[发明专利]具有不稳定的基准时钟的调幅信号的射频载波跟踪

说明书

描述了用于在不稳定的基准时钟环境中，对调幅信号进行射频(RF)载波的准确跟踪的技术。例如，一些实施例在用于近场通信(NFC)卡模拟(CE)模式配置的设备中的时钟电路的上下文中运行。时钟电路试图通过跟踪时钟基准，例如RF载波，来生成内部时钟信号。在某些情况下，时钟基准可能会在一段时间不可预测地变得不可靠，在此期间，持续跟踪不可靠的时钟基准可以在生成的内部时钟信号中产生明显的频率和相位误差。实施例利用限时来实现相位差量检测，以限制内部时钟信号中的在跟踪不可靠的时钟基准时引入的此类误差的大小。例如，实施例强制选通相位跟踪信号，以限制其持续时间，从而限制这些相位跟踪信号对时钟电路输出的影响。

本申请要求于2020年12月03日提交美国专利局、申请号为17/110,303的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明总体上涉及时钟恢复电路。更具体地，实施例涉及在不稳定的基准时钟环境中，对调幅信号的进行射频(radiofrequency，RF)载波的快速和准确跟踪，例如，用于集成在与近场通信(near-field communication，NFC)卡模拟(card emulation，CE)模式通信联用的移动电子设备中的锁相环(phase-lock loop，PLL)电路。

背景技术

各种类型的短程射频(RF)通信变得无处不在，广泛的应用，例如，非接触式访问卡、非接触式支付卡、设备和外围设备之间的非接触式接口等。近场通信(NFC)是一种这样的RF通信技术，其使用设备之间的电感耦合来在短程(例如大约1.5英寸)上实现设备之间数据的非接触式交换。许多NFC应用支持无源的NFC设备，例如无源卡或无源标签。在这样的应用中，无源设备包括一个或多个集成芯片和集成天线，但没有电池。当无源设备在被有源的读卡器设备读取时，读卡器(通常通过载波信号的幅移键控(amplitude shift key，ASK)调制)在RF载波上发送命令传输。RF载波在无源设备的天线中感应电流，该电流可以被无源设备收集，以为其集成芯片供电和计时。然后，激活的芯片可以通过在RF载波上发送回信号，以根据存储在无源设备上的数据被有源调制的响应信号来自动响应。读卡器可以检测和处理响应信号，以恢复传输的数据。

在这种无源NFC交易中，无源设备的运行可能依赖于生成和维持准确跟踪RF载波的可靠时钟。然而，在一些运行模式中，RF载波往往不为无源设备提供可靠的时钟基准。例如，在所谓的卡模拟(CE)模式中，智能电话或便携式电子设备用于模拟无源的NFC设备。便携式电子设备可以有较小的天线，使得从读卡器仅接收小的信号电平；以及便携式电子设备可能依赖于锁相环(PLL)或其他用于根据接收到的小信号RF载波生成稳定且准确的内部时钟信号的时钟电路。在这样的情况下，由读卡器进行的RF载波的ASK调制和/或由无源设备进行的有源负载调制(active load modulation，ALM)往往能够限制无源设备根据RF载波生成和维持准确的内部时钟信号的能力。

发明内容

实施例提供了用于在不稳定的基准时钟环境中，对调幅RF信号进行射频(RF)载波的准确跟踪的电路、设备和方法。例如，一些实施例可以在集成在与近场通信(NFC)卡模拟(CE)运行模式联用的移动电子设备中的锁相环(PPL)电路的上下文中运行。运行期间，由于例如由读卡器进行的RF载波的振幅调制和/或由模拟的无源设备(即，以NFC CE模式运行的电子设备)进行的RF载波的有源负载调制，RF载波可以成为用于模拟的无源设备的不可靠时钟基准。期望在RF载波不可靠(即，作为时钟基准)期间，阻止PLL跟踪RF载波。然而，检测RF载波变得不可靠会花费时间，从而留下时间窗口，在该时间窗口期间，PLL继续跟踪不可靠基准。本文中描述的实施例试图在跟踪不可靠基准的同时限制PLL输入中引入的相位和/或频率误差的量。例如，跟踪期间，PLL通常断言相位跟踪信号，以维持其输出和其输入基准之间的相位对齐。实施例可以提供这些相位跟踪信号的可调整限时的选通，从而限制通过PLL引入的相位的变化量。