FI125321B - LC-kvadratuurioskillaattori, jossa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori - Google Patents

LC-kvadratuurioskillaattori, jossa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori Download PDF

Info

Publication number
FI125321B
FI125321B FI20085873A FI20085873A FI125321B FI 125321 B FI125321 B FI 125321B FI 20085873 A FI20085873 A FI 20085873A FI 20085873 A FI20085873 A FI 20085873A FI 125321 B FI125321 B FI 125321B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
oscillator
amplitude
clock signal
source
mismatch
Prior art date
Application number
FI20085873A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20085873A (fi
FI20085873A0 (fi
Inventor
Sangjin Byun
Chang-Ho Lee
Haksun Kim
Joy Laskar
Original Assignee
Samsung Electro Mech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electro Mech filed Critical Samsung Electro Mech
Publication of FI20085873A0 publication Critical patent/FI20085873A0/fi
Publication of FI20085873A publication Critical patent/FI20085873A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI125321B publication Critical patent/FI125321B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1206Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification
    • H03B5/1212Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification the amplifier comprising a pair of transistors, wherein an output terminal of each being connected to an input terminal of the other, e.g. a cross coupled pair
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B27/00Generation of oscillations providing a plurality of outputs of the same frequency but differing in phase, other than merely two anti-phase outputs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/10Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being vacuum tube
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1206Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification
    • H03B5/1212Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification the amplifier comprising a pair of transistors, wherein an output terminal of each being connected to an input terminal of the other, e.g. a cross coupled pair
    • H03B5/1215Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification the amplifier comprising a pair of transistors, wherein an output terminal of each being connected to an input terminal of the other, e.g. a cross coupled pair the current source or degeneration circuit being in common to both transistors of the pair, e.g. a cross-coupled long-tailed pair
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1228Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising one or more field effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/124Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/124Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance
    • H03B5/1243Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance the means comprising voltage variable capacitance diodes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L5/00Automatic control of voltage, current, or power
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2200/00Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/006Functional aspects of oscillators
    • H03B2200/0078Functional aspects of oscillators generating or using signals in quadrature

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

LC-kvad ra tu u rioski 11 aattori, jossa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori
KEKSINNÖN TAUSTA KEKSINNÖN ALA
Keksinnön suoritusmuodot kohdistuvat yleisesti LC-kvadratuurioskillaattoriin ja täsmällisemmin vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattoriin, joka kompensoi LC-kvadratuurioskillaattorin kehittämien I/Q-kellosignaalien väliset vaiheen ja amplitudin epäsovitukset.
TEKNIIKAN TASON KUVAUS LC-kvadratuurioskillaattori sisältää yleensä kaksi LC-oskillaattoria, jotka on kytketty keskenään ristiin I/Q-kellosignaalien kehittämiseksi. LC-kvadratuurioskillaattorin toiminnassa molempien LC-oskillaattorien välillä esiintyy LC-epäsovituksia (esim. induktanssien ja/tai kapasitanssien epäsovituksia), niin että LC-kvadratuurioskillaattorin kehittämien I/Q-kellosignaaleissa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksia. Nämä LC-kvadratuurioskillaattorissa syntyneet I/Q-kellosignaalien väliset vaihe- ja amplitu-diepäsovitukset voivat huonontaa järjestelmän suorituskykyä, kun LC-kvadratuuri-oskillaattoria käytetään kellon ja datan regeneroi nti piirissä tai peilivaimennusvas-taanottimessa, jossa tarvitaan tarkkoja I/Q-kellosignaaleja signaalinkäsittelyssä. I/Q-kellosignaalien väliset vaihe- ja amplitudiepäsovitukset voivat esimerkiksi suurentaa kellon ja datan regerointipiirin bittivirhesuhdetta ja peilivaimennusvastaanottimen peilitaajuusvaimennusta (IRR, Image Rejection Ratio). LC-kvadratuurioskillaattorissa tarvitaan tämän vuoksi tarkka vaihe-ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori.
Julkaisu WO 03088497 AI kuvaa LC-kvadratuurioskillaattoreita, jotka käsittävät ensimmäisen LC-oskillaattorin, toisen LC-oskillaattorin ja epäsovituksen kompensaattorin.
KEKSINNÖN YHTEENVETO
Keksinnön eräs muoto kohdistuu LC-kvadratuurioskillaattoriin. LC-kvadratuurioskil-laattori voi sisältää ensimmäisen LC-oskillaattorin, joka kehittää ainakin yhden ensimmäisen kellosignaalin, toisen LC-oskillaattorin, joka kehittää ainakin yhden toisen kellosignaalin, jolloin mainittu ainakin yksi ensimmäinen kellosignaali ja mainittu ainakin yksi toinen kellosignaali muodostavat I/Q-kellosignaalit, ja epäsovituksen kompensaattorin, joka kompensoi I/Q-kellosignaalien vaihe- ja amplitudiepäsovituk-set, jolloin epäsovituksen kompensaattori sisältää aplitudiepäsovituksen ilmaisimen.
Keksinnön toinen muoto kohdistuu epäsovituksen kompensointimenetelmään. Menetelmä voi sisältää ainakin yhden ensimmäisen kellosignaalin kehittämisen ensimmäistä LC-oskillaattoria käyttämällä, ainakin yhden toisen kellosignaalin kehittämisen toista LC-oskillaattoria käyttämällä, jolloin mainittu ainakin yksi ensimmäinen kellosignaali ja mainittu ainakin yksi toinen kellosignaali muodostavat I/Q-kellosignaalit, ja I/Q-kellosignaalien vaihe- ja amplitudiepäsovituksien kompensoinnin käyttämällä epäsovituksen kompensaattoria, joka sisältää amplitudiepäsovituksen ilmaisimen.
Keksinnön vielä eräs muoto kohdistuu järjestelmään. Järjestelmä voi sisältää ensimmäisen LC-oskillaattorin, joka kehittää ainakin yhden ensimmäisen kellosignaalin, ja toisen LC-oskillaattorin, joka kehittää ainakin yhden toisen kellosignaalin, jolloin mainittu ainakin yksi ensimmäinen kellosignaali ja mainittu ainakin yksi toinen kellosignaali muodostavat I/Q-kellosignaalit, ja välineet I/Q-kellosignaaleihin liittyvien vaihe-ja amplitudiepäsovitusten kompensoimiseksi.
PIIRUSTUSTEN LYHYT SELITYS
Edellä esitetyn keksinnön yleisen selityksen jälkeen seuraavassa viitataan oheisiin piirustuksiin, jotka eivät ole välttämättä mittakaavassa ja joissa:
Kuvio 1 esittää esimerkkilohkokaaviota keksinnön erään suoritusesimerkin mukaisesta LC-kvadratuurioskillaattorista, jossa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori.
Kuvio 2A esittää esimerkkilohkokaaviota keksinnön erään suoritusesimerkin mukaisesta havainnollistavasta amplitudiepäsovituksen ilmaisimesta.
Kuvio 2B esittää piirikaavioesimerkkiä keksinnön erään suoritusesimerkin mukaisesta havainnollistavasta tasasuuntaajasta.
Kuvio 3 esittää piirikaavioesimerkkiä keksinnön erään suoritusesimerkin mukaisesta havainnollistavasta LC-oskillaattorista.
Kuvio 4 esittää simuloituja aaltomuotoja keksinnön erään suoritusesimerkin mukaiselle LC-kvadratuurioskillaattorille, jossa ei käytetä vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattoria.
Kuvio 5 esittää simuloituja aaltomuotoja keksinnön erään suoritusesimerkin mukaiselle LC-kvadratuurioskillaattorille, jossa käytetään vaihe-ja amplitudiepäsovituksen kompensaattoria.
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS
Esillä olevan keksinnön suoritusmuotoja selitetään seuraavassa täydellisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa on esitetty joitakin mutta ei kaikkia keksinnön suoritusmuotoja. Tämä keksintö voidaan toteuttaa monessa eri muodossa eikä keksinnön tule katsoa rajoittuvan tässä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan nämä suoritusmuodot on esitetty, jotta tämä esitys täyttäisi sovellettavan lain vaatimukset. Samankaltaiset elementit on osoitettu kaikkialla samoilla viitenumeroilla.
Kuvio 1 on lohkokaavio, joka esittää esimerkkiä keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta LC-kvadratuurioskillaattorista 100. Täsmällisemmin esitettynä LC-kvadratuurioskillaattori 100 voi sisältää ensimmäisen jännitteellä ohjatun LC-oskillaattorin (VCO) 110 ja toisen jännitteellä ohjatun LC-oskiIlaattorin 120, jotka on kytketty ristiin kellosignaalien, kuten 90° vaihesiirrossa olevien I/Q-kellosignaalien (esim. kaksi joukosta CLKO, CLK90, CLK180, CLK270), kehittämiseksi. Keksinnön erään suoritusesimerkin mukaan ensimmäinen LC-oskillaattori 110 voi kehittää Q- kellosignaalit (CLK90, CLK270) ja toinen LC-oskillaattori 120 voi kehittää I-kellosig-naalit (CLKO, CLK180). Ristiinkytkennässä LC-oskillaattori n 110 kehittämät Q-kello-signaalit (CLK90, CLK270) voidaan syöttää LC-oskiIlaattorin 120 tuloon. Vastaavasti LC-oskillaattorin 120 kehittämät I-kellosignaalit (CLKO, CLK180) voidaan syöttää LC-oskillaattorin 110 tuloon. LC-kvadratuurioskillaattori 100 voi myös sisältää vaihe-ja ampitudiepäsovituksen kompensaattorin 125, joka ilmaisee ja kompensoi näiden kahden LC-oski 11 aattori n 110, 120 kehittämien I/Q-kellosignaalien väliset vaihe-ja amplitudiepä sovitukset.
Tarkastellaan edelleen kuviota 1, jossa vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori 125 voi muodostua amplitudiepäsovituksen ilmaisimesta 130, amplitudiepäsovituksen ilmaisimeen 130 kytketystä transkonduktanssielimestä 140 ja trans-konduktanssielimen 140 lähtöön kytketystä kondensaattorista 150. Amplitudiepäsovituksen ilmaisin 130 voi ilmaista mainittujen kahden LC-oski I laattori n 110, 120 kehittämien I/Q-kellosignaalien amplitudit. Amplitudiepäsovituksen ilmaisin 130 voi antaa I/Q-kellosignaalien ilmaistut amplitudit 135a, 135b transkonduktanssielimelle 140. Transkonduktanssielin 140 voi määrätä I/Q-kellosignaalien ilmaistujen amplitudien 135a, 136b erotuksen ja antaa määrättyä erotusta edustavan virtasignaalin. Kondensaattori 150 muuntaa transkonduktanssielimeltä 140 vastanotetun virtasignaalin jännitesignaaliksi 145, joka voidaan antaa kahden LC-oskil laattori n 110, 120 joukon toiselle LC-oskillaattorille 120. Kuten seuraavassa selitetään yksityiskohtaisemmin, jännitesignaalia 145 voidaan käyttää LC-oski 11 aattori n 120 toiminnan konfi-gurointiin tai asettamiseen, niin että LC-oskillaattorien 110, 120 väliset LC-epäsovi-tukset voidaan kompensoida. Keksinnön eräässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa jännitesignaali 145 voidaan antaa vaihtoehtoisesti tai lisäksi kahden oskillaattorin 110, 120 joukon ensimmäiselle LC-oskillaattorille 110.
On myös huomattava, että keksinnön erään suoritusmuodon mukaan vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori 125 voi käyttää amplitudiepäsovituksen ilmaisinta 130 mutta ilman vaiheen ilmaisuun liittyvää vaihe-epäsovituksen ilmaisinta LC-kvadratuurioskillaattorien 110,120 kehittämien I/Q-kellosignaalien vaihe-ja ampli-tudiepäsovitusten ilmaisemiseen ja kompensointiin. Keksinnön erään suoritusesi-merkin mukaan vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattorin vaiheresoluutio voi olla tarkka, koska amplitudiepäsovituksen ilmaisin 130 ei tarvitse paljon I/Q- kellosignaalien värähtelytaajuutta suurempaa kaistanleveyttä amplitudiepäsovituk-sen ilmaisemiseen. Seuraavat yksinkertaistetut yhtälöt (1) ja (2) esittävät kahden risti in kytketyn LC-oskillaattorin välisiä vaihe- ja amplitudiepäsovituksia LC-epäsovi-tusten funktiona.
Figure FI125321BD00071
Yhtälöissä (1) ja (2) AV on I/Q-kellosignaalien amplitudiepäsovitus, Θ on I/Q-kello-signaalien vaihe-epäsovitus, Ron LC-oskillaattorin 110, 120 LC-tankkipiirin resistanssi, a on kytkentätranskonduktanssin ja LC-kvadratuurioskillaattorin 100 negatiivisen transkonduktanssin suhde, Δω on molempien ri st i i n kytkettyjen LC-oskillaatto-rien 110,120 omavärähtelytaajuuksien välinen erotus ja parametri γ ilmoittaa toimiiko LC-kvadratuurioskillaattori 100 virtarajoitetussa toimintamuodossa vai jännite-rajoitetussa toimintamuodossa. Parametrin y arvo 1 ilmoittaa, että LC-kvadratuurioskillaattori toimii jänniterajoitetussa toimintamuodossa ja parametrin γ arvo 0 ilmoittaa, että LC-kvadratuurioskillaattori 100 toimii virtarajoitetussa toimintamuodossa. Parametrin γ arvo vaihtelee siten arvojen Oja 1 välillä. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan vaihe- ja amplitudikompensaattori 125 voi toimia tehokkaimmin, kun parametri γ on 0 - eli kun LC-kvadratuurioskillaattori 100 toimii virtarajoitetussa toimintamuodossa.
Kuten yhtälöt (1) ja (2) esittävät, amplitudiepäsovituksen AV ja vaihe-epäsovituksen Θ välillä on likimain lineaarinen riippuvuus. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan LC-kvadratuurioskillaattorissa 100 voidaan tämän likimain lineaarisen riippuvuuden perusteella käyttää amplitudiepäsovituksen ilmaisinta 130 ilman vaihe-epäsovituksen ilmaisinta molempien LC-oskillaattorien 110, 120 I/Q-kellosignaalien sekä vaihe- että amplitudiepäsovitusten ilmaisemiseen. Siten keksinnön erään suoritusesi-merkin mukaan amplitudivirheiden korjaus amplitudiepäsovituksen ilmaisimen 130 perusteella voi korjata vastaavasti myös vai hevi rheet tämän likimain lineaarisen riippuvuuden perusteella.
Kuvio 2A esittää esillä olevan keksinnön mukaisen amplitudiepäsovituksen ilmaisimen 130 lohkokaaviota. Amplitudiepäsovituksen ilmaisin 130 voi sisältää ensimmäi sen tasasuuntaajan 231 ja toisen tasasuuntaajan 232. Ensimmäinen tasasuuntaaja 231 voi vastaanottaa I-kellosignaalit CLKO ja CLK180 ja määrätä niistä saadun I-kellon amplitudisignaalin OUT_I 233. Vastaavasti toinen tasasuuntaaja 232 voi vastaanottaa Q-kellosignaalit CLK90 ja CLK270 ja määrätä tuloksena olevan Q-kellon amplitudisignaalin OUT_Q 234.
Kuvio 2B esittää piirikaavioesimerkkiä keksinnön erään suoritusesimerkin mukaiselle tasasuuntaajalle 231. Tasasuuntaaja 231 voi sisältää transistorit Ml 240, M2 241 ja M3 242. Transistorissa Ml 240 voi olla lähde 240a, nielu 240b ja hila 240c. Transistorissa M2 241 voi olla lähde 241a, nielu 241b ja hila 241c. Transistorissa M3 242 voi olla lähde 242a, nielu 242b ja hila 242c. Kuten kuviossa 2B on esitetty, transistorin Ml 240 lähde 240a voi olla kytketty transistorin M2 241 lähteeseen 241a. Vastaavasti transistorin Ml 240 nielu 240b voi olla kytketty transistorin M2 241 nieluun 241b. Lisäksi transistorin M3 242 nielu 242b voi olla kytketty transistorien Ml 240 ja M2 241 lähteisiin 240a, 241a. Keksinnön erään suoritusesimerkin mukaan tasasuuntaajan 231 lähtöportti OUT_I 233 voi olla transistorin M3 242 nielun 242b ja transistorien Ml 240 ja M2 241 lähteiden 240a, 241a välissä.
Kuten kuviosta 2B edelleen ilmenee, tasasuuntaaja 231 voi sisältää myös vastuksen Rl 245 ja kondensaattorin Cl 247, joka on kytketty transistorin Ml 240 hilalle 240c. Vastaavasti vastus R2 246 ja kondensaattori C2 248 voi olla kytketty transistorin M2 241 hilalle 241c. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kondensaattorit Cl 247, C2 248 voivat toimia tasajännitteen estona ja vastukset Rl 245, R2 246 voivat kehittää tasaesijännitteen transistoreille Ml 240, M2 241. On huomattava, että vaikka kuviossa 2B on esitetty eräs esimerkkilohkokaavio tasasuuntaajalle 231, lohkokaaviota voidaan soveltaa myös tasasuuntaajan 232 tapauksessa. Esimerkiksi kuvion 2B lohkokaavion voidaan vaihtoehtoisesti esittää vastaanottavan kellosignaalit CLK90 ja CLK270 kellosignaalien CLKO ja CLK108 sijaan. Myös muita kuvion 2B lohkokaavion muunnoksia voidaan käyttää tasasuuntaajien suoritusmuodoista poikkeamatta.
Kuvio 3 on piirikaavioesimerkki esillä olevan keksinnön mukaiselle havainnollistavalle LC-oskillaattorille 120. LC-oskillaattori 120 voi sisältää joukon säädettäviä kondensaattoreita, joihin sisältyy päävaraktori Cll 302 ja kompensointivaraktori C12 304. Päävaraktorin Cll 302 kapasitanssia voidaan konfiguroida taajuusjännitteen VFrEq mukaisesti. Vastaavasti kompensointivaraktorin C12 304 kapasitanssia voidaan konfiguroida vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattorilta 125 vastaanotetun ohjausjännitteen VctRL mukaisesti. Päävaraktori Cll 302 voi ohjata kummankin LC-oskillaattorin 110, 120 värähtelytaajuutta. Kompensointivaraktori C12 304 voi kompensoida ristiinkytkettyjen LC-oskillaattorien 110,120 välisiä LC-epäsovituksia. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kompensointivaraktori C12 304 voidaan asettaa tai konfiguroida suhteellisesti pienemmäksi kuin päävaraktori Cll 302, mutta kuitenkin riittävän suureksi, niin että se kattaa kompensoitavien LC-epäsovitusten alueen. Jos kompensoitavat LC-epäsovitukset ovat esimerkiksi 1 %, kompensointivaraktorin C12 kapasitanssiksi voidaan suunnitella 1 % päävaraktorin Cll 302 ja kompensointivaraktorin C12 kokonaiskapasitanssista.
Kuten kuviosta 3 edelleen ilmenee, LC-oskillaattori 120 voi sisältää myös transistorit Mil 311, M12 312, M13 313, M14 314 ja M15 315. Transistorissa Mil 311 voi olla lähde 311a, nielu 311b ja hila 311c. Transistorissa M12 312 voi olla lähde 312a, nielu 312b ja hila 312c. Transistorissa M13 313 voi olla lähde 313a, nielu 313b ja hila 313c. Samalla tavalla transistorissa M14 314 voi olla lähde 314a, nielu 314b ja hila 314c. Vastaavasti transistorissa M15 315 voi olla lähde 315a, nielu 315b ja hila 315c.
Kuviossa 3 transistorin Mil 311 lähde 311a voi olla kytketty transistorin M12 312 lähteeseen 312a. Myös transistorin Mil 311 nielu 311b voi olla kytketty transistorin M12 312 nieluun 312b. Samalla tavalla transistorin M13 313 lähde 313a voi olla kytketty transistorin M14 314 lähteeseen 314a. Myös transistorin M14 313 nielu 313b voi olla kytketty transistorin M14 314 nieluun 314b. Lisäksi transistorin M15 315 nielu 315b voi olla kytketty transistorien Mil, 311, M12 312, M13, 313 ja M14 314 lähteisiin 311a, 312a, 313a ja 314a.
Kuten kuviossa 3 on esitetty, ensimmäinen tuloportti IN+ (esim. CLK 90) voi olla transistorin Mil 311 hilalla 311c ja toinen tuloportti IN- (esim. CLK 270) voi olla transistorin 314 hilalla 314c. Lisäksi varaktorien Cll 302, C12 304 yhteinen ensimmäinen lähtöportti OUT- (esim. CLKO) voi olla kytketty induktoriin LII 322, nieluihin 311b, 312b ja hilalle 313c. Varaktorien Cll 302, C12 304 yhteinen toinen lähtöportti OUT+ (esim. CLK180) voi olla kytketty induktoriin L12 320, nieluihin 313b, 314b ja hilalle 312c.
On selvää että vaikka kuviossa 3 on esitetty erään havainnollistavan LC-oski11aattorin 120 esimerkkilohkokaavio, lohkokaaviota voidaan soveltaa myös LC-oskiIlaattorin 110 tapauksessa. On selvää että kuvion 3 lohkokaaviota voidaan muunnella keksinnön suoritusesimerkeistä poikkeamatta.
Kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön erään suoritusesimerkin mukaisia LC-kvadra-tuurioskillaattorin 100 I/Q-kellosignaalien CLKO, CLK90 ja LC-oski I laattori n 120 toiminnan konfigurointiin ja asetteluun käytetyn ohjausjännitteen VctRL signaalin 145 simuloituja aaltomuotoja, kun vaihe-ja amplitudiepäsovituksen kompensaattoria 125 ei käytetä. Kuten kuviosta 4 ilmenee, kun LC-epäsovitus lisätään ja vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattoria 125 ei käytetä, I/Q-kellosignaaleissa esiintyy LC-oskillaattorien 110,120 välisistä LC-epäsovituksista johtuvia amplitudi- ja vaihe-epäsovituksia. Kuvio 5 esittää sitä vastoin esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisia LC-kvadratuurioskillaattorin 100 I/Q-kellosignaalien CLKO, CLK90 ja LC-oskillaattorin 120 toiminnan konfigurointiin ja asetteluun käytetyn ohjausjännitteen Vctrl signaalin 145 simuloituja aaltomuotoja, kun vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattoria 125 käytetään. Kuten kuviosta 5 ilmenee, kun LC-epäsovitus lisätään ja vaihe-ja amplitudiepäsovituksen kompensaattoria 125 käytetään, I/Q-kellosignaalien amplitudi- ja vaihe-epäsovitukset tulevat olennaisesti poistetuiksi. Siten kuviossa 5 vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattorin 125 toiminta poistaa molempien LC-oskillaattorien 110, 120 väliset LC-epäsovitukset.
Edellä esitetyssä selityksessä ja siihen liittyvissä piirustuksissa esitetyt ajatukset tunteva alan asiantuntija voi löytää edellä esitetyn keksinnön monia muunnoksia ja muita suoritusmuotoja. Siten on selvää, että keksintö ei rajoitu esitettyihin tiettyihin suoritusmuotoihin ja muunnosten ja muiden suoritusmuotojen on tarkoitus sisältyä oheisten patenttivaatimusten piiriin. Vaikka tässä esityksessä on käytetty spesifisiä termejä, niitä käytetään vain geneerisessä ja kuvailevassa merkityksessä eikä niillä ole tarkoitus rajoittaa keksintöä.

Claims (10)

1. LC-kvadratuurioskillaattori (100), joka käsittää: ensimmäisen LC-oskiIlaattorin (110), joka kehittää ainakin yhden ensimmäisen kellosignaalin, toisen LC-oskillaattorin( 120), joka kehittää ainakin yhden toisen kellosignaalin, jolloin mainittu ainakin yksi ensimmäinen kellosignaali ja mainittu ainakin yksi toinen kellosignaali muodostavat I/Q-kellosignaalit, ja epäsovituksen kompensaattorin (125), joka kompensoi I/Q-kellosignaalien vaihe-ja amplitudiepäsovitukset, jolloin epäsovituksen kompensaattori (125) sisältää ampli-tudiepäsovituksen ilmaisimen (130), missä ensimmäinen oskillaattori (110) ja toinen oskillaattori (120) on kytketty keskenään ristiin tuomalla ensimmäinen kellosignaali ensimmäisenä tulona toiselle oskillaattorille (120) ja tuomalla toinen kellosignaali toisena tulona ensimmäiselle oskillaattorille (110), ja amplitudiepäsovituksen ilmaisin (130) ilmaisee mainittuun ainakin yhteen ensimmäiseen kellosignaaliin liittyvän ensimmäisen amplitudin ja mainittuun ainakin yhteen toiseen kellosignaaliin liittyvän toisen amplitudin, tunnettu siitä, että amplitudiepäsovituksen ilmaisin (130) sisältää ensimmäisen tasasuuntaajan (231) ensimmäisen amplitudin ilmaisemiseksi mainitun ainakin yhden ensimmäisen kellosignaalin perusteella ja toisen tasasuuntaajan (232) toisen amplitudin ilmaisemiseksi mainitun ainakin yhden toisen kellosignaalin perusteella.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen LC-kvadratuurioskillaattori (100), jossa epäsovi-tuksen kompensaattori (125) käsittää lisäksi: transkonduktanssielimen (140), joka vastaanottaa ilmaistut ensimmäisen ja toisen amplitudin ja kehittää virtasignaalin, joka edustaa ensimmäisen ja toisen amplitudin välistä erotusta, ja kondensaattorin (150), joka muuntaa transkonduktanssielimeltä (140) vastaanotetun virtasignaalin jännitesignaaliksi (145), jolloin jännitesignaalia (145) käytetään toisen LC-oskiIlaattorin (120) toiminnan konfigurointiin.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen LC-kvadratuurioskillaattori (100), jossa ensimmäinen tasasuuntaaja (231) tai/ja toinen tasasuuntaaja (232) sisältää: ensimmäisen transistorin (240), jossa ensimmäinen lähde (240a) ja ensimmäinen nielu (240b), toisen transistorin (241), jossa on toinen lähde (241a) ja toinen nielu (241b), jolloin ensimmäinen lähde (240a) ja toinen lähde (241a) on kytketty sähköisesti ja ensimmäinen nielu (240b) ja toinen nielu (241b) on kytketty, ja kolmannen transistorin (242), jossa on kolmas lähde (242a) ja kolmas nielu (242b), jolloin kolmas nielu on kytketty sähköisesti ensimmäiseen lähteeseen (240a) ja toiseen lähteeseen (241a), jossa ensimmäisessä transistorissa (240) on lisäksi ensimmäinen hila (240c), toisessa transistorissa (241) on lisäksi toinen hila (241c) ja jossa ensimmäisestä tasasuuntaaja (231) tai/ja toisen tasasuuntaaja (232) sisältää: ensimmäisen vastuksen (245) ja ensimmäisen kondensaattorin (247), jotka on kytketty sähköisesti ensimmäiseen hilaan (240c), ja toisen vastuksen (246) ja toisen kondensaattorin (248), jotka on kytketty sähköisesti toiseen hilaan (241c).
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen LC-kvadratuurioskillaattori (100), jossa toinen LC-oskillaattori (120) sisältää: ensimmäisen varaktorin (302) LC-oskiIlaattorin (120) värähtelytaajuuden ohjaamiseksi, toisen varaktorin (304) ensimmäisen LC-oski 11 aattori n ja toisen LC-oskillaattorin välisten induktanssin (L) tai/ja kapasitanssin (C) epäsovitusten kompensoimiseksi.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen LC-kvadratuurioskillaattori (100), jossa toinen varaktori (304) on konfiguroitu epäsovituksen kompensaattorin (125) kehittämän jännitesignaalin (145) perusteella.
6. Epäsovituksen kompensointimenetelmä, joka käsittää: ainakin yhden ensimmäisen kellosignaalin kehittämisen ensimmäistä LC-oskillaattoria (110) käyttämällä, ainakin yhden toisen kellosignaalin kehittämisen toista LC-oskillaattoria (120) käyttämällä, jolloin mainittu ainakin yksi ensimmäinen kellosignaali ja mainittu ainakin yksi toinen kellosignaali muodostavat I/Q-kellosignaalit, ja I/Q-kellosignaalien vaihe-ja amplitudiepäsovituksien kompensoinnin käyttämällä epäsovituksen kompensaattoria (125), joka sisältää amplitudiepäsovituksen ilmaisimen (130), missä mainittu ainakin yksi ensimmäinen ja mainittu ainakin yksi toinen kellosignaali kehitetään käyttämällä ensimmäistä ja toista LC-oskillaattoria, jotka on kytketty keskenään ristiin tuomalla ensimmäinen kellosignaali ensimmäisenä tulona toiselle oskil- laattorille (120) ja tuomalla toinen kellosignaali toisena tulona ensimmäiselle oskillaattorille (110), ja vaihe-ja amplitudiepäsovitusten kompensointiin sisältyy, että amplitudiepäsovituk-sen ilmaisin (130) ilmaisee mainittuun ainakin yhteen ensimmäiseen kellosignaaliin liittyvän ensimmäisen amplitudin ja mainittuun ainakin yhteen toiseen kellosignaaliin liittyvän toisen amplitudin, tunnettu siitä, että amplitudiepäsovituksen ilmaisin (130) sisältää ensimmäisen tasasuuntaajan (231) ensimmäisen amplitudin ilmaisemiseksi mainitun ainakin yhden ensimmäisen kellosignaalin perusteella ja toisen tasasuuntaajan (232) toisen amplitudin ilmaisemiseksi mainitun ainakin yhden toisen kellosignaalin perusteella.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, jossa vaihe- ja amplitudiepäsovitusten kompensointi sisältää: ilmaistujen ensimmäisen ja toisen amplitudin vastaanoton transkonduktanssielimellä (140), ilmaistujen ensimmäisen ja toisen amplitudin välistä erotusta edustavan virtasignaa-lin kehittämisen transkonduktanssielimellä, virtasignaalin muuntamisen jännitesignaaliksi ja toisen LC-oskiIlaattorin (120) toiminnan konfiguroinnin jännitesignaalin perusteella.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, jossa ensimmäinen tasasuuntaaja (231) tai/ja toinen tasasuuntaaja (232) sisältää: ensimmäisen transistorin (240), jossa ensimmäinen lähde (240a) ja ensimmäinen nielu (240b), toisen transistorin (241), jossa on toinen lähde (241a) ja toinen nielu (241b), jolloin ensimmäinen lähde (240a) ja toinen lähde (241a) on kytketty sähköisesti ja ensimmäinen nielu (240b) ja toinen nielu (241b) on kytketty, ja kolmannen transistorin (242), jossa on kolmas lähde (242a) ja kolmas nielu (242b), jolloin kolmas nielu on kytketty sähköisesti ensimmäiseen lähteeseen (240a) ja toiseen lähteeseen (241a), jossa ensimmäisessä transistorissa (240) on lisäksi ensimmäinen hila (240c), toisessa transistorissa (241) on lisäksi toinen hila (241c) ja jossa ensimmäisestä tasasuuntaaja (231) tai/ja toisen tasasuuntaaja (232) sisältää: ensimmäisen vastuksen (245) ja ensimmäisen kondensaattorin (247), jotka on kytketty sähköisesti ensimmäiseen hilaan (240c), ja toisen vastuksen (246) ja toisen kondensaattorin (248), jotka on kytketty sähköisesti toiseen hilaan (241c).
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, jossa toinen LC-oskillaattori (120) sisältää: ensimmäisen varaktorin (302) LC-oskiIlaattorin (120) värähtelytaajuuden ohjaamiseksi, toisen varaktorin (304) ensimmäisen LC-oski 11 aattori n ja toisen LC-oskillaattorin välisten induktanssin (L) tai/ja kapasitanssin (C) epäsovitusten kompensoimiseksi.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, jossa vaihe- ja amplitudiepäsovi-tusten kompensointi sisältää epäsovituksen kompensaattorin (125), joka kehittää jännitesignaalin (145), jota käytetään toisen varaktorin (304) konfigurointiin.
FI20085873A 2007-09-21 2008-09-17 LC-kvadratuurioskillaattori, jossa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori FI125321B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85952307 2007-09-21
US11/859,523 US7595700B2 (en) 2007-09-21 2007-09-21 LC quadrature oscillator having phase and amplitude mismatch compensator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20085873A0 FI20085873A0 (fi) 2008-09-17
FI20085873A FI20085873A (fi) 2009-03-22
FI125321B true FI125321B (fi) 2015-08-31

Family

ID=40404550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20085873A FI125321B (fi) 2007-09-21 2008-09-17 LC-kvadratuurioskillaattori, jossa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7595700B2 (fi)
KR (1) KR101101508B1 (fi)
CN (1) CN101394150B (fi)
DE (1) DE102008048061B4 (fi)
FI (1) FI125321B (fi)
FR (1) FR2921526A1 (fi)
GB (1) GB2453046B (fi)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8258885B2 (en) * 2010-08-09 2012-09-04 Fujitsu Limited Frequency-coupled LCVCO
WO2012059120A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-10 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) An oscillator circuit with feedback
US8669786B1 (en) 2012-12-07 2014-03-11 International Business Machines Corporation Clock phase shift detector
US9473067B2 (en) 2014-04-11 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Reducing mismatch caused by power/ground routing in multi-core VCO structure
US20180083661A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-22 Qualcomm Incorporated Wideband Residual Sideband Calibration
EP3402077B1 (en) * 2017-05-08 2021-03-10 Melexis Technologies NV Oscillator based sensor interface circuit
JP6981097B2 (ja) * 2017-08-18 2021-12-15 富士通株式会社 4相発振回路及びcdr回路
EP3675362B1 (en) * 2017-09-19 2021-10-27 Mitsubishi Electric Corporation Local oscillator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8303855A (nl) * 1983-11-10 1985-06-03 Philips Nv Frequentieverdubbelschakeling.
FR2711027B1 (fr) * 1993-10-05 1995-11-17 Ebauchesfabrik Eta Ag Circuit de correction du déphasage et des amplitudes.
US5714911A (en) * 1994-11-23 1998-02-03 Analog Devices Quadrature oscillator having amplitude control means based on a trigonometric identity
SE0201159L (sv) 2002-04-16 2003-07-01 Spirea Ab Kvadraturfasstyrslinga
DE10242970A1 (de) 2002-09-17 2004-04-01 Vega Grieshaber Kg Vibrations-Füllstandssensor
KR100468359B1 (ko) * 2002-10-31 2005-01-27 인티그런트 테크놀로지즈(주) 국부 발진 신호 경로를 통한 동 위상 및 직교 위상 신호간 부정합 보정 회로를 이용한 국부 발진기 및 이를이용한 수신 장치
US7075377B2 (en) * 2004-06-10 2006-07-11 Theta Microeletronics, Inc. Quadrature voltage controlled oscillators with phase shift detector
KR100818241B1 (ko) * 2005-02-14 2008-04-01 삼성전자주식회사 쿼드러쳐 전압 제어 발진기

Also Published As

Publication number Publication date
FI20085873A (fi) 2009-03-22
GB2453046A (en) 2009-03-25
US20090079509A1 (en) 2009-03-26
KR20090031260A (ko) 2009-03-25
DE102008048061A1 (de) 2009-05-20
GB2453046B (en) 2010-02-03
FR2921526A1 (fr) 2009-03-27
CN101394150B (zh) 2012-03-14
FI20085873A0 (fi) 2008-09-17
DE102008048061B4 (de) 2014-10-16
KR101101508B1 (ko) 2012-01-03
CN101394150A (zh) 2009-03-25
GB0817159D0 (en) 2008-10-29
US7595700B2 (en) 2009-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI125321B (fi) LC-kvadratuurioskillaattori, jossa on vaihe- ja amplitudiepäsovituksen kompensaattori
US7522007B2 (en) Injection locked frequency divider
US20080238559A1 (en) Voltage controlled oscillator
US20080012654A1 (en) Linearized variable-capacitance module and lc resonance circuit using the same
US20060220754A1 (en) Voltage controlled oscillator
JP2009284329A (ja) 半導体集積回路装置
US20140218120A1 (en) Electronic circuits using coupled multi-inductors
US20070018738A1 (en) Voltage-controlled oscillator circuit and PLL circuit
US7782151B2 (en) VCO digital range selection
JP2015091084A (ja) 4相出力電圧制御発振器
JP2006060797A (ja) 電圧制御型発振器
US20220286089A1 (en) Quadrature oscillator circuitry and circuitry comprising the same
JP6158732B2 (ja) 回路、電圧制御発振器および発振周波数制御システム
JP6338033B1 (ja) 局部発振器
US7397317B2 (en) Quadrature signal generator for tuning phases of all of four generated quadrature signals
US11528022B2 (en) Leakage-current compensation
JP2006033238A (ja) 電圧制御型発振器
JP6615406B2 (ja) Iq信号源
WO2022107668A1 (ja) 発振器、信号処理装置
KR101142219B1 (ko) 하부 직렬 커플링을 이용한 4위상 전압제어발진기
KR101951553B1 (ko) 전류 재사용 전압제어발진기
JP2018074231A (ja) 位相同期ループ
KR20160112413A (ko) 다중 위상 모드 vco 회로
Arai et al. A self-correcting quadrature voltage controlled oscillator
KR20120070054A (ko) 4 위상 전압 제어 발진기

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 125321

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed