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JP6538987B2 - Memoryless, common mode, low sensitivity and low pulling VCO - Google Patents

Memoryless, common mode, low sensitivity and low pulling VCO Download PDF

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JP6538987B2 JP2018535889A JP2018535889A JP6538987B2 JP 6538987 B2 JP6538987 B2 JP 6538987B2 JP 2018535889 A JP2018535889 A JP 2018535889A JP 2018535889 A JP2018535889 A JP 2018535889A JP 6538987 B2 JP6538987 B2 JP 6538987B2
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Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、2015年6月19日出願の「ACTIVE DEVICE WHICH HAS A HIGH BREAKDOWN VOLTAGE,IS MEMORY−LESS,TRAPS EVEN HARMONIC SIGNALS AND CIRCUITS USED THEREWITH(高い破壊電圧を有し、メモリレスであり、偶数高調波信号を捕捉する能動デバイスと、それとともに使用される回路)」という名称の米国特許出願第14/745,261号の一部継続出願であり、2015年1月6日出願の「VERY LOW PHASE NOISE,MEMORYLESS COMMON−MODE INSENSITIVE,AND LOW PULLING VCO WITH CAPACITOR BANKS AS TUNING(同調としてキャパシタバンクを用いた、超低位相雑音、メモリレス、コモンモード、低感度および低プリングVCO)」という名称の米国仮特許出願第62/100,397号の米国特許法第119条(e)項に基づく利益を主張し、これらの両方は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Cross-reference to related applications
[0001] The present application relates to ACTIVE DEVICE WHICH HAS A HIGH BREAK DOWN, IS MEMORY-LESS, TRAPS EVEN HARMONIC SIGNALS AND CIRCUITS USED THEREWITH (High breakdown voltage and memoryless, filed on June 19, 2015. U.S. patent application Ser. No. 14 / 745,261, entitled "Active Device for Capturing Even Harmonic Signals and Circuits Used With It", filed on Jan. 6, 2015. VERY LOW PHASE NOISE, MEMORYLESS COMMON-MODE INSENSITIVE, AND LOW PULLING VCO WITH CAPACITOR BANKS AS TUNING Ultra-low phase noise, memoryless, common mode, low sensitivity and low pulling VCOs) using capacitor banks as in US Patent Law Article 119 (e) of US Provisional Patent Application No. 62 / 100,397 Claims the benefits of which are both incorporated herein by reference in their entirety.

[0002]本発明は、一般にワイヤレスデバイスに関し、より詳細には、そのようなデバイスにおいて利用される電圧制御発振器に関する。   FIELD [0002] The present invention relates generally to wireless devices, and more particularly to voltage controlled oscillators utilized in such devices.

[0003]ワイヤレス製品が、モバイル(たとえば、ハンドセットのためのセルラーおよびWi−Fi)または非モバイル(たとえば、アクセスポイントおよびルータのためのWi−Fi)などの様々な環境において利用される。電圧制御発振器またはVCOは、それの発振周波数が電圧入力によって制御される電子発振器である。印加された入力電圧が、瞬時発振周波数を決定する。したがって、入力を制御するために印加される信号を変調することが、周波数変調(FM)または位相変調(PM)を生じ得る。VCOはまた、位相ロックループの一部であり得る。VCOは、そのような製品中の増幅器において、そこから受信または送信される信号を増幅するために、利用され得る。ワイヤレス製品の市場が発展するにつれて、より高い効率および線形性に対するより多くの需要とともに、モバイルおよび非モバイルネットワークにわたるより多くの帯域幅およびより多くのデータのニーズが一層増加している。したがって、これらのネットワークを介したそのようなデータの通信は、ますます困難になっている。たとえば、ネットワークが発展するにつれて帯域幅が上がるにつれて、同時に、信号コンスタレーションは、WiFi適用のための802.11ax規格のようにより高密度になる。その結果、VCOの帯域内および帯域外雑音が極めて重要になる。VCOプリングも主要な問題である。この事例は、組込みのための高出力増幅器の存在において、より重要である。さらに、従来のVCOアーキテクチャは、コアVCOの出力をセンタリングしてからコアに続くインバータチェーンを駆動するために、バッファに依存する。このバッファは、大きい電力を消費し、雑音および妨害問題の別の発生源である。   Wireless products are utilized in various environments such as mobile (eg, cellular and Wi-Fi for handsets) or non-mobile (eg, Wi-Fi for access points and routers). A voltage controlled oscillator or VCO is an electronic oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage input. The applied input voltage determines the instantaneous oscillation frequency. Thus, modulating the applied signal to control the input may result in frequency modulation (FM) or phase modulation (PM). The VCO may also be part of a phase locked loop. The VCO may be utilized in amplifiers in such products to amplify signals received or transmitted therefrom. As the market for wireless products evolves, the need for more bandwidth and more data across mobile and non-mobile networks is further increasing, with more demand for higher efficiency and linearity. Thus, the communication of such data through these networks is becoming increasingly difficult. For example, as bandwidth increases as the network evolves, at the same time, the signal constellation becomes more dense like the 802.11ax standard for WiFi applications. As a result, the in-band and out-of-band noise of the VCO becomes very important. VCO pulling is also a major issue. This case is more important in the presence of high power amplifiers for integration. Furthermore, conventional VCO architectures rely on buffers to center the output of the core VCO and then drive the inverter chain following the core. This buffer consumes a great deal of power and is another source of noise and jamming problems.

[0004]VCO同調範囲が、別の問題である。VCO同調範囲は、キャパシタバンクおよびそれの寄生要素の雑音により制限される。
[0005]本発明によるデバイスおよび回路が、そのようなニーズに対処する。
[0004] VCO tuning range is another issue. The VCO tuning range is limited by the noise of the capacitor bank and its parasitics.
[0005] Devices and circuits according to the present invention address such needs.

本願発明の一実施例は、例えば、メモリレス、コモンモード、低感度および低プリングVCOに関する。   One embodiment of the present invention relates, for example, to memoryless, common mode, low sensitivity and low pulling VCOs.

[0006]電圧制御発振器(VCO)とそれとともに利用される回路とが、開示される。第1の態様では、VCOは能動デバイスを含む。VCOは能動デバイスを備え、能動デバイスは、ドレインとゲートとバルクとを有するn形トランジスタおよびドレインとゲートとバルクとを有するp形トランジスタをさらに含む。n形トランジスタとp形トランジスタとは共通ソースを共有する。   [0006] A voltage controlled oscillator (VCO) and circuitry utilized therewith are disclosed. In a first aspect, the VCO comprises an active device. The VCO comprises an active device, which further comprises an n-type transistor having a drain, a gate and a bulk and a p-type transistor having a drain, a gate and a bulk. The n-type transistor and the p-type transistor share a common source.

[0007]能動デバイスは、n形トランジスタのゲートとp形トランジスタのゲートとの間に結合された第1のキャパシタと、n形トランジスタのドレインとp形トランジスタのドレインとの間に結合された第2のキャパシタと、n形トランジスタのバルクとp形トランジスタのバルクとの間に結合された第3のキャパシタとをさらに含む。   The active device comprises a first capacitor coupled between a gate of an n-type transistor and a gate of a p-type transistor, and a first capacitor coupled between a drain of the n-type transistor and a drain of the p-type transistor. And a third capacitor coupled between the bulk of the n-type transistor and the bulk of the p-type transistor.

[0008]差動電圧制御発振器(VCO)も開示される。差動VCOは、第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスを含む。第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスの各々は、ドレインとゲートとバルクとを有するn形トランジスタをさらに含む。第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスの各々は、ドレインとゲートとバルクとを有するp形トランジスタをも含む。n形トランジスタとp形トランジスタとは共通ソースを共有する。第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスの各々は、n形トランジスタのゲートとp形トランジスタのゲートとの間に結合された第1のキャパシタをも含む。第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスの各々は、n形トランジスタのドレインとp形トランジスタのドレインとの間に結合された第2のキャパシタをも含む。第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスの各々は、n形トランジスタのバルクとp形トランジスタのバルクとの間に結合された第3のキャパシタをさらに含む。差動VCOは、第1の能動デバイスのn形トランジスタのバルクから第2の能動デバイスの共有ソースまでの間に結合された、第4のキャパシタをも含む。差動VCOは、第1の能動デバイスのp形トランジスタのバルクから第2の能動デバイスのシャードソースまでの間に結合された、第5のキャパシタをも含む。タイル差動VCOは、第2の能動デバイスのバルクn形トランジスタから第1の能動デバイスの共有ソースまでの間に結合された、第6のキャパシタをも含む。差動VCOは、第2の能動デバイスのp形トランジスタのバルクから第1の能動デバイスの共有ソースまでの間に結合された、第7のキャパシタをも含む。差動VCOは、共通ゲート増幅器を形成するために共通ソースに結合された同調ブロックをも含む。差動VCOは、第1の能動デバイスのn形トランジスタのドレインと第2の能動デバイスのn形トランジスタのドレインとの間に結合された、少なくとも1つの第1の同調デバイスをも含む。差動VCOは、第1の能動デバイスのn形トランジスタおよびp形トランジスタのソースと第2の能動デバイスのn形トランジスタおよびp形トランジスタのソースとの間に結合された、少なくとも1つの第2の同調デバイスをも含む。最後に、差動VCOは、第1の能動デバイスのp形トランジスタのドレインと第2の第1の能動デバイスのp形トランジスタのドレインとの間に結合された、少なくとも1つの第3の同調デバイスを含み、差動VCOは、高い破壊電圧を有し、メモリレスであり、超低近遠位相雑音(close in and far phase noise)であり、電源および接地妨害に対して超低感度、したがって低プリングであり、偶数高調波信号を捕捉する。   [0008] A differential voltage controlled oscillator (VCO) is also disclosed. The differential VCO includes a first active device and a second active device. Each of the first and second active devices further includes an n-type transistor having a drain, a gate, and a bulk. Each of the first and second active devices also includes a p-type transistor having a drain, a gate and a bulk. The n-type transistor and the p-type transistor share a common source. Each of the first active device and the second active device also includes a first capacitor coupled between the gate of the n-type transistor and the gate of the p-type transistor. Each of the first active device and the second active device also includes a second capacitor coupled between the drain of the n-type transistor and the drain of the p-type transistor. Each of the first active device and the second active device further includes a third capacitor coupled between the bulk of the n-type transistor and the bulk of the p-type transistor. The differential VCO also includes a fourth capacitor coupled between the bulk of the n-type transistor of the first active device and the shared source of the second active device. The differential VCO also includes a fifth capacitor coupled between the bulk of the p-type transistor of the first active device and the shard source of the second active device. The tile differential VCO also includes a sixth capacitor coupled between the bulk n-type transistor of the second active device and the shared source of the first active device. The differential VCO also includes a seventh capacitor coupled between the bulk of the p-type transistor of the second active device and the shared source of the first active device. The differential VCO also includes a tuning block coupled to the common source to form a common gate amplifier. The differential VCO also includes at least one first tuning device coupled between the drain of the n-type transistor of the first active device and the drain of the n-type transistor of the second active device. The differential VCO is coupled between the sources of the n-type and p-type transistors of the first active device and the sources of the n-type and p-type transistors of the second active device. Also includes tuning devices. Finally, the differential VCO is coupled between the drain of the p-type transistor of the first active device and the drain of the p-type transistor of the second first active device, at least one third tuning device , The differential VCO has a high breakdown voltage, is memoryless, is very close in and far phase noise, is extremely Pull and capture even harmonic signals.

[0009]VCOは、共通ゲート増幅器を形成するために共通ソースに結合された同調ブロックと、VCOの全体的な容量を変更するために能動デバイスに結合された少なくとも1つの同調要素とを含む。VCOは、高い破壊電圧を有し、メモリレスであり、超低近遠位相雑音であり、電源および接地妨害に対して超低感度、したがって低プリングであり、偶数高調波信号を捕捉する。   [0009] The VCO includes a tuning block coupled to the common source to form a common gate amplifier, and at least one tuning element coupled to the active device to change the overall capacitance of the VCO. The VCO has high breakdown voltage, is memoryless, is very low near distal phase noise, is very low sensitivity to power and ground disturbances and thus low pulling, and captures even harmonic signals.

[0010]VCOは、n形デバイスおよびp形デバイスがそれぞれ、総電源電圧の一部分を受けるので、高い破壊電圧を有し、n形ゲートとp形ゲートとの間に結合されたゲート容量およびn形のバルクとp形のバルクとを結合するバルクキャパシタが、デバイスの重要なノードに結合されたコモンモード信号を捕捉するので、メモリレスであり、偶数高調波信号を捕捉する。また、n形とp形とのこの組合せは、AB級またはB級またはC級動作中に生成された偶数信号と奇数信号とを区別する。   [0010] The VCO has a high breakdown voltage since the n-type device and the p-type device respectively receive a portion of the total power supply voltage, and the gate capacitance and n coupled between the n-type gate and the p-type gate The bulk capacitor, which combines the bulk of the shape and the p-type, captures a common mode signal coupled to the key node of the device, so it is memoryless and captures even harmonic signals. Also, this combination of n-type and p-type distinguishes between even and odd signals generated during Class AB or Class B or Class C operation.

[0011]本発明によるシステムおよび方法が、電圧制御発振器(VCO)適用例について、増加された利得および正のフィードバックを取得するためにトランスフォーマと組み合わせられ得る増幅器回路を与える。得られたデバイスは、電源に関してセンタリングされた各共通ソースから出力信号がとられ得るので、バッファまたはメモリを必要とせず、したがって、従来のVCOよりも、サイズが小さく、少ない電力を使用する。   [0011] Systems and methods according to the present invention provide amplifier circuits that can be combined with transformers to obtain increased gain and positive feedback for voltage controlled oscillator (VCO) applications. The resulting device does not require a buffer or memory, since the output signal can be taken from each common source centered on the power supply, and thus is smaller in size and uses less power than a conventional VCO.

[0012]本発明による、電圧制御発振器内で利用される能動デバイスの概略図である。[0012] FIG. 1 is a schematic diagram of an active device utilized in a voltage controlled oscillator according to the present invention. [0013]図1Aに示された能動デバイスのブロック図である。[0013] FIG. 1B is a block diagram of the active device shown in FIG. 1A. [0014]本発明による、電圧制御発振器内で利用される差動能動デバイスの概略図である。[0014] FIG. 5 is a schematic diagram of a differential active device utilized in a voltage controlled oscillator according to the present invention. [0015]本発明による、電圧制御発振器内で利用される容量性同調要素を含む差動能動デバイスの概略図である。[0015] FIG. 5 is a schematic view of a differential active device including a capacitive tuning element utilized in a voltage controlled oscillator according to the invention. [0016]図1Dに示された差動能動デバイスのブロック図である。[0016] FIG. 5 is a block diagram of the differential active device shown in FIG. 1D. [0017]図2Aは、本発明による、同調ブロックの第1の実施形態である。[0018]図28は、本発明による、同調ブロックの第2の実施形態である。[0019]図2Cは、本発明による、同調ブロックの第3の実施形態である。[0017] FIG. 2A is a first embodiment of a tuning block according to the present invention. [0018] FIG. 28 is a second embodiment of a tuning block according to the present invention. [0019] FIG. 2C is a third embodiment of a tuning block according to the present invention. [0020]図3Aは、本発明による、共通ゲート増幅器のブロック図である。[0021]図38は、本発明による、組合せ共通ゲートおよび共通ソース増幅器のブロック図である。[0020] FIG. 3A is a block diagram of a common gate amplifier according to the present invention. [0021] FIG. 38 is a block diagram of a combined common gate and common source amplifier according to the present invention. [0022]本発明による、差動共通ゲート増幅器の第1の実施形態のブロック図である。[0022] FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a differential common gate amplifier according to the present invention. [0023]本発明による、差動共通ゲート増幅器の第2の実施形態のブロック図である。[0023] FIG. 7 is a block diagram of a second embodiment of a differential common gate amplifier according to the present invention. [0024]本発明による、差動組合せ共通ゲートおよび共通ソース増幅器の実施形態のブロック図である。[0024] FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a differential combination common gate and common source amplifier according to the invention. [0025]本発明による、シングルエンド電圧制御発振器(VCO)の実施形態のブロック図である。[0025] FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a single ended voltage controlled oscillator (VCO) according to the present invention. [0026]本発明による、共通ゲート、共通ソースの形態で配置された差動VCOの実施形態のブロック図である。[0026] FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of a differential VCO arranged in the form of a common gate, common source according to the present invention. [0027]本発明による、CG−CSのカスケードVCOの実施形態のブロック図である。[0027] FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a cascade VCO of CG-CS according to the present invention. [0028]本発明による、共通ゲートの形態で配置された差動VCOの実施形態のブロック図である。[0028] FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a differential VCO arranged in the form of a common gate according to the invention. [0029]本発明による、CGのカスケードVCOの実施形態のブロック図である。[0029] FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a cascaded VCO of CG according to the present invention. [0030]CGおよびCG−CS組合せのカスケードVCOの実施形態のブロック図である。[0030] FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a cascaded VCO with CG and CG-CS combination. [0031]本発明による、結合された誘導性差動同調ブロックに結合された2つの差動共通ゲート能動デバイスの図である。[0031] FIG. 7 is a diagram of two differential common gate active devices coupled to a coupled inductive differential tuning block in accordance with the present invention. [0032]本発明による、結合された誘導性差動同調ブロックに結合された3つの共通ゲート差動能動デバイスの図である。[0032] FIG. 6 is a diagram of three common gate differential active devices coupled to a coupled inductive differential tuning block in accordance with the present invention. [0033]本発明による、誘導性差動同調ブロックに結合された4つの差動共通ゲート能動デバイスの図である。[0033] FIG. 7 is a diagram of four differential common gate active devices coupled to an inductive differential tuning block in accordance with the present invention. [0034]本発明による、VCOにおけるループの前にドレイン電流が追加されるところを示す図である。[0034] FIG. 7 illustrates the addition of drain current before the loop in the VCO according to the present invention. [0035]本発明による、VCOにおけるループの後にドレイン電流が追加されるところを示す図である。[0035] FIG. 5 illustrates the addition of drain current after the loop in the VCO, according to the present invention.

[0036]本発明は、一般にワイヤレスデバイスに関し、より詳細には、そのようなデバイスにおいて利用される電圧制御発振器に関する。以下の説明は、当業者が本発明を製作および使用することを可能にするために提示され、特許出願およびそれの要件のコンテキストにおいて与えられる。好ましい実施形態への様々な変更および本明細書で説明される一般原理および特徴は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、本発明は、示される実施形態に限定されるものではなく、本明細書で説明される原理および特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。   The present invention relates generally to wireless devices, and more particularly to voltage controlled oscillators utilized in such devices. The following description is presented to enable any person skilled in the art to make and use the present invention, and is given in the context of patent applications and their requirements. Various modifications to the preferred embodiments and the general principles and features described herein will be readily apparent to those skilled in the art. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown, but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and features described herein.

[0037]図1Aは、本発明による、電圧制御発振器内で利用される能動デバイス100の概略図である。能動デバイスおよび増幅器回路内での能動デバイスの使用は、本出願の譲受人によって所有される、2015年6月19日出願のACTIVE DEVICE WHICH HAS A HIGH BREAKDOWN VOLTAGE,IS MEMORY−LESS,TRAPS EVEN HARMONIC SIGNALS AND CIRCUITS USED THEREWITH(高い破壊電圧を有し、メモリレスであり、偶数高調波信号を捕捉する能動デバイスと、それとともに使用される回路)という名称の同時係属中の米国出願において詳細に説明されている。能動デバイス100は、ゲート(gn)とドレイン(dn)とバルク(bn)とを含むn形トランジスタ102およびゲート(gp)とドレイン(dp)とバルク(bp)とを含むp形トランジスタ104を含む。n形トランジスタ102とp形トランジスタ104とは(1つまたは複数の)共通ソースを共有する。能動デバイス100は、gnとgpとの間に結合された第1のキャパシタ106と、dnとdpとの間に結合された第2のキャパシタ108と、bnとbpとの間に結合された第3のキャパシタ110とを含む。能動デバイス100は、AB級増幅器などのいくつかの増幅器とともに利用されるとき、4つの端末(ゲート、ドレイン、バルクおよびソース)による高い破壊電圧を有し、メモリレスであり、偶数高調波信号を捕捉する。   [0037] FIG. 1A is a schematic diagram of an active device 100 utilized in a voltage controlled oscillator according to the present invention. Active Devices and Use of Active Devices in Amplifier Circuits are owned by the assignee of the present application, ACTIVE DEVICE WHICH HAS A HIGH BREAK DOWN, filed on June 19, 2015, IS MEMORY-LESS, TRAPS EVEN HARMONIC SIGNALS And described in detail in the co-pending US application entitled AND CIRCUITS USED THEREWITH (Active Device with High Breakdown Voltage, Memoryless, and Active Device for Capturing Even Harmonic Signals and Circuits Used With It) There is. Active device 100 includes an n-type transistor 102 including a gate (gn), a drain (dn) and a bulk (bn), and a p-type transistor 104 including a gate (gp), a drain (dp) and a bulk (bp). . The n-type transistor 102 and the p-type transistor 104 share one or more common sources. Active device 100 includes a first capacitor 106 coupled between gn and gp, a second capacitor 108 coupled between dn and dp, and a second capacitor coupled between bn and bp. And three capacitors 110. Active device 100, when used with some amplifiers such as class AB amplifiers, has high breakdown voltages due to four terminals (gate, drain, bulk and source), is memoryless and has even harmonics Capture

[0038]図1Bは、図1Aに示された能動デバイス100のブロック図である。n形トランジスタ102は、NPNバイポーラ、またはGaAsからの任意の他の能動要素であり得る。p形トランジスタ104は、PNPバイポーラ、またはGaAsからの任意の他の能動相補であり得る。n形トランジスタ102は、カスケードNMOS回路によってさらに保護され得る。p形トランジスタ104は、カスケードPMOS回路によってさらに保護され得るキャパシタ106は可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。キャパシタ106はさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。キャパシタ108は可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。キャパシタ108はさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。キャパシタ110は可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。キャパシタ110はさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。   [0038] FIG. 1B is a block diagram of the active device 100 shown in FIG. 1A. The n-type transistor 102 can be an NPN bipolar or any other active element from GaAs. P-type transistor 104 may be PNP bipolar or any other active complement from GaAs. The n-type transistor 102 may be further protected by a cascaded NMOS circuit. The p-type transistor 104 may be a variable capacitor, which may be further protected by a cascaded PMOS circuit, which may comprise a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. Capacitor 106 may be further divided into N capacitors with any series element. The capacitor 108 may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. Capacitor 108 can be further divided into N capacitors with any series element. Capacitor 110 may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. Capacitor 110 can be further divided into N capacitors with any series element.

[0039]より多くのキャパシタが、dnからgnまでに、dnからgpまでに、dpからgpまでに、dpからgnまでに結合され得る(寄生または非寄生)。これらのキャパシタは可変であり、およびあるいは、インダクタ、抵抗器、トランスフォーマなどの直列受動または能動要素を有することがある。ノードgpは、バイアスネットワークに接続することができる。このバイアスネットワークは、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、トランスフォーマ、およびそれらの任意の組合せなど、任意の受動を含むことができる。バイアスは、任意の能動要素をも含むことができる。   [0039] More capacitors may be coupled from dn to gn, from dn to gp, from dp to gp, from dp to gn (parasitic or non-parasitic). These capacitors are variable and / or may have series passive or active elements such as inductors, resistors, transformers and the like. Node gp can be connected to a bias network. The bias network can include any passive, such as resistors, capacitors, inductors, transformers, and any combination thereof. The bias can also include any active element.

[0040]n形およびp形の両方またはいずれか一方のためにカスケードトランジスタを使用する場合、キャパシタ110と同様にカスケードn形のドレインをカスケードp形のドレインに接続するために、追加のキャパシタが必要とされ得る。また、カスケードn形のバルクをカスケードp形のバルクに結合するキャパシタは、キャパシタ108と同様であり得る。さらに、キャパシタが、キャパシタ106と同様に、カスケードn形のゲートからカスケードp形のゲートまでに接続され得る。   [0040] When using cascaded transistors for n-type and / or p-type, an additional capacitor is required to connect the cascade n-type drain to the cascade p-type drain as well as capacitor 110. May be required. Also, the capacitor that couples the cascade n-type bulk to the cascade p-type bulk may be similar to the capacitor 108. Furthermore, capacitors may be connected from the cascade n-type gate to the cascade p-type gate, similar to the capacitor 106.

[0041]図1Cは、本発明による、電圧制御発振器内で利用される差動能動デバイス150の概略図である。差動能動デバイス150は、差動様式で結合された第1の能動デバイス100および第2の能動デバイス100を含む。差動能動デバイスは、それぞれのトランジスタ102およびトランジスタ104のバルクからソースまでに結合された、両方の能動デバイス100中のキャパシタ190およびキャパシタ192を含む。キャパシタ190および192は、共通ゲート能動デバイス150の高い周波数における線形性、安定性および自己利得を改善する。n形デバイスの共通ゲートをp形デバイスの共通ゲートに接続するキャパシタ106は、VCOプリングおよびメモリ効果に関係する問題を改善するためであるように、電源、接地および(AB級、B級、C級...モードを入力するVCOまたは増幅器によって)自己生成された偶数高調波からコモンモード信号を捕捉することができる。   [0041] FIG. 1C is a schematic diagram of a differential active device 150 utilized in a voltage controlled oscillator according to the present invention. Differential active device 150 includes a first active device 100 and a second active device 100 coupled in a differential manner. The differential active devices include capacitors 190 and 192 in both active devices 100 coupled from the bulk to the source of the respective transistors 102 and 104. Capacitors 190 and 192 improve the high frequency linearity, stability and self gain of common gate active device 150. Capacitor 106, which connects the common gate of an n-type device to the common gate of a p-type device, is a power supply, ground and (class AB, class B, C, etc. Common mode signals can be captured from self-generated even harmonics (by VCOs or amplifiers that input class ... mode).

[0042]n形デバイスのバルクをp形デバイスのバルクに接続するキャパシタ108は、VCOまたは増幅器のAB級、B級、C級...アクションによって生成された偶数高調波のための経路を与える。また、バルクノードに対して電源または接地雑音からのフィルタ処理を行い、VCOプリングまたはメモリ効果に関係する問題を改善する。   [0042] A capacitor 108 connecting the bulk of the n-type device to the bulk of the p-type device is a class AB, class B, class C,. . . Provides a path for even harmonics generated by the action. Also, bulk nodes are filtered from power or ground noise to ameliorate the problems associated with VCO pulling or memory effects.

[0043]図1Dは、本発明による、電圧制御発振器内で利用される容量性同調要素194a、194bおよび196を含む差動能動デバイス151の概略図である。差動能動デバイス151は、図1Cの差動能動デバイスと同様に含む。同調要素194aおよび194bは、能動デバイス100のドレイン間に結合され、デバイス151の粗同調調整を行う。同調要素196は、能動デバイス100のソース間に結合され、デバイス151の微同調調整を行う。同調要素194a、194bおよび196は、デバイス151の(図示されないが、場合によっては明らかである、寄生キャパシタンスを含む)実効キャパシタンスを変化させるために利用される。これは、VCO構造全体の中心周波数を変更することができる。同調要素194aは可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。同調要素194aはさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。同調要素194bは可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。同調要素194bはさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。キャパシタ110は可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。キャパシタ110はさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。   [0043] FIG. 1D is a schematic diagram of a differential active device 151 including capacitive tuning elements 194a, 194b and 196 utilized in a voltage controlled oscillator according to the present invention. Differential active device 151 is similar to the differential active device of FIG. 1C. Tuning elements 194 a and 194 b are coupled between the drains of active device 100 to provide coarse tuning adjustment of device 151. The tuning element 196 is coupled between the sources of the active device 100 to provide fine tuning adjustment of the device 151. The tuning elements 194a, 194b and 196 are utilized to change the effective capacitance (not shown but possibly apparent, including parasitic capacitances) of the device 151. This can change the center frequency of the entire VCO structure. The tuning element 194a may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. The tuning element 194a can be further divided into N capacitors with any series element. The tuning element 194b may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. The tuning element 194b can be further divided into N capacitors with any series element. Capacitor 110 may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. Capacitor 110 can be further divided into N capacitors with any series element.

[0044]図1Eは、図1Dに示された差動能動デバイスのブロック図である。図1Aと同様に、能動デバイスの各々では、n形トランジスタ102は、NPNバイポーラ、またはGaAsからの任意の他の能動要素であり得る。p形トランジスタ104は、PNPバイポーラ、またはGaAsからの任意の他の能動相補であり得る。n形トランジスタ102は、カスケードNMOSまたはNPN回路によってさらに保護され得る。p形トランジスタ104は、カスケードPMOSまたはPNP回路によってさらに保護され得る。キャパシタ106は可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。キャパシタ106はさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。キャパシタ108は可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。キャパシタ108はさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。キャパシタ110は可変キャパシタであり得、それは、直列抵抗器およびまたは直列インダクタを有することができ、すべてが可変である。キャパシタ110はさらに、任意の直列要素をもつN個のキャパシタに分割され得る。   [0044] FIG. 1E is a block diagram of the differential active device shown in FIG. 1D. Similar to FIG. 1A, in each of the active devices, n-type transistor 102 may be an NPN bipolar or any other active element from GaAs. P-type transistor 104 may be PNP bipolar or any other active complement from GaAs. The n-type transistor 102 can be further protected by a cascaded NMOS or NPN circuit. The p-type transistor 104 may be further protected by a cascaded PMOS or PNP circuit. The capacitor 106 may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. Capacitor 106 may be further divided into N capacitors with any series element. The capacitor 108 may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. Capacitor 108 can be further divided into N capacitors with any series element. Capacitor 110 may be a variable capacitor, which may have a series resistor and / or a series inductor, all of which are variable. Capacitor 110 can be further divided into N capacitors with any series element.

[0045]より多くのキャパシタが、dnからgnまでに、dnからgpまでに、dpからgpまでに、dpからgnまでに結合され得る(寄生または非寄生)。これらのキャパシタは可変であり、およびあるいは、インダクタ、抵抗器、トランスフォーマなどの直列受動または能動要素を有することがある。ノードgpは、バイアスネットワークに接続することができる。このバイアスネットワークは、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、トランスフォーマ、およびそれらの任意の組合せなど、任意の受動を含むことができる。バイアスは、任意の能動要素をも含むことができる。   [0045] More capacitors may be coupled from dn to gn, from dn to gp, from dp to gp, from dp to gn (parasitic or non-parasitic). These capacitors are variable and / or may have series passive or active elements such as inductors, resistors, transformers and the like. Node gp can be connected to a bias network. The bias network can include any passive, such as resistors, capacitors, inductors, transformers, and any combination thereof. The bias can also include any active element.

[0046]n形およびp形の両方またはいずれか一方のためにカスケードトランジスタを使用する場合、キャパシタ110と同様にカスケードn形のドレインをカスケードp形のドレインに接続するために、追加のキャパシタが必要とされ得る。また、カスケードn形のバルクをカスケードp形のバルクに結合するキャパシタは、キャパシタ108と同様であり得る。さらに、キャパシタが、キャパシタ106と同様に、カスケードn形のゲートからカスケードp形のゲートまでに接続され得る。   [0046] When using cascaded transistors for n-type and / or p-type, an additional capacitor is needed to connect the cascade n-type drain to the cascade p-type drain as well as capacitor 110. May be required. Also, the capacitor that couples the cascade n-type bulk to the cascade p-type bulk may be similar to the capacitor 108. Furthermore, capacitors may be connected from the cascade n-type gate to the cascade p-type gate, similar to the capacitor 106.

[0047]図1A中の能動デバイス100あるいは図1Cおよび図1Dの差動能動デバイス150または差動能動デバイス151がそれぞれ、AB級またはB級またはC級またはD級あるいはA級を除く任意の他の級で駆動される場合、能動デバイス151は、dnノードおよびdpノードを通って流れる偶数および奇数高調波出力電流を生成する。能動デバイス151は、主要な信号または第3高調波などの奇数高調波の場合、ノードdnおよびノードdpにおいて同様の方向の電流フローを生成することによって、偶数高調波と奇数高調波とを区別することができる。しかしながら、能動デバイス100は、第2、第4、第5などの偶数高調波の場合、ノードdnおよびノードdpにおいて反対方向の電流を生成することになる。また、キャパシタ110、108および106によって生じるフィルタ処理アクションが、dnノードおよびdpノードを通って流れる偶数高調波の大きさに影響を及ぼすことになる。   [0047] Active device 100 in FIG. 1A or differential active device 150 or differential active device 151 in FIGS. 1C and 1D are any other than class AB or class B or class C or class D or class A, respectively. Active device 151 generates even and odd harmonic output currents flowing through the dn and dp nodes. Active device 151 distinguishes between even and odd harmonics by generating current flow in similar directions at node dn and node dp for odd signals such as the main signal or third harmonic. be able to. However, active device 100 will generate currents in opposite directions at node dn and node dp for the second, fourth, fifth, etc. even harmonics. Also, the filtering action produced by capacitors 110, 108 and 106 will affect the magnitude of the even harmonics flowing through the dn and dp nodes.

[0048]図2Aは、本発明による、同調ブロック200の第1の実施形態である。シングルエンド同調ブロック200は、2つの入力、dnおよびdpと、1つの出力、sと、電圧供給(vdd)と、接地(gnd)とを含む。電流の形態での入力信号が、それぞれl_in_nおよびl_in_pとして、ノードdnおよびノードdpに与えられ得る。いずれかに限定されないが、受動的な、インダクタ、キャパシタ、抵抗器およびトランスフォーマのすべてまたは数個の組合せを含むことができる同調ブロック200は、以下の条件、すなわちl_s>l_in_n+l_in_pである場合、l_in_nおよびl_in_pを受信し、ノードSにおける出力電流、l_sを与える機能を有する。同調ブロック200は、電力にかかわらず線形出力信号を与えるために利用される。同調ブロック200と能動デバイス100の組合せが、共通ゲート増幅器を形成する。   [0048] FIG. 2A is a first embodiment of a tuning block 200 according to the present invention. Single-ended tuning block 200 includes two inputs, dn and dp, one output, s, voltage supply (vdd) and ground (gnd). Input signals in the form of current may be provided to node dn and node dp as l_in_n and l_in_p, respectively. The tuning block 200, which can include all or some combination of passive, inductor, capacitor, resistor and transformer, but not limited to either, l_in_n and l_in_n and l_in_n + l_in_p if It has a function of receiving l_in_p and providing an output current at the node S, l_s. The tuning block 200 is utilized to provide a linear output signal regardless of power. The combination of tuning block 200 and active device 100 forms a common gate amplifier.

[0049]図3Aは、本発明による、シングルエンド共通ゲート増幅器のブロック図である。共通ゲート増幅器は、同調ブロック200に結合された能動デバイス100を備える。この実施形態では、同調ブロック200からの電流l_sが、能動デバイス100のソース接続、Sに与えられる。デバイス100の共通ゲートアクションにより、電流l_sは、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_nとしてdnに向けられ、他の部分は出力電流l_out_pとしてdpに向けられる。能動デバイス100のゲートgnおよびゲートgpは、バイアスラインに結合される。(信号が、gnおよびgpに印加されない)。バルクノードbnおよびバルクノードbpも、それらのそれぞれのバイアスラインに結合される。   [0049] FIG. 3A is a block diagram of a single ended common gate amplifier according to the present invention. The common gate amplifier comprises an active device 100 coupled to a tuning block 200. In this embodiment, the current l_s from the tuning block 200 is provided to the source connection, S, of the active device 100. The common gating action of the device 100 causes the current l_s to split, part of which is directed to dn as the output current l_out_n and the other part to dp as the output current l_out_p. The gate gn and gate gp of the active device 100 are coupled to the bias line. (Signal not applied to gn and gp). Bulk node bn and bulk node bp are also coupled to their respective bias lines.

[0050]能動デバイス100がAB級、B級、C級、D級およびF級モード下で動作している場合、他の偶数および奇数高調波電流が、能動デバイス100の内部に生じる。これらの電流は、dnおよびdpのほうへ向けられる。AM(振幅変調された)電流および第2高調波などの偶数高調波の場合、dnを通る電流フローの方向とdpを通る電流フローの方向は、反対である。しかしながら、主要な信号電流および第3高調波など、奇数高調波の場合、dnを通る出力電流の方向とdpを通る出力電流の方向は、同じである。   When the active device 100 is operating in class AB, class B, C, class D and class F modes, other even and odd harmonic currents are generated inside the active device 100. These currents are directed towards dn and dp. For even harmonics, such as AM (amplitude modulated) current and second harmonic, the direction of current flow through dn and the direction of current flow through dp are opposite. However, for odd harmonics, such as the main signal current and the third harmonic, the direction of the output current through dn and the direction of the output current through dp are the same.

[0051]図28は、本発明による、同調ブロック200’の第2の実施形態である。シングルエンド同調ブロック200’は、2つの入力、dnおよびdpと、3つの出力、s、gnおよびgpとを含む。シングルエンド同調ブロック200’は、電源(vdd)と、接地(gnd)とを有する。電流の形態での入力信号が、l_in_nとl_in_pとをそれぞれ用いてノードdnとノードdpとに挿入される。いずれかに限定されないが、受動的な、インダクタ、キャパシタ、抵抗器およびトランスフォーマのすべてまたは数個の組合せを含むことができる同調ブロック200’は、以下の条件、すなわち、l_s>l_in_n+l_in_pである場合、l_in_nおよびl_in_pを受信し、ノードSにおける出力電流、l_sを与える機能を有する。出力gpおよびgnは、能動デバイス100のgnノードおよびgpノードを駆動することになる電圧である。図38に示されているように、同調ブロック200’を能動デバイス100と組み合わせることが、共通ゲート/共通ソース増幅器アクションを形成する。   [0051] FIG. 28 is a second embodiment of a tuning block 200 'in accordance with the present invention. Single-ended tuning block 200 'includes two inputs, dn and dp, and three outputs, s, gn and gp. The single-ended tuning block 200 'has a power supply (vdd) and a ground (gnd). An input signal in the form of a current is inserted into node dn and node dp using l_in_n and l_in_p respectively. A tuning block 200 'that can include all or some combination of passive, inductor, capacitor, resistor and transformer, but not limited to any, where the following conditions, ie, l_s> l_in_n + l_in_p It has a function of receiving l_in_n and l_in_p and providing an output current at the node S, l_s. The outputs gp and gn are voltages that will drive the gn and gp nodes of the active device 100. As shown in FIG. 38, combining tuning block 200 'with active device 100 forms a common gate / common source amplifier action.

[0052]さらに、同調ブロック200’は、ゲート情報gnおよびgpのみを送り、Sノードにおける情報を送らないことがある。この場合、Sノードは、接地されるか、あるいは抵抗器、キャパシタ、インダクタ、トランスフォーマなどの受動デバイス、または能動デバイス、またはすべてに結合され得る。同調ブロック200’と能動デバイス100との組合せは、この特定の場合に、共通ソース増幅器を形成する。   [0052] Further, tuning block 200 'may send only gating information gn and gp and not sending information at S nodes. In this case, the S node may be grounded or coupled to passive devices such as resistors, capacitors, inductors, transformers, or active devices, or all. The combination of tuning block 200 'and active device 100 forms a common source amplifier in this particular case.

[0053]図38は、本発明による、シングルエンド形式での組合せ共通ゲートおよび共通ソース増幅器のブロック図である。共通ゲートおよび共通ソース増幅器は、同調ブロック200’に結合された能動デバイス100を備える。この実施形態では、同調ブロック200’からの電流l_sは、能動デバイス100のソース接続、Sに与えられる。ノードsに入る電流のためのデバイスの共通ゲートアクションにより、電流l_sは、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_nとしてdnに向けられ、他の部分は出力電流l_out_pとしてdpに向けられる。能動デバイス100のゲートgnおよびゲートgpは、バイアスラインに結合され、ならびに同調ブロックの出力ノードgnおよびgpによって駆動される。バルクノードbnおよびバルクノードbpも、それらのそれぞれのバイアスラインに結合される。ノードgnおよびノードgpはさらに、主要な信号から絶縁されるそれらのそれぞれのバイアスに接続され得る。   [0053] FIG. 38 is a block diagram of a combined common gate and common source amplifier in single-ended form according to the present invention. The common gate and common source amplifier comprises an active device 100 coupled to the tuning block 200 '. In this embodiment, the current l_s from the tuning block 200 ′ is provided to the source connection, S, of the active device 100. The common gating action of the device for the current entering node s causes the current l_s to split up, part of it being directed to dn as output current l_out_n and the other part being directed to dp as output current l_out_p. Gate gn and gate gp of active device 100 are coupled to the bias line and are driven by output nodes gn and gp of the tuning block. Bulk node bn and bulk node bp are also coupled to their respective bias lines. Node gn and node gp may be further connected to their respective biases isolated from the main signal.

[0054]図4Aは、本発明による、差動共通ゲート増幅器400の第1の実施形態のブロック図である。増幅器400は、第1の能動デバイス151および第2の能動デバイス151に結合された差動同調ブロック200を備える。差動同調ブロック200は、4つの入力、dn_in+、dp_in+およびdn_in−、dp_in−と、2つの出力、s S+およびs−とを備える。電源(vdd)および接地(gnd)が与えられる。電流の形態での入力信号が、l_in_n+、l_in_p−およびl_in_n−およびl_in_p−として、それぞれノードdn_in+、ノードdp_in+およびノードdn_in−、ノードdp_in−に挿入される。いずれかに限定されないが、受動的な、インダクタ、キャパシタ、抵抗器およびトランスフォーマのすべてまたは数個の組合せを含むことができる同調ブロック200は、以下の条件、すなわちl_s+>(l_in_n+)+(l_in_p+)およびl_s−>(l_in_n−)+(l_in_p−)である場合、l_in_n+、l_in_p+およびl_in_n−、l_in_p−を受信し、それらをそれぞれ、ノードS+およびノードS−における出力電流l_s+およびl_s−として処理する機能を有する。   [0054] FIG. 4A is a block diagram of a first embodiment of a differential common gate amplifier 400 according to the present invention. Amplifier 400 comprises a differential tuning block 200 coupled to a first active device 151 and a second active device 151. The differential tuning block 200 comprises four inputs, dn_in +, dp_in + and dn_in-, dp_in-, and two outputs, ss + and s-. Power (vdd) and ground (gnd) are provided. Input signals in the form of current are inserted as l_in_n +, l_in_p- and l_in_n- and l_in_p- to node dn_in +, node dp_in + and node dn_in-, node dp_in- respectively. The tuning block 200, which can include all or some combination of passive, inductor, capacitor, resistor and transformer, but not limited to any of the following conditions: l_s +> (l_in_n +) + (l_in_p +) And l_s-> (l_in_n-) + (l_in_p-), receive l_in_n +, l_in_p + and l_in_n-, l_in_p- and treat them as output currents l_s + and l_s- at node S + and node S- respectively It has a function.

[0055]この実施形態では、同調ブロック200からの電流l_sが、能動デバイス+151のソース接続、Sに与えられる。デバイス151+の共通ゲートアクションにより、電流l_sは、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_nとしてdnに向けられ、他の部分は出力電流l_out_pとしてdpに向けられる。能動デバイスのゲートgnおよびゲートgpは、バイアスラインに結合される。(信号が、gnおよびgpに印加されない)。バルクノードbnおよびバルクノードbpも、それらのそれぞれのバイアスラインに結合される。   [0055] In this embodiment, the current l_s from the tuning block 200 is provided to the source connection, S, of the active device +151. The common gate action of device 151+ causes current l_s to split, part of which is directed to dn as output current l_out_n and the other part is directed to dp as output current l_out_p. The gate gn and gate gp of the active device are coupled to the bias line. (Signal not applied to gn and gp). Bulk node bn and bulk node bp are also coupled to their respective bias lines.

[0056]同様に、この実施形態では、同調ブロック200からの電流l_sが、能動デバイス151−のソース接続、Sに与えられる。デバイス151−の共通ゲートアクションにより、電流l_sは、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_nとしてdnに向けられ、他の部分は出力電流l_out_pとしてdpに向けられる。能動デバイスのゲートgnおよびゲートgpは、バイアスラインに結合される。(信号が、gnおよびgpに印加されない)。バルクノードbnおよびバルクノードbpも、それらのそれぞれのバイアスラインに結合される。   Similarly, in this embodiment, the current l_s from the tuning block 200 is provided to the source connection, S, of the active device 151−. The common gate action of device 151-causes current l_s to split, part of which is directed to dn as output current l_out_n and the other part is directed to dp as output current l_out_p. The gate gn and gate gp of the active device are coupled to the bias line. (Signal not applied to gn and gp). Bulk node bn and bulk node bp are also coupled to their respective bias lines.

[0057]任意の数のキャパシタまたは可変キャパシタが、同調ブロック200の入力の+ノードと−ノードとの間に結合され得る。同様に、任意の数のキャパシタまたは可変キャパシタが、能動デバイス+151および能動デバイス−151の入力および出力までの入力、出力、ゲート、バルクの+ノードと−ノードとの間に接続することができる。たとえば、相互キャパシタまたは可変キャパシタが、dn+とdn−との間、dp+とdp−との間、dn−とdp+との間、dn+とdp−との間、およびまたはそれらの任意の組合せに結合され得る。また、これらのキャパシタまたは可変キャパシタは、本発明に影響を及ぼさずまたは本発明を改変しない、直列抵抗器または直列インダクタンスまたは並列抵抗器または並列インダクタを含むことができる。   [0057] Any number of capacitors or variable capacitors may be coupled between the + and-nodes of the input of tuning block 200. Similarly, any number of capacitors or variable capacitors can be connected between the inputs to the inputs and outputs of active device + 151 and active device 151-output, gate, bulk + and-nodes. For example, mutual capacitors or variable capacitors may be coupled between dn + and dn−, between dp + and dp−, between dn− and dp +, between dn + and dp−, and / or any combination thereof It can be done. Also, these capacitors or variable capacitors can include series resistors or series inductances or parallel resistors or parallel inductors that do not affect or modify the present invention.

[0058]図48は、本発明による、差動共通ゲート増幅器の第2の実施形態のブロック図である。増幅器400は、第1の能動デバイス151および第2の能動デバイス151に結合された差動同調ブロック200を備える。差動同調ブロック200は、4つの入力、dn_in+、dp_in+およびdn_in−、dp_in−と、2つの出力、s S+およびs−とを備える。電源(vdd)および接地(gnd)が与えられる。電流の形態での入力信号が、l_in_n+、l_in_p−およびl_in_n−およびl_in_p−として、それぞれノードdn_in+、ノードdp_in+およびノードdn_in−、ノードdp_in−に挿入される。左側にある電源vdd、および右側にgnd。いずれかに限定されないが、受動的な、インダクタ、キャパシタ、抵抗器およびトランスフォーマのすべてまたは数個の組合せを含むことができる同調ブロック200は、以下の条件、すなわちl_s+>(l_in_n+)+(l_in_p+)およびl_s−>(l_in_n−)+(l_in_p−)である場合、l_in_n+、l_in_p+およびl_in_n−、l_in_p−を受信し、それらをそれぞれ、ノードS+およびノードS−における出力電流l_s+およびl_s−として処理する機能を有する。   [0058] FIG. 48 is a block diagram of a second embodiment of a differential common gate amplifier according to the present invention. Amplifier 400 comprises a differential tuning block 200 coupled to a first active device 151 and a second active device 151. The differential tuning block 200 comprises four inputs, dn_in +, dp_in + and dn_in-, dp_in-, and two outputs, ss + and s-. Power (vdd) and ground (gnd) are provided. Input signals in the form of current are inserted as l_in_n +, l_in_p- and l_in_n- and l_in_p- to node dn_in +, node dp_in + and node dn_in-, node dp_in- respectively. Power supply vdd on the left, and gnd on the right. The tuning block 200, which can include all or some combination of passive, inductor, capacitor, resistor and transformer, but not limited to any of the following conditions: l_s +> (l_in_n +) + (l_in_p +) And l_s-> (l_in_n-) + (l_in_p-), receive l_in_n +, l_in_p + and l_in_n-, l_in_p- and treat them as output currents l_s + and l_s- at node S + and node S- respectively It has a function.

[0059]この実施形態では、同調ブロック200からの電流l_sが、能動デバイス+151のソース接続、Sに与えられる。デバイス151+の共通ゲートアクションにより、電流l_sは、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_nとしてdnに向けられ、他の部分は出力電流l_out_pとしてdpに向けられる。能動デバイスのゲートgnおよびゲートgpは、+側と−側との間に仮想接地を形成するバイアスラインに結合される(信号差動信号が、gnおよびgpに印加されない)。バルクノードbnおよびバルクノードbpも、それらのそれぞれのバイアスラインに結合される。   [0059] In this embodiment, the current l_s from the tuning block 200 is provided to the source connection, S, of the active device +151. The common gate action of device 151+ causes current l_s to split, part of which is directed to dn as output current l_out_n and the other part is directed to dp as output current l_out_p. The gate gn and gate gp of the active device are coupled to a bias line which forms a virtual ground between the positive and negative sides (signal differential signals are not applied to gn and gp). Bulk node bn and bulk node bp are also coupled to their respective bias lines.

[0060]同様に、この実施形態では、同調ブロック200からの電流l_sが、能動デバイス151−のソース接続、Sに与えられる。デバイス151−の共通ゲートアクションにより、電流l_sは、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_nとしてdnに向けられ、他の部分は出力電流l_out_pとしてdpに向けられるゲートgn−は、仮想接地を形成するためにゲートgn+に結合され、それらは共通バイアス電圧、vbias_nを共有する。同様に、gp−とgp+とは、仮想接地を形成するために互いに結合され、それらは共通バイアス電圧、bias_pを共有する。バルクノードbn−およびバルクノードbp−も、それらのそれぞれのバイアスラインに結合される。   [0060] Similarly, in this embodiment, the current l_s from the tuning block 200 is provided to the source connection, S, of the active device 151-. The common gate action of the device 151-causes the current l_s to split up, part of which is directed to dn as the output current l_out_n and the other part to dp as the output current l_out_p. Are coupled to gate gn + to form a common bias voltage, vbias_n. Similarly, gp- and gp + are coupled together to form a virtual ground, which share a common bias voltage, bias_p. Bulk node bn- and bulk node bp- are also coupled to their respective bias lines.

[0061]任意の数のキャパシタまたは可変キャパシタが、同調ブロック200の入力および出力の+ノードと−ノードとの間に結合され得る。同様に、任意の数のキャパシタまたは可変キャパシタが、能動デバイス+151および能動デバイス−151の入力および出力、ゲート、バルクおよびソースの+ノードと−ノードとの間に接続することができる。たとえば、相互キャパシタまたは可変キャパシタが、dn+とdn−との間、dp+とdp−との間、dn−とdp+との間、dn+とdp−との間、またはそれらの任意の組合せに結合され得る。また、これらのキャパシタまたは可変キャパシタは、本発明に影響を及ぼさずまたは本発明を改変しない、直列抵抗器または直列インダクタンスまたは並列抵抗器または並列インダクタを含むことができる。   [0061] Any number of capacitors or variable capacitors may be coupled between the + and-nodes of the input and output of tuning block 200. Similarly, any number of capacitors or variable capacitors can be connected between the + and-nodes of the input and output, gate, bulk and source of active device + 151 and active device 151. For example, mutual capacitors or variable capacitors may be coupled between dn + and dn−, between dp + and dp−, between dn− and dp +, between dn + and dp−, or any combination thereof obtain. Also, these capacitors or variable capacitors can include series resistors or series inductances or parallel resistors or parallel inductors that do not affect or modify the present invention.

[0062]図4Cは、本発明による、差動組合せ共通ゲートおよび共通ソース増幅器の実施形態のブロック図である。増幅器400は、第1の能動デバイス151および第2の能動デバイス151に結合された差動同調ブロック200を備える。差動同調ブロック200は、4つの入力、n+、p+およびn−、d−と、6つの出力、S+、s−、gn+、gn−、gp+、gp−とを備える。また、ノードdn+、dn−、dp+およびdp−に給電している能動デバイスの必要とされるバイアシングのために、電源vddおよびgndが与えられる。   [0062] FIG. 4C is a block diagram of an embodiment of a differential combination common gate and common source amplifier according to the present invention. Amplifier 400 comprises a differential tuning block 200 coupled to a first active device 151 and a second active device 151. The differential tuning block 200 comprises four inputs, n +, p + and n-, d-, and six outputs, S +, s-, gn +, gn-, gp +, gp-. Also, power supplies vdd and gnd are provided for the required biasing of the active devices feeding nodes dn +, dn−, dp + and dp−.

[0063]入力信号が電流の形態であり、l_in_n+、l_in_p−およびl_in_n−およびl_in_p−として、それぞれノードn+、ノードp+およびノードn−、ノードp−に与えられる。いずれかに限定されないが、インダクタ、キャパシタ、抵抗器およびトランスフォーマなどの受動デバイスのすべてまたはいくつかの組合せを含むことができる同調ブロック200は、以下の条件、すなわちl_s+>(l_in_n+)+(l_in_p+)およびl_s−>(l_in_n−)+(l_in_p−)である場合、l_in_n+、l_in_p+およびl_in_n−、l_in_p−を受信し、それらをそれぞれ、ノードS+およびノードS−における出力電流l_s+およびl_s−として処理する機能を有する。   [0063] The input signal is in the form of a current and is applied to node n +, node p + and node n-, node p- as l_in_n +, l_in_p- and l_in_n- and l_in_p- respectively. The tuning block 200, which can include all or some combination of passive devices such as, but not limited to, inductors, capacitors, resistors and transformers, has the following conditions: l_s +> (l_in_n +) + (l_in_p +) And l_s-> (l_in_n-) + (l_in_p-), receive l_in_n +, l_in_p + and l_in_n-, l_in_p- and treat them as output currents l_s + and l_s- at node S + and node S- respectively It has a function.

[0064]同調ブロック200の他の4つの出力ノードは、差動共通ゲート−共通ソース増幅器を形成するために、それぞれ、能動デバイス+151および能動デバイス−151の正のn形およびp形ゲートおよび負のn形およびp形ゲートに接続する。   [0064] The other four output nodes of tuning block 200 are positive n-type and p-type gates and negative of active device + 151 and active device 151, respectively, to form a differential common gate-common source amplifier. Connect to n-type and p-type gates.

[0065]電流l_s+が、能動デバイス+151ソース接続、Sに与えられる。このデバイスの共通ゲートアクションにより、電流l_s+は、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_n+としてdn+に向けられ、他の部分は出力電流l_out_p+としてdp+に向けられる。能動デバイス151のゲートgn+およびゲートgp−は、バイアスラインに結合される。(信号が、gn+およびgp+に印加されない)。バルクノードbn+およびバルクノードbp+も、それらのそれぞれのバイアスラインに結合される。   [0065] A current l_s + is provided to the active device + 151 source connection, S. The common gate action of this device causes the current l_s + to split, part of which is directed to dn + as the output current l_out_n +, and the other part to dp + as the output current l_out_p +. Gate gn + and gate gp− of active device 151 are coupled to the bias line. (Signal is not applied to gn + and gp +). Bulk node bn + and bulk node bp + are also coupled to their respective bias lines.

[0066]同様に、電流l_s−が、能動デバイス−151のソース接続、Sに入っている。能動デバイス−151の共通ゲートアクションにより、電流l_s−は、分かれることになり、それの部分は出力電流l_out_n−としてdn−に向けられ、他の部分は出力電流l_out_p−としてdp−に向けられる。   [0066] Similarly, the current l_s- is in the source connection, S, of the active device-151. The common gating action of the active device 151 causes the current l_s- to split up, part of which is directed to dn- as the output current l_out_n- and the other part to dp- as the output current l_out_p-.

[0067]任意の数のキャパシタまたは可変キャパシタが、同調ブロック200の入力および出力、ゲートおよびバルクおよびソースの+ノードと−ノードとの間に結合され得る。同様に、任意の数のキャパシタまたは可変キャパシタは、能動デバイス+151および能動デバイス−151の入力および出力の+ノードと−ノードとの間に接続することができる。たとえば、相互キャパシタまたは可変キャパシタは、dn+とdn−との間、dp+とdp−との間、dn−とdp+との間、dn+とdp−との間およびそれらの任意の組合せで接続することができる。また、これらのキャパシタまたは可変キャパシタは、本発明に影響を及ぼさずまたは本発明を改変しない、直列抵抗器または直列インダクタンスまたは並列抵抗器または並列インダクタを含むことができる。   [0067] Any number of capacitors or variable capacitors can be coupled between the + and-nodes of the input and output, gate and bulk and source of tuning block 200. Similarly, any number of capacitors or variable capacitors can be connected between the + and-nodes of the input and output of active device + 151 and active device 151. For example, mutual capacitors or variable capacitors may be connected between dn + and dn-, between dp + and dp-, between dn- and dp +, between dn + and dp- and any combination thereof Can. Also, these capacitors or variable capacitors can include series resistors or series inductances or parallel resistors or parallel inductors that do not affect or modify the present invention.

[0068]図40は、本発明による、シングルエンド電圧制御発振器(VCO)400の実施形態のブロック図である。図示のように、能動デバイス100は、ソースを介して直接、およびドレインを介してフィードバック関係で同調ブロック200に結合される。   [0068] FIG. 40 is a block diagram of an embodiment of a single ended voltage controlled oscillator (VCO) 400 according to the present invention. As shown, the active device 100 is coupled to the tuning block 200 in a feedback relationship directly through the source and through the drain.

[0069]図4Eは、本発明による、差動VCO400’の実施形態のブロック図である。図示のように、能動デバイス151は、ソースおよびゲートを介して直接、およびドレインを介してフィードバック関係で同調ブロック200に結合される。   [0069] FIG. 4E is a block diagram of an embodiment of a differential VCO 400 'according to the present invention. As shown, the active device 151 is coupled to the tuning block 200 in a feedback relationship directly through the source and gate and through the drain.

[0070]図4Fは、本発明による、カスケードVCO400”の実施形態のブロック図である。図4Fは、共通ソース同調および能動デバイスのカスケードを示す。しかしながら、本発明による、共通ゲートまたは共通ゲート、共通ソースまたはさらに共通ソースの混合および整合が、実装され得る。   [0070] FIG. 4F is a block diagram of an embodiment of cascaded VCO 400 '' according to the present invention. FIG. 4F shows a cascade of common source tuning and active devices. However, common gate or common gate according to the present invention, Common sources or even mixing and matching of common sources may be implemented.

[0071]図4Gは、本発明による、差動VCO410の実施形態のブロック図である。図示のように、能動デバイス151は、ソースを介して直接、およびドレインを介してフィードバック関係で同調ブロック200に結合される。有効なループフィードバックは、発振を保証するために正符号を有する。   [0071] FIG. 4G is a block diagram of an embodiment of a differential VCO 410, in accordance with the present invention. As shown, the active device 151 is coupled to the tuning block 200 in a feedback relationship directly through the source and through the drain. The effective loop feedback has a positive sign to ensure oscillation.

[0072]図4Hは、本発明による、カスケードVCO410’の実施形態のブロック図である。図4Hは、共通ゲート同調および能動デバイスのカスケードを示す。しかしながら、本発明による、共通ゲートまたは共通ゲート、共通ソースまたはさらに共通ソースの混合および整合が、実装され得る。点線は、これらのブロックのうちの多くが存在し得ることを意味する。   [0072] FIG. 4H is a block diagram of an embodiment of a cascaded VCO 410 'according to the present invention. FIG. 4H shows a cascade of common gate tuning and active devices. However, common gates or common gates, common source or even common source mixing and matching according to the present invention may be implemented. Dotted lines mean that many of these blocks may be present.

[0073]図4Iは、本発明による、カスケードVCO420の実施形態のブロック図である。図4Iは、共通ゲート同調および能動デバイスを用いた、共通ゲート同調および能動デバイスのカスケードを示す。点線は、共通ゲート能動および同調デバイス、または共通ゲート、共通ソース能動および同調デバイスの多くの組合せがあり得ることを意味する。   [0073] FIG. 4I is a block diagram of an embodiment of a cascaded VCO 420 according to the present invention. FIG. 4I shows a cascade of common gate tuning and active devices using common gate tuning and active devices. The dotted lines mean that there may be many combinations of common gate active and tuning devices, or common gate, common source active and tuning devices.

[0074]図5は、本発明による、VCO500を形成するために誘導性同調ブロックに結合された2つの差動能動デバイスの図である。図5は、共通ゲート増幅器と組み合わせて受動インダクタンスを使用して、1よりも大きく、2の利得に近づく利得をもつ正のフィードバックループをどのように達成すべきかを示す。インダクタのクラスタ200が互いに結合される。これは、ソース電流が、同調ブロック機能を用いて指定された各ドレイン電流よりも多いという条件を満たす。図示されていないが、図5の場合、同極性ソースは一緒に接続することができ、ならびに同極性dnまたはdpは、機能を改変することなしに、互いに接続することができる。たとえば、各能動デバイス151のS+は一緒に接続することができる。または、各能動デバイスのS−は一緒に接続することができる。   [0074] FIG. 5 is a diagram of two differential active devices coupled to an inductive tuning block to form a VCO 500, in accordance with the present invention. FIG. 5 shows how to achieve a positive feedback loop with a gain greater than 1 and approaching a gain of 2 using passive inductance in combination with a common gate amplifier. Clusters 200 of inductors are coupled together. This satisfies the condition that the source current is greater than each drain current specified using the tuning block function. Although not shown, in the case of FIG. 5, the same polarity sources can be connected together, and the same polarity dn or dp can be connected to one another without altering their function. For example, the S + of each active device 151 can be connected together. Or, S- of each active device can be connected together.

[0075]図6は、本発明による、VCO600を形成するために誘導性同調ブロックに結合された3つの差動能動デバイスの図である。図6は、共通ゲート増幅器と組み合わせて受動インダクタンスを使用して、1よりも大きく、3の利得に近づく利得をもつ正のフィードバックループをどのように達成すべきかを示す。インダクタのクラスタ200が互いに結合される。これは、ソース電流が、同調ブロック機能を用いて指定された各ドレイン電流よりも多いという条件を満たす。図示されていないが、図6の場合、同極性ソースは一緒に接続することができ、ならびに同極性dnまたはdpは、機能を改変することなしに、互いに接続することができる。たとえば、各能動デバイス151のS+は、一緒に接続することができる。または、各能動デバイスのS−は一緒に接続することができる。   [0075] FIG. 6 is a diagram of three differential active devices coupled to an inductive tuning block to form a VCO 600, in accordance with the present invention. FIG. 6 shows how to use a passive inductance in combination with a common gate amplifier to achieve a positive feedback loop with a gain greater than 1 and approaching a gain of 3. Clusters 200 of inductors are coupled together. This satisfies the condition that the source current is greater than each drain current specified using the tuning block function. Although not shown, in the case of FIG. 6 the same polarity sources can be connected together, and the same polarity dn or dp can be connected to one another without altering their function. For example, the S + of each active device 151 can be connected together. Or, S- of each active device can be connected together.

[0076]図7は、本発明による、誘導性同調ブロックに結合された4つの差動能動デバイスの図である。図7は、利得は、この正のフィードバックによって、1よりも多く、4の利得に近づく利得であり得ることを示す。点線楕円内のグループ化されたすべてのインダクタが、互いに結合される。各能動デバイスの同極性ソースノードは、本発明を改変することなしに、一緒に接続され得る。また、各能動デバイスの同極性dnノードとdpノードとは、本発明を改変することなしに、一緒に接続され得る。   [0076] FIG. 7 is a diagram of four differential active devices coupled to an inductive tuning block in accordance with the present invention. FIG. 7 shows that the gain can be a gain approaching 4 more than 1 by this positive feedback. All grouped inductors in the dotted oval are coupled together. The same polarity source nodes of each active device can be connected together without modifying the present invention. Also, the same polarity dn and dp nodes of each active device can be connected together without modifying the present invention.

[0077]図8は、本発明による、VCO800におけるループの前に2つの能動デバイスのドレイン電流が追加されるところを示す図である。そのように行う際に、2つデバイスのドレイン電流が最初に追加され、ドレインは、正のフィードバック様式でソースに結合される。同様に、各差動能動デバイスから他の差動能動デバイスへのすべてのまたは数個の同様の極性ソースノードが、本発明を改変することなしに、一緒に接続することができる。   [0077] FIG. 8 is a diagram illustrating where the drain current of two active devices is added before the loop in VCO 800, according to the present invention. In doing so, the drain currents of the two devices are added first, and the drain is coupled to the source in a positive feedback manner. Similarly, all or several similar polarity source nodes from each differential active device to another differential active device can be connected together without modifying the present invention.

[0078]図9は、本発明による、VCO900におけるループの前にドレイン電流が追加されるところを示す図である。そのように行う際に、ドレイン電流が最初に追加され、3つのドレインは、正のフィードバック様式でソースに結合される。同様に、各差動能動デバイスから他の差動能動デバイスまでのすべてのまたは数個の同様の極性ソースノードが、本発明を改変することなしに、一緒に接続することができる。   [0078] FIG. 9 is a diagram showing where a drain current is added before the loop in VCO 900 according to the present invention. In doing so, drain current is added first, and the three drains are coupled to the source in a positive feedback manner. Similarly, all or several similar polarity source nodes from each differential active device to another differential active device can be connected together without modifying the present invention.

[0079]本発明によるシステムおよび方法が、電圧制御発振器(VCO)適用例について、増加された利得と正のフィードバックとを取得するためにトランスフォーマと組み合わせられ得る増幅器回路を与える。得られたデバイスは、バッファまたはメモリを必要とせず、したがって、従来のVCOよりもサイズが小さく、より少ない電力を使用する。   [0079] The systems and methods according to the present invention provide an amplifier circuit that can be combined with a transformer to obtain increased gain and positive feedback for voltage controlled oscillator (VCO) applications. The resulting device does not require buffers or memory, and thus is smaller in size and consumes less power than conventional VCOs.

[0080]本発明は、図示された実施形態に従って説明されたが、当業者は、実施形態に対する変形態があり得、それらの変形態は本発明の趣旨および範囲内にあることを容易に認識されよう。したがって、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、多くの変更が当業者によって行われ得る。   Although the present invention has been described according to the illustrated embodiments, those skilled in the art can easily recognize that there may be variations on the embodiments, and those variations are within the spirit and scope of the present invention. It will be done. Accordingly, many modifications may be made by one of ordinary skill in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (7)

電圧制御発振器(VCO)であって、
能動デバイスであって、前記能動デバイスは、ドレインとゲートとバルクとを有するn形トランジスタおよびドレインとゲートとバルクとを有するp形トランジスタをさらに含み、前記n形トランジスタと前記p形トランジスタとが共通ソースを共有し、
前記能動デバイスは、n形トランジスタの前記ゲートとp形トランジスタの前記ゲートとの間に結合された第1のキャパシタと、前記n形トランジスタの前記ドレインとp形トランジスタの前記ドレインとの間に結合された第2のキャパシタと、n形トランジスタの前記バルクとp形トランジスタの前記バルクとの間に結合された第3のキャパシタとをさらに含む、能動デバイスと、
共通ゲート増幅器を形成するために前記共通ソースに結合された同調ブロックと、
前記VCOの全体的な容量を変更するために前記能動デバイスに結合された少なくとも1つの同調要素であって、前記VCOが、メモリレス(memory less)であり、偶数高調波信号を捕捉する、少なくとも1つの同調要素と
を備える、電圧制御発振器(VCO)。
A voltage controlled oscillator (VCO),
An active device, the active device further comprising an n-type transistor having a drain, a gate and a bulk, and a p-type transistor having a drain, a gate and a bulk, the n-type transistor and the p-type transistor being common Share the source,
The active device is coupled between a first capacitor coupled between the gate of the n-type transistor and the gate of the p-type transistor, and between the drain of the n-type transistor and the drain of the p-type transistor. a second capacitor, further comprising a third capacitor coupled between the bulk of the bulk and p-type transistors of the n-type transistor, and the active device,
A tuning block coupled to the common source to form a common gate amplifier;
And at least one tuning element coupled to the active device in order to change the overall capacitance of the VCO, the VCO is a memoryless (memory less), to capture the even harmonic signal, at least Voltage controlled oscillator (VCO) comprising one tuning element.
前記第1のキャパシタ、前記第2のキャパシタおよび前記第3のキャパシタの各々が、可変キャパシタ、抵抗器と直列に結合されたキャパシタ、抵抗器と並列に結合されたキャパシタ、インダクタと直列に結合されたキャパシタ、インダクタと並列に結合されたキャパシタのいずれかを備える、請求項1に記載のVCO。   Each of the first capacitor, the second capacitor and the third capacitor is coupled in series with a variable capacitor, a capacitor coupled in series with a resistor, a capacitor coupled in parallel with a resistor, and an inductor The VCO according to claim 1, comprising either a capacitor or a capacitor coupled in parallel with the inductor. 前記少なくとも同調要素が、2つの入力と1つの出力とを備える、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、およびトランスフォーマのいずれかを含む、請求項1に記載のVCO。   The VCO according to claim 1, wherein the at least tuning element comprises any of an inductor, a capacitor, a resistor, and a transformer, comprising two inputs and one output. 差動電圧制御発振器(VCO)であって、
第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスであって、前記第1の能動デバイスおよび前記第2の能動デバイスの各々は、ドレインとゲートとバルクとを有するn形トランジスタおよびドレインとゲートとバルクとを有するp形トランジスタをさらに含み、前記n形トランジスタと前記p形トランジスタとが共通ソースを共有し、前記第1の能動デバイスおよび前記第2の能動デバイスの各々は、n形トランジスタの前記ゲートとp形トランジスタの前記ゲートとの間に結合された第1のキャパシタと、前記n形トランジスタの前記ドレインとp形トランジスタの前記ドレインとの間に結合された第2のキャパシタと、n形トランジスタの前記バルクとp形トランジスタの前記バルクとの間に結合された第3のキャパシタとをさらに含む、第1の能動デバイスおよび第2の能動デバイスと
第1の能動デバイスの前記n形トランジスタの前記バルクから第2の能動デバイスの共有ソースまでの間に結合された、第4のキャパシタと、
第1の能動デバイスのp形トランジスタのバルクから第2の能動デバイスの共通ソースまでの間に結合された、第5のキャパシタと、
第2の能動デバイスのn形トランジスタの前記バルクから第1の能動デバイスの共有ソースまでの間に結合された、第6のキャパシタと、
第2の能動デバイスのp形トランジスタの前記バルクから第1の能動デバイスの共有ソースまでの間に結合された、第7のキャパシタと、
共通ゲート増幅器を形成するために前記共通ソースに結合された同調ブロックと、
前記第1の能動デバイスの前記n形トランジスタの前記ドレインと前記第2の能動デバイスの前記n形トランジスタの前記ドレインとの間に結合された、少なくとも1つの第1の同調デバイスと、
前記第1の能動デバイスの前記n形トランジスタおよび前記p形トランジスタの前記ソースと前記第2の能動デバイスの前記n形トランジスタおよび前記p形トランジスタの前記ソースとの間に結合された、少なくとも1つの第2の同調デバイスと、
前記第1の能動デバイスの前記p形トランジスタの前記ドレインと前記第2の能動デバイスの前記p形トランジスタの前記ドレインとの間に結合された、少なくとも1つの第3の同調デバイスであって、前記差動VCOが、メモリレスであり、偶数高調波信号を捕捉する、少なくとも1つの第3の同調デバイスと
を備える、差動電圧制御発振器(VCO)。
A differential voltage controlled oscillator (VCO),
First active device and second active device, wherein each of the first active device and the second active device is an n-type transistor having a drain, a gate and a bulk, and a drain, a gate and a bulk Further comprising a p-type transistor having the n-type transistor and the p-type transistor share a common source, and each of the first active device and the second active device is connected to the gate of the n-type transistor a first capacitor coupled between the gate of the p-type transistor and a second capacitor coupled between the drain of the n-type transistor and the drain of the p-type transistor; further comprising a third capacitor coupled between the bulk of the bulk and p-type transistors, Coupled between the first active device and the second active device and the bulk of the n-type transistor of the first active device to the shared source of the second active device, and a fourth capacitor,
A fifth capacitor coupled between the bulk of the p-type transistor of the first active device and the common source of the second active device;
A sixth capacitor coupled between the bulk of the n-type transistor of the second active device and the shared source of the first active device;
A seventh capacitor coupled between the bulk of the p-type transistor of the second active device and the shared source of the first active device;
A tuning block coupled to the common source to form a common gate amplifier;
At least one first tuning device coupled between the drain of the n-type transistor of the first active device and the drain of the n-type transistor of the second active device;
At least one coupled between the source of the n-type transistor of the first active device and the source of the p-type transistor and the source of the n-type transistor of the second active device and the source of the p-type transistor A second tuning device,
At least one third tuning device coupled between the drain of the p-type transistor of the first active device and the drain of the p-type transistor of the second active device; A differential voltage controlled oscillator (VCO) comprising: at least one third tuning device, wherein the differential VCO is memoryless and captures even harmonic signals.
前記第1のキャパシタ、前記第2のキャパシタおよび前記第3のキャパシタの各々が、可変キャパシタ、抵抗器と直列に結合されたキャパシタ、抵抗器と並列に結合されたキャパシタ、インダクタと直列に結合されたキャパシタ、インダクタと並列に結合されたキャパシタのいずれかを備える、請求項4に記載の差動VCO。   Each of the first capacitor, the second capacitor and the third capacitor is coupled in series with a variable capacitor, a capacitor coupled in series with a resistor, a capacitor coupled in parallel with a resistor, and an inductor 5. The differential VCO according to claim 4, comprising either a capacitor or a capacitor coupled in parallel with the inductor. 第1の同調デバイス、第2の同調デバイスおよび第3の同調デバイスの各々が、2つの入力と1つ出力とを備える、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、およびトランスフォーマのいずれかを含む、請求項4に記載の差動VCO。 5. The method of claim 4, wherein each of the first tuning device , the second tuning device and the third tuning device comprises any of an inductor, a capacitor, a resistor, and a transformer, comprising two inputs and one output. Differential VCO described in. 前記第1の同調デバイスおよび前記第2の同調デバイスが、前記VCOの粗同調のために利用され、前記第2の同調デバイスが、前記VCOの微同調のために利用される、請求項4に記載の差動VCO。 5. The method of claim 4, wherein the first tuning device and the second tuning device are utilized for coarse tuning of the VCO, and the second tuning device is utilized for fine tuning of the VCO. Differential VCO described.
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