宽带电压控制振荡器电路的制作方法

宽带电压控制振荡器电路
1.相关申请引用
2.本技术是中国国家申请号为202111546614.6、申请日为2021年12月16日、发明名称为“宽带电压控制振荡器电路”的发明专利申请的分案申请。
3.本技术要求2020年12月22日提交的美国专利申请第17/131,168号的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
4.本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线电路的电子设备。


背景技术：

5.电子设备常具备无线通信能力。本发明公开了一种具有无线通信能力的电子设备，该电子设备具有无线通信电路，该无线通信电路具有一个或多个天线。无线通信电路中的无线收发器电路使用天线来传输或接收射频信号。
6.无线收发器电路通常包括用于基于本地振荡器信号对输入信号进行上变频或下变频的混频器。本地振荡器信号常常是利用电压控制振荡器电路产生。设计用于电子设备的令人满意的电压控制振荡器电路可能是具有挑战性的。


技术实现要素：

7.电子设备可包括无线电路。无线电路可包括收发器电路，该收发器电路通过天线传送射频信号。收发器电路可包括混频器电路。混频器电路可基于电压控制振荡器(vco)输出信号对收发器的信号上变频或下变频。收发器电路可包括生成vco输出信号的vco电路。vco电路可包括第一vco、第二vco、第三vco和第四vco。每个vco可包括接收控制电压的vco核心、和耦接在vco核心的第一端子与第二端子之间的电感器。固定线性电容器可耦接在vco核心之间。切换网络可耦接在第一vco、第二vco、第三vco和第四vco之间。切换网络可包括例如与电容器并行地耦接在不同对的vco核心之间的蝶形开关。
8.电子设备可包括控制电路。控制电路可向切换网络提供控制信号以将vco电路置于四种不同操作模式中的一者中。控制电路可在操作模式之间切换以选择性地控制电感器中每一者中的电流方向。vco电路可在每种操作模式中在相应频率范围内生成vco输出信号。vco电路可跨所有操作模式表现出相对宽的频率范围，同时向系统引入最小相位噪声。
9.本公开的一个方面提供电压控制振荡器(vco)电路。vco电路可具有多个vco，包括具有第一电感器的第一vco、具有第二电感器的第二vco、具有第三电感器的第三vco和具有第四电感器的第四vco。vco电路可具有耦接在第一vco与第二vco之间的第一对电容器。vco电路可具有耦接在第二vco与第三vco之间的第二对电容器。vco电路可具有耦接在第三vco与第四vco之间的第三对电容器。vco电路可具有耦接在第四vco与第一vco之间的第四对电容器。vco电路可具有通信地耦接到所述多个vco的切换网络，切换网络被配置为选择性地控制第一电感器、第二电感器、第三电感器和第四电感器中的电流方向，以跨vco电路的至
少四个操作模式在频率范围中产生vco输出信号。
10.本公开的一个方面提供电压控制振荡器(vco)电路。vco电路可包括具有第一vco核心和耦接到第一vco核心的第一电感器的第一vco。vco电路可包括具有第二vco核心和耦接到第二vco核心的第二电感器的第二vco。vco电路可包括耦接在第一vco核心与第二vco核心之间的第一对固定电容器。vco电路可包括与第一对固定电容器并行耦接在第一vco核心与第二vc核心之间的第一切换电路。
11.本公开的一个方面提供了一种电子设备。电子设备可具有被配置为生成基带信号的基带处理器电路。电子设备可具有被配置为基于基带信号和电压控制振荡器(vco)输出信号生成射频信号的混频器电路。电子设备可具有被配置为传输射频信号的天线。电子设备可具有被配置为生成vco输出信号的vco电路。vco电路可具有带有第一端子和第二端子的第一vco核心。vco电路可具有耦接在第一端子与第二端子之间的第一电感器。vco电路可具有带有第三端子和第四端子的第二vco核心。vco电路可具有耦接在第三端子与第四端子之间的第二电感器。vco电路可具有第一固定电容器，第一固定电容器将第一端子耦接到第四端子。vco电路可具有第二固定电容器，第二固定电容器将第二端子耦接到第三端子。vco电路可具有切换电路，切换电路将第一端子和第二端子与第一固定电容器和第二固定电容器并行地耦接到第三端子和第四端子，其中切换电路具有第一状态和第二状态，在第一状态中，切换电路将第一端子耦接到第四端子并且将第二端子耦接到第三端子，并且在第二状态中，切换电路将第一端子耦接到第三端子并且将第二端子耦接到第四端子。
附图说明
12.图1是根据一些实施方案的具有带有电压控制振荡器(vco)电路的收发器的例示性电子设备的功能框图。
13.图2是根据一些实施方案的具有利用固定电容器耦接在一起的多个vco和用于扩展vco电路的频率范围的切换网络的例示性vco电路的图示。
14.图3是根据一些实施方案的例示性vco核心的电路图。
15.图4是根据一些实施方案的可在耦接在vco之间的切换网络中形成的例示性蝶形开关的电路图。
16.图5是根据一些实施方案的可在利用vco电路生成vco输出信号中执行的例示性操作的流程图。
17.图6至图9是示出根据一些实施方案的例示性vco电路可如何用于在相应的第一、第二、第三和第四操作模式中生成vco信号的图示。
18.图10是示出根据一些实施方案的在图6至图9的第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式中操作例示性vco电路可如何用于最大化vco电路的频率范围的曲线图。
具体实施方式
19.图1的电子设备10可以是：计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或者其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备；或者佩
戴在用户头部上的其他装备；或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的装备；或者其他电子装备。
20.如图1中的功能框图所示，设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳12上或其内的部件。外壳12(有时可以称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分或全部可由介电或其他低电导率材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
21.设备10可包括控制电路14。控制电路14可包括存储装置，诸如存储电路16。存储电路16可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路16可包括集成在设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。
22.控制电路14可包括处理电路，诸如处理电路18。处理电路18可用于控制设备10的操作。处理电路18可包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(cpu)等。控制电路14可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可以存储在存储电路16(例如，存储电路16可以包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。存储在存储电路16上的软件代码可由处理电路18来执行。
23.控制电路14可用于运行设备10上的软件，诸如卫星导航应用程序、互联网浏览应用程序、互联网语音协议(voip)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装备进行交互，控制电路14可用于实现通信协议。可使用控制电路14实现的通信协议包括：互联网协议、无线局域网(wlan)协议(例如，ieee 802.11协议——有时称为)、用于其他短距离无线通信链路的协议诸如协议或其他无线个人区域网(wpan)协议、ieee 802.11ad协议(例如，超宽带协议)、蜂窝电话协议(例如，3g协议、4g(lte)协议、5g协议等)、天线分集协议、卫星导航系统协议(例如，全球定位系统(gps)协议、全球导航卫星系统(glonass)协议等)、基于天线的空间测距协议(例如，在毫米和厘米波频率下传送的信号的无线电探测与测距(radar)协议或其他期望的距离检测协议)或任何其他期望的通信协议。每种通信协议可与对应的无线电接入技术(rat)相关联，该无线电接入技术指定用于实现该协议的物理连接方法。
24.设备10可包括输入-输出电路20。输入-输出电路20可包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可用于允许将数据供应给设备10并且允许将数据从设备10提供给外部设备。输入-输出设备22可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备22可包括触摸传感器、显示器(例如，触敏显示器和/或力敏显示器)、发光部件诸如没有触摸传感器能力的显示器、按钮(机械、电容、光学等)、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、运动传感器(加速度计、陀螺仪和/或检测运动的罗盘)、电容传感器、接近传感器、磁
传感器、力传感器(例如，耦接到显示器以检测施加到显示器的压力的力传感器)等。在一些配置中，键盘、耳机、显示器、指向设备诸如触控板、鼠标和操纵杆以及其他输入-输出设备可使用有线或无线连接耦接至设备10(例如，输入-输出设备22中的一些可为经由有线或无线链路耦接至设备10的主处理单元或其他部分的外围设备)。
25.输入-输出电路20可包括无线电路24以支持无线通信。无线电路24(在本文中有时被称为无线通信电路24)可包括一个或多个天线40。无线电路24还可包含基带处理器电路、收发器电路、放大器电路、滤波器电路、切换电路、射频传输线和/或用于利用天线40传输和/或接收射频信号的任何其它电路。
26.例如，如图1所示，无线电路24可包括射频收发器电路，诸如收发器电路28，其在无线电频率的对应频带(有时在本文中被称为通信频带或简称为“频带”)内传输和/或接收射频信号。例如，收发器电路28可处理无线局域网(wlan)频带(例如，(ieee 802.11)或其他wlan通信频带)诸如2.4ghz wlan频带(例如，2400mhz至2480mhz)、5ghz wlan频带(例如，5180mhz至5825mhz)、6e频带(例如，5925mhz至7125mhz)和/或其他频带(例如，1875mhz至5160mhz)；无线个人区域网(wpan)频带诸如2.4ghz频带或其他wpan通信频带；蜂窝电话频带(例如，约600mhz至约5ghz的频带、3g频带、4g lte频带、低于10ghz的5g新无线电频率范围1(fr1)频带、在20ghz和60ghz之间的5g新无线电频率范围2(fr2)频带等)；10ghz至300ghz之间的其他厘米或毫米波频带；近场通信频带(例如，13.56mhz)；卫星导航频带(例如，1565mhz至1610mhz的gps频带、全球卫星导航系统(glonass)频带、北斗卫星导航系统(bds)频带等)；在ieee 802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议操作的超宽带(uwb)频带；在3gpp无线通信标准族下的通信频带；在ieee 802.xx标准族下的通信频带；和/或任何其他期望的感兴趣的频带。收发器电路28在本文中有时可被称为收发器28。
27.收发器电路28可通过一个或多个射频传输线诸如射频传输线36耦接到一个或多个天线40。设备10中的传输线诸如射频传输线36可包括同轴电缆、微带传输线、带状线传输线、边缘耦接的微带传输线、边缘耦接的带状线传输线、由这些类型的传输线的组合形成的传输线等。天线40可利用任何期望的天线结构形成。例如，天线40可包括具有谐振元件的天线，该天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒f形天线结构、隙缝天线结构、平面倒f形天线结构、螺旋形天线结构、单极子天线、偶极子、这些设计的混合等形成。可调节滤波器电路、切换电路、阻抗匹配电路和/或其它天线调谐部件以调节天线40随时间的频率响应和无线性能。
28.无线电路24还可包括基带处理器电路，诸如基带处理器26。基带处理器26可通过基带路径30耦接到收发器电路28。虽然为了清楚起见，在图1的示例中，控制电路14被示出为与无线电路24分开，但是无线电路24可包括处理电路和/或存储电路，该处理电路形成处理电路18的一部分，该存储电路形成控制电路14的存储电路16的一部分(例如，控制电路14的各部分可在无线电路24、基带处理器26等上实现)。
29.图1的示例仅为例示性的。一般来讲，无线电路24可包括任何期望数量的基带处理器26、任何期望数量的收发器和任何期望数量的天线40。每个基带处理器26可通过相应基带路径30耦接到一个或多个收发器。每个收发器可包括将上行链路信号输出给天线40的发
射器电路，和/或可包括从天线40接收下行链路信号的接收器电路。每个收发器可通过相应射频传输线36耦接到一个或多个天线40。射频传输线中的一者或多者可具有插入其上的射频前端模块。射频前端模块可包括安装到公共封装、芯片或衬底的射频前端部件，诸如滤波器、开关、阻抗匹配电路、天线调谐部件、放大器电路、射频耦合器、传感器等。
30.在执行无线传输时，基带处理器26可通过基带路径30向收发器电路28提供基带信号bb。收发器电路28可包括用于将从基带处理器26接收的基带信号bb转换为对应射频信号的电路。例如，收发器电路28可包括混频器电路，诸如一个或多个混频器34，用于在通过天线40传输(例如，作为射频信号sigrf)之前将基带信号bb上变频(或调制)到无线电频率。收发器电路28还可包括用于在数字域与模拟域之间转换信号的数模转换器(dac)电路和/或模数转换器(adc)电路(为了清楚起见，在图1中未示出)。天线40可通过将射频信号sigrf辐射到自由空间中来将射频信号传输给外部无线装备。
31.在执行无线接收时，天线40可从外部无线装备接收射频信号sigrf。所接收的射频信号sigrf可经由射频传输线36输送给收发器电路28。收发器电路28可包括用于将所接收的射频信号转换为对应基带信号的电路。例如，收发器电路28可使用一个或多个混频器34在将所接收的信号通过基带路径30传送给基带处理器26(例如作为基带信号bb)之前将所接收的射频信号sigrf下变频(或解调)到基带频率。
32.为了执行上变频，混频器34可将本地振荡器(lo)信号诸如通过路径38接收的本地振荡器信号lo与输入信号诸如基带信号bb混合。如果需要，本地振荡器信号lo可包括多个本地振荡器信号，所述多个本地振荡器信号被提供给不同混频器34以用于上变频到不同频率。例如，本地振荡器信号lo可包括射频本地振荡器(rflo)信号，用于将信号从基带上变频到无线电频率或用于将信号从中间频率(if)上变频到无线电频率(例如，作为射频信号sigrf)。在使用中间频率的示例中，本地振荡器信号lo还可包括中频本地振荡器(iflo)信号，用于将信号从基带上变频到中间频率。在无线电频率大于10ghz(例如，超过20ghz、超过30ghz等)的示例中，中间频率例如可在约100mhz与10ghz之间。在无线电频率大于10ghz的场景中使用中间频率可允许以最小信号衰减在设备10内跨相对大的距离传送信号，因为高频率诸如超过10ghz的频率特别容易衰减。类似地，为了执行下变频，混频器34可将本地振荡器信号lo与输入信号诸如射频信号sigrf混合以生成中频信号或基带信号bb。
33.收发器电路28可包括产生本地振荡器信号lo的本地振荡器电路，诸如本地振荡器32。在本文中作为示例描述的具体实施中，本地振荡器32可包括电压控制振荡器电路，诸如电压控制振荡器(vco)电路42。vco电路42可基于在控制路径44上(例如，从控制电路14)接收的控制电压诸如控制电压v
ctrl
在路径38上输出周期性信号，有时在本文中称为vco输出信号osc。本地振荡器32可基于vco输出信号osc生成本地振荡器信号lo。例如，本地振荡器32可包括锁相环(pll)、数字触发器、缓冲电路和/或任何其它期望的电路(例如，时钟电路)，其使用由vco电路42生成的vco输出信号osc产生本地振荡器信号lo。图1的示例仅为例示性的。vco电路42不必形成为本地振荡器32的一部分。一般来讲，vco输出信号osc可用于执行设备10的任何否则需要vco输出信号诸如vco输出信号osc的期望功能。
34.控制电压v
ctrl
可用于控制vco输出信号osc的频率，并且因此控制本地振荡器信号lo的频率(例如，用于控制混频器34以将输入信号下变频或上变频到期望频率)。在本文中作为示例描述的具体实施中，vco电路42包括多个电压控制振荡器(vco)。以多个vco形成
vco电路42可用于相对于vco电路仅包括单个vco的场景扩展混频器34能产生的总频率范围。
35.在一些情况下，开关电容器(例如，串联耦接的开关和电容器)耦接在不同对的vco之间。然而，在实施过程中，开关电容器的比率c
on
/c
off
用作vco电路42能产生的频率范围的瓶颈。另外，开关电容器可表现出相对低的q因子，并且可将不期望的相位噪声引入系统中。为了进一步扩展vco电路42能产生的频率范围，同时减轻这些问题，可形成vco电路42而在vco之间没有开关电容器。相反，vco电路42可包括固定线性电容器和单独的并行耦接的切换网络，其耦接在vco之间。控制电路14可通过控制路径44提供开关控制信号sw
ctrl
以控制切换网络的状态。可控制切换网络的状态以将vco电路42置于多个不同操作模式中的一者。在vco电路42包括四个vco的示例中，可控制切换网络以将vco电路42置于四个不同操作模式中的一者。每个操作模式可与使用vco电路42能产生的不同相应频率范围相关联。以这种方式形成vco电路42可用于使使用vco电路42能产生的频率范围最大化。此外，与在vco之间耦接开关电容器的情况相比，固定线性电容器可表现出更大的线性和更大的q因子，由此引入更少的相位噪声。
36.图2是在vco电路42包括用于产生vco输出信号osc的四个vco的示例中的vco电路42的图示。此示例仅仅是例示性的，并且一般而言，vco电路42可包括两个vco、六个vco、超过六个vco或任何其它期望数量的vco。
37.如图2所示，vco电路42可包括四个vco 50，诸如第一vco 50a、第二vco 50b、第三vco 50c和第四vco 50d。每个vco 50可形成在公共衬底诸如柔性或刚性印刷电路板衬底上。每个vco 50可包括具有第一端子n和第二端子p的对应vco核心54。vco电路42可在vco核心54a、54b、54c和54d的每个端子n和p处具有抽头点(输出端子)(例如，用于输出图1的vco输出信号osc)。每个vco核心54可接收控制电压v
ctrl
用于调谐vco输出信号osc的频率。端子n和p可以是例如vco核心的相应负和正信号端子。在此示例中，vco输出信号osc可以是由在端子n和p处从vco电路42输出的差分信号对输出形成的差分信号(例如，其中差分信号对包括端子n处的负信号输出和端子p处的对应正信号输出)。
38.每个vco 50还可包括相应的电感器52，其耦接在对应vco核心54的端子n与p之间。每个电感器52可具有导电材料的一个或多个环或线圈，诸如下面衬底上的导电迹线。例如，vco 50a可具有耦接在vco核心54a的端子n与p之间的电感器52a，vco 50b可具有耦接在vco核心54b的端子n与p之间的电感器52b，vco 50c可具有耦接在vco核心54c的端子n与p之间的电感器52c，等等。在vco电路42生成vco输出信号osc时，电流可围绕电感器52运行。
39.vco电路42可具有耦接在成对vco 50之间的电容器56。电容器56可以是固定线性电容器。在一些实施方案中，电容器56可以是可变电容器。电容器56可并行耦接在vco电路42中的相邻对的vco 50之间。例如，如图2所示，第一对电容器56-1可并行地耦接在vco 50a与50b之间。电容器56-1可包括耦接在vco核心54a上的端子p与vco核心54b上的端子p之间的第一电容器，并且可包括耦接在vco核心54a上的端子n与vco核心54b上的端子n之间的第二电容器。此外，第二对电容器56-2可并行耦接在vco 50b与50c之间。电容器56-2可包括耦接在vco核心54b上的端子p与vco核心54c上的端子p之间的第一电容器，并且可包括耦接在vco核心54b上的端子n与vco核心54c上的端子n之间的第二电容器。类似地，第三对电容器56-3可并行地耦接在vco 50c与50d之间。电容器56-3可包括耦接在vco核心54c上的端子p
与vco核心54d上的端子p之间的第一电容器，并且可包括耦接在vco核心54c上的端子n与vco核心54d上的端子n之间的第二电容器。最后，第四对电容器56-4可并行地耦接在vco 50d与50a之间。电容器56-4可包括耦接在vco核心54d上的端子p与vco核心54a上的端子p之间的第一电容器，并且可包括耦接在vco核心54d上的端子n与vco核心54a上的端子n之间的第二电容器。虽然图2中的电容器56中的每一者被图示成单个电容器，但是如果需要，图2中所示的电容器56中的每一者可包括多个固定线性电容器。如果需要，电容器56可形成为在用于形成vco电路42的下面衬底上的金属-氧化物-金属(mom)电容器。
40.vco电路42还可包括耦接在vco电路42中的vco 50中每一者之间的切换电路，诸如开关网络58。开关网络58可耦接到vco电路42中的vco核心54中每一者的端子n和p。在本文中作为示例描述的具体实施中，开关网络58可包括四个切换电路70(例如，蝶形开关)，其中每个切换电路70与电容器56并行地耦接在vco电路42中的相应一对vco 50之间。例如，开关网络58可包括(例如，与电容器56-1并行地)耦接在vco核心54a和54b上的端子p与n之间的切换电路70(例如，蝶形开关)、(例如，与电容器56-2并行地)耦接在vco核心54b和54c上的端子p与n之间的第二切换电路70、(例如，与电容器56-3并行地)耦接在vco核心54c和54d上的端子p与n之间的第三切换电路70、以及(例如，与电容器56-4并行地)耦接在vco核心54d和54a上的端子p与n之间的第四切换电路70。
41.控制电路14(图1)可提供开关控制信号sw
ctrl
(图1)给切换网络58以控制开关网络58中的切换电路70(例如，蝶形开关)的状态。可调节开关网络58中的切换电路70以在不同操作模式之间切换vco电路42。在图2的示例中，vco电路42可具有四种不同的操作模式。这仅仅是例示性的，并且一般而言，vco电路42可具有任何期望数量的操作模式。每个操作模式可与vco输出信号osc的不同相应频率范围相关联，并且因此与(例如，利用使用vco输出信号osc生成的本地振荡器信号lo)能在混频器34处产生的不同相应频率范围相关联。控制电路14可通过利用开关控制信号sw
ctrl
控制开关网络58在给定时间将vco电路42置于这四个操作模式中的所选一者中。控制电路14还可使用提供给vco核心54的控制电压v
ctrl
调谐vco电路42产生的频率。利用固定线性电容器诸如电容器56和平行耦接的开关网络诸如开关网络58将vco电路42中的vco 50互连可用于使使用vco电路54能产生的频率范围最大化，同时还使由于电容器56的高q因子和线性而导致的相位噪声最小化。
42.图3是一种示例性具体实施中的给定vco核心54的电路图。图3的vco核心54可用于形成vco电路42中vco核心54a、54b、54c和54d中的一者、多于一者、或每一者。如图3所示，vco核心54可具有第一组交叉耦接晶体管m1和m2和第二组交叉耦接晶体管m3和m4耦接在端子p与n之间。vco核心54还可具有一个或多个变容二极管诸如变容二极管60与交叉耦接晶体管并行地耦接在端子p与n之间。另外，一个或多个开关电容器62可并行地耦接在端子p与n之间(例如，与交叉耦接晶体管和变容二极管60并行地)。每个开关电容器62可包括与开关串联耦接的一个或多个电容器。
43.控制电压v
ctrl
(图1和2)可包括提供给变容二极管60的控制电压va和vb、以及用于控制开关电容器62中的开关的控制信号。由对应vco 50产生的vco输出信号osc可在耦接到端子p和n的抽头点处输出(例如，作为差分信号对)。控制电路14可使用控制电压va和vb、以及使用控制开关电容器62中的开关的控制信号来控制(微调)在端子p和n上产生的vco输出信号osc的频率。图3的示例仅仅是例示性的，并且一般而言，可使用任何期望的vco核心架
构来实施vco核心54。
44.图4是图2的开关网络58中的给定切换电路70的电路图。切换电路70可以是例如蝶形开关。因此，切换电路70在本文中有时可被称为蝶形开关70。切换电路70可用于将vco核心54a的端子p和n耦接到vco核心54b的端子p和n，将vco核心54b的端子p和n耦接到vco核心54c的端子p和n，将vco核心54c的端子p和n耦接到vco核心54d的端子p和n，或者将vco核心54d的端子p和n耦接到vco核心54a的端子p和n。换句话说，开关网络58可包括图4的四个切换电路70，每个切换电路耦接在相应一对相邻vco核心54之间。
45.如图4所示，切换电路70可与一对电容器56(例如，图2的电容器56-1、56-2、56-3或56-4)并行耦接在端子p1、p2、n1和n2之间。例如，在切换电路70用于将vco核心54a的端子p和n(例如，与图2的电容器56-1并行地)耦接到vco核心54b的端子p和n的情况下，端子p1形成vco核心54a的端子p，端子p2形成vco核心54b的端子p，端子n1形成vco核心54a的端子n，端子n2形成vco核心54b的端子n。类似地，在切换电路70用于将vco核心54b的端子p和n(例如，与图2的电容器56-2并行地)耦接到vco核心54c的端子p和n的情况下，端子p1形成vco核心54b的端子p，端子p2形成vco核心54c的端子p，端子n1形成vco核心54b的端子n，端子n2形成vco核心54c的端子n。此外，在切换电路70用于将vco核心54c的端子p和n(例如，与图2的电容器56-3并行地)耦接到vco核心54d的端子p和n的情况下，端子p1形成vco核心54c的端子p，端子p2形成vco核心54d的端子p，端子n1形成vco核心54c的端子n，端子n2形成vco核心54d的端子n。最后，在切换电路70用于将vco核心54d的端子p和n(例如，与图2的电容器56-4并行地)耦接到vco核心54a的端子p和n的情况下，端子p1形成vco核心54d的端子p，端子p2形成vco核心54a的端子p，端子n1形成vco核心54d的端子n，端子n2形成vco核心54a的端子n。
46.切换电路70可包括将端子p1耦接到端子p2的第一开关72和(例如，与第一开关72和电容器56并行地)将端子n1耦接到端子n2的第二开关72。切换电路70还可包括交叉开关，诸如将端子p1耦接到端子n2的第一开关74和将端子n1耦接到端子p2的第二开关74。作为一个示例，每个开关72和每个开关74可以是单极单掷(spst)开关。这仅是例示性的。一般来讲，开关72和74可使用任何类型的开关架构形成。如果需要，切换电路70可包括以其它方式布置在端子p1、p2、n1和n2之间的任何期望数量的开关。
47.开关控制信号sw
ctrl
(图2)可控制开关72和74的状态。在本文中作为示例描述的具体实施中，切换电路70可具有第一状态和第二状态(在本文中有时称为第一切换状态和第二切换状态)。在第一状态中，开关72闭合并且开关74打开，从而将端子p1耦接到端子p2并将端子n1耦接到端子n2(例如，而将端子p1从端子n2去耦接并将端子n1从端子p2去耦接)。在第二状态中，开关74闭合并且开关72打开，从而将端子p1耦接到端子n2并将端子n1耦接到端子p2(例如，而将端子p1从端子p2去耦接并将端子n1从端子n2去耦接)。
48.打开时，每个开关72或74可形成非常高的阻抗或非常低的跨导gm通过开关(例如，超过阈值阻抗值的阻抗或小于阈值跨导值的跨导)。闭合时，每个开关72或74可形成非常低的阻抗或非常高的跨导gm通过开关(例如，超过阈值阻抗值的阻抗或小于阈值跨导值的跨导)。例如，开关诸如开关72和74可各自使用具有源极端子、漏极端子和栅极端子的晶体管形成。通过使提供给栅极端子的栅极电压生效以在其源极与漏极端子之间提供电连接，可闭合或“接通”每个开关。类似地，通过使栅极电压失效以在其源极和漏极端子之间提供电
隔离，可打开或“关断”每个开关。切换电路70可选择性地将端口p1和n1耦接到端口p2和n2，而不向系统引入损失或非线性。切换电路70有时可在本文中称为相位交换器70。
49.开关网络58中的每个切换电路70(图2)可被置于第一状态和第二状态中的所选一者中以将vco电路42置于第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式或第四操作模式中的所选一者中。控制电路14可基于混频器34产生的频率将vco电路42置于第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式或第四操作模式中的所选一者中。图5是可由控制电路14和vco电路42执行以产生图1的vco输出信号osc的例示性操作的流程图。
50.在操作76，控制电路14可标识vco输出信号osc的频率。vco输出信号osc的频率可例如是vco输出信号频率，其对应于混频器34将利用vco输出信号osc输出的期望无线电、中间或基带频率(例如，当将输入信号与利用vco输出信号osc产生的本地振荡器信号lo混合时)。作为示例，可利用在控制电路14上运行的软件和/或利用从外部通信电路诸如无线接入点或基站接收的控制信号来标识vco输出信号osc的频率。
51.在操作78，控制电路14可将vco电路42置于对应于所标识频率的所选操作模式中(例如，第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式或第四操作模式中的所选一者中，在其中，利用vco电路42能产生所标识的频率)。控制电路14可利用提供给开关网络58的控制信号sw
ctrl
将vco电路42置于所选操作模式中。控制电路14可例如通过将开关网络58中的这四个切换电路70中的每一者置于第一状态和第二状态中的相应一者中(例如，如上文结合图3所描述)将vco电路42置于所选操作模式中。
52.另外，vco电路42可利用提供给vco核心54的控制电压v
ctrl
微调vco电路42所产生的频率(例如，在与所选操作模式相关联的频率范围内)。vco电路42可生成对应的vco输出信号osc，其通过路径38输出(图1)。混频器34可使用vco输出信号osc(例如，利用vco输出信号osc在路径38上产生的本地振荡器信号lo)将输入信号下变频或上变频到对应于在处理操作76时所标识的vco输出信号频率的频率。处理可随后经由路径79循环回到操作76以随时间推移根据需要更新vco输出信号频率。
53.图6至图9是描绘vco电路42的不同操作模式的图示。例如，vco电路42可在第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式中的每一者中操作。在图6至图9的示例中，开关网络58(图2)包括与电容器56-1并行地耦接在vco 50a与50b之间的第一切换电路70(图4)、与电容器56-2并行地耦接在vco 50b与50c之间的第二切换电路70(图4)、与电容器56-3并行地耦接在vco 50c与50d之间的第三切换电路70(图4)、和与电容器56-4并行地耦接在vco 50d与50a之间的第四切换电路70(图4)。然而，在图6至图9中未示出开关网络58及其四个切换电路70，以免不必要地模糊附图。
54.在第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式中的每一者中，调节开关网络58以选择性地控制vco电路42的电感器52中每一者上的电流方向(例如，使得当向页面平面中观看时，电流沿顺时针或逆时针方向流动)。相邻vco 50之间电流的方向可使一些电容器56在每个操作模式中有效地对于系统看起来不可见或可见，这允许vco电路42在这四个操作模式中的每一者上具有线性分布的频率产生vco输出信号osc，跨所有四个操作模式具有扩展的频率范围，并且引入最小相位噪声。当相邻vco中的电流在相反方向上流动时(例如，当相邻vco之间的电流和电压分布表现出关于在相邻vco之间垂直延伸的轴线镜像对称时)，耦接在相邻vco之间的电容器56可对于系统有效地看起来不可见。另一方面，
当相邻vco中的电流在相同方向上流动时(例如，当相邻vco之间的电流和电压分布表现出关于在相邻vco之间垂直延伸的轴线对称时)，耦接在相邻vco之间的电容器56可对于系统有效地看起来可见。
55.图6是示出vco电路42可如何在第一操作模式中操作的图示。在第一操作模式(有时在本文中称为“mode0”)中，vco电路42可在第一频率范围内产生vco输出信号osc。开关网络58可(利用图2的开关控制信号sw
ctrl
)被配置成使得耦接在vco 50a与50b之间的切换电路70、耦接在vco 50b与50c之间的切换电路70、耦接在vco 50c与50d之间的切换电路70、和耦接在vco 50d与50a之间的切换电路70各自处于第一状态(即，图4的开关72闭合并且图4的开关74打开)。
56.以这种方式配置开关网络58可使每个vco 50的电感器52中的电流沿与这两个相邻vco 50中的电流的方向相反的方向流动。每个vco 50关于水平轴线82与一个vco 50相邻，并且关于竖直轴线80与另一vco 50相邻。如图6所示，电流i将在从
“‑”
到“ ”示出的方向上流过对应vco核心54的端子n与p之间的每个电感器52。当处于第一操作模式时，开关网络58配置vco核心54a的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54b的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50a和50b之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。换句话讲，电流ia将从vco核心54a的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)，而相反的电流ib将从vco核心54b的端子n流动到端子p(例如，沿逆时针方向)。vco 50a与50b之间关于竖直轴线80的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-1(以及并行耦接的切换电路70中的开关)有效地对系统看起来不可见。
57.类似地，开关网络58配置vco核心54b的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54c的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50b和50c之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。换句话讲，电流ic将从vco核心54c的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)，其与vco 50b中的电流ib的方向相反。关于水平轴线82的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-2(以及并行耦接的切换电路70中的开关)有效地对系统看起来不可见。
58.此外，开关网络58配置vco核心54c的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54d的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50c和50d之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。换句话讲，电流id将从vco核心54d的端子n流动到端子p(例如，沿逆时针方向)，其与vco 50c中的电流ic的方向相反。关于竖直轴线80的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-3(以及并行耦接的切换电路70中的开关)有效地对系统看起来不可见。
59.最后，开关网络58配置vco核心54d的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54a的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50d和50a之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。因此，电流id在与vco 50a中的电流ia的方向相反的方向上流动。关于水平轴线82的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-4(以及并行耦接的切换电路70中的开关)有效地对系统看起来不可见。当以这种方式(在第一操作模式mode0中)配置时，vco电路42可在第一频率范围内输出vco输出信号osc。提供给vco核心54的控制电压v
ctrl
还可在第一频率范围内调谐vco输出信号osc的频率。
60.图7是示出vco电路42可如何在第二操作模式中操作的图示。在第二操作模式(有
时在本文中称为“mode1”)中，vco电路42可在第二频率范围内(例如，在比第一频率范围低的频率)生成vco输出信号osc。开关网络58可被配置成使得耦接在vco 50a与50b之间的切换电路70以及耦接在vco 50c与50d之间的切换电路70各自处于第二状态(即，其中图4的开关72打开并且图4的开关74闭合)。同时，开关网络58可被配置成使得耦接在vco 50b与50c之间的切换电路70以及耦接在vco 50d与50a之间的切换电路70各自处于第一状态(即，其中图4的开关72闭合并且图4的开关74打开)。
61.以这种方式配置开关网络58可使每个vco 50的电感器52中的电流在与关于竖直轴线80相邻的vco 50相同的方向上流动，但在与关于水平轴线82相邻的vco 50相反的方向上流动。例如，如图7所示，开关网络58配置vco核心54a的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54b的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因为耦接在vco 50a和50b之间的切换电路70中的开关74将vco 50a中的端子p短接到vco 50b中的端子n，并且将vco 50a中的端子n短接到vco 50b中的端子p)。换句话讲，电流ia将从vco核心54a的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)，而电流ib沿相同的方向从vco核心54b的端子p流动到端子n(例如，沿顺时针方向)。vco 50a与50b之间关于竖直轴线80的这个电流和电压对称性使电容器56-1有效地对系统看起来可见。
62.类似地，开关网络58配置vco核心54c的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54bd的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因为耦接在vco 50c和50d之间的切换电路70中的开关74将vco 50c中的端子p短接到vco 50d中的端子n，并且将vco 50c中的端子n短接到vco 50d中的端子p)。换句话讲，电流ic将从vco核心54c的端子p流动到端子n(例如，沿逆时针方向)，而电流id沿相同的方向从vco核心54b的端子n流动到端子p(例如，沿逆时针方向)。vco 50c与50d之间关于竖直轴线80的这个电流和电压对称性使电容器56-3有效地对系统看起来可见。
63.同时，开关网络58配置vco核心54b的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54c的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50b和50c之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。因此，电流ic在与vco 50b中的电流ib的方向相反的方向上流动。关于水平轴线82的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-2(以及并行耦接的切换电路70中的开关)对系统看起来不可见。
64.类似地，开关网络58配置vco核心54d的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54a的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50d和50a之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。因此，电流id在与vco 50a中的电流ia的方向相反的方向上流动。关于水平轴线82的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-4(以及并行耦接的切换电路70中的开关)对系统看起来不可见。当以这种方式(在第二操作模式mode1中)配置时，vco电路42可在第二频率范围内输出vco输出信号osc。提供给vco核心54的控制电压v
ctrl
还可在第二频率范围内调谐vco输出信号osc的频率。
65.图8是示出vco电路42可如何在第三操作模式中操作的图示。在第三操作模式(有时在本文中称为“mode2”)中，vco电路42可在第三频率范围内(例如，在比第二频率范围低的频率)生成vco输出信号osc。开关网络58可被配置成使得耦接在vco 50a与50b之间的切换电路70以及耦接在vco 50c与50d之间的切换电路70各自处于第一状态(即，其中图4的开关74打开并且图4的开关72闭合)。同时，开关网络58可被配置成使得耦接在vco 50b与50c
之间的切换电路70以及耦接在vco 50d与50a之间的切换电路70各自处于第二状态(即，其中图4的开关72打开并且图4的开关74闭合)。
66.以这种方式配置开关网络58可使每个vco 50的电感器52中的电流在与关于水平轴线82相邻的vco 50相同的方向上流动，但在与关于竖直轴线80相邻的vco 50相反的方向上流动。例如，如图8所示，开关网络58配置vco核心54b的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54c的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因为耦接在vco 50b和50c之间的切换电路70中的开关74将vco 50b中的端子p短接到vco 50c中的端子n，并且将vco 50b中的端子n短接到vco 50c中的端子p)。换句话讲，电流ib将从vco核心54b的端子n流动到端子p(例如，沿逆时针方向)，而电流ic沿相同的方向从vco核心54c的端子p流动到端子n(例如，沿逆时针方向)。vco 50b与50c之间关于水平轴线82的这个电流和电压对称性使电容器56-2有效地对系统看起来可见。
67.类似地，开关网络58配置vco核心54d的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54ba的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因为耦接在vco 50d和50a之间的切换电路70中的开关74将vco 50d中的端子p短接到vco 50a中的端子n，并且将vco 50d中的端子n短接到vco 50a中的端子p)。换句话讲，电流id将从vco核心54d的端子p流动到端子n(例如，沿顺时针方向)，而电流ia沿相同的方向从vco核心54a的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)。vco 50d与50a之间关于水平轴线82的这个电流和电压对称性使电容器56-4有效地对系统看起来可见。
68.同时，开关网络58配置vco核心54a的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54b的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50a和50b之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。因此，电流ib在与vco 50a中的电流ia的方向相反的方向上流动。关于竖直轴线80的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-1(以及并行耦接的切换电路70中的开关)对系统看起来不可见。
69.类似地，开关网络58配置vco核心54c的端子p和n处的电压，以分别直接随着vco核心54d的端子p和n处的电压变化(例如，因为耦接在vco 50c和50d之间的切换电路70中的开关72将端子p短接在一起并且将端子n短接在一起)。因此，电流id在与vco 50c中的电流ic的方向相反的方向上流动。关于竖直轴线80的这个电流和电压镜像对称性使电容器56-3(以及并行耦接的切换电路70中的开关)对系统看起来不可见。当以这种方式(在第三操作模式mode2中)配置时，vco电路42可在第三频率范围内输出vco输出信号osc。提供给vco核心54的控制电压v
ctrl
还可在第三频率范围内调谐vco输出信号osc的频率。
70.图9是示出vco电路42可如何在第四操作模式中操作的图示。在第四操作模式(有时在本文中称为“mode3”)中，vco电路42可在第四频率范围内(例如，在比第三频率范围低的频率)生成vco输出信号osc。开关网络58可被配置成使得耦接在vco 50a与50b之间的切换电路70、耦接在vco 50c与50d之间的切换电路70、耦接在vco 50b与50c之间的切换电路70、和耦接在vco 50d与50a之间的切换电路70各自处于第二状态(即，图4的开关72打开并且图4的开关74闭合)。
71.以这种方式配置开关网络58可使每个vco 50的电感器52中的电流沿与vco电路42中的所有其他vco 50相同的方向流动。例如，如图9所示，开关网络58配置vco核心54a的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54b的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因
为耦接在vco 50a和50b之间的切换电路70中的开关74将vco 50a中的端子p短接到vco 50b中的端子n，并且将vco 50a中的端子n短接到vco 50b中的端子p)。换句话讲，电流ia将从vco核心54a的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)，而电流ib沿相同的方向从vco核心54b的端子p流动到端子n(例如，沿顺时针方向)。vco 50a与50b之间关于竖直轴线80的这个电流和电压对称性使电容器56-1有效地对系统看起来可见。
72.类似地，开关网络58配置vco核心54b的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54c的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因为耦接在vco 50b和50c之间的切换电路70中的开关74将vco 50b中的端子p短接到vco 50c中的端子n，并且将vco 50b中的端子n短接到vco 50c中的端子p)。换句话讲，电流ib将从vco核心54b的端子p流动到端子n(例如，沿顺时针方向)，而电流ic沿相同的方向从vco核心54c的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)。vco 50b与50c之间关于水平轴线82的这个电流和电压对称性使电容器56-2有效地对系统看起来可见。
73.此外，开关网络58配置vco核心54c的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54d的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因为耦接在vco 50c和50d之间的切换电路70中的开关74将vco 50c中的端子p短接到vco 50d中的端子n，并且将vco 50c中的端子n短接到vco 50d中的端子p)。换句话讲，电流ic将从vco核心54c的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)，而电流id沿相同的方向从vco核心54d的端子p流动到端子n(例如，沿顺时针方向)。vco 50c与50d之间关于竖直轴线80的这个电流和电压对称性使电容器56-3有效地对系统看起来可见。
74.最后，开关网络58也配置vco核心54d的端子p和n处的电压，以分别与vco核心54a的端子p和n处的电压相反地(反转地)变化(例如，因为耦接在vco 50d和50a之间的切换电路70中的开关74将vco 50d中的端子p短接到vco 50a中的端子n，并且将vco 50d中的端子n短接到vco 50a中的端子p)。因此，电流id从vco核心54d的端子p流动到端子n(例如，沿顺时针方向)，而电流ia沿相同的方向从vco核心54a的端子n流动到端子p(例如，沿顺时针方向)。vco 50d与50a之间关于水平轴线82的这个电流和电压对称性使电容器56-4有效地对系统看起来可见。当以这种方式(在第四操作模式mode3中)配置时，vco电路42可在第四频率范围内输出vco输出信号osc。提供给vco核心54的控制电压v
ctrl
还可在第三频率范围内调谐vco输出信号osc的频率。
75.图10是示出在图6至图9的第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式中操作vco电路42可如何用于扩展vco电路42的频率范围的曲线图。图10的曲线图100在开关电容器耦接在四个vco中每一者之间并且在任何给定时间仅一个vco活动地用于产生vco输出信号的场景中根据活动vco绘制vco输出信号的频率。如曲线图100的线106所示，每个vco可产生对应的频率范围，在每个vco之间受到相对大的重叠104。每个vco之间存在重叠104可将跨所有四个vco的总频率范围限制到总频率范围r1。
76.图10的曲线图102根据vco电路42的操作模式绘制vco输出信号osc的频率。如曲线图102的线110所示，第一操作模式mode0可产生第一频率范围，第二操作模式mode1可产生覆盖比第一频率范围低的频率的第二频率范围，第三操作模式mode2可产生覆盖比第二频率范围低的频率的第三频率范围，并且第四操作模式mode3可产生覆盖比第三频率范围低的频率的第四频率范围。控制电路14可利用控制电压v
ctrl
(图2)在每个频率范围内调谐vco
输出信号osc的频率。
77.如曲线110所示，vco电路42的频率响应跨所有四个操作模式是线性的，每个操作模式之间具有重叠108，该重叠显著小于与曲线图100相关联的重叠104。这可允许vco电路42表现出比与曲线图100相关联的频率范围r1更宽的跨所有四个操作模式的总频率范围r2。
78.图2至图10的示例仅为例示性的。如果需要，vco电路42可具有少于四个操作模式(例如，两个或三个操作模式)，可具有多于四个操作模式(例如，六个或更多个操作模式)，可包括由单个切换电路70和单对电容器56耦接在一起的仅两个vco 50，或者可包括多于四个vco 50。有时可在本文中称为线圈的电感器52可具有八边形形状(例如，如图2和图6至图9所示)或可具有其它形状(例如，圆形形状、椭圆形形状或具有任何期望数量的弯曲和/或直线段的任何其它形状)。
79.以上结合图1至图10描述的方法和操作可由设备10的部件使用软件、固件和/或硬件(例如，专用电路或硬件)来执行。用于执行这些操作的软件代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上，该非暂态计算机可读存储介质存储在设备10的部件中的一个或多个部件上(例如，图1的存储电路16)。该软件代码有时可被称为软件、数据、指令、程序指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括驱动器、非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(nvram)、可移动闪存驱动器或其他可移动介质、其他类型的随机存取存储器等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可由设备10的部件中的一个或多个部件上的处理电路(例如，图1的处理电路18等)来执行。处理电路可包括微处理器、中央处理单元(cpu)、具有处理电路的专用集成电路或其他处理电路。
80.根据一个实施方案，提供了电压控制振荡器(vco)电路，其包括：多个vco，所述多个vco包括具有第一电感器的第一vco、具有第二电感器的第二vco、具有第三电感器的第三vco和具有第四电感器的第四vco；耦接在第一vco与第二vco之间的第一对电容器、耦接在第二vco与第三vco之间的第二对电容器、耦接在第三vco与第四vco之间的第三对电容器、耦接在第四vco与第一vco之间的第四对电容器；和通信地耦接到所述多个vco的切换网络，切换网络被配置为选择性地控制第一电感器、第二电感器、第三电感器和第四电感器中的电流方向以跨vco电路的至少四个操作模式在频率范围中生成vco输出信号。
81.根据另一实施方案，第一对电容器、第二对电容器、第三对电容器和第四对电容器中的一者或多者包括固定线性电容器。
82.根据另一实施方案，第一vco包括耦接到第一电感器的第一vco核心，第二vco包括耦接到第二电感器的第二vco核心，第三vco包括耦接到第三电感器的第三vco核心，并且第四vco包括耦接到第四电感器的第四vco核心。
83.根据另一实施方案，第一vco核心、第二vco核心、第三vco核心和第四vco核心各自包括交叉耦接晶体管、至少一个变容二极管和至少一个开关电容器。
84.根据另一实施方案，切换网络包括与第一对电容器并行耦接在第一vco与第二vco之间的第一切换电路、与第二对电容器并行耦接在第二vco与第三vco之间的第二切换电路、与第三对电容器并行耦接在第三vco与第四vco之间的第三切换电路、和与第四对电容器并行耦接在第四vco与第一vco之间的第四切换电路。
85.根据另一实施方案，切换网络包括多个蝶形开关。
86.根据另一实施方案，切换网络选择性地使能第一电感器中的第一电流、第二电感器中的第二电流、第三电感器中的第三电流和第四电感器中的第四电流，并且在第一操作模式中，第一电流和第三电流沿第一方向流动，并且第二电流和第四电流沿与第一方向相反的第二方向流动，从而在第一频率范围中生成vco输出信号。
87.根据另一实施方案，在第二操作模式中，第一电流和第二电流沿第一方向流动并且第三电流和第四电流沿第二方向流动，从而在包括比第一频率范围低的频率的第二频率范围中生成vco输出信号。
88.根据另一实施方案，在第三操作模式中，第一电流和第四电流沿第一方向流动并且第二电流和第三电流沿第二方向流动，从而在包括比第二频率范围低的频率的第三频率范围中生成vco输出信号。
89.根据另一实施方案，在第四操作模式中，第一电流、第二电流、第三电流和第四电流沿第一方向流动，从而在包括比第三频率范围低的频率的第四频率范围中生成vco输出信号。
90.根据一个实施方案，提供了电压控制振荡器(vco)电路，其包括具有第一vco核心和耦接到第一vco核心的第一电感器的第一vco、具有第二vco核心和耦接到第二vco核心的第二电感器的第二vco、耦接在第一vco核心与第二vco核心之间的第一对固定电容器以及与第一对固定电容器并行耦接在第一vco核心和第二vco核心之间的第一切换电路。
91.根据另一实施方案，vco电路包括：具有第三vco核心和耦接到第三vco核心的第三电感器的第三vco；具有第四vco核心和耦接到第四vco核心的第四电感器的第四vco，第一vco、第二vco、第三vco和第四vco被配置为基于控制电压生成vco输出信号；耦接在第二vco核心与第三vco核心之间的第二对固定电容器；耦接在第三vco核心与第四vco核心之间的第三对固定电容器；耦接在第四vco核心与第一vco核心之间的第四对固定电容器；与第二对固定电容器并行耦接在第二vco核心和第三vco核心之间的第二切换电路；与第三对固定电容器并行耦接在第三vco核心和第四vco核心之间的第三切换电路；和与第四对固定电容器并行耦接在第四vco核心和第一vco核心之间的第四切换电路。
92.根据另一实施方案，第一vco核心具有第一端子和第二端子，第一电感器耦接在第一端子与第二端子之间，第二vco核心具有第三端子和第四端子，第二电感器耦接在第三端子与第四端子之间，第三vco核心具有第五端子和第六端子，第三电感器耦接在第五端子与第六端子之间，第四vco核心具有第七端子和第八端子，并且第四电感器耦接在第七端子和第八端子之间，第一切换电路和第一对电容器将第一端子和第二端子耦接到第三端子和第四端子，第二切换电路和第二对电容器将第三端子和第四端子耦接到第五端子和第六端子，第三切换电路和第三对电容器将第五端子和第六端子耦接到第七端子和第八端子，并且第四切换电路和第四对电容器将第七端子和第八端子耦接到第一端子和第二端子。
93.根据另一实施方案，第一切换电路具有第一状态，在第一状态中，第一端子耦接到第四端子并且第二端子耦接到第三端子，第一切换电路具有第二状态，在第二状态中，第一端子耦接到第三端子并且第二端子耦接到第四端子，第二切换电路具有第一状态，在该第一状态中，第三端子耦接到第六端子并且第四端子耦接到第五端子，并且第二切换电路具有第二状态，在该第二状态中，第三端子耦接到第五端子并且第四端子耦接到第六端子。
94.根据另一实施方案，第三切换电路具有第一状态，在第一状态中，第五端子耦接到
第八端子并且第六端子耦接到第七端子，第三切换电路具有第二状态，在第二状态中，第五端子耦接到第七端子并且第六端子耦接到第八端子，第四切换电路具有第一状态，在该第一状态中，第八端子耦接到第一端子并且第七端子耦接到第二端子，并且第四切换电路具有第二状态，在该第二状态中，第八端子耦接到第二端子并且第七端子耦接到第一端子。
95.根据另一实施方案，第一对固定电容器包括第一固定电容器和第二固定电容器，第一固定电容器耦接在第二端子与第三端子之间，第二固定电容器耦接在第一端子与第四端子之间，第二对固定电容器包括第三固定电容器和第四固定电容器，第三固定电容器耦接在第三端子与第六端子之间，第四固定电容器耦接在第四端子与第五端子之间，第三对固定电容器包括第五固定电容器和第六固定电容器，第五固定电容器耦接在第五端子与第八端子之间，第六固定电容器耦接在第六端子与第七端子之间，第四对固定电容器包括第七固定电容器和第八固定电容器，第七固定电容器耦接在第七端子与第二端子之间，第八固定电容器耦接在第八端子与第一端子之间。
96.根据另一实施方案，第一切换电路、第二切换电路、第三切换电路和第四切换电路被配置为接收开关控制信号，开关控制信号将vco电路置于第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式中的所选一者中，在第一操作模式中，vco输出信号处于第一频率范围内，在第二操作模式中，vco输出信号处于第二频率范围内，在第三操作模式中，vco输出信号处于第三频率范围内，在第四操作模式中，vco输出信号处于第四频率范围内。
97.根据另一实施方案，在第一操作模式中，第一切换电路、第二切换电路、第三切换电路和第四切换电路处于第一状态，在第二操作模式中，第二切换电路和第四切换电路处于第一状态并且第一切换电路和第三切换电路处于第二状态，在第三操作模式中，第一切换电路和第三切换电路处于第一状态并且第二切换电路和第四切换电路处于第二状态，并且在第四操作模式中，第一切换电路、第二切换电路、第三开关电路和第四开关电路处于第二状态。
98.根据一个实施方案，提供了一种电子设备，其包括被配置为生成基带信号的基带处理器电路、被配置为基于基带信号和电压控制振荡器(vco)输出信号生成射频信号的混频器电路、被配置为传输射频信号的天线、和被配置为生成vco输出信号的vco电路，vco电路具有带有第一端子和第二端子的第一vco核心、耦接在第一端子和第二端子之间的第一电感器、具有第三端子和第四端子的第二vco核心、耦接在第三端子和第四端子之间的第二电感器、将第一端子耦接到第四端子的第一固定电容器、将第二端子耦接到第三端子的第二固定电容器、和与第一固定电容器和第二固定电容器并行地将第一端子和第二端子耦接到第三端子和第四端子的切换电路，切换电路具有第一状态和第二状态，在第一状态中，切换电路将第一端子耦接到第四端子并且将第二端子耦接到第三端子，并且在第二状态中，切换电路将第一端子耦接到第三端子并且将第二端子耦接到第四端子。
99.根据另一实施方案，vco电路包括具有第五端子和第六端子的第三vco核心、耦接在第五端子与第六端子之间的第三电感器、具有第七端子和第八端子的第四vco核心、耦接在第七端子与第八端子之间的第四电感器、将第三端子耦接到第六端子的第三固定电容器、将第四端子耦接到第五端子的第四固定电容器、将第五端子耦接到第八端子的第五固定电容器、将第六端子耦接到第七端子的第六固定电容器、将第七端子耦接到第二端子的第七固定电容器、和将第八端子耦接到第一端子的第八固定电容器。
100.前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。