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一种频率可调装置(ICT)包括提供振荡信号(OS)的可调振荡器电路(TOC)。一可控的分频器电路(CDIV、DBT1、DBT2、DBT3、MUX)基于所述振荡信号提供一分频信号(MO)。所述分频信号具有一频率，所述频率等于所述振荡信号的频率除以一分频系数。所述可控的分频器电路提供在一组分频系数(4、5、6、7、8)当中的任一分频系数，对于该组分频系数中的任一分频系数，在该分频系数和一此外最接近的较小的分频系数之间的比值，如果存在的话，不超过1.25。

1、  一种频率可调装置(ICT)，包括：
可调振荡器电路(TOC)，配置来提供一振荡信号(OS)；以及
可控的分频器电路(CDIV、DBT1、DBT2、DBT3、MUX)，基于所述振荡信号提供分频信号(MO)，所述分频信号具有一频率，所述频率等于所述振荡信号的频率除以一分频系数，所述可控的分频器电路被设置来提供在一组分频系数(4、5、6、7)当中的任一分频系数，对于该组分频系数中的任一分频系数，所述可控的分频器电路保持着在该分频系数和一此外最接近的较小的分频系数之间的比值，如果存在的话，不超过1.25。

2、  如权利要求1所述的频率可调装置(REC)，其中所述可控的分频器电路(CDIV、DBT1、DBT2、DBT3、MUX)包括一分频器分支电路(CDIV)，所述分频器分支电路被设置来提供在一组整数分频系数(4、5、6、7)当中的任一整数分频系数，该组分频系数介于2^K到2^K+1-1的范围之间，k是大于1的整数。

3、  如权利要求1所述的频率可调装置(REC)，其中所述可调振荡器电路(TOC)形成在一个集成电路基片(SUB)上。

4、  如权利要求2所述的频率可调装置(REC)，其中所述可调振荡器电路(TOC)包括一包括电感(Lo)的谐振电路(Lo、Cvar)，所述电感被形成在所述集成电路基片(SUB)上。

5、  一种对如权利要求1所述的频率可调装置(ICT)进行调谐的方法，所述方法包括：
调谐步骤，在所述调谐步骤中控制所述分频器电路，以便在该组分频系数当中选择一适当的分频系数。

6、  一种用于信号处理装置(REC)的计算机程序产品，所述信号处理装置包括：
如权利要求1所述的频率可调装置(ICT)，以及
控制器(CTRL)，
所述计算机程序产品包括一组指令，所述指令启动所述控制器以执行：
调谐步骤，在所述调谐步骤中控制所述分频器电路，以便在该组分频系数当中选择一适当的分频系数。

7、  一种信号处理装置(REC)，包括：
如权利要求1所述的频率可调装置(ICT)，
混频电路(MIX)，用于将一混频器输入信号(MI)与所述分频振荡信号(MO)混合在一起以便获得一混频器输出信号(IF)，以及
处理电路(BEC、DEC)，用于处理所述混频器输出信号。

8、  一种信息重现设备(VDS)，包括：
如权利要求7所述的信号处理装置(REC)，以及
信息重现装置(DPL)，用于重现所述处理电路(BEC、DEC)从所述混频器输出信号(MO)中导出的信息(VID)。

频率可调装置
技术领域
本发明的一个方面涉及一种频率可调装置。所述频率可调装置可以是，例如用于选择射频信号的集成电路调谐器，所述射频信号传送音频、视频或数据或上述的任意组合形式的信息。本发明的其它方面涉及一种调谐这种频率可调装置的方法、一种信号处理装置、一种用于信号处理装置的计算机程序产品、和一种信息重现(information-rendering)设备。所述信息重现设备可以是，例如一种视频显示装置。
背景技术
美国专利5,983,088描述了一种调谐器，所述调谐器包括本机振荡器和用于将RF信号转换为IF信号的混频器。所述本机振荡器具有唯一的一个用于产生振荡信号的可调振荡部分。一种可控的分频器对所述振荡信号分频，以便接收器能够在UHF和VHF波段的范围内调谐。所述可控的分频器被控制进行1、2、4、8或16分频。
发明内容
本发明由独立权利要求来限定。从属权利要求限定有利的实施例。
根据本发明的一个方面，频率可调装置具有以下特征。所述频率可调装置包括提供振荡信号的可调振荡器电路。可控的分频器电路基于所述振荡信号提供分频信号。所述分频信号具有一频率，所述频率等于所述振荡信号的频率除以一分频系数(division factor)。所述可控的分频器电路提供在一组分频系数当中的任一分频系数，对于该组分频系数中的任一分频系数其控制着在该分频系数和一此外最接近的较小的分频系数之间的比值，如果存在的话不超过1.25。
本发明考虑以下方面。除了感兴趣的调谐范围以外，还存在多种振荡器特征。例如，相位噪声是一种感兴趣的振荡器特征。在接收器中，调谐振荡器的相位噪声决定接收质量。通常，依据最低和最高振荡器频率振荡器的相位噪声与振荡器的调谐范围成比例。在最高和最低振荡器频率之间的比值越高，所述相位噪声将越重要。
振荡器的相位噪声也取决于实质上决定所述振荡器的频率的元件。这些频率确定元件可以包含，例如电感和电容。所述频率确定元件吸收的信号功率越小，所述相位噪声将越低。因此，相对吸收很少信号功率的高质量频率确定元件，允许能够在相对宽的频率范围内被调谐的低相位噪声振荡器。例如在前面提到的现有技术的调谐器中，如果使用相对高质量的频率确定元件，则所述本机振荡器可以具有足够低的相位噪声。实际上，所述现有技术的调谐器将需要一种具有相对高质量因子的离散电感。
根据本发明的前面提到的方面，所述可控的分频器电路提供在一组分频系数当中的任一分频系数，对于该组分频系数中的任一分频系数，在该分频系数和所述此外最接近的较小的分频系数之间的比值，如果存在的话，不超过1.25。
本发明允许使用具有一调谐范围的可调振荡器来在一相对宽的频率范围内进行调谐，所述调谐范围从在最高振荡器频率和最低振荡器频率之间的比值的角度来讲，仅仅是1.25，或者甚至更低。因为所述可调振荡器的调谐范围能够是相对小的，所以能够利用具有相对合适的品质的频率确定元件来获得满意的相位噪声。这种频率确定元件是相对便宜的。与所述频率确定元件有关的成本减少通常会超过与所述可控的分频器电路有关的成本增加，所述可控的分频器电路和现有技术的调谐器中的分频器电路相比，也许稍微更复杂些。为此，本发明允许成本降低。
例如，在电视调谐器应用中，本发明允许电感和电容形式的频率确定元件，所述电感和电容成为集成电路基片的一部分。与现有技术的调谐器相反，为了获得满意的相位噪声，所述电感不必是外部组件的形式。这表示可观的成本降低。
本发明的这些及其它特征将在下文中参考附图更详细地进行描述。
附图说明
图1是举例说明一视频显示器装置的框图。
图2是举例说明一集成电路调谐器的框图，所述集成电路调谐器构成所述视频显示器装置的一部分。
图3是举例说明在所述集成电路调谐器内部的分频系数和信号频率的表格。
图4是举例说明一可调振荡器电路的俯视图，所述可调振荡器电路构成所述集成电路调谐器的一部分。
具体实施方式
图1举例说明一视频显示装置VDS，所述视频显示装置包括一接收器REC和一显示器设备DPL。所述接收器REC接收一射频频谱RF，并且从所述射频频谱RF中的一期望信号中检索一视频信号VID。所述显示器设备DPL显示所述视频信号VID。
所述接收器REC包括一信号处理板SPB和一控制器CTRL。所述信号处理板SPB包括多种部件，其中有集成电路调谐器ICT和解码器DEC。上述元件成为信号处理链的一部分，所述信号处理链从接收的射频频谱RF中导出所述视频信号VID。所述控制器CTRL控制这个信号处理链。例如，所述控制器CTRL控制所述集成电路调谐器ICT，以便所述集成电路调谐器ICT在所述射频频谱RF中选择一期望通道。
图2举例说明所述集成电路调谐器ICT。所述集成电路调谐器ICT包括一前端电路FEC、一混频电路MIX和一后端电路BEC，其出现在图2的右侧部分。所述前端电路FEC接收一输入信号IN，所述输入信号是，例如所述射频频谱RF的宽带过滤的版本。所述前端电路FEC放大所述输入信号IN以便获得一混频器输入信号MI。优选地，所述前端电路FEC具有一可变增益以便所述混频器输入信号MI在适当的水平上。所述混频电路MIX将所述混频器输入信号MI和一混频器振荡信号MO混合在一起。从而，获得一中频信号IF。所述后端电路BEC处理该中频信号IF。所述处理可包括例如优选地利用一可变增益进行过滤和放大。相应地，获得一输出信号OUT，所述输出信号能够被用于图1中所示例的所述解码器DEC。
所述混频器振荡信号MO优选地是所谓的正交信号，所述正交信号具有一同相分量和一正交分量。所述混频电路MIX优选将所述混频器输入信号MI和所述同相分量以及所述正交分量混合在一起。所述混频电路MIX在所谓图像频率上抑制信号。这减轻了在信号通路中的过滤器需求，所述信号通路从图1中示例的所述射频频谱RF延伸到所述混频器输入信号MI。
所述集成电路调谐器ICT进一步包括一组提供所述混频器振荡信号MO的元件。该组元件包括一个可调振荡器电路TOC、一个可控的分频器CDIV、三个二分频(divede-by-two)电路DBT1、DBT2、DBT3、一个多路复用器MUX、一个正交产生电路QGC和一个频率控制电路FCC。所述频率控制电路FCC从图1示例的所述控制器CTRL中接收一调谐命令TC。响应所述调谐命令TC，所述频率控制电路FCC施加适当的控制信号到所述可调振荡器电路TOC、可控的分频器CDW和多路复用器MUX。
所述可调振荡器电路TOC提供具有一频率的一振荡信号OS，所述频率在一相对小的频率范围内可调。所述频率控制电路FCC确定所述振荡信号OS的频率。所述可控的分频器CDIV对所述振荡信号OS的频率进行分频。相应地，获得一分频的振荡信号OSA。所述可控的分频器CDIV能够对所述振荡器频率进行4、5、6或7分频。也就是说，所述可控的分频器CDIV提供一分频系数，所述分频系数可以是4、5、6或7。所述频率控制电路FCC确定所述分频系数。所述可控的分频器CDIV优选地被设置，以便所述分频的振荡信号OSA具有50％的占空比。
所述三个二分频的分频器DBT1、DBT2、DBT3构成一个分频链，所述分频链提供一个两次分频的(twice-divided)振荡信号OSB、一个三次分频的(three-times-divided)振荡信号OSC和一个四次分频的(four-times-divided)振荡信号OSD。二分频分频器DBT1对所述分频的振荡信号OSA的频率进行二分频(divides by two)。相应地，所述两次分频的振荡信号OSB具有一个频率，所述频率是所述分频振荡信号OSA的频率的一半(1/2)。二分频分频器DBT2对所述两次分频的振荡信号OSB的频率进行二分频。相应地，所述三次分频的振荡信号OSC具有一个频率，所述频率是所述分频振荡信号OSA的频率的四分之一(1/4)。二分频分频器DBT3对所述三次分频的振荡信号OSC的频率进行二分频。相应地，所述四次分频的振荡信号OSD具有一个频率，所述频率是所述分频振荡信号OSA的频率的八分之一(1/8)。
每个二分频分频器DBT1、DBT2、DBT3被安排提供一个正交输出信号，所述正交输出信号具有一同相分量和一正交分量。相应地，二分频分频器DBT1提供一个正交输出信号BQ，所述输出信号BQ是所述两次分频振荡信号OSB的正交版本。二分频分频器DBT2提供一个正交输出信号CQ，所述输出信号CQ是所述三次分频振荡信号OSC的正交版本。二分频分频器DBT3提供一个正交输出信号DQ，所述输出信号DQ是所述四次分频振荡信号OSD的正交版本。
存在多种方法来实现一个能提供正交信号的二分频分频器。例如，PCT申请WO9621270描述了一个二分频电路，所述电路提供具有较高精确度的正交信号。如果所述分频振荡信号OSA具有如上所述的50％的占空比，则是有利的。那样的话，在所述分频振荡信号OSA中的一上升沿和其后的下降沿之间的时间间隔与在一下降沿和其后的上升沿之间的时间间隔是相同的。在所述两次分频的振荡信号OSB中所述时间间隔相应于90°相位差，所述振荡信号OSB的频率是所述分频振荡信号OSA的频率的一半(1/2)。
所述正交产生电路QGC将所述分频振荡信号OSA转换为一个正交输出信号AQ，所述输出信号AQ具有与所述分频振荡信号OSA一样的频率。所述正交产生电路QGC可包括，例如相移网络和同步电路。所述振荡信号OS可充当用于所述同步电路的一个时钟信号。图2中的虚线代表这个选项。所述多路复用器MUX选择其接收的所述四个正交输出信号AQ、BQ、CQ、或DQ中的一个。所述选择的正交输出信号构成所述混频器振荡信号MO，所述振荡信号MO被应用于所述混频电路MIX。所述频率控制电路FCC控制所述多路复用器MUX，并且确定选择哪个正交输出信号。
图3举例说明了所述正交输出信号AQ、BQ、CQ、DQ的各自的频率，所述正交输出信号中的一个被选择来构成所述混频器振荡信号MO。图3是一个六列的表格。列“OS”表示所述振荡信号OS的频率，所述振荡信号能够在3.6和2.88GHz的频率范围内被调谐。列“CDIV”表示所述可控的分频器CDIV的四个分频系数4、5、6和7。每个分频系数对应于所述表格中的一个不同的行。列“AQ”表示正交输出信号AQ对应于每个分频系数4、5、6或7的频率。同样地，列“BQ”、“CQ”和“DQ”分别表示正交输出信号BQ、CQ和DQ对应于每个分频系数4、5、6或7的频率。
图3示范了图2中示例的所述集成电路调谐器ICT能够在多种地面电视波段，即VHF1、VHF2、VHF3和UHF波段，内被调谐。在所述集成电路调谐器ICT中存在三个调谐参数：正交输出信号AQ、BQ、CQ或DQ的选择；所述分频系数4、5、6或7的选择；以及在3.6和2.88GHz之间的频率范围内的所述振荡信号OS的频率的选择。图2中示例的所述频率控制电路FCC与图1中示例的所述控制器CTRL共同来执行这些选择。更具体地说，这些元件通过施加适当的控制信号到所述多路复用器MUX、可控的分频器CDIV和可调振荡器电路TOC来执行这些选择。所述频率控制电路FCC、或所述控制器CTRL、或两者都可以是例如适合编程的处理器的形式。
图4举例说明所述可调振荡器电路TOC。所述可调振荡器电路TOC通过例如蚀刻和沉积的技术来形成在一集成电路基片SUB上。所述可调振荡器电路TOC包括一电感Lo和一放大电路Ao。所述放大电路Ao包括一压敏(voltagedependent)电容Cvar。例如，一个或多个反向偏置的二极管可以构成所述压敏电容Cvar。所述电感Lo和所述压敏电容Cvar是所述可调振荡器电路TOC的频率确定元件。一环形的导电通路构成如图4中所示的所述电感Lo。所述导电通路可以在例如形成在所述集成电路基片SUB上的一传导互连层中被形成。
图4因此举例说明了所述可调振荡器电路TOC的全部元件可以被形成在所述集成电路基片SUB上。已经实现完全的集成。所述集成电路基片SUB可以包括图2中示例的所述集成电路调谐器ICT的其它元件，其通过虚线表示。所述虚线举例说明一表面，在所述表面中这些其它元件可以被形成在所述集成电路基片SUB上。
结论
以上详细的说明书参考附图举例说明了以下特征。一频率可调的装置(ICT)包括提供振荡信号(OS)的一可调振荡器电路(TOC)。一可控的分频器电路基于所述振荡信号来提供一分频信号(混频器振荡信号MO)(可控的分频器CDIV、二分频电路DBT1、DBT2、DBT3和多路复用器MUX构成一电路集，所述电路集基于振荡信号OS提供混频器振荡信号MO)。所述分频信号(MO)具有一频率，所述频率等于所述振荡信号(OS)的频率除以一分频系数。所述可控的分频器电路提供在一组分频系数当中的任一分频系数，对于该组分频系数中的任一分频系数，在该分频系数和此外最接近的较小的分频系数之间的比值，如果存在的话，不超过1.25(可控的分频器CDIV、二分频电路DBT1、DBT2、DBT3和多路复用器MUX提供下列分频系数：4、5、6、7、8、10、12、14、16、20、24、28、32、40、48和56；最接近分频系数5的较小的分频系数是分频系数4，在这些分频系数之间的比值是1.25，不超过1.25；最接近分频系数6的较小的分频系数是分频系数5，在这些分频系数之间的比值是1.2，不超过1.25：对于可被考虑的任一其它分频系数，在该分频系数和此外最接近的较小的分频系数之间的比值不超过1.25；分频系数4是一个特例，因为没有比4更小的分频系数)。
以上详细的说明书进一步举例说明了以下可选特征。
-所述可控的分频器电路(可控的分频器CDIV、二分频电路DBT1、DBT2、DBT3和多路复用器MUX)包括一分频器分支电路(可控的分频器CDIV)，所述分支电路被设置来在一组整数分频系数当中提供任一整数分频系数，该组整数分频系数介于2^k到2^k+1-1的范围中间，k是大于1的整数(可控的分频器CDIV提供分频系数4、5、6和7；4＝2²，7＝2³-1，所以这个例子中k＝2)。这个特征的一个优点是所述可控的分频器电路能够进一步包括二分频电路，其具有相对简单的结构和相对适度的功耗。因此，上述特征允许成本效率或功率效率，甚至两者都允许。
-所述可调振荡器电路(TOC)形成在一个集成电路基片(SUB)上。这允许有成本效率的实施，并且此外避免了和其它电路的电磁干扰。
-所述可调振荡器电路(TOC)包括一包括电感(Lo)的谐振电路(电感Lo、压敏电容Cvar)。所述电感形成在所述集成电路基片(SUB)上。这允许具有令人满意的相位噪声特性的有成本效率的实施。
上述特征能够以许多不同的方式被实现。为了举例说明这一点，简要地指出一些替换方案。在另一实施方式中，该组分频系数可以是，例如8、9、10、11、12、13、14、16、18、20、22、24、26、28和30。这能够利用一个可控的分频器和一个二分频分频器来实现，所述可控的分频器能够提供在8(＝2³)和15(＝2⁴-1)之间的整数分频系数，所述二分频分频器能够被“旁路”。存在许多不同的方法来实现依据本发明的可控的分频器电路。例如参照图2，在一可选实施例中，所述多路复用器MUX可以被省略，并且每个二分频分频器DBT能够在二分频模式和不分频模式即“1分频(divide-by-one)”模式之间切换。在这样的可选实施例中，所述正交输出信号DQ可以直接构成所述混频器振荡信号MO。在另一可选实施例中，所述正交产生电路QGC可以被省略。具有正交信号输出的一附加二分频分频器被插入在所述可控的分频器CDIV和二分频电路DBT1之间。在那种情况下，为了保持在UHF和VHF电视频带内的调谐，所述可调振荡器电路TOC的频率应该被加倍。在另一实施方式中，所述混频电路MIX不需要正交信号，以致所述可控的分频电路不必包括任何用于产生正交信号的专用电路。
存在许多通过硬件或软件、或两者的内容来实现功能的方法。在这方面，所述附图是概略的，每个仅仅表示本发明的一个可能的实施例。因此，尽管附图将不同的功能显示为不同的模块，这决不排除单个的硬件或软件执行几个功能。也不排除一组硬件或软件或两者执行一个功能。
之前给出的上述结论参考所述附图举例说明了该详细的说明书，是举例说明而不是限制本发明。存在许多可选方式，其落入了从属权利要求的范围。权利要求中的任何参考标记不应该被看作为限制所述权利要求。单词“包括”不排除除了列在权利要求中的元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。在元件或步骤之前的单词“一”或“一个”不排除多个这种元件或步骤的存在。