JP2015228702A - Voltage-controlled oscillator with single-end capacitance reduced - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の実施形態は、概して、電子回路に関し、特に、電圧制御発振器に関する。 Embodiments of the present disclosure relate generally to electronic circuits, and more particularly to voltage controlled oscillators.
インダクタンス−キャパシタンス電圧制御発振器(LC−VCO;inductance-capacitance voltage controlled oscillator)は、無線通信システムのような通信システムにおいて重要なビルディングブロックである。LC−VCO設計における主な課題の1つは、電力消費を低く保ちながら低い位相ノイズを達成することである。シングルエンドの寄生キャパシタンスは、LC−VCO回路における位相ノイズの最大の原因の1つである。 An inductance-capacitance voltage controlled oscillator (LC-VCO) is an important building block in a communication system such as a wireless communication system. One of the main challenges in LC-VCO design is achieving low phase noise while keeping power consumption low. Single-ended parasitic capacitance is one of the largest sources of phase noise in LC-VCO circuits.
本開示の実施形態は、実施例として、しかし制限なしに記載され、添付の図面において表されている。図面において、同じ参照符号は同じ要素を表す。 Embodiments of the present disclosure are described by way of example but without limitation and represented in the accompanying drawings. In the drawings, the same reference number represents the same element.
本開示の実施例は、シングルエンドのキャパシタンスが低減された電圧制御発振器のための方法及び装置を含むがこれらに限られない。 Embodiments of the present disclosure include, but are not limited to, methods and apparatus for voltage controlled oscillators with reduced single-ended capacitance.
実施例の様々な態様は、当業者によって一般的に用いられている用語を用いて、それらの働きの本質を当業者に伝えるよう記載される。なお、当業者に明らかなように、代替の実施形態は、記載される態様の一部のみを有して実施されてよい。説明のために、具体的な数、材料、及び構成は、実施例の完全な理解を提供するために説明される。なお、当業者に明らかなように、代替の実施形態は、具体的な詳細によらずに実施されてよい。他の場合に、よく知られている特徴は、実施例を不明瞭にしないように省略又は簡略化される。 Various aspects of the embodiments are described using terms commonly used by those skilled in the art to convey the essence of their work to those skilled in the art. It will be apparent to those skilled in the art that alternative embodiments may be practiced with only some of the described aspects. For purposes of explanation, specific numbers, materials, and configurations are set forth in order to provide a thorough understanding of the embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that alternative embodiments may be practiced without the specific details. In other instances, well-known features are omitted or simplified in order not to obscure the embodiments.
更に、様々な動作は、複数の動作として、つまり、実施例を理解するのに最も有用である方法において、記載される。なお、記載の順序は、それらの動作が必然的に順序に依存することを暗示するように解釈されるべきでない。特に、それらの動作は提示の順序で実行される必要はない。 Further, the various operations are described as a plurality of operations, i.e., in a manner that is most useful for understanding the embodiments. Note that the order of description should not be construed to imply that their operation is necessarily dependent on the order. In particular, these operations need not be performed in the order of presentation.
語句“幾つかの実施形態において”は繰り返し使用される。該語句は、概して、同じ実施形態に言及しない。しかし、そうであることもある。語“有する”、“備える”及び“含む”は、文脈が別なふうに述べない限り、同義的である。語句“A及び/又はB”は(A)、(B)又は(A及びB)を意味する。語句“A/B”は、“A及び/又はB”と同様に、(A)、(B)又は(A及びB)を意味する。語句“A、B及びCのうちの少なくとも1つ”は、(A)、(B)、(C)、(A及びB)、(A及びC)、(B及びC)又は(A、B及びC)を意味する。語句“(A)B”は(B)又は(A及びB)を意味し、すなわち、Aは任意である。 The phrase “in some embodiments” is used repeatedly. The phrases generally do not refer to the same embodiment. But that may be the case. The words “comprising”, “comprising” and “including” are synonymous unless the context dictates otherwise. The phrase “A and / or B” means (A), (B) or (A and B). The phrase “A / B” means (A), (B) or (A and B) as well as “A and / or B”. The phrase “at least one of A, B and C” means (A), (B), (C), (A and B), (A and C), (B and C) or (A, B And C). The phrase “(A) B” means (B) or (A and B), ie, A is optional.
具体的な実施形態が本願において図示及び記載されているが、当業者に明らかなように、多種多様な代替及び/又は等価な実施は、本開示の実施形態の適用範囲から逸脱することなしに、図示及び記載される具体的な実施形態に取って代わってよい。本願は、本願で開示される実施形態の如何なる適応又は変形もカバーするよう意図される。従って、本開示の実施形態は特許請求の範囲及びその均等によってのみ制限されることが、はっきりと意図される。 While specific embodiments are illustrated and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that a wide variety of alternative and / or equivalent implementations may be used without departing from the scope of the embodiments of the present disclosure. The specific embodiments shown and described may be substituted. This application is intended to cover any adaptations or variations of the embodiments disclosed herein. Therefore, it is manifestly intended that embodiments of the present disclosure be limited only by the claims and the equivalents thereof.
本願で使用されるように、用語“モジュール”は、1以上のソフトウェア若しくはファームウェアプログラム、組み合わせ論理回路、及び/又は記載される機能を提供する他の適切なコンポーネントを実行する特定用途向け集積回路(ASIC;Application Specific Integrated Circuit)、電子回路、プロセッサ(共有、専用、又はグループ)及び/又はメモリ(共有、専用、又はグループ)に言及しても、その部分であっても、あるいは、それを有してもよい。 As used herein, the term “module” refers to an application specific integrated circuit that executes one or more software or firmware programs, combinational logic, and / or other suitable components that provide the described functionality ( An ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an electronic circuit, a processor (shared, dedicated, or group) and / or a memory (shared, dedicated, or group), or part thereof, or having it May be.
様々な実施形態は、シングルエンドのキャパシタンスが低減された電圧制御発振器(VCO)を提供する。一実施形態において、VCOは変圧器、キャパシタバンク、及びゲイン段を有してよい。変圧器は一次インダクタ及び二次インダクタを有してよく、二次インダクタは一次インダクタへ誘導結合されてよい。キャパシタバンクは二次インダクタへ結合されてよく、キャパシタバンクはVCOの総キャパシタンスの大部分を提供してよい。ゲイン段は一次インダクタへ結合され、供給信号を受信し、一次インダクタにおいて差動電流を駆動して、VCOの共振周波数に等しい周波数を有する出力信号を二次インダクタにわたって引き起こすよう構成されてよい。幾つかの実施形態において、VCOは、一次インダクタと並列にゲイン段へ結合される1以上のバラクタを更に有してよい。一実施形態において、バラクタは供給信号を受信してよい。 Various embodiments provide a voltage controlled oscillator (VCO) with reduced single-ended capacitance. In one embodiment, the VCO may include a transformer, a capacitor bank, and a gain stage. The transformer may have a primary inductor and a secondary inductor, and the secondary inductor may be inductively coupled to the primary inductor. The capacitor bank may be coupled to the secondary inductor, and the capacitor bank may provide the majority of the total capacitance of the VCO. The gain stage may be coupled to the primary inductor and configured to receive the supply signal and drive a differential current in the primary inductor to cause an output signal having a frequency equal to the resonant frequency of the VCO across the secondary inductor. In some embodiments, the VCO may further include one or more varactors coupled to the gain stage in parallel with the primary inductor. In one embodiment, the varactor may receive a supply signal.
一実施形態においては、VCO回路は、第1のノードへ結合される第1のドレイン端子を有する第1のトランジスタと、第2のノードへ結合される第2のドレイン端子を有する第2のトランジスタとを含むゲイン段を有してよい。回路は、前記第1のノードと前記第2のノードとの間に結合される一対のバラクタであって、該一対のバラクタの間の供給ノードで供給信号を受信するよう構成される前記一対のバラクタを更に有してよい。回路は、第1のノードと第2のノードとの間に結合される第1のインダクタと、第3のノードと第4のノードとの間に結合され、第1のインダクタへ誘導結合される第2のインダクタとを更に有してよい。加えて、回路は、第3のノードと第4のノードとの間に結合されるキャパシタバンクであって、選択的に、オンされる場合に第3のノードと第4のノードとの間に結合されるよう構成される複数のスイッチドキャパシタを含む前記キャパシタバンクを更に有してよい。キャパシタバンクは、VCOの総キャパシタンスの大部分を提供してよい。 In one embodiment, the VCO circuit includes a first transistor having a first drain terminal coupled to the first node and a second transistor having a second drain terminal coupled to the second node. And a gain stage including: The circuit is a pair of varactors coupled between the first node and the second node, the pair of varactors configured to receive a supply signal at a supply node between the pair of varactors. You may further have a varactor. The circuit is coupled between a first inductor coupled between the first node and the second node, between the third node and the fourth node, and inductively coupled to the first inductor. A second inductor may be further included. In addition, the circuit is a capacitor bank coupled between a third node and a fourth node, optionally between the third node and the fourth node when turned on. The capacitor bank may further include a plurality of switched capacitors configured to be coupled. The capacitor bank may provide the majority of the total capacitance of the VCO.
図1Aは、様々な実施形態に従うVCO100を表す。VCO100は、インダクタンス−キャパシタンスVCO(LC−VCO)100であってよい。様々な実施形態において、VCO100は、一次段103及び二次段105を備える変圧器102を有してよい。一次段103は一次インダクタ104を有してよく、二次段105は二次インダクタ106を有してよい。VCO100は、ゲイン段108及びキャパシタバンク110を更に有してよい。ゲイン段108は一次段103へ結合されてよく、入力信号(例えば、供給電圧/電流)を受信して一次インダクタ104において電流を駆動してよい。キャパシタバンク110は二次段105へ結合されて(例えば、二次インダクタ106へ結合されて)よく、VCO100の総キャパシタンスの大部分を含んでよい。
FIG. 1A represents a
幾つかの実施形態において、VCO100は、供給ノード112で入力信号を受信し、出力ノード114a〜bにわたって出力信号を生成してよい。二次インダクタ106は、一次インダクタ104にわたる差動電流(例えば、交流(AC))が二次インダクタ106にわたって差動電圧を引き起こすように、一次インダクタ104へ誘導結合されてよい。
In some embodiments, the
様々な実施形態において、キャパシタバンク110は、二次インダクタ106と並列結合されてよい。VCO100のキャパシタンス(例えば、キャパシタバンク110から)及びインダクタンス(例えば、一次インダクタ104及び/又は二次インダクタ106から)は、VCO100に、直流(DC)入力信号を、VCO100の共振周波数に等しい周波数を有する交流(AC)出力信号に変換させてよい。ゲイン段108は、一次インダクタ104において差動電流を駆動して出力信号を保持するためのゲインを提供してよい。
In various embodiments, the
幾つかの実施形態において、キャパシタバンク110は、複数のスイッチドキャパシタ118を有してよい。図1に示されるように、幾つかの実施形態において、スイッチドキャパシタ118は対をなして、キャパシタ118の夫々の対の間に配置されるスイッチ120とともに配置される。代替的に、キャパシタ118は、単一のキャパシタ118として及び/又は他の配置において配置されてよい。キャパシタ118は選択的に、夫々のスイッチ120がオンされる場合に第2のインダクタ106と並列に結合されてよい。スイッチ120は、個々に、集合的に、部分集合単位で(例えば、スイッチ120の個々のサブセットは別々に制御される。)制御されてよい。VCO100の共振周波数は、特定の時点でオンされるスイッチ120の個数に基づいてよい。幾つかの実施形態において、VCO100は、約2乃至約1024対のスイッチドキャパシタ118といったように、如何なる適切な個数のスイッチドキャパシタ118も有してよい。
In some embodiments,
幾つかの実施形態において、VCO100は、1以上のバラクタ116のような追加の容量素子を有してよい。VCO100の共振周波数は、入力信号の振幅(例えば、電圧レベル)を変えることによって更に調整されてよく、これにより、バラクタ116のキャパシタンスは変更されてよい。幾つかの実施形態において、図1Aに示されるように、一対のバラクタ116が、一次インダクタ104と並列にゲイン段108へ結合されてよい。供給ノード112はバラクタ116の対の間に配置されてよい。幾つかの実施形態において、キャパシタバンク110は、一次インダクタ104へ結合されるバラクタ116に加えて、又はそれに代えて1以上のバラクタを有してよい。
In some embodiments,
様々な実施形態において、キャパシタバンク110は、VCO100の総キャパシタンスの大部分を提供してよい。キャパシタバンク110は、シングルエンドのキャパシタンスの大きな出所であってよい。本願で使用されるように、シングルエンドのキャパシタンスは、出力ノード114a又は114bと接地との間のキャパシタンスとして定義されてよい。シングルエンドのキャパシタンスは、出力ノード114a〜bの対の間の差動キャパシタンスとは区別されてよい。(ゲイン段が直接にキャパシタバンクを駆動するVCOトポロジで起こり得るように)シングルエンドのキャパシタンスがゲイン段108へ送られる場合は、それは出力信号において位相ノイズを引き起こし得る。しかし、変圧器102は、キャパシタバンク110によって引き起こされるシングルエンドのキャパシタンスが二次インダクタ106と一次インダクタ104との間を通過することを防ぐことができる。むしろ、差動キャパシタンスのみが二次インダクタ106と一次インダクタ104との間を通過してよい。然るに、二次段105へ結合される(例えば、二次インダクタ106へ結合される)VCO100の総キャパシタンスの大部分を有することによって、VCO100のシングルエンドのキャパシタンスは実質的に低減され得る。然るに、VCO100は低位相ノイズを有することができる。加えて、VCO100の電力消費は総体的に小さくなり得る。
In various embodiments,
1つの実験において、変圧器の二次段へ結合されたスイッチドキャパシタバンクを有する58GHzのVCOは、キャリアからの1MHzオフセット及び2GHzのバンド幅で約−110dBc/Hz(帯域幅のヘルツごとのキャリアを下回るデシベル)の位相ノイズを示した。そのような結果は、他のVCO設計によって提供されたものを下回る位相ノイズを示す。 In one experiment, a 58 GHz VCO with a switched capacitor bank coupled to the secondary stage of the transformer is approximately -110 dBc / Hz (carrier per hertz of bandwidth) with 1 MHz offset from the carrier and 2 GHz bandwidth. Phase noise of less than decibels). Such a result indicates a phase noise below that provided by other VCO designs.
幾つかの実施形態において、VCO100の総キャパシタンスの実質的に全ては二次インダクタ106へ結合されてよい。例えば、VCO100におけるスイッチドキャパシタ118の全てが二次インダクタ106へ結合されてよい。一次インダクタ104は、バラクタ116の対へ結合されてもされなくてもよい。バラクタ116の対は、VCO100の総キャパシタンスの比較的小さい部分を占めてよい。他の実施形態において、1以上のスイッチドキャパシタ118は一次インダクタ104へ結合されてよい。
In some embodiments, substantially all of the total capacitance of the
幾つかの実施形態において、ゲイン段108は、一対の交差結合されたトランジスタ122a〜b(例えば、第1のトランジスタ122a及び第2のトランジスタ122b)を有してよい。一実施形態において、第2のトランジスタ122bのゲートは、一次インダクタ104の第1の端子124で第1のトランジスタ122aのドレインへ結合されてよく、第1のトランジスタ122aのゲートは、一次インダクタ104の第2の端子126で第2のトランジスタ122bのドレインへ結合されてよい。第1のトランジスタ122a及び第2のトランジスタ122bの夫々のソースは接地端子128へ結合されてよい。
In some embodiments, gain
図1Bは、トランジスタ122a〜bのゲートが二次段105へ結合されるVCO100におけるゲイン段108の代替の構成を示す。図1Bに示されるように、第2のトランジスタ122bのゲートは、二次インダクタ106の第1の端子130へ結合されてよく、第1のトランジスタ122aのゲートは、二次インダクタ106の第2の端子132へ結合されてよい。トランジスタ122a〜bは依然として図1Bに示される構成において交差結合されてよい。これは、夫々のトランジスタ122a〜bのゲートが夫々、トランジスタ122a〜bのドレインが夫々結合される端子124又は126から見てVCO100の反対側で、二次インダクタ106の端子132又は130へ結合されてよいためである。
FIG. 1B shows an alternative configuration of
第1及び第2のトランジスタ122a及び122bは夫々n型トランジスタ(例えば、型金属酸化膜半導体(NMOS;n-type metal-oxide-semiconductor)トランジスタ)として図1A乃至1Bで示されているが、他の実施形態においては、第1及び第2のトランジスタ122a及び122bはp型トランジスタ(例えば、p型金属酸化膜半導体(PMOS;p-type metal-oxide-semiconductor)トランジスタ)であってよい。代替的に、第1のトランジスタ122a又は第2のトランジスタ122bの一方はn型トランジスタであってよく、他方はp型トランジスタであってよい。更に、実施形態は、ゲイン段が変圧器の一次段を駆動し且つVCOの総キャパシタンスの大部分が変圧器の二次段へ結合されるよう変圧器を有する如何なるVCOトポロジも有してよい。
The first and
様々な実施形態において、入力信号は、電圧源及び/又は電流源のような供給源(図示せず。)によって供給されてよい。幾つかの実施形態において、供給源は、図1A乃至Bに示されるように供給ノード112でVCO100へ結合されてよい。他の実施形態においては、供給源は、図1A乃至Bに示される供給ノード112とは異なるノードへ、例えば、第2のトランジスタ122a及び第2のトランジスタ122bのソースで結合されてよい。
In various embodiments, the input signal may be provided by a source (not shown) such as a voltage source and / or a current source. In some embodiments, the source may be coupled to the
様々な実施形態において、一次インダクタ104及び/又は二次インダクタ106は如何なる適切な巻数も有してよい。幾つかの実施形態において、一次インダクタ104及び二次インダクタ106は同じ巻数を有してよい。他の実施形態においては、一次インダクタ104は、二次インダクタ106よりも多い巻数又は少ない巻数を有してよい。
In various embodiments,
本願で記載されるVCO100は様々なシステムに組み込まれてよい。図2は、一実施形態に関し、1以上のプロセッサ204と、プロセッサ204の少なくとも1つへ結合されるシステム制御ロジック208と、システム制御ロジック208へ結合されるシステムメモリ212と、システム制御ロジック208へ結合される不揮発性メモリ(NVM;non-volatile memory)/ストレージ216と、システム制御ロジック208へ結合されるネットワークインターフェース220とを有するシステム200を例示する。様々な実施形態において、システム200は無線通信装置であってよい。
The
1以上のプロセッサ204は、1以上のシングルコア又はマルチコアプロセッサを有してよい。1以上のプロセッサ204は、汎用のプロセッサと専用のプロセッサ(例えば、グラフィクスプロセッサ、アプリケーションプロセッサ、等)との如何なる組み合わせも有してよい。 One or more processors 204 may include one or more single core or multi-core processors. The one or more processors 204 may include any combination of general-purpose processors and dedicated processors (eg, graphics processors, application processors, etc.).
一実施形態のためのシステム制御ロジック208は、プロセッサ204の少なくとも1つへの及び/又はシステム制御ロジック208と通信する如何なる適切な装置若しくは構成要素への如何なる適切なインターフェースも提供するよう如何なる適切なインターフェースコントローラも有してよい。
The
一実施形態のためのシステム制御ロジック208は、システムメモリ212へのインターフェースを提供するよう1以上のメモリコントローラを有してよい。システムメモリ212は、例えば、システム200のための、データ及び/又は命令をロードし且つ記憶するために使用されてよい。一実施形態のためのシステムメモリ212は、例えば、適切な動的ランダムアクセスメモリ(DRAM;dynamic random access memory)のような、如何なる適切な揮発性メモリも有してよい。
NVM/ストレージ216は、例えば、データ及び/又は命令を記憶するために使用される1以上の有形な、非一時的なコンピュータ可読媒体を有してよい。NVM/ストレージ216は、例えば、フラッシュメモリのような如何なる適切な不揮発性メモリも有してよく、且つ/あるいは、例えば、1以上のハードディスクドライブ(HDD;hard disc drive)、1以上のコンパクトディスク(CD;compact disk)ドライブ、及び/又は1以上のデジタルバーサタイルディスク(DVD;digital versatile disk)ドライブのような如何なる適切な不揮発性記憶装置も有してよい。 NVM / storage 216 may comprise one or more tangible, non-transitory computer readable media used, for example, to store data and / or instructions. The NVM / storage 216 may include any suitable non-volatile memory, such as, for example, flash memory and / or, for example, one or more hard disc drives (HDDs), one or more compact discs ( Any suitable non-volatile storage device may be included such as a CD (compact disk) drive and / or one or more digital versatile disk (DVD) drives.
NVM/ストレージ216は記憶リソースを有してよく、システム200が組み込まれる装置の物理的に一部であるか、又はそのような装置によってアクセス可能であってよいが、必ずしも装置の一部である必要はない。例えば、NVM/ストレージ216は、ネットワークインターフェース220を介してネットワーク上でアクセスされてよい。
NVM / storage 216 may have storage resources and may be physically part of, or accessible by, such a device that
ネットワークインターフェース220は、システム200が1以上のネットワーク上で及び/又は何らかの他の適切な装置と通信するための無線インターフェースを提供するよう無線トランシーバ222を有してよい。ネットワークインターフェース220は、如何なる適切なハードウェア及び/又はファームウェアも有してよい。ネットワークインターフェース220は1以上のアンテナを有してよい。例えば、ネットワークインターフェース220は、MIMO無線インターフェースを提供するよう複数のアンテナを有してよい。一実施形態のためのネットワークインターフェース220は、例えば、ネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ、電話モデム、及び/又は無線モデムを有してよい。
The network interface 220 may include a
幾つかの実施形態において、トランシーバ222は、無線通信ネットワーク上でデータ信号を送信及び/又は受信するよう構成されてよい。データ信号はキャリア周波数により送信及び/又は受信されてよい。他の実施形態において、トランシーバ222は、ワイヤ線ネットワーク及び/又は他の通信インターフェースを介してデータ信号を送信してよい。
In some embodiments, the
様々な実施形態において、VCO100は、トランシーバ222がデータ信号を送信及び/又は受信するのを助けるようトランシーバ222へ結合されてよい。VCO100は、トランシーバ222にVCO100の出力信号を供給してよく、VCO100の共振周波数は、キャリア周波数に等しい周波数を有する出力信号を生成するよう(例えば、スイッチ並びに/又は入力信号及び供給ノード112を制御することによって)調整されてよい。トランシーバ222は、無線通信ネットワーク上でデータ信号を送信及び/又は受信するためにVCO100の出力信号を使用してよい。
In various embodiments,
幾つかの実施形態において、システム200は、例えば、2009年5月13日付けであらゆる修正、更新及び/又は改訂とともに承認された電気電子技術者協会(IEEE;Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16−2009、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP;3rd Generation Partnership Project)ロングタームエボリューション(LTE;long-term evolution)プロジェクト、アドバンスドLTEプロジェクト、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB;ultra mobile broadband)プロジェクト(“3GPP2”とも称される。)等において提示されるマルチキャリア伝送方法によって使用される直交周波数分割多重アクセス(OFDMA;orthogonal frequency division multiple access)を用いる無線通信ネットワークにおいて使用されてよい。他の実施形態においては、通信は、追加/代替の通信標準及び/又は仕様に従ってよい。
In some embodiments, the
一実施形態に関し、プロセッサ204の少なくとも1つは、システム制御ロジック208の1以上のコントローラのためのロジックとともにパッケージ化されてよい。一実施形態に関し、プロセッサ204の少なくとも1つは、システム・イン・パッケージ(SiP;System in Package)を形成するようシステム制御ロジック208の1以上のコントローラのためのロジックとともにパッケージ化されてよい。一実施形態に関し、プロセッサ204の少なくとも1つは、システム制御ロジック208の1以上のコントローラのためのロジックとともに同じダイ上に集積されてよい。一実施形態に関し、プロセッサ204の少なくとも1つは、システム・オン・チップ(SoC;System on Chip)を形成するようシステム制御ロジック208の1以上のコントローラのためのロジックとともに同じダイ上に集積されてよい。
For one embodiment, at least one of the processors 204 may be packaged with logic for one or more controllers of the
システム200は、入力/出力(I/O)デバイス232を更に有してよい。I/Oデバイス232は、システム200とのユーザインタラクションを可能にするよう設計されるユーザインターフェース、システム200との周辺機器インタラクションを可能にするよう設計される周辺機器インターフェース、且つ/あるいは、システム200に関連する環境条件及び/又は位置情報を決定するよう設計されるセンサを有してよい。
様々な実施形態において、ユーザインターフェースは、ディスプレイ(例えば、液晶ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、等)、スピーカ、マイクロホン、1以上のカメラ(例えば、スチルカメラ及び/又はビデオカメラ)、フラッシュライト(例えば、発光ダイオードフラッシュ)、及びキーボードを含んでよいがこれらに限られない。 In various embodiments, the user interface includes a display (eg, a liquid crystal display, a touch screen display, etc.), a speaker, a microphone, one or more cameras (eg, a still camera and / or a video camera), a flashlight (eg, a light emitting device). A diode flash), and a keyboard.
様々な実施形態において、周辺機器インターフェースは、不揮発性メモリポート、オーディオジャック、及び電源インターフェースを含んでよいがこれらに限られない。 In various embodiments, the peripheral interface may include, but is not limited to, a non-volatile memory port, an audio jack, and a power interface.
様々な実施形態において、センサは、ジャイロセンサ、加速度計、近接センサ、周囲光センサ、及び位置決めユニットを含んでよいがこれらに限られない。位置決めユニットはまた、位置決めネットワークの構成要素、例えば、グローバルポジショニングシステム(GPS;global positioning system)衛星と通信するようネットワークインターフェース220の一部であっても、又はそれと相互作用してもよい。 In various embodiments, sensors may include, but are not limited to, gyro sensors, accelerometers, proximity sensors, ambient light sensors, and positioning units. The positioning unit may also be part of or interact with a network interface 220 to communicate with components of a positioning network, such as a global positioning system (GPS) satellite.
様々な実施形態において、システム200は、ラップトップコンピュータ装置、タブレットコンピュータ装置、ネットブック、スマートフォン、等のような、しかしこれらに限られないモバイルコンピュータ装置であってよい。加えて、又は代替的に、システム200は、デスクトップコンピュータ装置(例えば、パーソナルコンピュータ)、セットトップボックス、及び/又は無線基地局(例えば、エボルブドNodeB(eNodeB)、アクセスポイント(AP)等)であってよい。様々な実施形態において、システム200は、より多い若しくはより少ない構成要素、及び/又は異なるアーキテクチャを有してよい。
In various embodiments, the
更なる実施形態において、VCO100及び/又はVCO200は、装置間のワイヤ線通信を容易にするように、及び/又は同じ装置の異なる構成要素間の通信を容易にするように、他の装置において及び/又は他の目的のために組み込まれてよい。
In further embodiments, the
特定の例となる方法、装置、及び製品が本願で記載されてきたが、本開示の保護範囲はそれらに制限されない。それどころか、本願は、文字通りに又は均等の原則の下で添付の特許請求の範囲の適用範囲内に適正にある全ての方法、装置及び、製品に及ぶ。例えば、上記は、とりわけ、ハードウェアで実行されるソフトウェア又はファームウェアを含むシステムの例を開示するが、そのようなシステムは単に例示であり、限定として見なされるべきでない点が留意されるべきである。特に、開示されるハードウェア、ソフトウェア、及び/又はファームウェア部品の何れか又は全てはもっぱらハードウェアにおいて、もっぱらソフトウェアにおいて、もっぱらファームウェアにおいて、あるいは、ハードウェア、ソフトウェア、及び/又はファームウェアの何らかの組み合わせにおいて具現されてよいと考えられる。 While specific example methods, apparatus, and products have been described herein, the protection scope of the present disclosure is not limited thereto. On the contrary, this application covers all methods, devices and products that are reasonably within the scope of the appended claims, either literally or under equivalent principles. For example, the above discloses, among other things, examples of systems that include software or firmware running in hardware, but it should be noted that such systems are merely exemplary and should not be considered limiting . In particular, any or all of the disclosed hardware, software, and / or firmware components are embodied solely in hardware, entirely in software, exclusively in firmware, or some combination of hardware, software, and / or firmware. It is thought that it may be done.
102 変圧器
103 一次段
104 一次インダクタ
105 二次段
106 二次インダクタ
108 ゲイン段
110 キャパシタバンク
112 供給ノード
114a,b 出力ノード
116 バラクタ
118 スイッチドキャパシタ
120 スイッチ
122a 第1のトランジスタ
122b 第2のトランジスタ
124,130 第1の端子
126,132 第2の端子
128 ソースは接地端子
200 システム
204 プロセッサ
208 システム制御ロジック
212 システムメモリ
216 ストレージ
220 ネットワークインターフェース
222 無線トランシーバ
232 I/Oデバイス
102
Claims (26)
無線通信ネットワークを介してキャリア周波数により無線通信信号を送信又は受信する無線トランシーバと、
前記無線トランシーバへ結合される電圧制御発振器と
を有し、
前記電圧制御発振器は、
巻数が同じである一次インダクタ及び二次インダクタを有し、該二次インダクタが前記一次インダクタへ誘導結合されるよう構成される変圧器と、
前記二次インダクタへ結合され、前記電圧制御発振器の総キャパシタンスの大部分を提供するキャパシタバンクと、
前記一次インダクタへ結合され、供給信号を受信し、前記電圧制御発振器の共振周波数と略等しい周波数を有して前記二次インダクタの両端で出力信号を生成すように前記一次インダクタにおいて電流を駆動するゲイン段と
を有する、回路。 A circuit for wireless communication,
A wireless transceiver that transmits or receives wireless communication signals at a carrier frequency over a wireless communication network;
A voltage controlled oscillator coupled to the wireless transceiver;
The voltage controlled oscillator is:
A transformer having a primary inductor and a secondary inductor having the same number of turns, the secondary inductor configured to be inductively coupled to the primary inductor;
A capacitor bank coupled to the secondary inductor and providing a majority of the total capacitance of the voltage controlled oscillator;
Coupled to the primary inductor, receiving a supply signal and driving current in the primary inductor to generate an output signal across the secondary inductor having a frequency substantially equal to a resonant frequency of the voltage controlled oscillator A circuit having a gain stage.
前記出力信号の周波数は、キャリア周波数に対応する、
請求項1に記載の回路。 The wireless transceiver transmits the wireless communication signal;
The frequency of the output signal corresponds to a carrier frequency,
The circuit of claim 1.
請求項1に記載の回路。 The voltage controlled oscillator further comprises one or more varactors coupled to the gain stage, the one or more varactors coupled in parallel with the primary inductor to receive the supply signal;
The circuit of claim 1.
請求項1に記載の回路。 The capacitor bank includes a plurality of switches, and individual switches of the plurality of switches are configured to selectively couple one or more capacitors of the capacitor bank in parallel with the secondary inductor. Coupled to one or more capacitors,
The circuit of claim 1.
請求項1に記載の回路。 The primary inductor has a center tap;
The circuit of claim 1.
前記ゲイン段は、第1ドレイン及び第1ゲートを備える第1トランジスタと、第2ドレイン及び第2ゲートを備える第2トランジスタとを有し、
前記第1ドレインは、前記第1端子へ結合され、
前記第2ドレインは、前記第2端子へ結合され、
前記第1ゲートは、前記第2端子へ結合され、
前記第2ゲートは、前記第1端子へ結合される、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の回路。 The primary inductor has a first terminal and a second terminal;
The gain stage includes a first transistor having a first drain and a first gate, and a second transistor having a second drain and a second gate,
The first drain is coupled to the first terminal;
The second drain is coupled to the second terminal;
The first gate is coupled to the second terminal;
The second gate is coupled to the first terminal;
The circuit according to claim 1.
前記二次インダクタは、第3端子及び第4端子を有し、
前記ゲイン段は、第1ドレイン及び第1ゲートを備える第1トランジスタと、第2ドレイン及び第2ゲートを備える第2トランジスタとを有し、
前記第1ドレインは、前記第1端子へ結合され、
前記第2ドレインは、前記第2端子へ結合され、
前記第1ゲートは、前記第4端子へ結合され、
前記第2ゲートは、前記第3端子へ結合される、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の回路。 The primary inductor has a first terminal and a second terminal;
The secondary inductor has a third terminal and a fourth terminal,
The gain stage includes a first transistor having a first drain and a first gate, and a second transistor having a second drain and a second gate,
The first drain is coupled to the first terminal;
The second drain is coupled to the second terminal;
The first gate is coupled to the fourth terminal;
The second gate is coupled to the third terminal;
The circuit according to claim 1.
請求項1に記載の回路。 The capacitor bank receives a control signal different from the supply signal, the control signal controlling a capacitance of the capacitor bank;
The circuit of claim 1.
請求項1に記載の回路。 The primary inductor and the secondary inductor have two turns.
The circuit of claim 1.
請求項1に記載の回路。 The current driven by the gain stage in the primary inductor is a differential current;
The circuit of claim 1.
無線通信ネットワークを介してキャリア周波数により無線通信信号を送信又は受信する無線トランシーバと、
前記無線トランシーバへ結合され、出力周波数により出力信号を供給し、該出力信号の周波数が前記キャリア周波数に対応する電圧制御発振器と
を有し、
前記電圧制御発振器は、
一次インダクタ及び二次インダクタを有し、該二次インダクタが前記一次インダクタへ誘導結合されるよう構成される変圧器と、
前記一次インダクタへ結合され、前記二次インダクタの出力端子で前記出力信号を生じさせるゲイン段と、
前記二次インダクタへ結合され、前記電圧制御発振器の総キャパシタンスの大部分を提供するキャパシタバンクと
を有する、集積回路。 An integrated circuit for wireless communication,
A wireless transceiver that transmits or receives wireless communication signals at a carrier frequency over a wireless communication network;
A voltage controlled oscillator coupled to the wireless transceiver and providing an output signal by an output frequency, the frequency of the output signal corresponding to the carrier frequency;
The voltage controlled oscillator is:
A transformer having a primary inductor and a secondary inductor, the secondary inductor configured to be inductively coupled to the primary inductor;
A gain stage coupled to the primary inductor and producing the output signal at an output terminal of the secondary inductor;
And a capacitor bank coupled to the secondary inductor and providing a majority of the total capacitance of the voltage controlled oscillator.
前記キャパシタバンクは、前記供給信号とは異なる制御信号を受信し、該制御信号は、前記キャパシタバンクのキャパシタンスを制御する、
請求項11に記載の集積回路。 The gain stage receives a supply signal;
The capacitor bank receives a control signal different from the supply signal, the control signal controlling a capacitance of the capacitor bank;
The integrated circuit according to claim 11.
請求項11に記載の集積回路。 The integrated circuit according to claim 11, further comprising a baseband circuit that processes the wireless communication signal.
請求項11に記載の集積回路。 The primary inductor and the secondary inductor have the same number of turns.
The integrated circuit according to claim 11.
前記ゲイン段は、第1ドレイン及び第1ゲートを備える第1トランジスタと、第2ドレイン及び第2ゲートを備える第2トランジスタとを有し、
前記第1ドレインは、前記第1端子へ結合され、
前記第2ドレインは、前記第2端子へ結合され、
前記第1ゲートは、前記第2端子へ結合され、
前記第2ゲートは、前記第1端子へ結合される、
請求項11に記載の集積回路。 The primary inductor has a first terminal and a second terminal;
The gain stage includes a first transistor having a first drain and a first gate, and a second transistor having a second drain and a second gate,
The first drain is coupled to the first terminal;
The second drain is coupled to the second terminal;
The first gate is coupled to the second terminal;
The second gate is coupled to the first terminal;
The integrated circuit according to claim 11.
前記二次インダクタは、第3端子及び第4端子を有し、
前記ゲイン段は、第1ドレイン及び第1ゲートを備える第1トランジスタと、第2ドレイン及び第2ゲートを備える第2トランジスタとを有し、
前記第1ドレインは、前記第1端子へ結合され、
前記第2ドレインは、前記第2端子へ結合され、
前記第1ゲートは、前記第4端子へ結合され、
前記第2ゲートは、前記第3端子へ結合される、
請求項11に記載の集積回路。 The primary inductor has a first terminal and a second terminal;
The secondary inductor has a third terminal and a fourth terminal,
The gain stage includes a first transistor having a first drain and a first gate, and a second transistor having a second drain and a second gate,
The first drain is coupled to the first terminal;
The second drain is coupled to the second terminal;
The first gate is coupled to the fourth terminal;
The second gate is coupled to the third terminal;
The integrated circuit according to claim 11.
請求項11乃至16のうちいずれか一項に記載の集積回路。 The output frequency is substantially equal to the carrier frequency;
The integrated circuit according to claim 11.
請求項11乃至16のうちいずれか一項に記載の集積回路。 The gain stage has a pair of cross-coupled transistors,
The integrated circuit according to claim 11.
プロセッサと、
前記プロセッサ及び前記複数のアンテナと結合され、MIMOインターフェースを提供するネットワークインターフェースと
を有し、
前記ネットワークインターフェースは、
前記アンテナのうちの1つ以上を用いて無線通信ネットワークを介してキャリア周波数により無線通信信号を送信又は受信する無線トランシーバと、
前記無線トランシーバへ結合され、出力周波数により出力信号を供給し、該出力信号の周波数が前記キャリア周波数に対応する電圧制御発振器と
を有し、
前記電圧制御発振器は、
一次インダクタ及び二次インダクタを有し、該二次インダクタが前記一次インダクタへ誘導結合されるよう構成される変圧器と、
前記二次インダクタへ結合され、前記電圧制御発振器の総キャパシタンスの大部分を提供するキャパシタバンクであって、該キャパシタバンクのキャパシタンスを制御する制御信号を受信する前記キャパシタバンクと、
前記一次インダクタへ結合され、前記制御信号とは異なる供給信号を受信し、前記二次インダクタの両端で前記出力信号を生成すように前記一次インダクタにおいて差動電流を駆動するゲイン段と
を有する、コンピュータ装置。 Multiple antennas,
A processor;
A network interface coupled to the processor and the plurality of antennas to provide a MIMO interface;
The network interface is
A wireless transceiver that transmits or receives a wireless communication signal at a carrier frequency over a wireless communication network using one or more of the antennas;
A voltage controlled oscillator coupled to the wireless transceiver and providing an output signal by an output frequency, the frequency of the output signal corresponding to the carrier frequency;
The voltage controlled oscillator is:
A transformer having a primary inductor and a secondary inductor, the secondary inductor configured to be inductively coupled to the primary inductor;
A capacitor bank coupled to the secondary inductor and providing a majority of the total capacitance of the voltage controlled oscillator, the capacitor bank receiving a control signal controlling the capacitance of the capacitor bank;
A gain stage coupled to the primary inductor, receiving a supply signal different from the control signal, and driving a differential current in the primary inductor to generate the output signal across the secondary inductor; Computer device.
請求項19に記載のコンピュータ装置。 The computer apparatus of claim 19, further comprising a touch screen display coupled to the processor.
前記プロセッサへ結合されるハードディスクドライブと
を更に有する請求項19に記載のコンピュータ装置。 A battery coupled to the processor;
20. The computer device of claim 19, further comprising a hard disk drive coupled to the processor.
前記プロセッサへ結合される不揮発性メモリポートと
を更に有する請求項19に記載のコンピュータ装置。 A battery coupled to the processor;
The computer apparatus of claim 19, further comprising: a non-volatile memory port coupled to the processor.
前記ゲイン段は、第1ドレイン及び第1ゲートを備える第1トランジスタと、第2ドレイン及び第2ゲートを備える第2トランジスタとを有し、
前記第1ドレインは、前記第1端子へ結合され、
前記第2ドレインは、前記第2端子へ結合され、
前記第1ゲートは、前記第2端子へ結合され、
前記第2ゲートは、前記第1端子へ結合される、
請求項19乃至22のうちいずれか一項に記載のコンピュータ装置。 The primary inductor has a first terminal and a second terminal;
The gain stage includes a first transistor having a first drain and a first gate, and a second transistor having a second drain and a second gate,
The first drain is coupled to the first terminal;
The second drain is coupled to the second terminal;
The first gate is coupled to the second terminal;
The second gate is coupled to the first terminal;
The computer apparatus according to any one of claims 19 to 22.
請求項19乃至22のうちいずれか一項に記載のコンピュータ装置。 The output frequency is substantially equal to the carrier frequency;
The computer apparatus according to any one of claims 19 to 22.
前記プロセッサへ結合されるシステムメモリと、
前記プロセッサへ結合される電源インターフェースと、
前記プロセッサへ結合されるオーディオコネクタと、
前記プロセッサと結合されるネットワークインターフェースと
を有し、
前記ネットワークインターフェースは、
1つ以上のアンテナを用いて無線通信ネットワークを介してキャリア周波数により無線通信信号を送信又は受信する無線トランシーバと、
前記無線トランシーバへ結合され、出力周波数により出力信号を供給し、該出力信号の周波数が前記キャリア周波数に対応する電圧制御発振器と
を有し、
前記電圧制御発振器は、
一次インダクタ及び二次インダクタを有し、該二次インダクタが前記一次インダクタへ誘導結合されるよう構成される変圧器と、
前記二次インダクタへ結合され、前記電圧制御発振器の総キャパシタンスの大部分を提供するキャパシタバンクであって、該キャパシタバンクのキャパシタンスを制御する制御信号を受信する前記キャパシタバンクと、
前記一次インダクタへ結合され、前記制御信号とは異なる供給信号を受信し、前記二次インダクタの両端で前記出力信号を生成すように前記一次インダクタにおいて差動電流を駆動するゲイン段と
を有する、無線通信システム。 A processor;
System memory coupled to the processor;
A power interface coupled to the processor;
An audio connector coupled to the processor;
A network interface coupled to the processor;
The network interface is
A wireless transceiver that transmits or receives a wireless communication signal at a carrier frequency over a wireless communication network using one or more antennas;
A voltage controlled oscillator coupled to the wireless transceiver and providing an output signal by an output frequency, the frequency of the output signal corresponding to the carrier frequency;
The voltage controlled oscillator is:
A transformer having a primary inductor and a secondary inductor, the secondary inductor configured to be inductively coupled to the primary inductor;
A capacitor bank coupled to the secondary inductor and providing a majority of the total capacitance of the voltage controlled oscillator, the capacitor bank receiving a control signal controlling the capacitance of the capacitor bank;
A gain stage coupled to the primary inductor, receiving a supply signal different from the control signal, and driving a differential current in the primary inductor to generate the output signal across the secondary inductor; Wireless communication system.
請求項25に記載の無線通信システム。 The output frequency is substantially equal to the carrier frequency;
The wireless communication system according to claim 25.
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