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公開番号2025060744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024224342,2023527078
出願日2024-12-19,2021-12-07
発明の名称外部発振器の制御及び較正
出願人アナログディヴァイスィズインク
代理人個人,個人,個人
主分類H03L 7/099 20060101AFI20250403BHJP(基本電子回路)
要約【課題】外部発振器の制御及び較正のための装置及び方法を提供する。
【解決手段】特定の実施形態では、電子発振器システムは、半導体ダイと、半導体ダイの外部にある制御可能発振器とを含む。制御可能発振器の発振周波数は、第1のバラクタ及び第2のバラクタによって調整される。半導体ダイは、第1のバラクタを制御することによって制御可能発振器に微調整を提供する位相ロックループ(PLL)と、第2のバラクタを制御することによって制御可能発振器に粗調整を提供する較正回路とを含む。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
電子発振器システムであって、
半導体ダイと、
前記半導体ダイの外部にある制御可能発振器と、
前記制御可能発振器の発振周波数を調整するように構成された第１のバラクタと、
前記制御可能発振器の前記発振周波数を調整するように構成された第２のバラクタと、を備え、
前記半導体ダイは、前記第１のバラクタを制御することによって前記制御可能発振器に微調整を提供するように構成された位相ロックループ（ＰＬＬ）と、前記第２のバラクタを制御することによって前記制御可能発振器に粗調整を提供するように構成された較正回路と、を備える、電子発振器システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記半導体ダイは、粗制御電圧を出力するように構成された粗調整電圧ピンを更に含み、前記電子発振器システムは、前記第２のバラクタのためのバラクタ制御電圧を生成するように前記粗制御電圧をスケーリングするように構成された粗調電圧スケーリング回路を更に備える、請求項１に記載の電子発振器システム。
【請求項３】
前記半導体ダイは、前記第２のバラクタを制御するための粗制御電圧を出力するように構成された粗調整電圧ピンと、較正デジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）と、較正充電ポンプとを備え、前記較正回路は、前記較正ＤＡＣが前記粗調整電圧ピンの電圧レベルを設定する第１モードと、前記較正充電ポンプが前記粗制御電圧の前記電圧レベルを設定する第２モードとで動作する、請求項１に記載の電子発振器システム。
【請求項４】
前記半導体ダイは、第１の相互コンダクタンス段及び第２の相互コンダクタンス段を更に備え、前記第１のモードでは、前記第１の相互コンダクタンス段及び前記第２の相互コンダクタンス段は直列に動作して、前記較正ＤＡＣによって設定された後の、前記粗調整電圧ピンの前記電圧レベルを調節し、前記第２のモードでは、前記第１の相互コンダクタンス段は、前記較正充電ポンプによって設定された後の、前記粗調整電圧ピンの前記電圧レベルを調節する、請求項３に記載の電子発振器システム。
【請求項５】
前記第１のモードでは、前記第１の相互コンダクタンス段は、前記第１のバラクタを制御するために、基準信号を、感知された微調電圧と比較することに基づいて、電流を生成し、前記第２の相互コンダクタンス段は、前記電流を受け取り、前記粗調整電圧ピンを駆動する、請求項４に記載の電子発振器システム。
【請求項６】
前記粗調整電圧ピンは、前記第２のバラクタを制御するためのものであり、前記較正回路からデジタルデータを受信する入力及び前記粗調整電圧ピンに接続された出力を有するデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）を更に含む、請求項１に記載の電子発振器システム。
【請求項７】
前記粗調整電圧ピンは、前記第２のバラクタを制御するためのものであり、プロセス電圧温度（ＰＶＴ）コードに基づいて前記粗調整電圧ピンを制御するための第１のＤＡＣと、前記較正回路によって感知された発振器電圧範囲に基づいて前記粗調整電圧ピンを制御するための第２のＤＡＣと、を更に含む、請求項１に記載の電子発振器システム。
【請求項８】
前記較正回路は、前記制御可能発振器のバイアスを制御することと、前記制御可能発振器の出力発振器信号を観察することとに基づいて、前記制御可能発振器の振幅を較正するように構成されている、請求項１に記載の電子発振器システム。
【請求項９】
前記較正回路は、前記ＰＬＬによって設定された調整電圧を上限閾値信号及び下限閾値信号と比較するように構成されている、請求項１に記載の電子発振器システム。
【請求項１０】
前記較正回路は、前記調整電圧を前記上限閾値信号と比較するための第１の比較器と、前記調整電圧を前記下限閾値信号と比較するための第２の比較器と、前記第１の比較器の出力及び前記第２の比較器の出力に基づいて制御されるカウンタと、前記比較器の出力を積分するように構成された積分器と、を更に含む、請求項９に記載の電子発振器システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
発明の実施形態は、電子システムに関し、より具体的には、外部発振器の制御及び較正に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）は、クロック生成及び分配、搬送波合成、及びデータ復旧などの電子及び通信用途で広く使用されている。ＶＣＯは、発振出力信号を生成する発振器コアと、発振器コアに、容量及び／又はインダクタンスなどの可変電気特性を呈する共振器（例えば、インダクタ－コンデンサタンク）と、を含むことができる。発振の周波数は、可変電気特性の値に少なくとも部分的に依存し、したがって、共振器を調整することが、出力信号の発振の周波数を制御する方法を提供する。
【０００３】
ＶＣＯは、位相ロックループ（ＰＬＬ）などの制御ループに含まれることができる。そのような制御ループは、ＶＣＯの入力制御電圧を所望の値に設定するためにフィードバックを使用することができる。
【発明の概要】
【０００４】
外部発振器の制御及び較正のための装置及び方法が提供される。特定の実施形態では、電子発振器システムは、半導体ダイと、半導体ダイの外部にある制御可能発振器と、を含む。制御可能発振器の発振周波数は、第１のバラクタ及び第２のバラクタによって調整される。半導体ダイは、第１のバラクタを制御することによって制御可能発振器に微調整を提供する位相ロックループ（ＰＬＬ）と、第２のバラクタを制御することによって制御可能発振器に粗調整を提供する較正回路と、を含む。
【０００５】
１つの態様では、電子発振器システムは、半導体ダイと、半導体ダイの外部にある制御可能発振器と、制御可能発振器の発振周波数を調整するように構成された第１のバラクタと、制御可能発振器の発振周波数を調整するように構成された第２のバラクタと、を含む。半導体ダイは、第１のバラクタを制御することによって制御可能発振器に微調整を提供するように構成された位相ロックループ（ＰＬＬ）と、第２のバラクタを制御することによって制御可能発振器に粗調整を提供するように構成された較正回路と、を含む。
【０００６】
別の態様では、電子発振器制御の方法が提供される。方法は、第１のバラクタを使用して制御可能発振器の発振周波数を調整することであって、制御可能発振器は半導体ダイの外部にある、調整すること、を含む。方法は、第２のバラクタを使用して制御可能発振器の発振周波数を調整することと、半導体ダイ上の位相ロックループ（ＰＬＬ）を使用して制御可能発振器に微調整を提供するように第１のバラクタを制御することと、半導体ダイの較正回路を使用して制御可能発振器に粗調整を提供するように第２のバラクタを制御することと、を更に含む。
【０００７】
別の態様では、無線周波数通信システムが提供される。無線周波数通信システムは、発振器信号によって制御されるミクサと、半導体ダイ、半導体ダイの外部にあって、発振器信号を出力するように構成された制御可能発振器、制御可能発振器の発振周波数を調整するように構成された第１のバラクタ、及び制御可能発振器の発振周波数を調整するように構成された第２のバラクタを含むローカル発振器と、を含む。半導体ダイは、第１のバラクタを制御することによって制御可能発振器に微調整を提供するように構成された位相ロックループ（ＰＬＬ）と、第２のバラクタを制御することによって制御可能発振器に粗調整を提供するように構成された較正回路と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
無線周波数（ＲＦ）通信システムの１つの実施形態の概略図である。
外部電圧制御可能発振器（ＶＣＯ）の調整の１つの実施例の概略図である。
外部ＶＣＯの調整の別の実施例の概略図である。
１つの実施形態による電子発振器システムの概略図である。
別の実施形態による電子発振器システムの概略図である。
１つの実施形態による外部ＶＣＯ追跡ループの概略図である。
別の実施形態による外部ＶＣＯ追跡ループの概略図である。
別の実施形態による外部ＶＣＯ追跡ループの概略図である。
別の実施形態による電子発振器システムの概略図である。
第１の粗較正モードで動作する半導体ダイを含む電子発振器システムの別の実施形態の概略図である。
第２の粗較正モードで動作する半導体ダイを含む電子発振器システムの別の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の実施形態の詳細な説明は、発明の特定の実施形態の様々な説明を提示する。しかしながら、発明は、数多くの異なる方法で具現化することができる。この説明では、図面が参照され、そこでは、同様の参照番号は、同一又は機能的に類似の要素を示し得る。図に示された要素は、必ずしも縮尺通りに描かれていないことが理解されよう。更に、特定の実施形態は、図面に示されたよりも多くの要素及び／又は図面に示された要素のサブセットを含むことができることが理解されよう。更に、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴の任意の好適な組み合わせを組み込むことができる。
【００１０】
外部制御可能発振器の制御及び較正が本明細書に提供される。特定の実施形態では、電子発振器システムは、半導体ダイと、半導体ダイの外部にある制御可能発振器（例えば、ＶＣＯ）と、を含む。制御可能発振器の発振周波数は、第１のバラクタ及び第２のバラクタによって調整される。半導体ダイは、第１のバラクタを制御することによって制御可能発振器に微調整を提供する位相ロックループ（ＰＬＬ）と、第２のバラクタを制御することによって制御可能発振器に粗調整を提供する較正回路と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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