JP2015534332A - 低電力クロック源 - Google Patents
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Abstract
Description
第1発振器回路111および第2発振器回路112は、異なる安定特性および異なる消費電力特性を有することができる。センサノードは無線受信機回路124などの1以上の無線通信回路を含むことができる。デジタルプロセッサ回路108および第1無線受信機回路は、バス138を用いるなどして、メモリ回路106に接続可能である。
この書面において説明されている各々限定されることのない例は、それ自身単独でも良く、1以上の他の例と各種変形した形、又は組み合わせの形で組み合わせることができる。
Claims (54)
- 第1発振器出力を含む第1発振器回路と、
コンフィギュレーション入力および第2発振器出力を含む第2発振器回路と、
第1および第2発振器出力に各々制御可能に接続可能である第1および第2比較器入力を含む比較器回路とを備え、
第1発振器出力からの第1発振器出力信号は第2発振器出力からの第2発振器出力信号と比較して特定の出力期間からより少なく逸脱し、
第2発振器回路は、第1発振器出力信号と第2発振器出力信号との比較について比較器回路から得られる情報に基づいて、コンフィギュレーション入力を用いて第2発振器出力信号を調整するように構成されていることを特徴とする装置。 - 第1発振器回路は、比較器回路が第1発振器出力信号と第2発振器出力信号との間の比較を行っている比較動作の間、動作するように構成され、1またはそれ以上の他の期間の間、動作しないように構成されていることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 第1発振器回路または比較器回路の1またはそれ以上は、操作上、デューティーサイクル化されていることを特徴とする請求項2記載の装置。
- サイクル繰り返しレートまたはデューティーサイクルのオン−デュレーションの1またはそれ以上は、装置の少なくとも一部の温度についての情報を用いて、少なくとも部分的に特定されることを特徴とする請求項3記載の装置。
- 第1発振器回路または比較器回路の1またはそれ以上は、装置の少なくとも一部の温度についての情報に基づいて動作されるように構成されていることを特徴とする請求項2または3のいずれか1項に記載の装置。
- 第1発振器回路は、第1動作周波数で第1電力消費特性を有した温度補償型発振器回路からなり、第2発振器回路は、同一の動作周波数でより少ない第2電力消費特性を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の装置。
- 温度補償型発振器回路は、電流制御された発振器回路からなることを特徴とする請求項6記載の装置。
- 電流制御された発振器回路の第1発振器出力信号は、調整可能な電流源を用いて調整可能であることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 調整可能な電流源は、調整可能な抵抗を用いて少なくとも部分的に特定の出力電流を提供するように構成されていることを特徴とする請求項8記載の装置。
- 電流制御された発振器回路の第1発振器出力信号は、PTAT電流源またはCTAT電流源の1またはそれ以上を用いて、少なくとも部分的に確立されることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の装置。
- 電流制御された発振器回路の第1発振器出力信号は、PTAT電流源およびCTAT電流源を用いて少なくとも部分的に確立されることを特徴とする請求項10記載の装置。
- 電流制御された発振器回路の第1発振器出力信号は、2次補償型回路を用いて少なくとも部分的に確立されることを特徴とする請求項10または11のいずれか1項に記載の装置。
- 2次補償型回路は、オフ状態においてバイアスされた電界効果トランジスタを含み、
電流制御された発振器回路の第1発振器出力信号は、オフ状態でバイアスされた電界効果トランジスタの漏れを用いて少なくとも部分的に確立されることを特徴とする請求項12記載の装置。 - 1以上の第1または第2発振器回路は、リングトポロジーからなることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の装置。
- 第1または第2発振器回路の各発振器出力信号は、リングトポロジーにおける調整可能な遅延回路を用いて、少なくとも部分的に調整可能であることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 調整可能な遅延回路は、デジタル入力を含むことを特徴とする請求項15記載の装置。
- デジタル入力は、リングトポロジーに含まれる粗遅延回路に接続された粗遅延入力と、リングトポロジーに含まれる微遅延回路に接続された微遅延入力を備えることを特徴とする請求項16記載の装置。
- 比較器回路は、第1および第2比較器入力に対して提供される信号の各周波数間の比較を表す情報を提供するように構成されている周波数比較器を含むことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の装置。
- 比較器回路は、第1および第2比較器入力に提供される信号の各周波数間の比較を表す情報に基づいてデジタル調整信号を提供するように構成されている逐次近似レジスタ(SAR)ロジック回路を含むことを特徴とする請求項18記載の装置。
- 比較器回路は、第1比較器入力を用いて得た情報を用いて確立される期間の間、第2比較器入力に提供される信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジのカウントを求めるように構成されたカウンター回路を含むことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の装置。
- 比較器回路は、第1比較器入力からの信号を特定の閾値と比較することを含み立ち上がりエッジのカウントを求め、第1比較器入力からの信号が特定の閾値以上または以下であるときの期間の間、第2比較器入力に提供される信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジのカウントを求めるための期間を確立するように構成されていることを特徴とする請求項20記載の装置。
- 第1および第2比較器入力の一方は、基準回路の基準出力に制御可能に接続可能であり、第1発振器回路は、第1発振器出力信号と基準出力からの基準出力信号との間の比較について比較器回路から得られた情報に基づいて第1発振器出力信号を調整するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至21のいずれか1項に記載の装置。
- 基準回路は、水晶基準を含む発振器からなることを特徴とする請求項22記載の装置。
- 第1および第2発振器出力の選択された一つを、第1または第2比較器入力の選択された一方に制御可能に接続するように構成されているマルチプレクサー回路を備えることを特徴とする請求項1乃至23のいずれか1項に記載の装置。
- 第1発振器出力信号は、特定の期間に亘って第2発振器出力信号に比較して特定の出力期間からより少なく逸脱していることを特徴とする請求項1乃至24のいずれか1項に記載の装置。
- 第1発振器出力信号は、特定の温度範囲に亘る第2発振器出力信号と比較して特定の出力期間からより少なく逸脱していることを特徴とする請求項1乃至25のいずれか1項に記載の装置。
- 第1発振器回路の第1発振器出力を用いて第1発振器出力信号を提供し、
第2発振器回路の第2発振器出力を用いて第2発振器出力信号を提供し、
第2発振器出力信号は、第1発振器出力からの第1発振器出力信号に比較して特定の出力期間からより多く逸脱し、
第1および第2発振器出力を比較器回路の第1および第2比較器入力に制御可能に接続し、
第2発振器出力信号を更新するため第2発振器回路の特性を調整し、
第2発振器出力信号に対する第1発振器出力信号についての比較器回路からの情報に基づいて該特性を調整することを特徴とする方法。 - 第1および第2発振器出力が、比較器回路の第1および第2比較器入力に接続される第1期間の間、第1発振器出力信号を提供するために第1発振器出力を動作させ、
1以上の他の期間の間、第1発振器出力を停止させることを特徴とする請求項27記載の方法。 - 第1発振器回路または比較器回路の少なくとも一方をデューティーサイクル化し、サイクル繰り返しレートまたはデューティーサイクルのオン−デュレーションの1またはそれ以上は、第2発振器回路の温度についての情報を用いて、少なくとも部分的に特定されることを特徴とする請求項28記載の方法。
- 第1発振器出力信号を提供するために第1発振器出力を動作させることは、第2発振器回路の検出された温度変化に応答して第1発振器出力を動作させることを含むことを特徴とする請求項28または29のいずれか1項に記載の方法。
- 第1発振器出力信号を提供することは、温度補償型発振器回路を使用することを含むことを特徴とする請求項27乃至30のいずれか1項に記載の方法。
- 温度補償型発振器回路を使用することは、電流制御された発振器回路を使用することを含むことを特徴とする請求項31記載の方法。
- 第1発振器出力信号を提供することは、電流制御された発振器回路の周波数に影響を与える第1発振器回路に対して電流を供給する電流源を調整することを含むことを特徴とする請求項32記載の方法。
- 電流源を調整することは、PTAT電流源またはCTAT電流源の1またはそれ以上を使用することを含むことを特徴とする請求項33記載の方法。
- 第1発振器出力信号を提供することは、2次補償回路を用いることを含むことを特徴とする請求項31乃至34のいずれか1項に記載の方法。
- 2次補償回路を用いることは、オフ状態で電界効果トランジスタをバイアスし、第1発振器出力信号を確立するため電界効果トランジスタの漏れを使用することを含むことを特徴とする請求項35記載の方法。
- 比較器回路を用いて第1および第2発振器出力信号を比較し、第1および第2発振器出力信号の各周波数を比較することを含むことを特徴とする請求項27乃至36のいずれか1項に記載の方法。
- 第1および第2発振器出力信号の各周波数の比較に基づいてデジタル調整信号を提供し、第2発振器出力信号の調整は、デジタル調整信号を用いることを含むことを特徴とする請求項37記載の方法。
- 比較器回路を用いて第1および第2発振器出力信号を比較し、第1発振器出力信号からの情報を用いて確立された期間の間、第2発振器出力信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジをカウントすることを含むことを特徴とする請求項27乃至38のいずれか1項に記載の方法。
- 基準回路の基準出力を比較器回路の第1および第2比較器入力の一方に制御可能に接続し、
第1発振器出力信号を更新するため第1発振器回路の基準特性を調整し、基準出力から受信した基準信号に対する第1発振器出力信号についての比較器回路からの情報に基づいて基準特性を調整することを特徴とする請求項27乃至39のいずれか1項に記載の方法。 - 第2発振器出力を用いた第2発振器出力信号を提供することは、特定の期間に亘る第1発振器出力信号に比較して、特定の出力期間からより多く逸脱した第2発振器出力信号を提供することを含むことを特徴とする請求項27乃至40のいずれか1項に記載の方法。
- 第2発振器出力を用いて第2発振器出力信号を提供することは、特定の温度範囲に亘る第1発振器出力信号に比較して特定の出力期間からより多く逸脱した第2発振器出力信号を提供することを含むことを特徴とする請求項27乃至41のいずれか1項に記載の方法。
- 第1または第2発振器出力信号を提供する少なくとも一方は、リングトポロジーを有した発振器回路を動作させ、リングトポロジーにおける遅延回路の特性を調整することを含むことを特徴とする請求項27乃至42のいずれか1項に記載の方法。
- 第1周波数を有した第1信号を提供するため第1発振器回路を定期的に動作させ、
第2発振器出力を用いて第2周波数を有した第2信号を提供し、第2信号は、特定の期間に亘ってまたは特定の温度範囲に亘って、第1信号に比較して特定の出力期間からより多く逸脱し、
比較器回路を用いて第1および第2信号間の相対的な周波数差を求め、
第2信号周波数を調整するため第1および第2信号間の求めた相対的な周波数差についての情報を用いて、第2発振器出力回路成分特性を更新することを特徴とする方法。 - 第1信号と基準信号間の相対的な周波数差を求め、
第1周波数を調整するため、第1信号と基準信号間の求めた相対的な周波数差についての情報を用いて、第1発振器出力回路成分特性を更新することを特徴とする請求項44記載の方法。 - 閾値範囲を超える温度変化の表示を受信し、相対的な周波数差を求めかつ第2発振器出力回路成分特性を更新することは、閾値範囲を超える温度変化の受信表示に応答することを含むことを特徴とする請求項44または45のいずれか1項に記載の方法。
- 第2発振器出力回路成分特性を更新することは、第1発振器回路を定期的に動作させることに対応して第2発振器出力回路成分特性を定期的に更新することを含むことを特徴とする請求項44乃至46のいずれか1項に記載の方法。
- 比較器回路を用いて第1および第2信号間の相対的な周波数差を求めることは、第1信号からの情報を用いて確立された期間の間、第2信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジのカウントを求めることを含み、カウントは、第2信号の周波数を示し、第2発振器出力回路成分特性の更新は、第2信号周波数を調整するために求めたカウントについての情報を用いることを含むことを特徴とする請求項44乃至47のいずれか1項に記載の方法。
- 温度補償および電流制御された発振器回路を備え、
前記温度補償および電流制御された発振器回路は、
第1発振器出力と、
調整可能な抵抗を用いて少なく部分的に特定の出力電流を提供するように構成されている調整可能な電流源とを備え、
第1発振器出力からの発振器出力信号は、PTAT電流源またはCTAT電流源の1以上を含む第1補償回路と、オフ状態にバイアスされた電界効果トランジスタを含む第2補償回路とを用いて少なくとも部分的に確立され、
第1発振器出力からの発振器出力信号は、オフ状態でバイアスされた電界効果トランジスタの漏れを用いて少なくとも部分的に確立されることを特徴とする装置。 - コンフィギュレーション入力と第2発振器出力とを含む第2発振器回路と、
第1および第2発振器出力に各々制御可能に接続可能な第1および第2比較器入力を含む比較器回路とを備え、
第1発振器出力からの発振器出力信号は、第2発振器出力からの第2発振器出力信号に比較して特定の出力期間からより少なく逸脱し、
第2発振器回路は、コンフィギュレーション入力を用いて、第1発振器出力信号と第2発振器出力信号間の比較についての比較器回路から得られた情報に基づいて第2発振器出力信号を調整するように構成されていることを特徴とする請求項49記載の装置。 - 比較器回路を備え、
前記比較器回路は、第1および第2比較器回路入力と、
第1および第2比較器入力に提供される信号の各周波数間の比較を示す情報を提供するように構成された周波数比較器と、
第1および第2比較器入力に提供される信号の各周波数間の比較を表す情報に基づいてデジタル調整信号を提供するように構成されている逐次近似レジスタ(SAR)ロジック回路を備えたことを特徴とする装置。 - SARロジック回路は、デジタル調整信号を発振器回路に提供するように構成され、デジタル調整信号はその発振周波数を変化させるために発振器回路によって使用されることを特徴とする請求項51記載の装置。
- 第1および第2比較器回路入力は、第1および第2発振器回路の出力に各々制御可能に接続可能であることを特徴とする請求項51または52のいずれか1項に記載の装置。
- 第2発振器回路は、コンフィギュレーション入力を用いて、第1および第2比較器入力に提供される信号の各周波数間の比較を表す情報に基づいて第2発振器出力信号を調整するように構成されていることを特徴とする請求項53記載の装置。
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