TWI452836B

TWI452836B - 正交電壓控制振盪器系統與方法

Info

Publication number: TWI452836B
Application number: TW096127074A
Authority: TW
Inventors: Matteo Conta; Ramesh Chokkalingam; David A Weldon
Original assignee: St Ericsson Sa
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2014-09-11
Also published as: TW200906064A

Description

正交電壓控制振盪器系統與方法

與相關申請案之相互參照

本申請案主張序列號為60/559,200名稱為”Quadrature VCO System and Method”的美國臨時專利申請案的利益，該臨時申請案在2004年4月1日提出申請，其在此以參照方式被併入本文。

發明領域

本發明一般來說是關於電子通訊，且尤其是關於用於產生使用在一通訊系統或裝置中的同相及正交信號的一系統及方法。

發明背景

現代無線通訊裝置使用同相信號及正交信號調變及解調通訊信號。該等同相及正交信號具有相同的頻率但不同相位。當該等同相信號及該等正交信號有180度的相位差時，該等同相信號關於該等正交信號有一90度的相位差。

習知的無線通訊裝置包括一本地振盪器(LO)用於產生該等同相信號及正交信號。在這些無線通訊裝置中，該LO包括一電壓控制振盪器(VCO)，該電壓控制振盪器產生一參考信號在一想要的頻率上，以及一正交產生器，該正交產生器基於該參考信號產生該等同相及正交信號。

影響這些無線通訊裝置中功率消耗的一特性是該等同相信號及正交信號之間的相位誤差。特別地，該等無線通訊裝置的功率消耗隨該等同相及正交信號之間的相位誤差而增加。因此，一低相位誤差的LO是被普遍希望的，來限制這些習知的無線通訊裝置中的功率消耗。然而，這些無線通訊裝置中為了達到低相位誤差的LO的實施(如，準確性)可能導致在該LO中更大的功率消耗。進一步，該LO典型地在這些無線通訊裝置中消耗大量的功率。

鑒於上述內容，存在對用於準確地產生同相及正交信號的一低功率正交產生器的需要。

發明概要

本發明處理一低功率正交產生器用於準確地產生同相及正交信號的需要。該正交產生器包括一同相信號產生器及一正交信號產生器。該同相信號產生器包括一同相電壓控制振盪器(IVCO)用於產生同相信號。該正交信號產生器包括一正交電壓控制振盪器(QVCO)用於產生正交信號。該IVCO及QVCO擁有實質上相似的特徵，且因此根據相似的控制電壓，該IVCO及QVCO產生具有近乎相同頻率的各自的同相信號及正交信號。

在該IVCO初始化期間，一實質上相似的電壓被提供給該IVCO及該QVCO。因此，由該IVCO產生的該等同相信號的頻率與由該QVCO產生的該等正交信號的頻率近乎相同，儘管該等同相信號的相位可能關於該等正交信號有所不同。該同相信號產生器將該等同相信號鎖定於該參考信號，在這之後該正交信號產生器將該等正交信號以90度相位差鎖定於該等同相信號。由於當該正交信號產生器開始將該等正交信號鎖定於該等同相信號時，該等同相信號及正交信號擁有近乎相同的頻率，所以該正交信號產生器迅速地將該正交信號鎖定於該同相信號。此外，該正交產生器最小化該等同相信號與該等正交信號之間的相位誤差，且最小化功率消耗。

在一實施例中，該正交產生器包括一乘法器，功能如一鎖相迴路中的一相位偵測器。該乘法器包括一對實質上對稱的乘法器電路，在最小化功率消耗的同時，準確地將該同相信號乘以該等正交信號。

圖式簡單說明

第1圖是依據本發明的一正交產生器的方塊圖；第2圖是依據本發明第1圖中顯示的一示範性同相產生器的方塊圖；第3圖是依據本發明之一實施例的第2圖中顯示的一示範性頻率合成器的方塊圖；第4a圖是依據本發明一實施例之第1圖中顯示的一示範性正交信號產生器的方塊圖；第4b圖是依據本發明之一實施例的第1圖中顯示的另一示範性正交信號產生器的方塊圖；第5圖是依據本發明之一實施例的一示範性乘法器的電路圖；第6圖是依據本發明之一實施例的第5圖中顯示的該乘法器的一部份的電路圖；第7圖是依據本發明之一實施例的第5圖中顯示的該乘法器的一部份的電路圖；第8圖是依據本發明之一實施例的初始化第1圖中顯示的正交產生器的一示範性方法的流程圖。

較佳實施例之詳細說明

依據本發明，一正交產生器產生具有低相位誤差及低功率消耗率的同相及正交信號。該正交產生器包括一同相信號產生器及一正交信號產生器。該同相信號產生器包括一同相VCO(IVCO)用於產生同相信號且該正交信號產生器包括一正交VCO(QVCO)用於產生正交信號。在該正交產生器初始化期間，該QVCO追蹤該IVCO直到該IVCO鎖定於一參考信號。當該QVCO追蹤該IVCO時，該等同相信號及正交信號有近乎相同的頻率，儘管該等同相信號的相位可能關於該等正交信號有所不同。一旦該IVCO被鎖定於該參考頻率信號，該QVCO鎖定該正交信號於該同相信號，在該等同相信號與該等正交信號之間有一90度相位差。因此，該等同相及正交信號被鎖定正交於該參考信號。

參考第1圖，一正交產生器100被顯示。該正交產生器包括一同相信號產生器105及一正交信號產生器110。該同相信號產生器產生同相信號115。該等同相信號115具有近乎相同的頻率但相差近乎180度的相位。

該同相產生器105也產生一控制信號120及一鎖定信號125。該控制信號120控制該等同相信號115的頻率，正如更充分地被描述於此的。該鎖定信號125指示該等同相信號115被鎖定於一參考信號，正如更充分地被描述於此的。該同相產生器105提供該等同相信號115、控制信號120及鎖定信號125給該正交信號產生器110。

該正交信號產生器110產生正交信號130，基於該等同相信號115、控制信號120及鎖定信號125。在該正交信號產生器110初始化期間，該控制信號120控制該等正交信號130的頻率。在一實施例中，該控制信號120使得該等正交信號130具有近乎相同的頻率，而該同相信號產生器105鎖定該等同相信號115於該參考信號。在此實施例中，在該同相信號產生器105鎖定該等同相信號於該參考信號之後，該正交信號產生器110鎖定該等正交信號130於該等同相信號115。

現在參考第2圖，一示範性同相信號產生器105被顯示。該示範性同相信號產生器105包括一頻率合成器200、一緩衝器205及一同相電壓控制振盪器(IVCO)210。該頻率合成器200產生一信號215用於控制該IVCO 210的運作且提供該信號215給該IVCO 210，正如更充分地被描述於此的。另外，該頻率合成器200產生該鎖定信號125且提供該信號215及該鎖定信號125給該緩衝器205。該鎖定信號125控制該緩衝器205的運作，正如更充分地被描述於此的。要瞭解，該頻率合成器200可以是該領域中具有通常知識者所知的一傳統頻率合成器。

該IVCO 210產生該等同相信號115，基於接收自該頻率合成器200的該信號215。在一實施例中，該信號215是一電壓位準，且該等同相信號115為一正弦波形。在另一實施例中，該等同相信號的頻率隨信號215的該電壓位準而變化。該IVCO 210提供該等同相信號115給該頻率合成器200，正如更充分地被描述於此的。要瞭解，該IVCO 210可以是該領域中具有通常知識者所知的一傳統VCO。

該緩衝器205產生該控制信號120，基於該信號215及接收自該頻率合成器200的該鎖定信號125。在一實施例中，該控制信號120具有與接收自該頻率合成器200的該信號215實質上相似的波形。在此實施例中，該緩衝器205放大信號215以產生該控制信號120。例如，該緩衝器205可增加該信號215的電流驅動以產生該控制信號120。進一步，在此實施例中，該鎖定信號125控制該緩衝器205的作業以賦能或去能該緩衝器205產生該控制信號120。

在一實施例中，由該緩衝器205產生的該控制信號120也是該緩衝器205的一輸入。在此實施例中，該控制信號120控制該緩衝器205的增益，藉此該緩衝器有一單位增益(unity gain)。要瞭解，該緩衝器205可以是該領域中具有通常知識者所知的一傳統單位增益運算放大器(OpAmp)。要進一步瞭解，在本發明中該緩衝器205是可取捨的，以及在本發明的一實施例中該頻率合成器200可直接產生該信號215及該控制信號120。

現在參考第3圖，一示範性頻率合成器200被顯示。該示範性頻率合成器200包括一參考信號振盪器300、一相位偵測器305，及一低通濾波器310。該參考信號振盪器300產生一參考信號320且提供該參考信號320給該相位偵測器305。在一實施例中，該參考信號320為一正弦波形且頻率被事先設定。在另一實施例中，該同相信號115的頻率與該參考信號320的頻率近乎相同。在又一實施例中，該同相信號115的頻率為該參考信號的頻率的倍數。在又一實施例中，該同相信號115的頻率為該參考信號的頻率的分數。

在另一實施例中，該頻率合成器200包括一耦接到該參考信號振盪器300的晶體315，在此實施例中，該參考信號320的頻率是基於該晶體的壓電特性，正如可被該領域中具有通常知識者所瞭解的。需要明白，在本發明中，該晶體315是可取捨的，且即使沒有晶體315，該參考信號振盪器300也可產生該參考信號320。要進一步瞭解，該參考信號振盪器300可以是該領域中具有通常知識者所知的一傳統振盪器，該振盪器用於產生具有實質上固定頻率的一參考頻率。

該相位偵測器305產生一信號325，基於該參考信號320及該等同相信號115，該信號325指示該參考信號320及該同相信號115之間的相位差。在一實施例中，該信號325是代表該參考信號320及該等同相信號115之間相位差的一電壓位準。在另一實施例中，該相位偵測器305可以包含一電荷泵330用於產生該信號325中的電流脈衝，信號325中的該等電流脈衝指示該參考信號320及該同相信號115之間相位差。該相位偵測器305提供該信號325給該低通濾波器310。

該相位偵測器305也產生該鎖定信號125，該鎖定信號125指示該等同相信號115是否已被鎖定於該參考信號320。例如，當該等同相信號115已被鎖定於該參考信號320時，該鎖定信號125可為一高電壓位準，且當該等同相信號115未被鎖定於該參考信號320時，該鎖定信號125可為一低電壓位準。要瞭解，該相位偵測器305可以是該領域中具有通常知識者所知的一傳統相位偵測器。

該低通濾波器310傳遞低頻信號(如，直流電壓信號)且衰減高頻信號。在一實施例中，該低通濾波器310功能在於積分接收自該相位偵測器305的該信號325中的該等電流脈衝用以產生該信號215。在此實施例中，該信號215是代表該參考信號320及該等同相信號115之間相位差的一電壓位準。要瞭解，該低通濾波器310可以是該領域中具有通常知識者所知的一低通濾波器。

在一實施例中，該參考信號振盪器300、相位偵測器305，及低通濾波器310組合形成一鎖相迴路(PLL)，正如該領域中具有通常知識者可所瞭解的。在此實施例中，在該同相信號產生器105初始化期間，該等同相信號115鎖定於該參考信號320，正如更充分地被描述於此的。

現在參考第4a圖，一示範性的正交信號產生器110被顯示。該示範性正交信號產生器110包括一乘法器400、一迴路濾波器405、一切換器410，及一正交電壓控制振盪器(QVCO)415。該乘法器從該同相信號產生器105接收該等同相信號115(第1圖)並且從該QVCO 415接收該正交信號130。該乘法器400產生一信號420代表該同相信號115與該等正交信號130之間的相位差，且提供該信號420給該迴路濾波器405。

在一實施例中，該信號420是指示該同相信號115與該正交信號130之間的相位差的一電壓位準。在另一實施例中，該信號420包括指示信號420與該正交信號130之間相位差的電流脈衝。在又一實施例中，當該信號420與該等正交信號130之間存在一90度相位差時該信號420的幅值最小。

該迴路濾波器405產生一信號425，基於接收自該乘法器400的該信號420。在一實施例中，該迴路濾波器405作用在於傳遞該信號420中的低頻信號成分(如，直流信號)且衰減該信號420中的高頻成分信號(如，一低通濾波器)。在另一實施例中，一迴路濾波器405作用在於積分該信號420中的電流脈衝以產生該信號425。在此實施例中，該信號425是代表該同相信號115與該正交信號130之間相位差的一電壓位準。該迴路濾波器405提供該信號425給該切換器410。要瞭解，該迴路濾波器405可以是該領域中具有通常知識者所知的一傳統迴路濾波器。

該切換器410接收來自於該迴路濾波器405的該信號425，來自於位於該同相信號產生器105(第2圖)中的該頻率合成器200的該控制信號120，及來自於位於該頻率合成器200(第3圖)中的該相位偵測器305的該鎖定信號125。在一實施例中，該鎖定信號125控制該切換器410的輸出。在此實施例中，該切換器410基於該鎖定信號125來選擇該控制信號120或該信號425，且將所選擇的信號以信號430傳遞給該QVCO。

在一實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115未被鎖定於該參考信號320(第3圖)時，該切換器410將該控制信號120以信號430傳遞給該QVCO 415。在此實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115未被鎖定於該參考信號320時，提供給該IVCO 210(第2圖)的信號215(第2圖)的電壓位準將實質上等同於提供給該QVCO 415的該控制信號120的電壓位準。進一步，在此實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115已被鎖定於該參考信號320時，該切換器410將來自於該迴路濾波器405的該信號425傳遞給該QVCO 415。

該QVCO 415產生該等正交信號130，基於接收自該切換器410的該信號430。在一實施例中，該信號430是一電壓位準，且該等正交信號130為一正弦波。在此實施例中，該等正交信號130的頻率隨該信號430的電壓位準而變化。要瞭解，該QVCO 415可以是該領域中具有通常知識者所知的一傳統VCO。該QVCO 415提供該等正交信號130給該乘法器400。在一實施例中，該乘法器400、迴路濾波器405、切換器410，及QVCO 415組合形成一鎖相迴路(PLL)正如可被該領域中具有通常知識者所瞭解的。

現在參考第4b圖，另一示範性正交信號產生器110被顯示。示範性正交信號產生器110包括一乘法器400、一迴路濾波器405、及一正交電壓控制振盪器(QVCO)415。在一實施例中，第4b圖中的該正交信號產生器110的功能及運作實質上類似於第4a圖中的該正交信號產生器110的功能及運作，正如被描述於此的。

第4b圖中的該乘法器400接收來自於該同相信號產生器105(第1圖)的該等同相信號115，且接收來自於該QVCO 415的該正交信號130。該乘法器400產生表示該同相信號115及該等正交信號130之間的相位差的一信號420，且提供該信號420給該迴路濾波器405。

該迴路濾波器405產生一信號425，基於接收自乘法器400的該信號420。在一實施例中，該迴路濾波器405起一低通濾波器的作用，這被更充分地描述於此關於第4a圖。在第4b圖中的該正交信號產生器110中，該信號425及該控制信號120合併形成信號430，該信號430被提供用以該QVCO 415來控制該QVCO 415的作業。例如，該信號425及該控制信號120可以用一有線－或來連接合併形成該信號430，這可被該領域中具有通常知識者所瞭解。

在一實施例中，該乘法器400接收來自位於該頻率合成器200(第3圖)中的該相位偵測器305的該鎖定信號125。在此實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115未被鎖定於該參考信號320(第3圖)時，該乘法器400被去能而不能產生該信號420。因此，在此實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115未被鎖定於該參考信號320時，該信號430實質上相似於該控制信號120。同樣，在此實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115已被鎖定於該參考信號320時，該信號430實質上相似於該信號425，因為該緩衝器205(第2圖)被去能而不能提供該控制信號120給該正交信號產生器110。

該QVCO 415產生該等正交信號130，基於該信號430，且提供該等正交信號130給該乘法器400。在一實施例中，該乘法器400、迴路濾波器405、及QVCO 415組合形成一鎖相迴路(PLL)正如可被該領域中具有通常知識者所瞭解的。

現在參考第5圖，一實施例中的該乘法器400的一電路圖被顯示。該乘法器400包括一第一電流鏡500、一第一乘法器電路505、一第二乘法器電路510，及一第二電流鏡515。另外，該乘法器400包括多種裝置520a－e(例如，MOS電晶體)用以偏移該第一電流鏡500、第二電流鏡515、第一乘法器電路505，及第二乘法器電路510，這被更充分地描述於此。在一實施例中，該乘法器400包括一解碼器525用於調整該乘法器400。

該第一乘法器電路505接受來自位於該同相信號產生器105(第1圖)中的該IVCO 210的該等同相信號115a－b及來自該正交信號產生器110的該等正交信號130a－b，且將該等同相信號115乘以該等正交信號130a－b以產生差動輸出信號。該第一乘法電路505被耦接到該第一電流鏡500與該第二電流鏡515，且提供該等差動輸出信號之一給該第一電流鏡500，且將另一差動輸出信號給該第二電流鏡515。

該第二乘法器電路510接受來自位於該同相信號產生器105(第1圖)中的該IVCO 210的該等同相信號115a－b及來自該正交信號產生器110的該等正交信號130a－b，且將該等同相信號115乘以該等正交信號130a－b以產生差動輸出信號。該第二乘法電路510被耦接到該第一電流鏡500與該第二電流鏡515，且提供該等差動信號之一給該第一電流鏡500，且另一差動輸出信號給該第二電流鏡515。

該第一電流鏡500及該第二電流鏡515供應(source)或降低(sink)電流以產生該信號420的一部分，基於藉由該第一乘法器電路505及該第二乘法器電路510產生的該等差動信號(例如，該等同相信號與該等正交信號的乘積)。要瞭解，該第一電流鏡500及該第二電流鏡515聯合將藉由該第一乘法器電路505及該第二乘法器電路510產生的該等差動輸出信號轉換成一單一目標(ended)信號420。還要瞭解，該單一目標信號420代表藉由該第一乘法器電路505及該第二乘法器電路510接收的該等同相信號115及該等正交信號130的乘積。

在一實施例中，該等裝置520a－e產生各種偏移電壓且提供該等偏移電壓給該第一電流鏡500、第二電流鏡515、第一乘法器電路505，及第二乘法器電路510。舉例來説，該乘法器400可以是一單一的(monolithic)積體電路，且藉由該等裝置520a－e產生的該等偏移電壓可以基於該積體電路的製程特性或溫度。進一步，在此範例中，藉由該等裝置520a－e產生的該等電壓位準可以基於施於該乘法器400的供電電壓(例如，VDD)。

在一實施例中，該等裝置520(例如，裝置520c)產生一信號530(例如，VP_CASC)，該信號530即偏移位於該第一電流鏡500中的上堆疊中的疊接電晶體，又偏移位於該第二電流鏡515中的上堆疊中的疊接電晶體。另外，在此實施例中，該等裝置520(例如，520c)產生一信號535(例如，NET_CASC)，該信號535即偏移位於該第一電流鏡500中的下堆疊中的疊接電晶體，又偏移位於該第二電流鏡515中的下堆疊中的疊接電晶體。要瞭解，位於該第一電流鏡500中的該等曡接電晶體功能在於增加該第一電流鏡500的輸出阻抗，增加該第一電流鏡500的精度。要進一步瞭解的是，位於該第二電流鏡515中的該等曡接電晶體功能在於增加該第二電流鏡515的輸出阻抗，以增加該第二電流鏡515的精度。

該解碼器525接收來自一控制器(未顯示)的信號526(例如，”TRIM 5：0”)，且產生信號527(例如，”POS_TRIM 4：0”、”POS_TRIMB 4：0”、”NEG_TRIM_4：0”，及”NEG_TRIMB 4：0”)，基於該等信號526。該等信號527控制直流電流源(未顯示)供應或降低直流電流到該信號420，用以修正該QVCO 415的相位誤差。在一實施例中，該等輸入信號526及該等輸出信號527為數位信號，且該等信號527數位地控制該等直流電流源(未顯示)。在此實施例中，該等直流電流源精確地被信號527控制用以精確地修正該QVCO 415。要瞭解，該解碼器525在該乘法器400中是可取捨的。

現在參考第6圖，顯示了第5圖中所示的該乘法器電路400中的一示範性的第一電流鏡500及一示範性的第一乘法器電路505。在一實施例中，該第一電流鏡500是一曡接電流鏡，如該領域中具有通常知識者可瞭解的。如第6圖所顯示，該第一乘法器電路505包括位於一下堆疊中的一對電晶體(例如，雙極性電晶體)透過一對電容器交流耦接到位於一上堆疊中的一四元組電晶體(例如，雙極性電晶體)。進一步，如圖中所示，該等同相信號115a－b是位於該第一乘法電路505中的四元組電晶體的輸入，且該等正交信號130a－b是位於該第一乘法電路505中的該對電晶體的輸入。

現在參考第7圖，顯示了第5圖中所示的該乘法器電路400中的一示範性的第二乘法器電路510及一示範性的第二電流鏡515。在一實施例中，該第二電流鏡515是一曡接電流鏡，正如該領域中具有通常知識者可瞭解的。如第7圖所顯示，該第二乘法器電路510包括位於一下堆疊中的一對電晶體(例如，雙極性電晶體)透過一對電容器交流耦接到位於一上堆疊中的一四元組電晶體。進一步，如圖中所示，該等正交信號130a－b是位於該第二乘法電路510中的四元組電晶體的輸入，且該等同相信號115a－b是位於該第二乘法電路510中的該對電晶體的輸入。

在一實施例中，該第一乘法器電路505的結構與該第二乘法器電路的結構是對稱的，且該第一乘法器電路505中的組件(例如，電晶體)與該第二乘法器電路510中的組件相匹配。在此實施例中，該第一乘法器電路505中的轉換特性(例：乘法因數)與該第二乘法器電路510中的轉換特性實質上是相似的。雖然該第一乘法器電路505與該第二乘法器電路510中的轉換特性實質上彼此相似，但產生於該第一乘法器電路505及該第二乘法器電路510的每一個的該等差動輸出可能相位不同。舉例來説，此相位差可能是由於位於該第一乘法器電路505及該第二乘法器電路510的每一個的該對電晶體及四元組電晶體之間的不對稱的結構或特性導致的。

在此實施例中，要瞭解，該第一乘法器電路505及該第二乘法器電路510中的該同相信號115乘以該等正交信號130的乘積，及產生於該第一乘法器電路505及該第二乘法器電路510的該等差動輸出信號(可能相位不同)到該單一目標輸出信號420的轉換可能產生一更精確的乘積，相較於僅有一單一乘法器的乘法器電路。另外，在該乘法器400中使用兩個乘法器電路(例如，505及510)允許每一乘法器電路(例如，505及510)傳輸僅有一單一乘法器的乘法器電路將要傳輸的電流的近乎一半。

現在參考第8圖，顯示了用於初始化該正交產生器100的一方法的一流程圖。在步驟800中，該正交產生器100(第1圖)被重設。在該正交產生器100被重設之後，由該頻率合成器200(第2圖)產生的該鎖定信號125(第1圖)指示該等同相信號115(第2圖)未被鎖定於該參考信號320(第3圖)。在一實施例中，該正交產生器100包括一開機重設電路，正如該領域中具有通常知識者可瞭解的。

在步驟805中，該IVCO 210(第2圖)與該QVCO 415同步。在此流程中，該等正交信號130(第1圖)追蹤該等同相信號115(第1圖)。在一實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115(第1圖)未鎖定於該參考信號320(第3圖)時，該緩衝器205被賦能。當該緩衝器205被賦能時，該緩衝器205產生該控制信號120(第1圖)，該控制信號120實質上相似於該信號215(第2圖)，該信號215產生自該頻率合成器200且被提供給位於該同相信號產生器105中的該IVCO 210。進一步，該緩衝器205提供該控制信號120給位於該正交信號產生器110中的該切換器410。

還在步驟805中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115(第1圖)未被鎖定於該參考信號320(第3圖)時，該切換器410將該控制信號120以信號430傳遞給位於該正交信號產生器110中的該QVCO 415。因此，在此實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115未被鎖定於該參考信號320時，提供給該IVCO 210的信號215實質上相似於提供給該QVCO 415的該控制信號430。還在此實施例中，該IVCO 210及QVCO 415產生各自的同相信號115及正交信號130，具有近乎相同的頻率。

在步驟810中，該等同相信號115(第1圖)鎖定於產生自該頻率合成器200的該參考信號320(第3圖)。因為當該等同相信號115鎖定於該參考信號320時，由該頻率合成器200產生的，提供給該IVCO 210的該信號215實質上相似於提供給該QVCO 415的該信號430，該等正交信號130與該等同相信號115具有近乎相同的頻率。一旦該等同相信號115鎖定於該參考信號320，該相位偵測器305(第3圖)使該鎖定信號125指示該同相信號115已鎖定於該參考信號320。

在步驟815中，該等正交信號130鎖定於該等同相信號115。在此流程中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115已被鎖定於該參考信號320時，該切換器410以信號430傳遞接收自該迴路濾波器405的該信號425給QVCO 415。當該切換器410傳遞該信號425給該QVCO 415時，被該乘法器400接收的該等同相信號115及該等正交信號130擁有近乎相同的頻率，且因此，該正交信號產生器110應該可以迅速地將該等正交信號130以近乎一90度的相位差鎖定於該等同相信號115。在一實施例中，當該鎖定信號125指示該等同相信號115已被鎖定於該參考信號320時，該緩衝器205被去能。在此實施例中，當該緩衝器205被去能時，該緩衝器205不提供該控制信號120給該切換器410。

在此討論的實施例是本發明的説明。隨著本發明的此等實施例帶有參考説明地被描述，所描述的該方法及/或特定結構的各種修改或適應對於那些該領域中具有通常知識者可能變得明顯。所有依賴本發明的教示的，及透過此等教示促進了該領域的修改、適應，或變化，都被認為是本發明的精神及範圍以內。因此，此等描述及圖示不應被認為是一限制意義，因為要知道，本發明決不被限制於僅被説明的實施例。

100．．．正交產生器

105．．．同相信號產生器

110．．．正交信號產生器

115．．．同相信號

115a．．．b－同相信號

120．．．控制信號

125．．．鎖定信號

130．．．正交信號

130a．．．b－正交信號

200．．．頻率合成器

205．．．緩衝器

210．．．同相電壓控制振盪器(ⅣCO

215．．．信號

300．．．參考信號振盪器

305．．．相位偵測器

310．．．低通濾波器

315．．．晶體

320．．．參考信號

325．．．信號

330．．．電荷泵

400．．．乘法器

405．．．迴路濾波器

410．．．切換器

415．．．正交電壓控制振盪器(QVCO)

420．．．信號

425．．．信號

430．．．信號

500．．．第一電流鏡

505．．．第一乘法器電路

510．．．第二乘法器電路

515．．．第二電流鏡

520a．．．e－裝置

525．．．解碼器

526．．．信號

527．．．信號

530．．．信號

535．．．信號

800~815．．．步驟