移相信号来提供准确的定时信息。
应了解,在通过传输命令信号962发布TX命令与信号过渡的实际开始之间可能涉及等待时间。然而,可以提供本文所描述的例子,使得最大等待时间处于可接受电平处。
作为说明,倾斜持续时间的所需值是20us,并且最大所允许的激活延迟是10us。由于过渡由正弦波的总周期,即从最小值到最大值(因此从“正弦波”的270度到“下一正弦波循环”的90度)或从最大值或最小值(因此从“正弦波”的90度到同一循环的270度)的50%组成,因此振荡周期应为40us。具有间隔90度的4个可用信号相位的系统提供等间隔数的4个最大值和4个最小值。因此,最大等待时间是10us,这与上文所指示的最大所允许的激活延迟直接一致。
应了解,有利地,可以增加移相级的数目,或可替代地,一个或多个反相器可以添加到增益级设定,例如巴布振荡器(如上文所论述),使得在需要时可以使激活时间更短。因此,对于上述数值优势,减半到5us可以简单明了。更一般而言,可以使用任何数目的移相信号,该移相信号包括相对于至少一个其它移相信号移相90°的相对移相的集合。
当与使用数模转换器(digital-to-analogue converter,DAC)的系统比较时,本文所公开的例子中的一个或多个例子可以被视为有利的。此系统可以基于具有抽头的电阻串,使得波形通过电阻值固定和定义。对于此类系统,可能需要重要的后滤波来使步骤平滑(最小化从逐步实施方案的发射),同时保持准确的脉冲工作循环。因此,此处可能需要进行折衷。而且,此类基于DAC的系统可能易遭受扩频处理和/或可能需要大量补偿和校准。本文所公开的例子中的一个或多个例子可以被视为混合模式波形整形器,就本质上正确的波形以及对扩频处理的不灵敏性而言,该混合模式波形整形器可以提供优点。
除非明确陈述特定顺序,否则可以按任何顺序执行以上图式中的指令和/或流程图步骤。而且,本领域技术人员将认识到,虽然已经论述一个例子指令集/方法,但是在本说明书中的材料可以通过多种方式组合从而还产生其它例子,并且应在此详细描述提供的上下文内进行理解。
在一些例子实施例中,上文描述的指令集/方法步骤实施为体现为可执行指令集的功能和软件指令,该可执行指令集在计算机或以所述可执行指令编程和控制的机器上实现。此类指令经过加载以在处理器(例如,一个或多个CPU)上执行。术语处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统(包括一个或多个微处理器或微控制器),或其它控制或计算装置。处理器可以指代单个组件或多个组件。
在其它例子中,本文示出的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储于相应存储装置中,该存储装置被实施为一个或多个非暂时性机器或计算机可读或计算机可用存储媒体。此类计算机可读或计算机可用存储媒体被视为物品(或制品)的一部分。物品或制品可以指代任何所制造的单个组件或多个组件。如本文所定义的非暂时性机器或计算机可用媒体不包括信号,但此类媒体可能能够接收并处理来自信号和/或其它暂时性媒体的信息。
本说明书中论述的材料的例子实施例可以整体或部分地通过网络、计算机或基于数据的装置和/或服务实施。这些可以包括云、因特网、内联网、移动装置、台式电脑、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、基础架构,或其它致能装置和服务。如本文和权利要求书中可以使用,提供以下非排他性定义。
在一个例子中,使本文论述的一个或多个指令或步骤自动化。术语自动化或自动(和其类似变型)意指使用计算机和/或机械/电气装置控制设备、系统和/或过程的操作,而不需要人类干预、观测、努力和/或决策。
应了解,据称将耦合的任何组件可以直接地或间接地耦合或连接。在间接耦合的状况下,可以在据称将耦合的两个组件之间安置另外的组件。
在本说明书中,已经依据选定的细节集合而呈现例子实施例。然而,本领域普通技术人员将理解,可以实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它例子实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的例子实施例。
Claims (10)
1.一种传输系统,其特征在于,包括:
输出端,所述输出端被配置成提供输出信号;
移相振荡器,所述移相振荡器包括多个移相器,每个移相器被配置成提供多个移相信号中的一个移相信号;以及
控制器,所述控制器被配置成在基于所述多个移相信号中的一个或多个移相信号的时刻,将所述移相信号中的被选择的一个移相信号提供到所述输出信号,作为所述输出信号中的过渡。
2.根据权利要求1所述的传输系统,其特征在于,所述控制器被配置成在基于所述移相信号中未被选择的一个或多个移相信号的时刻,将所述移相信号中的所述被选择的一个移相信号提供到所述输出信号,作为所述输出信号中的过渡。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的传输系统,其特征在于,所述多个移相信号包括升余弦波形。
4.根据在前的任一项权利要求所述的传输系统,其特征在于,所述传输系统被配置成在所述被选择的移相信号具有过渡预定值之前,或与所述被选择的移相信号具有过渡预定值一致的时刻,选择性地提供所述多个移相信号中的一个移相信号作为所述被选择的移相信号。
5.根据权利要求4所述的传输系统,其特征在于,所述过渡预定值包括峰值。
6.根据在前的任一项权利要求所述的传输系统,其特征在于,所述传输系统被配置成在所述未被选择的移相信号中的一个未被选择的移相信号具有未被选择的过渡值之前,或与所述未被选择的移相信号中的一个未被选择的移相信号具有未被选择的过渡值一致的时刻,选择性地提供所述多个移相信号中的一个移相信号作为所述被选择的移相信号。
7.根据权利要求6所述的传输系统,其特征在于,所述未被选择的移相信号与所述被选择的移相信号异相90°,并且所述未被选择的过渡值是中间值。
8.根据在前的任一项权利要求所述的传输系统,其特征在于,所述传输系统被配置成在所述未被选择的移相信号中的两个未被选择的移相信号具有中间值之前,或与所述未被选择的移相信号中的两个未被选择的移相信号具有中间值一致的时刻,选择性地提供所述多个移相信号中的一个移相信号作为所述被选择的移相信号,其中所述两个未被选择的移相信号与所述被选择的移相信号异相90°。
9.根据权利要求8所述的传输系统,其特征在于,进一步包括比较器,所述比较器被配置成将所述两个未被选择的移相信号彼此比较,以确定在所述两个未被选择的移相信号具有中间值之前,或与所述两个未被选择的移相信号具有中间值一致的时刻。
10.根据在前的任一项权利要求所述的传输系统,其特征在于,进一步包括:
切换块,包括:
输出开关,所述输出开关被配置成选择性地将(i)高端、(ii)过渡端;以及(iii)低端中的一个端连接到所述输出端,其中:
所述高端被配置成接收高信号,
所述过渡端被配置成接收所述被选择的移相信号,以及
所述低端被配置成接收低信号;以及
其中所述控制器被配置成控制所述输出开关,使得:
在所述未被选择的移相信号中的一个或多个未被选择的移相信号具有未被选择的过渡值的时刻,所述过渡端连接到所述输出端;以及
在所述未被选择的移相信号中的一个或多个未被选择的移相信号具有未被选择的终端过渡值的时刻,所述过渡端与所述输出端断开连接。
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