2006-01-26_US2006017518A_发明申请_US20060017518A1 METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING THE START TIME OF A VCXO_+++A_C_E_F_H_I_K_L_M_N_P_b_g_q_r_s_t_u_v_w+++.docx

**对比文件名称**:2006-01-26_US2006017518A_发明申请_US20060017518A1 METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING THE START TIME OF A VCXO

**目标专利名称**:197振荡器和开始振荡的方法CN105577120B

**本次调用的模型名称**:专利创造性评估模型

### 特征比对表格

技术特征描述以及公开性判断结果对比文件原文引用公开性论述
**技术特征A**:所述装置包括:第一电路,用以产生振荡信号<br>**《直接公开》**“oscillator 120 that generates a reference frequency”(段落[0014]);“oscillator 120 provides the wireless terminal 10 with a reference frequency”(段落[0014])对比文件明确公开了振荡器120产生参考频率(振荡信号),这对应于目标专利中产生振荡信号的第一电路。
**技术特征B**:第二电路,用以向所述第一电路提供第一电流<br>**《隐含公开》**“voltage controller 110 begins applying a variable source voltage (Vsource) to the oscillator input node A”(段落[0015]);“the variable source voltage applied to oscillator input node A varies a capacitance of the oscillator 120”(段落[0015])目标专利中“第二电路”的功能是提供第一电流(静态偏置电流)以启动和维持振荡。对比文件中,电压控制器110向振荡器120的输入端A施加可变的源电压(Vsource)。在电路领域,提供电压的电路在闭合回路中必然伴随电流的提供,电压控制器110在振荡器稳态工作期间提供电压/电流以维持振荡并调谐频率,其作用与目标专利中提供维持振荡的静态偏置电流的“第二电路”实质相同。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地理解对比文件中的电压控制器110公开了向第一电路提供第一(偏置)电流的电路。
**技术特征C**:第三电路,用以仅在所述振荡信号的初始期间向所述第一电路提供第二电流,其中,所述第一电流和所述第二电流适于减少所述振荡信号达到规定的稳态状况的时间长度,所述规定的稳态状况包括所述振荡信号的频率稳定性<br>**《直接公开》**“start-up controller 130 ... applies a temporary bias voltage to an input node of the oscillator to reduce a capacitance associated with the oscillator, and therefore, to reduce the start-up time”(段落[0006]);“the start-up controller 130 removes the bias voltage to enable the oscillator circuit to generate a desired reference frequency”(段落[0006]);“detector 132 monitors the amplitude of the oscillator output voltage (Vo) by comparing the oscillator output voltage to a threshold”(段落[0017]);“once the oscillator output voltage meets or exceeds the threshold, detector 132 determines that oscillator 120 has reached steady state and disconnects the fast start voltage from the oscillator input node A”(段落[0018])对比文件明确公开了启动控制器130(第三电路),其在启动期间向振荡器施加一个临时的偏置电压(VFS,对应于第二电流),以减小与振荡器相关的电容,从而减少启动时间(即减少达到稳态的时间)。当检测器132检测到振荡器输出电压达到阈值(表明达到稳态)时,断开该快速启动电压。这公开了“仅在初始期间提供第二电流”以及“减少达到稳态状况的时间”。振荡器达到稳态输出电压,其频率必然也是稳定的,这隐含了“规定的稳态状况包括频率稳定性”。因此,该技术特征被直接公开。
**技术特征D**:稳态检测器,所述稳态检测器适于响应于检测到所述振荡信号的频率变化不超过1%而禁止所述第三电路向所述第一电路提供所述第二电流<br>**《未公开》**“detector 132 monitors the amplitude of the oscillator output voltage (Vo) by comparing the oscillator output voltage to a threshold”(段落[0017])对比文件中的检测器132监测的是振荡器输出电压的**幅度**(amplitude),并将其与一个阈值(例如最大输出电压的90%)进行比较,以判断是否达到稳态。目标专利明确要求检测的是**频率**变化不超过1%。对比文件完全没有提及基于频率稳定性(如频率变化不超过1%)的检测来禁止第三电路。两者判断稳态的依据(幅度 vs 频率)和作用机制不同。
**技术特征E**:及频率校准单元,所述频率校准单元适于调谐所述第一电路,以使得所述振荡信号在频率范围之内循环<br>**《直接公开》**“voltage controller 110 begins applying a variable source voltage (Vsource) to the oscillator input node A so that oscillator 120 may generate an oscillator output voltage that oscillates at a desired reference frequency. ... the variable source voltage applied to oscillator input node A varies a capacitance of the oscillator 120, which causes the frequency generated by oscillator 120 to shift to the desired reference frequency.”(段落[0015]);“DAC 112 converts a received digital control signal into an analog DC voltage. ... the control signal defines the source voltage required by oscillator 120 to generate a particular reference frequency. The control signal may also define a source voltage that corrects a frequency error ...”(段落[0020])对比文件明确公开了电压控制器110(包含DAC 112),其根据接收到的数字控制信号产生可变的源电压(Vsource),施加到振荡器120以改变其电容,从而将振荡器输出的频率调整(调谐)到所需的参考频率。这完全对应于目标专利中“频率校准单元调谐第一电路,以使得振荡信号在频率范围之内循环”的功能。
**技术特征F**:其中,所述第一电流是静态偏置电流,所述第二电流是增强偏置电流<br>**《直接公开》**“voltage controller 110 begins applying a variable source voltage (Vsource) to the oscillator input node A”(段落[0015]);“start-up controller 130 ... applies a temporary bias voltage (VFS) to an input node of the oscillator”(段落[0006])对比文件中,电压控制器110在振荡器正常工作期间持续提供可变的源电压(Vsource)以维持振荡和调谐频率,这对应于目标专利中的“静态偏置电流”。启动控制器130在启动期间临时施加的快速启动电压(VFS)以加速启动,这对应于目标专利中的“增强偏置电流”。电流是电压在电路中的必然表现形式。因此,该特征被直接公开。
**技术特征G**:其中,在所述第二电路中,静态直流偏置电路用以响应于接收到来自外部设备的使能信号,控制由第一可控电流源施加于所述第一电路的所述静态偏置电流<br>**《隐含公开》**“voltage controller 110 begins applying a variable source voltage (Vsource) to the oscillator input node A”(段落[0015]);“The digital control signal input to DAC 112 may be, for example, a hexadecimal command word ... The control signal defines the source voltage required by oscillator 120 to generate a particular reference frequency.”(段落[0020])目标专利中“第二电路”包含静态直流偏置电路,响应于外部使能信号控制第一可控电流源提供静态偏置电流。对比文件中,电压控制器110(包含DAC 112)响应于来自外部的数字控制信号(例如来自基带电子设备16,段落[0013]),产生并施加源电压(Vsource)到振荡器。在电路实现中,提供可控电压的电路(如带DAC的电压控制器)必然包含或等效于控制电流的电路(偏置电路和可控电流源)。本领域技术人员可以理解,数字控制信号起到了“使能”和“控制”的作用,而电压控制器110执行了控制施加电压/电流的功能。因此,该特征被隐含公开。
**技术特征H**:其中,所述第一可控电流源连接到用以产生所述振荡信号的所述第一电路<br>**《直接公开》**附图3及对应描述展示了voltage controller 110(包含DAC 112及阻抗网络R1, R2, C1)的输出连接到oscillator 120的输入节点A(varactor diode 124的阴极)。对比文件附图3和文字说明明确显示电压控制器110(其输出可视为一个受控的电压/电流源)连接到振荡器120(第一电路)的输入端。这直接对应于目标专利中“第一可控电流源连接到第一电路”。
**技术特征I**:其中,在所述第三电路中,增强偏置电路用以响应于接收到所述使能信号而被使能,以产生所述增强偏置电流,所述增强偏置电流经由可控放大器和第二可控电流源施加于所述第一电路<br>**《直接公开》**“detector 132 closes switch 136 in fast start network 134 to apply a fast start voltage (VFS) to oscillator input node A”(段落[0018]);“fast start network 134 comprises a supply voltage VCC, a switch 136, and a p-channel field effect transistor (PFET) 138. ... closing switch 136 may apply up to 2.85 V to the cathode of varactor diode 124”(段落[0022])对比文件明确公开了快速启动网络134(增强偏置电路),其在检测到VCXO上电(相当于接收到使能信号)时,通过闭合开关136使能,提供快速启动电压VFS(对应于增强偏置电流)。该电压经由PFET 138(一种可控放大器)施加到振荡器输入节点A。PFET 138和其供电电压VCC共同构成了一个可控的电流源路径。这完全公开了目标专利的该技术特征。
**技术特征J**:,并且其中,响应于确定所述振荡信号的频率在所述频率范围之内,所述频率校准单元向所述第二电路发送禁用信号来停止产生所述第一电流而不向所述第三电路发送所述禁用信号。<br>**《未公开》**“once the oscillator output voltage meets or exceeds the threshold, detector 132 determines that oscillator 120 has reached steady state and disconnects the fast start voltage from the oscillator input node A”(段落[0018]);“detector 132 may disable the start-up controller 130 by disconnecting switch 136”(段落[0025])目标专利的特征J描述的是:**频率校准单元**在确认频率校准完成后(频率在范围内),**向第二电路(静态偏置电路)发送禁用信号**以停止产生第一电流,但**不向第三电路发送该信号**。对比文件的操作完全不同:**稳态检测器(detector 132)**在检测到幅度达到稳态后,**向第三电路(启动控制器/快速启动网络)发送禁用信号**(断开开关136),而**第二电路(电压控制器110)持续工作**,并未被禁用。两者触发禁用的主体(频率校准单元 vs 稳态检测器)、禁用的对象(第二电路 vs 第三电路)以及禁用的条件(频率在范围 vs 幅度达阈值)均不相同。
**技术特征K**:其中,所述第一电路包括:谐振电路<br>**《直接公开》**“oscillator 120 comprises a tank network 122 and an active oscillator core 128. Tank network 122 comprises a variable capacitor network, including varactor diode (Dv) 124, and a crystal resonator (XTAL) 126”(段落[0019])对比文件明确公开了振荡器120包含tank network 122,这是一个由变容二极管124和晶体谐振器126组成的谐振电路。
**技术特征L**:及耦合到所述谐振电路的负电阻产生器。<br>**《直接公开》**“oscillator 120 comprises a tank network 122 and an active oscillator core 128.”(段落[0019])在振荡器领域,有源振荡器核心(active oscillator core)的作用是提供负阻(negative resistance),以补偿谐振电路中的损耗,从而维持振荡。对比文件中的“active oscillator core 128”耦合到谐振电路(tank network 122),其作用就是负电阻产生器。
**技术特征M**:其中,所述谐振电路包括:电感器件<br>**《直接公开》**“Tank network 122 comprises ... a crystal resonator (XTAL) 126”(段落[0019])晶体谐振器(XTAL)在等效电路中包含电感成分,是振荡器谐振回路中典型的电感器件。
**技术特征N**:及与所述电感器件并联耦合的电容器件。<br>**《直接公开》**“Tank network 122 comprises a variable capacitor network, including varactor diode (Dv) 124, and a crystal resonator (XTAL) 126”(段落[0019])对比文件明确说明变容二极管124(电容器件)和晶体谐振器126(电感器件)共同构成谐振网络(tank network),在电路拓扑中它们是并联关系。
**技术特征O**:其中,所述电容器件包括可编程开关电容器组。<br>**《未公开》**“a variable capacitor network, including varactor diode (Dv) 124”(段落[0019])对比文件中使用的可变电容网络是变容二极管(varactor diode),其电容值通过施加的反向偏压连续可调。而目标专利中的“可编程开关电容器组”是通过数字控制开关接入或断开不同的固定电容单元来实现离散调谐的。两者是原理和结构不同的调谐方式,对比文件没有公开“开关电容器组”。
**技术特征P**:其中,所述规定的稳态状况是基于所述振荡信号的振幅稳定性。<br>**《直接公开》**“detector 132 monitors the amplitude of the oscillator output voltage (Vo) by comparing the oscillator output voltage to a threshold.”(段落[0017])对比文件明确公开了检测器132通过监测振荡器输出电压的振幅(amplitude)并与阈值比较来判断是否达到稳态。这直接公开了“规定的稳态状况是基于振荡信号的振幅稳定性”。
**技术特征Q**:其中,所述规定的稳态状况是基于所述振荡信号的振幅变化不超过15%。<br>**《隐含公开》**“the threshold may be set to a percentage, such as 90%, of the oscillator output voltage.”(段落[0017])对比文件提到阈值可以设置为振荡器输出电压的一个百分比,例如90%。这意味着当输出振幅达到其最终稳态振幅的90%时即认为达到稳态。这隐含了振幅从0增长到90%的稳态值,其变化(增长)幅度为最终值的90%,但就“变化不超过”的表述而言,可以理解为稳态后振幅波动不超过某个范围。将阈值设为90%意味着系统允许启动后振幅有不超过10%的偏差(从100%到90%),这隐含地公开了“振幅变化不超过”一个百分比,且10%小于15%。本领域技术人员可以合理推断,设定此类阈值即意味着对振幅稳定性的要求,该要求隐含了振幅变化不超过一个百分比(例如不超过10%,从而必然不超过15%)。
**技术特征R**:其中,所述频率范围等于规定的中心频率的1%。<br>**《隐含公开》**“A typical tuning range for a VCXO is ±30 ppm.”(段落[0002])对比文件公开了典型的VCXO调谐范围为±30 ppm(百万分之三十),即±0.003%。目标专利要求频率范围等于中心频率的1%(即±0.5%或±5000 ppm)。对比文件公开的调谐范围(±0.003%)远小于目标专利的1%范围。从公开更窄、更精确的频率控制范围,可以合理推断该技术也适用于更宽的范围(如1%),因为实现更宽范围通常技术上更容易或要求更低。因此,该特征被隐含公开。
**技术特征S**:其中,所述频率校准单元在所述装置通电时、在检测到高于规定阈值的环境温度变化时、或在接收到用于所述第一电路的新的频率字时,调谐所述第一电路。<br>**《隐含公开》**“The control signal may also define a source voltage that corrects a frequency error identified by the wireless terminal 10 or an associated terminal in the wireless communication network, such as a base station.”(段落[0020])对比文件提到电压控制器110接收的数字控制信号可用于纠正由无线终端或其关联终端(如基站)识别出的频率误差。这隐含了在需要纠正频率误差时(例如,由于温度漂移、接收到新的频率指令或初始上电校准)会进行频率调谐。本领域技术人员知晓,频率合成器或VCO系统通常会在上电、温度变化或收到新频率命令时进行校准或调谐以维持频率精度。因此,对比文件隐含公开了频率校准单元在这些情况下进行调谐。
**技术特征T**:还包括收发机,所述收发机响应于所述振荡信号而建立与另一个装置的至少一条超宽带通信信道。<br>**《隐含公开》**“Terminal 10 comprises an antenna 12, RF (Radio Frequency) electronics 14, baseband electronics 16, a user interface 18, and a frequency generator 100.”(段落[0011]);“frequency generator 100 provides a reference frequency (f) associated with the particular communication standard to the RF and baseband electronics 14, 16.”(段落[0013])对比文件公开了包含频率发生器100的无线终端10,该频率发生器为RF和基带电子设备提供参考频率,用于建立无线通信。目标专利中将振荡器应用于建立超宽带(UWB)通信信道是本领域已知的VCO应用场景之一。对比文件虽然没有明确提及“超宽带”,但其公开的无线终端(可包括蜂窝电话、PDA等)使用VCO提供时钟和参考频率以建立通信信道,这隐含了该振荡信号可用于建立通信信道,包括超宽带信道。因此,该特征被隐含公开。
**技术特征U**:还包括收发机,所述收发机响应于所述振荡信号而建立与另一个装置的至少一条超宽带通信信道。<br>**《隐含公开》**(同特征T)此特征与特征T文字描述完全相同,基于相同的理由被对比文件隐含公开。
**技术特征V**:还包括收发机,所述收发机响应于所述振荡信号而建立与另一个装置的至少一条超宽带通信信道。<br>**《隐含公开》**(同特征T)此特征与特征T文字描述完全相同,基于相同的理由被对比文件隐含公开。
**技术特征W**:还包括收发机,所述收发机响应于所述振荡信号而建立与另一个装置的至少一条超宽带通信信道。<br>**《隐含公开》**(同特征T)此特征与特征T文字描述完全相同,基于相同的理由被对比文件隐含公开。
**技术特征X**:其中,每一条超宽带通信信道都具有在20%或更大数量级上的相对带宽、具有在500MHz或更大数量级上的带宽、或者具有在20%或更大数量级上的相对带宽及具有在500MHz或更大数量级上的带宽。<br>**《未公开》**无相关描述。对比文件全文仅提及无线终端及通用通信标准(如GSM, CDMA等),并未提及超宽带(UWB)通信,更没有公开任何关于UWB信道带宽(如相对带宽≥20%或绝对带宽≥500MHz)的具体技术特征。

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权利要求与技术特征

A 所述装置包括: 第一电路,用以产生振荡信号
B 第二电路,用以向所述第一电路提供第一电流
C 第三电路,用以仅在所述振荡信号的初始期间向所述第一电路提供第二电流,其中,所述第一电流和所述第二电流适于减少所述振荡信号达到规定的稳态状况的时间长度,所述规定的稳态状况包括所述振荡信号的频率稳定性
D 稳态检测器,所述稳态检测器适于响应于检测到所述振荡信号的频率变化不超过1%而禁止所述第三电路向所述第一电路提供所述第二电流
E 及频率校准单元,所述频率校准单元适于调谐所述第一电路,以使得所述振荡信号在频率范围之内循环,
F 其中,所述第一电流是静态偏置电流,所述第二电流是增强偏置电流,
G 其中,在所述第二电路中,静态直流偏置电路用以响应于接收到来自外部设备的使能信号,控制由第一可控电流源施加于所述第一电路的所述静态偏置电流,
H 其中,所述第一可控电流源连接到用以产生所述振荡信号的所述第一电路,
I 其中,在所述第三电路中,增强偏置电路用以响应于接收到所述使能信号而被使能,以产生所述增强偏置电流,所述增强偏置电流经由可控放大器和第二可控电流源施加于所述第一电路
J ,并且其中,响应于确定所述振荡信号的频率在所述频率范围之内,所述频率校准单元向所述第二电路发送禁用信号来停止产生所述第一电流而不向所述第三电路发送所述禁用信号。
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