移相器
阅读：678发布：2020-05-11
专利汇可以提供移相器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及一种 移相器 ，该移相器具有第一操作模式和第二操作模式，所述移相器包括：混合器级，该混合器级被配置成将 振荡器 信号 与 模拟信号 混合以提供 相移 信号； 开关 电路 系统；以及 控制器 ，该控制器被安排成向该混合器级提供该模拟信号，作为该第一操作模式下的 电压 以及作为该第二操作模式下的 电流 。，下面是移相器专利的具体信息内容。
1.一种具有活动状态和非活动状态的移相器电路，其特征在于，所述移相器电路包括：
数模转换器，所述数模转换器被配置成接收指示所需相移的控制信号并且根据所述所需相移提供模拟电流；
混合器级，所述混合器级被配置成将振荡器信号与所述模拟电流混合以提供相移信号；以及
控制电路系统，所述控制电路系统被配置成根据所述移相器的状态向所述混合器级提供所述振荡器信号以激活或去激活所述混合器级。
2.根据权利要求1所述的移相器电路，其特征在于，所述控制电路系统被配置成接收原始振荡器信号并且根据所述移相器的所述状态向所述混合器级供应调整后的振荡器信号。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的移相器电路，其特征在于，所述控制电路系统包括可切换偏置电压源并且被配置成将第一偏置电平施加到处于所述活动状态的所述混合器级以激活所述混合器级，并且将不同的第二偏置电平施加到处于所述非活动状态的所述混合器级以去激活所述混合器级。
4.根据权利要求3所述的移相器电路，其特征在于，所述第二偏置电平是接地电平。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的移相器电路，其特征在于，所述混合器级和数模转换器被安排成使得对所述混合器级施加所述第二偏置电平降低在提供所述模拟电流的所述数模转换器的输出与地面之间的电位差。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的移相器电路，其特征在于，所述控制电路系统包括具有第一电感器和第二电感器的平衡-不平衡转换器，其中所述第一电感器被配置成接收不平衡振荡器信号，其中所述第二电感器被配置成根据由所述控制电路系统的所述可切换偏置电压施加的偏置向所述混合器级的混合器提供平衡信号。
7.根据在前的任一项权利要求所述的移相器电路，其特征在于，所述数模转换器DAC是具有多个单元的电流求和转换器，所述移相器电路进一步包括DAC偏置电压源和滤波器，所述滤波器被配置成向所述数模转换器的所述单元中的每一个提供DAC偏置电压。
8.一种具有斜升状态和斜降状态的发射器模块，其特征在于，所述发射器模块包括根据在前的任一项权利要求所述的移相器电路和控制器，所述控制器被配置成向所述移相器电路的控制电路系统发送控制信号，以便根据发射器的状态设置所述移相器电路的状态。
9.一种使振荡器信号的相位移位的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收指示所需相移的数字控制信号；
根据所述所需相移提供模拟电流；
根据活动状态或非活动状态设置振荡器信号；以及
将所述振荡器信号与所述模拟电流混合以提供相移信号。
10.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被配置成使处理器能够执行根据权利要求9所述的方法。
移相器
技术领域
[0001] 本公开涉及一种移相器。具体地说，尽管不是排他地，但本公开涉及无线电检测和测距(雷达)装置，该无线电检测和测距(雷达)装置具有包括移相器的发射器。
背景技术
[0004] 根据本公开的第一方面，提供了一种具有活动状态和非活动状态的移相器电路，该移相器电路包括：
[0006] 混合器级，其被配置成将振荡器信号与该模拟电流混合以提供相移信号；以及[0007] 控制电路系统，其被配置成根据该移相器的状态向该混合器级提供该振荡器信号以激活或去激活该混合器级。
[0008] 本公开提出了一种呈现非常低的输出噪声的快速电流驱动的PS拓扑结构以及用于在雷达接收器频率调制连续波(FMCW)帧的线性调频间(interchirp)周期期间使移相器上电/掉电的电路系统，由此降低总雷达装置功耗。
[0009] 在一个或多个实施例中，该控制电路系统被配置成接收原始振荡器信号并且根据该移相器的状态向该混合器级供应将调整后的振荡器信号。
[0010] 在一个或多个实施例中，该控制电路系统包括可切换偏置源。该控制电路系统可以包括开关电路系统。可选地包括该可切换偏置源和开关电路系统的该控制电路系统可以被配置成将第一偏置电平施加到处于该活动状态的该混合器级以激活该混合器级。可选地包括该可切换偏置源和开关电路系统的该控制电路系统可以被配置成将第二偏置电平施加到处于该非活动状态的该混合器级以对该混合器级去激活。该第二偏置电平可以不同于该第一偏置电平。该第二偏置电平可以是接地电平。
[0011] 在一个或多个实施例中，该混合器级和数模转换器被安排成使得对该混合器级应用该第二偏置电平降低提供该模拟电流的该数模转换器的输出与地面之间的电位差。对该混合器级应用该第二偏置电平可消除提供该模拟电流的该数模转换器的输出与地面之间的电位差。
[0012] 在一个或多个实施例中，该控制电路系统包括具有第一电感器和第二电感器的平衡-不平衡转换器。该第一电感器可以被配置成接收不平衡振荡器信号。该第二电感器可以被配置成根据由控制电路系统系统可选地向该第二电感器的中心抽头施加的偏置，可选地在该第二电感器的末端抽头处向该混合器级的混合器提供平衡信号。该控制电路系统可以被配置成在该活动状态开始时激活该混合器级。该控制电路系统可以被配置成在该活动状态开始时对该混合器级去激活。该可切换偏置电压源可以可切换地连接到该平衡-不平衡转换器。该可切换偏置电压源可以可切换地连接到该平衡-不平衡转换器的该第一电感器的该中心抽头。
[0013] 在一个或多个实施例中，该数模转换器DAC是具有多个单元的电流求和转换器。移相器电路可以另外包括DAC偏置电压源，该DAC偏置电压源可以可选地包括参考电流。移相器电路可以另外包括滤波器。DAC偏置电压源和/或滤波器可以被配置成向该数模转换器的单元中的每一个提供DAC偏置电压。该数模转换器的每个单元可以表示该数模转换器一位。
[0014] 在一个或多个实施例中，DAC偏置电压源被配置成在该活动状态和该非活动状态两者下向该数模转换器提供该DAC偏置电压。
[0016] 在一个或多个实施例中，该混合器包括第一、第二、第三和第四晶体管。该第一和第二晶体管可各自具有耦合到该第一DAC开关以接收电流的第一结。该第三和第四晶体管可各自具有耦合到该第二DAC开关以接收电流的第一结。该第二和第四晶体管可各自具有用于提供该混合器的输出的第二结。该第一和第三晶体管可各自具有用于提供该混合器的第二输出的第二结。该第二和第三晶体管可各自具有用于接收第一平衡振荡器信号的控制端。该第一和第四晶体管可各自具有用于接收第二平衡振荡器信号的控制端。
[0017] 在一个或多个实施例中，该混合器级包括同相混合器、正交混合器和功率组合器，该功率组合器被配置成组合来自这些同相和正交混合器的输出信号。可以为这些同相和正交混合器中的每一个提供平衡-不平衡转换器和DAC。
[0018] 根据另外的方面，提供一种具有斜升状态和斜降状态的发射器模块，该发射器模块包括任一前述权利要求所述的移相器电路和控制器，该控制器被配置成向该移相器电路的该控制电路系统发送控制信号以便根据该发射器的状态设置偏置。
[0019] 在一个或多个实施例中，该收发器是雷达收发器。
[0020] 根据另外的方面，提供了一种使振荡器信号的相位移位的方法，该方法包括：
[0021] 接收指示所需相移的数字控制信号；
[0022] 根据所需相移提供模拟电流；
[0023] 根据活动状态或非活动状态设置振荡器信号；以及
[0024] 将该振荡器信号与该模拟电流混合以提供相移信号。
[0025] 根据另外的方面，提供了一种被配置成使处理器能够执行本文公开的任何方法的计算机程序代码。一种非暂态计算机可读存储介质可以包括计算机程序代码。
[0026] 尽管本公开可接受各种修改和可替换形式，但是已经通过附图中的例子示出了其细节，并将进行详细描述。然而，应理解的是，除了所描述的特定实施例之外，其它实施例也是可能的。落入所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效和可替换实施例也被覆盖。
[0027] 以上讨论并不旨在表示当前或未来权利要求范围内的每个示例实施例或每种实施方式。随后的附图和具体实施方式也例证了各个示例实施例。在结合附图考虑以下具体实施方式时，可以更加全面地理解各个示例实施例。
附图说明
[0028] 现在将参照附图仅通过举例的方式来描述一个或多个实施例，在附图中：
[0029] 图1示出雷达装置的简化框图；
[0030] 图2a示出发射器模块的简化框图；
[0031] 图2b示出移相器的简化框图；
[0032] 图3示出移相器数模转换器和移相器的混合器模块的示意性轮廓；并且[0033] 图4示出使振荡器信号的相位移位的方法；
[0034] 图5示出图3的移相器数模转换器和移相器的混合器模块中的信号的时序图。
[0035] 图1示出具有标准系统布局的雷达装置的简化框图。雷达装置100包括具有接收器模块102和发射器模块104的雷达收发器。
具体实施方式
[0036] 接收器模块可以包括例如毫米波前端(MMW FE)，该毫米波前端耦合到接收器输入端并且被配置成向基带提供信号，该接收器模块由可变增益放大器和滤波器组成。通过基带的信号可以通过模数转换器从模拟域转换到数字域，以提供接收器模块102的数字输出。
[0037] 发射器模块104连接到数字控制器116。数字控制器116包括直接数字合成器(direct digital synthesiser，DDS)。存储单元118被提供用于在操作期间由数字控制器116进行询问。DDS的输出可以由数字控制器116提供给发射器模块104。锁相环(phase lock loop，PLL)电路126的输出也可以被提供给发射器模块104。如本领域已知，锁相环电路126可以包括压控振荡器和缓冲器。
[0038] 雷达装置100还包括功率管理模块144和内置自检安全系统146，这些可以常规方式操作。可以使用CMOS技术来实施雷达装置100或其部分。
[0039] 在天线在发射器和接收器(雷达、FDD系统等)之间共享的通信系统中，发射器(TX)和接收器(RX)之间存在有限的隔离。对于FDD系统(如WCDMA、LTE)，通常在天线和收发器之间放置外部高选择性滤波器，以减轻有限的隔离。在雷达系统中，天线和收发器之间可能没有滤波器，并且由于有限的TX到RX隔离，TX噪声功率可以耦合到RX输入端并且然后增加固有的接收器噪声系数(noise figure，NF)，这可以被称为NF脱敏。这会降低整个系统的灵敏度。为了放宽NF对有限隔离的依赖性(在硅级或板级)，发射器输出噪声功率(来自所有TX块的相位噪声和振幅噪声的总和)必须保持在给定水平以下。当放置在发射器链中时，主要由于电路架构，移相器(phase shifter，PS)或相位旋转器通常是主要噪声源。
[0040] 下面参照图2至图5描述用于雷达发射器应用的电流驱动移相器。电流驱动移相器的使用满足了减少与移相器相关联的噪声分量的要求，因为其避免了在电压驱动移相器的跨导级中可能需要的电压到电流转换。这种电压到电流转换将AM噪声转换成相位噪声。
[0041] 在频率调制连续波(frequency-modulated continuous-wave，FMCW)雷达应用中，有利的是经常需要在线性调频间时间(死区时间)期间关闭一些功能块以便降低总功耗。对于先进的快速调制方案，线性调频间时间远低于线性调频时间(Tchirp＝10μs，Tinter＝1μs)，导致数据可以传输的时间比例相对较高。然而，这种要求限制了收发器块的掉电到上电转换时间，特别是发射器的转换时间。所提出的低噪声电流模式架构包括额外的电路系统，以允许PS的快速掉电和上电从而降低功耗。
[0042] 图2a示出发射器模块204的简化框图。发射器模块204耦合至数字控制器217和DDS 218。
[0043] 发射器模块204具有并行处理的单独的同相和正交路径。同相和正交信号路径各自包括DDS 218、移相器DAC 222、移相器224、前置功率放大器231和功率放大器233的串联安排。功率放大器233为发射器模块204提供输出信号236。
[0044] 数字控制器217为DDS 218提供控制信号DDS_Ctrl。DDS 218为PS DAC 222内的对应同相和正交DAC提供同相控制信号I_Ctrl和正交控制信号Q_Ctrl。PS DAC 222内的同相和正交DAC将同相和正交控制信号I_Ctrl、Q_Ctrl中的数字控制码转换成模拟信号。PS DAC 222的每一个同相和正交DAC提供一个或多个模拟信号ip_I、in_I、ip_Q、in_Q以驱动移相器
224。在这个例子中，该一个或多个模拟信号ip_I、in_I、ip_Q、in_Q是平衡信号。移相器224提供具有由DDS 218编程的所需相位的一个或多个移相器输出信号PS_outP、PS_outN，这些信号可由前置功率放大器231和功率放大器233放大以提供发射器输出236。以此方式，数字控制器217在PS DAC输出PS_outP、Ps_outN处实现静态输出相位或给定IF频率(动态操作)。
224。在这个例子中，该一个或多个模拟信号ip_I、in_I、ip_Q、in_Q是平衡信号。移相器224提供具有由DDS 218编程的所需相位的一个或多个移相器输出信号PS_outP、PS_outN，这些信号可由前置功率放大器231和功率放大器233放大以提供发射器输出236。以此方式，数字控制器217在PS DAC输出PS_outP、Ps_outN处实现静态输出相位或给定IF频率(动态操作)。
[0045] 数字控制器217还向移相器224提供与上电/掉电定时状态相对应的控制位。控制位逻辑电平取决于或对应于雷达装置斜坡状态。当雷达装置斜升时，控制移相器处于活动状态。当雷达装置斜降时，控制移相器处于非活动状态。
[0046] 图2b示出用于执行同相和正交处理的移相器224的简化框图。移相器224具有活动状态和非活动状态。移相器224包括同相混合器240、正交混合器242、分支线耦合器244、功率组合器246、同相平衡-不平衡转换器248和正交平衡-不平衡转换器250。
[0047] 分支线耦合器244、同相平衡-不平衡转换器248和正交平衡-不平衡转换器250一起将可以被认为是原始振荡器信号的不平衡本地振荡器输入信号LO_in转换为用于同相混合器240的平衡本地振荡器信号LOp_I、LOn_I以及用于正交混合器242的平衡本地振荡器信号LOp_Q、LOn_Q。每个平衡-不平衡转换器248、250接收来自偏置单元252的偏置，并根据接收到的偏置提供对应平衡同相和正交本地振荡器信号LOp_I、LOn_I、LOp_Q、LOn_Q以设置混合器240、242的共模电压。偏置单元252被配置成从控制器217(在图2a中)接收控制信号，并且根据需要移相器处于活动状态还是非活动状态来设置偏置。以此方式，偏置单元252、分支线耦合器244、同相平衡-不平衡转换器248和正交平衡-不平衡转换器250提供控制电路系统，该控制电路系统被配置成根据移相器的状态向混合器级施加偏置以激活或去激活混合器级。
[0048] 同相混合器240将平衡本地振荡器信号LOp_I、LOn_I与平衡同相模拟信号ip_I、in_I混合以便向功率组合器246提供同相混合器输出信号Mx_I_outp、Mx_I_outn。正交混合器242将平衡本地振荡器信号LOp_Q、LOn_Q与正交相位模拟信号ip_Q、in_Q混合以便向功率组合器246提供混合器输出信号Mx_Q_outp、Mx_Q_outn。同相和正交混合器输出信号Mx_I_outp、Mx_I_outn、Mx_Q_outp、Mx_Q_outn可以是电压信号。功率组合器246组合同相和正交混合器输出信号Mx_I_outp、Mx_I_outn、Mx_Q_outp、Mx_Q_outn以提供移相器输出信号PX_outp、PS_outn，这是具有编程相位的差分输出。在这个例子中，功率组合器246的输入和输出信号都是平衡信号。
[0049] 图3示出移相器数模转换器(PSDAC)322和移相器324的混合器模块的示意性轮廓。
[0050] 移相器数模转换器(PSDAC)322包括同相PSDAC 351、正交PSDAC 353和偏置源354。偏置源354的偏置输出Vb_In被提供给同相和正交PSDAC 351、353。
[0051] 偏置源354包括与偏置场效应晶体管(FET)358的导电沟道串联提供的电流源356。偏置FET 358的源极接地。偏置FET 358的栅极耦合到偏置FET 358的漏极和电流源356。偏置输出Vb_In由偏置源354经由RC滤波器360提供。RC滤波器360包括在偏置FET 358的漏极与地面之间串联提供的电阻器362和电容器364。偏置源354的偏置输出Vb_In被提供在电阻器362与电容器364之间的节点处。RC滤波器360从电流源356中切除可能以其它方式影响电路操作的噪声。例如，电流源356可以具有100μA的值。RC滤波器360的存在使得偏置源354的重建时间受到损害。由于RC滤波器360的存在，根据移相器的状态打开和关闭电流源356可能是不切实际的。偏置源354因此可以在移相器的活动和非活动状态两者下向PSDAC 351、
353提供静态输出。由于在非活动周期期间提供电流源356，因此保持偏置源354在非活动状态期间运行使得电路能够在活动周期开始时以最小功率损耗为成本更快地恢复。
353提供静态输出。由于在非活动周期期间提供电流源356，因此保持偏置源354在非活动状态期间运行使得电路能够在活动周期开始时以最小功率损耗为成本更快地恢复。
[0052] 每个PSDAC 351、353包括与对应PSDAC 351、353的位相对应的多个单元1：m。为了清楚起见，在图3中示出了PSDAC 351、353中的每一个的单个单元。偏置源354的相同偏置输出Vb_In被提供给PSDAC 351、353的每个位。
[0053] 同相PSDAC 351的每个单元包括DAC场效应晶体管(FET)366、第一开关368和第二开关370。该单元的DAC FET 366具有耦合成接收来自偏置源354的偏置信号的栅极。该单元的DAC FET 366还具有导电沟道，其漏极连接到第一和第二开关368、370并且源极接地。每个单元的DAC FET 366产生相同的电流，因为它们都从偏置源354接收相同的偏置输出Vb_In。第一和第二开关被控制成使得第一开关368处于与第二开关370相反的状态。第一开关368从DDS接收同相控制信号Ictrl＜1：m＞的位，如之前参照图2所述。第二开关370接收控制信号Ictrlb＜1：m＞的位的逆。
[0054] 在同相路径中，来自PSDAC 351中的每一个单元1：m的第一和第二开关368、370的输出被求和并被提供给同相混合器340。此例子中的同相混合器340包括第一、第二、第三和第四双极晶体管372、374、376、378。在这个例子中双极晶体管是NPN晶体管。第一和第二双极晶体管372、374各自具有连接在一起并耦合到同相PSDAC 351的第一开关368以接收电流来驱动移相器的其发射器。第三和第四双极晶体管376、378各自具有连接在一起并耦合到同相PSDAC 351的第二开关370以接收电流来驱动移相器的其发射器。在电流模式驱动下驱动移相器的混合器使得能够降低输出噪声(相位噪声和振幅噪声)，并且因此与电压驱动移相器相比，显著减少收发器环境下的NF灵敏度下降问题。第二和第四双极晶体管374、378的集电极提供同相混合器340的输出。第一和第三双极晶体管372、376的集电极提供混合器340的第二输出。第二和第三双极晶体管374、376的基极被耦合以接收源自本地振荡器信号的同相路径的第一平衡信号LOn_I。第一和第四双极晶体管372、378被耦合以接收源自本地振荡器信号的同相路径的第二平衡信号LOp_I。
[0055] 正交PSDAC 353的每个单元包括DAC场效应晶体管(FET)373、第一开关375和第二开关377。该单元的DAC FET 373具有耦合成接收来自偏置源354的偏置信号的栅极。该单元的DAC FET 373还具有导电沟道，其漏极连接到第一和第二开关375、377并且源极接地。第一和第二开关被控制成使得第一开关375处于与第二开关377相反的状态。第一开关375从DDS接收正交控制信号Qctrl＜1：m＞的位，如之前参照图2所述。第二开关377接收控制信号Qctrlb＜1：m＞的位的逆。
[0056] 在正交路径中，来自PSDAC 353中的每个单元1：m的第一和第二开关375、377的输出被求和并被提供给正交混合器342。此例子中的正交混合器342包括第一、第二、第三和第四双极晶体管382、384、386、388。在这个例子中双极晶体管是NPN晶体管。第一和第二双极晶体管382、384各自具有连接在一起并耦合到正交PSDAC 353的第一开关374以接收电流来驱动移相器的发射器。第三和第四双极晶体管386、388各自具有连接在一起并耦合到正交PSDAC 353的第二开关376以接收电流来驱动移相器的发射器。如上所述，在电流模式驱动下驱动移相器的混合器使得能够降低输出噪声(相位噪声和振幅噪声)，并且因此与电压驱动移相器相比，显著减少收发器环境下的NF灵敏度下降问题。第二和第四双极晶体管384、388的集电极提供正交混合器342的输出。第一和第三双极晶体管382、386的集电极提供正交混合器342的第二输出。第二和第三双极晶体管384、386的基极被耦合以接收源自本地振荡器信号的正交路径的第一平衡信号LOn_Q。第一和第四双极晶体管382、388被耦合以接收源自本地振荡器信号的正交路径的第二平衡信号LOp_Q。
[0057] 移相器224另外包括分支线耦合器244、同相平衡-不平衡转换器248和正交平衡-不平衡转换器250。分支线耦合器244将不平衡本地振荡器输入信号LO_in转换成正交(90°相位差)的两个不平衡信号。同相平衡-不平衡转换器248和正交平衡-不平衡转换器250都将每个正交不平衡信号转换成平衡本地振荡器信号LOp_I、LOn_I、LOp_Q、LOn_Q。每个平衡-不平衡转换器248、250接收来自偏置单元252的偏置。
[0058] 同相平衡-不平衡转换器248由具有公共核上的第一电感器和第二电感器的变压器提供。第一电感器在分支线耦合器244的同相输出端与地面之间耦合。同相平衡-不平衡转换器248的第二电感器具有三个端：第一终端、第二终端和中心抽头端。分接出的端连接到偏置单元352以接收偏置电压Vb_PS。第一和第二终端提供平衡同相本地振荡器信号LOn_I、LOp_I。
[0059] 正交平衡-不平衡转换器250由具有公共核上的第一电感器和第二电感器的变压器提供。第一电感器在分支线耦合器244的正交输出端与地面之间耦合。正交平衡-不平衡转换器250的第二电感器具有三个端：第一终端、第二终端和中心抽头端。分接出的端连接到偏置单元252以接收偏置电压Vb_PS。第一和第二终端提供平衡正交本地振荡器信号LOn_Q、LOp_Q。这种平衡或差分信号以最高摆幅驱动，以便减少四路开关噪声。
[0060] 如先前参照图2b所述，同相混合器240将平衡本地振荡器信号LOp_I、LOn_I与平衡同相模拟信号ip_I、in_I混合，以便向功率组合器246提供同相混合器输出信号Mx_I_outp、Mx_I_outn。正交混合器242将平衡本地振荡器信号LOp_Q、LOn_Q与正交相位模拟信号ip_Q、in_Q混合，以便向功率组合器246提供混合器输出信号Mx_Q_outp、Mx_Q_outn。同相和正交混合器输出信号Mx_I_outp、Mx_I_outn、Mx_Q_outp、Mx_Q_outn可以是电压信号。功率组合器246组合同相和正交混合器输出信号Mx_I_outp、Mx_I_outn、Mx_Q_outp、Mx_Q_outn，以便提供移相器输出信号PX_outp、PS_outn，即，具有编程相位的差分输出。在此例子中示意性地示出了功率组合器246。可以使用常规偏置电压装置来实施功率组合器246。
[0061] 下面参照图3和4另外描述偏置单元的操作。
[0062] 关于图3，偏置单元352包括偏置电流源390、第一偏置开关392、第二偏置开关394和负载396。偏置单元352的输出端将偏置电压Vb_PS提供给同相和正交平衡-不平衡转换器348、350。在偏置单元352的输出端398与地面之间并联提供第二偏置开关394和负载398。第一偏置开关392提供在电流源390与偏置单元352的输出端398之间。控制第一和第二偏置开关392、394以占据相反状态，使得当快速掉电信号fpd被激活(逻辑电平高)并且反快速掉电信号fpd_b被去激活(处于逻辑电平低)时，第二偏置开关394闭合并且第一偏置开关392断开，并且当快速掉电信号fpd被去激活(逻辑电平低)并且反快速掉电信号fpd_b被激活(处于逻辑电平高)时，第二偏置开关394断开并且第一偏置开关392闭合。当第一偏置开关392闭合时，偏置电压Vb_PS等于偏置电流源390的电流乘以负载396的电阻(Vb_PS＝Iref2xR2)，而当第二偏置开关394闭合时，偏置电压Vb_PS处于接地电位。
[0063] 偏置单元352结合平衡-不平衡转换器350、352提供控制电路系统，该控制电路系统被配置成根据移相器的状态来调整供应给混合器级的振荡器信号以激活或去激活混合器级。
[0064] 当移相器用于如FMCW雷达发射器等具有斜升状态和斜降状态的发射器时，发射器的控制器可以被配置成向移相器电路的控制电路系统发送控制信号，并且具体地向偏置单元352的第一和第二偏置开关392、394发送控制信号，以便根据发射器的状态设置偏置。
[0065] 例如，图4示出了可由图3的电路实施的对振荡器信号的相位移位的方法400。接收402指示期望相移的数字控制信号，并且根据所需同相位移提供404模拟电流。根据系统的活动状态或非活动状态设置406振荡器信号，并且振荡器信号与模拟电流混合408以提供相移信号。在一些例子中，接收并调整原始振荡器信号，以根据移相器的状态提供振荡器信号。调整后的振荡器信号然后与模拟电流混合。
[0066] 该方法可以用于FMCW雷达发射器中，例如，用于在线性调频间时间(死区时间)周期开始时使移相器掉电并且在线性调频开始时给移相器上电以便降低发射器的功耗。
[0067] 图5示出图3的使用快速重建时间技术进行操作的移相器数模转换器和移相器的混合器模块中的信号的时序图。根据作为时间的函数的振幅示出各种信号：
[0068] ●FMCW斜坡周期信号510，包括第一斜坡周期FMCW_1和第二斜坡周期FMCW_2；
[0069] ●快速上电/掉电控制信号520，包括状态控制信号fpd和逆状态控制信号_b，这些信号可以从发射器的数字控制器供应给移相器的偏置单元；
[0070] ●PSDAC信号530，包括用于PSDAC的DAC FET的栅极的偏置输出Vb_In和由移相器的偏置单元供应给移相器的平衡-不平衡转换器的偏置电压Vb_PS；以及
[0071] ●移相器电流消耗540。
[0072] 第一斜坡周期FMCW_1是理想周期，其具有交替提供的线性斜升Tup和斜降Tdwn部分。第二斜坡周期FMCW_2包括开始处理有效雷达数据之前的防护延迟Td，该防护延迟在斜升和斜降部分之间。防护延迟Td提供重建时间以便考虑发射器中的PLL过冲和下冲，以及FMCW调制期间所有块掉电/上电的重建时间。移相器的混合器级中的偏置电压Vb_PS在与防护延迟Td相比相对较短的建立周期Ts中的斜降Tdwn中的接地与斜升Tup中的稳定电平之间转换。在第一斜坡周期FMCW_1斜升Tup期间，移相器的PSDAC和混合器以正常操作运行，在移相器的混合器级具有稳定的偏置电压Vb_PS。
[0073] 总移相器电流消耗540在活动状态(斜升Tup)时高于非活动状态(斜降Tdwn)。在斜升Tup期间，移相器电流消耗540等于移相器的偏置单元的偏置电流和PSDAC的差分输出电流(Idc_up＝Iref2+lout_diff，其中Ioutdiff＝Ioutp+Ioutn)。来自PSDAC的第一和第二开关的输出电流是Iout_p＝abs[((2M-code)/2M)*K并且Iout_n＝abs[((code)/2M)*K，其中K＝Ratio*Iref1，Irefl是PSDAC偏置电流，并且代码是从DDS接收到的控制信号ctrl＜1：m＞。
[0074] 在线性调频间开始或斜降Tdwn时，相关联的控制信号fpd(快速调电)从控制器发送到移相器的偏置单元。快速上电/掉电控制信号520在逻辑高与逻辑低之间的转变是瞬时的。偏置单元中的第二开关将偏置输出Vb_PS下拉到地面，这导致PSDAC电流源漏极两端的电压等于零，这关闭了由DAC FET 366、372提供的电流源。在掉电/上电序列期间，为了避免由于PSDAC的RC滤波器360的时间常数而引起延迟，不管FMCW斜坡模式如何，PSDAC的偏置输出Vb_ln都不下拉并且处于恒定电平。这允许pdnw/pup序列期间的快速重建时间。在斜降期间，总移相器电流消耗540等于PSDAC偏置单元的电流源(Idc_dwn＝Iref1)，因为在掉电模式期间PSDAC偏置单元的电流源然后保持接通，但其值远低于主要的PSDAC电流(0.1mA vs.5至10mA)，因此对整体功耗的影响有限。
[0075] 移相器中的平均电流Idc_t＝Tup*Idc_up+Tdnw*Idc_dwn，其中Tup是斜升周期，Tdwn是斜降周期，Idc_up是斜升期间消耗的电流，并且Idc_dwn是斜降期间消耗的电流。使用快速掉电方案的系统的平均电流(Idc_t_fpd)约为没有快速掉电方案的系统的平均电流(Idc_t_no_fpd)的一半。因此，使用所提出的技术，整个对称线性调频(斜升＝斜降)的总电流消耗近似除以2，因为斜降Tdwn中的电流消耗与斜升Tup期间的电流消耗相比可忽略不计。对于使用3个发射器移相器的3Tx通道解决方案，这可以降低雷达芯片的整体功耗。
[0076] 除非明确规定了特定顺序，否则以上附图中的指令和/或流程图步骤可以任何顺序执行。而且，本领域的技术人员将意识到，虽然已经讨论了一个示例指令集/方法，但是本说明书中的材料也可以各种方式组合以产生其它例子并且将在本具体实施方式提供的上下文内进行理解。
[0077] 在一些示例实施例中，上述指令集/方法步骤被实现为被具体化为一组可执行指令的功能和软件指令，这些功能和软件指令在使用这些可执行指令来编程并且受其控制的计算机或机器上实现。这些指令被加载以供在处理器(比如，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)或者其它控制或计算装置。处理器可以指单个部件或多个部件。
[0078] 在其它例子中，本文所展示的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储在对应存储装置中，这些存储装置被实现为一个或多个非暂态机器或计算机可读或计算机可用存储介质。一个或多个这种计算机可读或计算机可用存储介质被视为物品(或制品)的一部分。物品或制品可以指任何经制造的单个部件或多个部件。如本文所限定的非暂态机器或一个或多个计算机可用介质排除信号，但是一个或多个这种介质可以能够接收和处理来自信号和/或其它暂态介质的信息。
[0079] 本说明书中讨论的材料的示例实施例可全部或部分地通过网络、计算机或基于数据的装置和/或服务来实现。这些可包括云、互联网、内联网、移动装置、台式计算机、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、基础设施、或其它使能装置和服务。如本文中以及权利要求书中可使用的，提供了以下非排他性定义。
[0080] 在一个例子中，本文所讨论的一个或多个指令或步骤是自动化的。术语“自动化”或“自动地”(及其类似变化)意指在不需要人为干预、观察、努力和/或决策的情况下使用计算机和/或机械/电气装置对设备、系统和/或过程进行的受控操作。
[0081] 将了解的是，被称为被耦合的任何部件可直接或者间接耦合或连接。在间接耦合的情况下，附加部件可位于被称为被耦合的两个部件之间。
[0082] 在本说明书中，已经就所选一组细节呈现了示例实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以实践包括这些细节的不同的所选一组的许多其它示例实施例。以下权利要求书旨在涵盖所有可能示例实施例。
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