JP2013102456A - 発振回路内で構成要素を接続するオプションコンダクタを提供する技術 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発振回路200は、第1の伝導層内でルーティングコンダクタを介して相互結合されるトランジスタを含む。発振回路はまた、第2の伝導層内に、バラクタ203〜206、コンデンサ221〜226、及びオプションコンダクタ207、208,212〜216も含む。オプションコンダクタは、トランジスタのうちの1つとコンデンサまたはバラクタとの間の接続の少なくとも一部を形成する。上記発振回路は、第1の伝導層内のルーティングコンダクタを介して前記複数の第1のトランジスタのうちの1つに結合されるインダクタと、該インダクタの第1の部分を形成する、前記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタとをさらに備え得る。
【選択図】図2
Description
本特許出願は、2008年10月9日に出願された米国仮特許出願第61/104,230号および2008年11月25日に出願された米国特許出願第12/277,810号の利益を主張し、上記の米国特許出願は共に本明細書において参照により援用される。
本発明は電子回路に関し、より詳細には、発振回路内の構成要素へのオプションの接続を提供するための技術に関する。
位相ロックループ回路は、典型的には、発振回路を使用し、入力クロック信号に応答して、出力クロック信号を生成する。
本発明のいくつかの実施形態に従い、発振回路は、第1の伝導層内のルーティングコンダクタを介して相互結合されるトランジスタを含む。発振回路はさらに、第2の伝導層内に、バラクタ、コンデンサ、およびオプションコンダクタを含み得る。オプションコンダクタは、トランジスタのうちの1つとコンデンサまたはバラクタとの間の接続の少なくとも一部を形成する。本発明は、本明細書に記載される実施形態を実装するための回路および方法を含む。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
第1の伝導層内のルーティングコンダクタを介して相互結合される複数の第1のトランジスタと、
第1のバラクタと、
第1のコンデンサと、
該複数の第1のトランジスタのうちの1つと、該第1のコンデンサおよび該第1のバラクタのうちの1つとの間の接続の少なくとも一部を形成する、第2の伝導層内の第1のオプションコンダクタと
を備える、発振回路。
(項目2)
上記第1の伝導層内のルーティングコンダクタを介して上記複数の第1のトランジスタのうちの1つに結合されるインダクタと、
該インダクタの第1の部分を形成する、上記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタと
をさらに備え、該インダクタの第2の部分は、該第1の伝導層内に形成される、項目1に記載の発振回路。
(項目3)
上記第1の伝導層内の上記ルーティングコンダクタを介して上記第1のコンデンサに結合される第1のスイッチと、
第2のコンデンサと、
該第1の伝導層内のルーティングコンダクタを介して該第2のコンデンサに結合される第2のスイッチと、
該第2のコンデンサと該第1のコンデンサとの間の接続の少なくとも一部を形成する、上記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタと
をさらに備え、上記第1のオプションコンダクタは、該第1の伝導層内のルーティングコンダクタに結合される、項目1に記載の発振回路。
(項目4)
第3のコンデンサと、
上記第1の伝導層内の上記ルーティングコンダクタを介して該第3のコンデンサに結合される第3のスイッチと、
該第3のコンデンサと、上記複数の第1のトランジスタのうちの1つとの間の接続の少なくとも一部を形成する、上記第2の伝導層内の第3のオプションコンダクタと
をさらに備える、項目3に記載の発振回路。
(項目5)
第4のコンデンサと、
上記第1の伝導層内の上記ルーティングコンダクタを介して該第4のコンデンサに結合される第4のスイッチと、
該第4のコンデンサと、上記第3のコンデンサとの間の接続の少なくとも一部を形成する、上記第2の伝導層内の第4のオプションコンダクタと
をさらに備える、項目4に記載の発振回路。
(項目6)
第2のバラクタと、
該第2のバラクタと、上記複数の第1のトランジスタのうちの1つとの間の接続の少なくとも一部を形成する、上記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタと
をさらに備え、上記第1のオプションコンダクタは、上記第1のバラクタと、該複数の第1のトランジスタのうちの1つとの間の接続の少なくとも一部を形成する、項目1に記載の発振回路。
(項目7)
上記発振回路は、プログラマブル論理集積回路上に製造される、項目1に記載の発振回路。
(項目8)
複数の第2のトランジスタをさらに備え、該複数の第2のトランジスタは、上記第1の伝導層内の上記ルーティングコンダクタを介して、一緒に相互結合され、上記第1のバラクタに結合される、項目1に記載の発振回路。
(項目9)
複数の集積回路ダイであって、該複数の集積回路ダイは、それぞれ、
発振回路を備え、該発振回路は、
第1の伝導層内で複数の第1のルーティングコンダクタの第1のサブセットを介して相互結合される複数の第1のトランジスタと、第1のバラクタと、第1のコンデンサと、該複数の第1のルーティングコンダクタのうちの1つを介して該複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つに結合されるインダクタとを備え、
第1のサブセット内の該複数の集積回路ダイは、それぞれ、該複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つと、該第1のコンデンサおよび該第1のバラクタの少なくとも1つとの間の接続の少なくとも一部を形成する、第2の伝導層内の第2のルーティングコンダクタを備え、第2のサブセット内の該複数の集積回路ダイは、それぞれ、該第1のコンデンサおよび該第1のバラクタのうちの少なくとも1つを介して電流を阻止する、該第2の伝導層内の第1の開回路を備える、集積回路ダイ。
(項目10)
上記第1のサブセット内の上記複数の集積回路ダイのそれぞれは、上記インダクタの第1の部分を形成する、上記第2の伝導層内の第3のルーティングコンダクタを備え、該インダクタの第2の部分は、該第1のサブセット内の該複数の集積回路ダイのそれぞれにおける上記第1の伝導層内に形成される、項目9に記載の集積回路ダイ。
(項目11)
上記第2のルーティングコンダクタは、上記複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つと上記第1のコンデンサとの間の接続の一部を形成し、上記第1のサブセット内の上記複数の集積回路ダイのそれぞれにおける上記第2の伝導層内の第3のルーティングコンダクタは、上記第1のバラクタと該複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つとの間の接続の一部を形成し、上記第1の開回路は、該第1のコンデンサを通る電流を阻止し、上記第2のサブセット内の上記複数の集積回路ダイのそれぞれは、該第1のバラクタを通る電流を阻止する、該第2の伝導層内の第2の開回路を備える、項目9に記載の集積回路ダイ。
(項目12)
上記発振回路はさらに第2のコンデンサを備え、上記第2のルーティングコンダクタは、上記複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つと、上記第1のコンデンサとの間の接続の一部を形成し、上記第1のサブセット内の上記複数の集積回路ダイのそれぞれにおける上記第2の伝導層内の第3のルーティングコンダクタは、該第2のコンデンサと該複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つとの間の接続の一部を形成し、上記第2のサブセット内の該複数の集積回路ダイのそれぞれは、該第2のコンデンサを通る電流を阻止する、該第2の伝導層内の第2の開回路を備える、項目9に記載の集積回路ダイ。
(項目13)
上記発振回路はさらに第3のコンデンサを備え、上記第1のサブセット内の上記複数の集積回路ダイのそれぞれにおける上記第2の伝導層内の第4のルーティングコンダクタは、該第3のコンデンサと上記複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つとの間の接続の一部を形成し、上記第2のサブセット内の該複数の集積回路ダイのそれぞれは、該第3のコンデンサを通る電流を阻止する、該第2の伝導層内の第3の開回路を備える、項目12に記載の集積回路ダイ。
(項目14)
上記発振回路はさらに複数の第2のトランジスタを備え、該複数の第2のトランジスタは、上記第1のルーティングコンダクタの第2のサブセットを介して相互結合され、上記複数の第1のトランジスタに結合される、項目9に記載の集積回路ダイ。
(項目15)
上記発振回路は、第2のバラクタをさらに備え、上記第2のルーティングコンダクタは、上記複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つと、上記第1のバラクタとの間の接続の一部を形成し、上記第1のサブセット内の上記複数の集積回路ダイのそれぞれにおける上記第2の伝導層内の第3のルーティングコンダクタは、上記第2のバラクタと上記第1のトランジスタのうちの少なくとも1つとの間の接続の一部を形成し、上記第2のサブセット内の該複数の集積回路ダイのそれぞれは、該第2のバラクタを通る電流を阻止する、該第2の伝導層内の第2の開回路を備える、項目9に記載の集積回路ダイ。
(項目16)
上記発振回路は、第2のバラクタおよび第3のバラクタをさらに備え、該第2のバラクタおよび該第3のバラクタは、上記第1のルーティングコンダクタの第2のサブセットを介して上記複数の第1のトランジスタに結合され、上記第2のルーティングコンダクタは、該複数の第1のトランジスタのうちの少なくとも1つと、上記第1のバラクタとの間の接続の一部を形成し、上記第1の開回路は、該第2のサブセット内の上記複数の集積回路ダイのそれぞれにおける該第1のバラクタを通る電流を阻止する、項目9に記載の集積回路ダイ。
(項目17)
第1の伝導層内に形成される複数のルーティングコンダクタを介して相互結合される複数の第1のトランジスタと、
第1のコンデンサと、
該複数のルーティングコンダクタのうちの1つを介して該複数の第1のトランジスタのうちの1つに結合される、インダクタと、
該複数の第1のトランジスタのうちの1つと該第1のコンデンサとの間の接続の少なくとも一部を形成する、第1のオプションコンダクタであって、該第1のオプションコンダクタは、該第1の伝導層とは異なる第2の伝導層内にある、第1のオプションコンダクタと
を備える、発振回路。
(項目18)
第1のバラクタと、
上記複数の第1のトランジスタのうちの1つと該第1のバラクタとの間の接続の少なくとも一部を形成する、上記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタであって、該第2のオプションコンダクタは、上記複数のルーティングコンダクタのうちの1つに結合される、第2のオプションコンダクタと
をさらに備える、項目17に記載の発振回路。
(項目19)
第2のバラクタと、
上記複数の第1のトランジスタのうちの1つと該第2のバラクタとの間の接続の少なくとも一部を形成する、上記第2の伝導層内の第3のオプションコンダクタであって、該第3のオプションコンダクタは、上記複数のルーティングコンダクタのうちの1つに結合される、第3のオプションコンダクタと
をさらに備える、項目18に記載の発振回路。
(項目20)
第2のコンデンサと、
上記複数の第1のトランジスタのうちの1つと該第2のコンデンサとの間の接続の少なくとも一部を形成する、上記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタであって、該第2のオプションコンダクタは、上記複数のルーティングコンダクタのうちの1つに結合される、第2のオプションコンダクタと
をさらに備える、項目17に記載の発振回路。
(項目21)
発振器を形成するための方法であって、該方法は、
修正された伝導層にオプションコンダクタを追加することにより、複数の集積回路ダイの第1のセット内の該発振器のノードにおいてキャパシタンスを増加させることと、
該修正された伝導層から該オプションコンダクタの少なくとも一部を除去することによって、該複数の集積回路ダイの第2のセット内の該発振器の該ノードにおいて該キャパシタンスを減少させることと、
該修正された伝導層以外の1つ以上の伝導層を使用して、該発振器内の各構成要素を共に結合することと
を含む、方法。
(項目22)
上記複数の集積回路ダイの上記第1のセット内の上記発振器のノードにおいて上記キャパシタンスを増加させることは、可変キャパシタンスを該ノードに結合することによって、該ノードにおいて該キャパシタンスを増加させることをさらに含み、該複数の集積回路ダイの上記第2のセット内の上記発振器のノードにおいて該キャパシタンスを減少させることは、該可変キャパシタンスを該ノードから結合解除することによって、該ノードにおいて該キャパシタンスを減少させることをさらに含む、項目21に記載の方法。
(項目23)
上記複数の集積回路ダイの上記第1のセット内の上記発振器のノードにおいて上記キャパシタンスを増加させることは、該ノードに固定キャパシタンスを結合することによって、該ノードにおいて該キャパシタンスを増加させることをさらに含み、該複数の集積回路ダイの上記第2のセット内の上記発振器のノードにおいて該キャパシタンスを減少させることは、該固定キャパシタンスを該ノードから結合解除することによって、該ノードにおいて該キャパシタンスを減少させることをさらに含む、項目21に記載の方法。
図1は、本発明の実施形態を含むことができる位相ロックループ(PLL)回路100の例を示す。PLL100は、位相周波数検知器(PFD)回路101、電荷ポンプ(CP)回路102、ループフィルタ(LF)回路103、電圧制御発振器(VCO)回路104、および周波数分割器回路105を含む。PLL100は、本発明の実施形態を含むことができるPLLの一例である。本発明の実施形態は、多数の他の構成を有するPLLと共に使用可能であることを理解すべきである。
Claims (20)
- 第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介してクロス結合された複数の第1のトランジスタと、
第1のバラクタと、
第1のコンデンサと、
第2の伝導層内の第1のオプションコンダクタであって、前記第1のオプションコンダクタは、前記発振回路内のノードにおける寄生キャパシタンスを低減するために、前記発振回路内の前記ノードから、前記第1のコンデンサおよび前記第1のバラクタのうちの一方を結合解除することをオプションとして行う、第1のオプションコンダクタと、
前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して前記複数の第1のトランジスタに結合されたインダクタと
を含む発振回路であって、
前記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタは、前記インダクタの第1の一巻きを形成し、前記インダクタの第2の一巻きは、前記第1の伝導層内に形成され、前記第2のオプションコンダクタは、前記インダクタのインダクタンスを変更するために用いられる、発振回路。 - 前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して前記第1のコンデンサに結合された第1のスイッチと、
第2のコンデンサと、
前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して前記第2のコンデンサに結合された第2のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第1のコンデンサとの間の接続の少なくとも一部を形成する前記第2の伝導層内の第3のオプションコンダクタと
をさらに含む、請求項1に記載の発振回路。 - 第3のコンデンサと、
前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して前記第3のコンデンサに結合された第3のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記複数の第1のトランジスタとの間の接続の少なくとも一部を形成する前記第2の伝導層内の第4のオプションコンダクタと
をさらに含む、請求項2に記載の発振回路。 - 第4のコンデンサと、
前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して前記第4のコンデンサに結合された第4のスイッチと、
前記第4のコンデンサと前記第3のコンデンサとの間の接続の少なくとも一部を形成する前記第2の伝導層内の第5のオプションコンダクタと
をさらに含む、請求項3に記載の発振回路。 - 第2のバラクタと、
前記第2のバラクタと前記複数の第1のトランジスタとの間の接続の少なとも一部を形成する前記第2の伝導層内の第3のオプションコンダクタと
をさらに含む、請求項1に記載の発振回路。 - 前記発振回路は、プログラマブル論理集積回路上に製造される、請求項1に記載の発振回路。
- 複数の第2のトランジスタをさらに含み、前記複数の第2のトランジスタは、互いにクロス結合されており、前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して、第2のバラクタに結合されている、請求項1に記載の発振回路。
- 発振回路を含む集積回路であって、前記発振回路は、
第1の伝導層内で複数の第1のルーティングコンダクタの第1のサブセットを介してクロス結合された複数の第1のトランジスタと、第1のバラクタと、第1のコンデンサと、前記複数の第1のルーティングコンダクタのうちの1つを介して前記複数の第1のトランジスタに結合されたインダクタとを含み、
第2の伝導層内の第2のルーティングコンダクタは、前記インダクタの第1の一巻きを形成し、前記インダクタの第2の一巻きは、前記第1の伝導層内に形成され、前記インダクタの前記第1の一巻きは、前記インダクタのインダクタンスを変更するために用いられるオプションコンダクタである、集積回路。 - 前記第2の伝導層内の第1の開回路は、前記第1のコンデンサを通る電流を阻止し、前記第2の伝導層内の第2の開回路は、前記第1のバラクタを通る電流を阻止する、請求項8に記載の集積回路。
- 前記発振回路は、第2のコンデンサをさらに含み、前記第2の伝導層内の第3のルーティングコンダクタは、前記複数の第1のトランジスタと前記第1のコンデンサとの間の接続の一部を形成し、前記第2の伝導層内の第1の開回路は、前記第2のコンデンサを通る電流を阻止する、請求項8に記載の集積回路。
- 前記発振回路は、第3のコンデンサをさらに含み、前記第2の伝導層内の第2の開回路は、前記第3のコンデンサを通る電流を阻止する、請求項10に記載の集積回路。
- 前記発振回路は、複数の第2のトランジスタをさらに含み、前記複数の第2のトランジスタは、クロス結合され、前記複数の第1のルーティングコンダクタの第2のサブセットを介して前記複数の第1のトランジスタに結合されている、請求項8に記載の集積回路。
- 前記発振回路は、第2のバラクタをさらに含み、第3のルーティングコンダクタは、前記複数の第1のトランジスタと前記第1のバラクタとの間の接続の一部を形成し、前記第2の伝導層内の第1の開回路は、前記第2のバラクタを通る電流を阻止する、請求項8に記載の集積回路。
- 前記発振回路は、第2のバラクタおよび第3のバラクタをさらに含み、前記第2のバラクタおよび前記第3のバラクタは、前記複数の第1のルーティングコンダクタの第2のサブセットを介して前記複数の第1のトランジスタに結合され、第1の開回路は、前記第1のバラクタを通る電流を阻止する、請求項8に記載の集積回路。
- 発振回路であって、前記発振回路は、
第1の伝導層内に形成された複数のルーティングコンダクタを介してクロス結合された複数の第1のトランジスタと、
前記複数の第1のトランジスタに結合された第1のコンデンサと、
前記複数のルーティングコンダクタのうちの1つを介して前記複数の第1のトランジスタに結合されたインダクタと、
前記インダクタの第1の一巻きを形成する第1のオプションコンダクタと
を含み、
前記インダクタの第2の一巻きは、前記第1の伝導層内に形成され、前記第1のオプションコンダクタは、前記第1の伝導層とは異なる第2の伝導層内にあり、前記第1のオプションコンダクタは、前記インダクタのインダクタンスを変更するために用いられる、発振回路。 - 第1のバラクタと、
前記複数の第1のトランジスタと前記第1のバラクタとの間の接続の少なくとも一部を形成する、前記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタであって、前記第2のオプションコンダクタは、前記複数のルーティングコンダクタのうちの1つに結合されている、第2のオプションコンダクタと
をさらに含む、請求項15に記載の集積回路。 - 第2のバラクタと、
前記複数の第1のトランジスタと前記第2のバラクタとの間の接続の少なくとも一部を形成する、前記第2の伝導層内の第3のオプションコンダクタであって、前記第3のオプションコンダクタは、前記複数のルーティングコンダクタのうちの1つに結合されている、第3のオプションコンダクタと
をさらに含む、請求項16に記載の発振回路。 - 第2のコンデンサと、
前記複数の第1のトランジスタと前記第2のコンデンサとの間の接続の少なくとも一部を形成する、前記第2の伝導層内の第2のオプションコンダクタであって、前記第2のプションコンダクタは、前記複数のルーティングコンダクタのうちの1つに結合されている、第2のオプションコンダクタと
をさらに含む、請求項15に記載の発振回路。 - 発振器を形成するための方法であって、前記方法は、
第1のスイッチを第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して第1のコンデンサに結合することと、
第2のスイッチを前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して第2のコンデンサに結合することと、
前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して複数の第1のトランジスタにインダクタを結合することと、
前記インダクタの第1の一巻きを形成する第2の伝導層内のオプションコンダクタを用いて、前記インダクタのインダクタンスを変更することであって、前記インダクタの第2の一巻きは、前記第1の伝導層内に形成される、ことと
を含む、方法。 - 前記第1の伝導層内の複数のルーティングコンダクタを介して第3のコンデンサに第3のスイッチを結合すること
をさらに含む、請求項19に記載の方法。
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