FR3006522A1

FR3006522A1 - Pompe de charge a stabilisation rapide avec saut de frequence

Info

Publication number: FR3006522A1
Application number: FR1454901A
Authority: FR
Inventors: Dharma Reddy Kadam
Original assignee: Triquint Semiconductor Inc
Current assignee: Qorvo US Inc
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2014-12-05
Also published as: IL232629B; CN104218947B; TWI638525B; KR102165025B1; KR20140142168A; JP6316097B2; CN104218947A; IL232629A0; TW201513577A; JP2014236666A; US20140354340A1; US9553567B2

Abstract

Des modes de réalisation prévoient, entre autres choses, un circuit comprenant un générateur de fréquences et une pompe de charge (116). Dans des modes de réalisation, le générateur de fréquences peut être configuré pour fournir, à la pompe de charge (116), un signal d'horloge à une première fréquence pendant une période de temps prédéfinie. Ensuite, le générateur de fréquences peut fournir, à la pompe de charge (116), un signal d'horloge à une ou plusieurs autres fréquences. Dans des modes de réalisation, la première fréquence peut permettre la stabilisation de la pompe de charge (116) au cours d'une période de temps réduite par comparaison avec l'une ou plusieurs autres fréquences.

Description

POMPE DE CHARGE A STABILISATION RAPIDE AVEC SAUT DE FREQUENCE Des modes de réalisation de la présente divulgation concernent de manière générale le domaine des circuits, et plus particulièrement un coeur de gestion d'énergie d'un dispositif de commutation de radiofréquences. Des pompes de charge sont conçues pour changer un signal d'entrée à une tension en un signal de sortie à une tension inférieure ou supérieure. Ce changement de tension peut permettre de fournir une tension unique d'une alimentation de tension à des tensions variées en fonction du circuit. Par exemple, une alimentation de tension d'un dispositif peut fournir une tension de 1,5 volt (V). Néanmoins, un circuit dans le dispositif peut avoir besoin d'une tension de fonctionnement de -1,5 V.

Pour fournir cette tension de fonctionnement, la pompe de charge peut prendre la tension de 1,5 V fournie par l'alimentation de tension et la convertir en une tension de -1,5 V dont le circuit a besoin. Un procédé commun de conversion de tension consiste à utiliser une alimentation de tension en mode commuté avec des commutateurs qui s'ouvrent et se ferment à une fréquence de signal d'horloge spécifique. Cette fréquence de signal d'horloge peut avoir un impact sur la sortie de la pompe de charge de deux manières. Premièrement, lorsqu'une tension est appliquée à une pompe de charge, une période de temps doit s'écouler avant que la tension de sortie de la pompe de charge puisse être utilisée par le circuit auquel la tension est fournie. Cette période de temps est appelée temps de stabilisation de la pompe de charge et elle dépend de la fréquence du signal d'horloge. Deuxièmement, il existe des émissions parasites. Des émissions parasites sont des fréquences imprévues qui peuvent être introduites dans le signal de sortie de la pompe de charge et qui ne sont pas présentes dans le signal d'entrée. Comme le temps de stabilisation, les émissions parasites dépendent de la fréquence du signal d'horloge. Selon un premier aspect de la présente invention, il est divulgué un circuit comprenant : une pompe de charge ; et un générateur de fréquence couplé à la pompe de charge et configuré pour fournir à la pompe de charge, à la mise sous tension du circuit, un signal d'horloge à une première fréquence pendant une période de temps prédéfinie puis une ou plusieurs autres fréquences, dans lequel la première fréquence permet une réduction du temps de stabilisation associé à la pompe de charge par comparaison avec l'une ou plusieurs autres fréquences.

Dans divers modes de réalisation du circuit, il est en outre possible d'avoir recours à une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le générateur de fréquence comprend : un oscillateur couplé à la pompe de charge, dans lequel l'oscillateur fournit le signal d'horloge à la pompe de charge, et l'oscillateur est configuré pour générer le signal d'horloge à une fréquence prédéfinie sur la base d'un signal d'entrée reçu par l'oscillateur ; et un compteur couplé à l'oscillateur, dans lequel le compteur fournit le signal d'entrée à l'oscillateur, et le compteur est configuré pour fournir, à l'oscillateur, un premier signal en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur à générer le signal d'horloge à la première fréquence pendant la période de temps prédéfinie puis le compteur est configuré pour fournir un ou plusieurs autres signaux en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur à générer le signal d'horloge à l'une ou plusieurs autres fréquences ; - l'un ou plusieurs autres signaux sont une pluralité de signaux et dans lequel le compteur est en outre configuré pour, après la période de temps prédéfinie, parcourir la pluralité de signaux afin d'amener l'oscillateur à générer, de manière cyclique, le signal d'horloge à une pluralité respective de fréquences ; - la pluralité de signaux et la pluralité de fréquences sont parcourus dans un ordre prédéfini qui réduit les émissions de fréquences parasites ; - l'application de l'une ou plusieurs autres fréquences engendre une réduction de la consommation d'énergie du circuit par comparaison avec l'application continue de la première fréquence ; - le temps de stabilisation associé à la pompe de charge est inférieur ou égal à 5 microsecondes (p.$) lorsque lorsqu'un signal d'horloge à la première fréquence est 30 fourni à la pompe de charge ; - la pompe de charge est une pompe de charge négative ; - la pompe de charge est une pompe de charge positive. Un autre objet de l'invention est un dispositif de communication comprenant : un émetteur-récepteur ; et un commutateur de radiofréquences (RF) couplé à l'émetteur-récepteur, le commutateur de radiofréquences ayant un coeur de gestion d'énergie, dans lequel le coeur de gestion d'énergie comprend : une pompe de charge ; un oscillateur couplé à la pompe de charge, dans lequel l'oscillateur fournit un signal d'horloge à la pompe de charge, et l'oscillateur est configuré pour générer le signal d'horloge à une fréquence sur la base d'un signal d'entrée reçu par l'oscillateur ; un compteur couplé à l'oscillateur, dans lequel le compteur fournit le signal d'entrée à l'oscillateur, et le compteur est configuré pour fournir, à l'oscillateur, à la mise sous tension du coeur de gestion d'énergie, un premier signal en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur à générer le signal d'horloge à une première fréquence pendant une période de temps prédéfinie, puis le compteur est configuré pour fournir un ou plusieurs autres signaux en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur à générer le signal d'horloge à une ou plusieurs autres fréquences, dans lequel la première fréquence permet une réduction du temps de stabilisation associé à la pompe de charge par comparaison avec l'une ou plusieurs autres fréquences. Dans divers modes de réalisation du dispositif de communication, il est en outre possible d'avoir recours à une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'un ou plusieurs autres signaux sont une pluralité de signaux et le compteur est en outre configuré pour, après la période de temps prédéfinie, parcourir la pluralité de signaux pour amener l'oscillateur à générer de manière cyclique le signal d'horloge à une pluralité respective de fréquences ; - la pluralité de signaux et la pluralité respective de fréquences sont parcourus dans un ordre prédéfini qui réduit les émissions de fréquences parasites ; - l'application de l'une ou plusieurs autres fréquences engendre une réduction de la consommation d'énergie du coeur de gestion d'énergie par comparaison avec une application continue de la première fréquence ; - le temps de stabilisation associé à la pompe de charge est inférieur ou égal à 5 microsecondes (i..ts) lorsqu'un signal d'horloge à la première fréquence est fourni à la pompe de charge ; - le commutateur RF est un commutateur à silicium sur isolant (SOI) ; - le commutateur RF est un commutateur à transistors pseudomorphes à grande mobilité d'électrons (PHEMT). Des modes de réalisation vont être décrits ci-après, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels des références identiques renvoient à des éléments similaires. La figure 1 illustre un coeur de gestion d'énergie selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. La figure 2 illustre un compteur selon certains modes de réalisation de la présente divulgation.

La figure 3 illustre un oscillateur selon des modes de réalisation de la présente divulgation. La figure 4 illustre des états d'un compteur et des fréquences correspondantes d'un oscillateur selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. La figure 5 illustre une simulation d'un circuit de coeur de gestion d'énergie.

La figure 6 illustre un dispositif de communication sans fil selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. Divers aspects des modes de réalisation illustratifs vont être décrits ci-après en utilisant des termes couramment employés par l'homme du métier pour communiquer la substance de son travail à ses homologues. L'homme du métier peut se rendre compte que des modes de réalisation en variante peuvent être mis en pratique avec seulement certains des aspects décrits. A des fins explicatives, des dispositifs et des configurations spécifiques sont présentés pour assurer une compréhension complète des modes de réalisation illustratifs. L'homme du métier peut néanmoins se rendre compte que des modes de réalisation en variante peuvent être mis en pratique sans les détails spécifiques. Dans d'autres cas, des caractéristiques bien connues sont omises ou simplifiées afin de ne pas alourdir les modes de réalisation illustratifs. Dans les schémas de circuit, certaines lignes de liaison physiques peuvent être omises pour ne pas les rendre trop compliqués. Lorsqu'une entrée et une sortie portent le même libellé, celles-ci peuvent être couplées même si une liaison physique n'est pas représentée. Diverses opérations vont être décrites sous forme de plusieurs opérations discrètes, l'une après l'autre, afin de faciliter la compréhension de la présente divulgation. Néanmoins, l'ordre de leur description ne doit pas être interprété comme impliquant que ces opérations doivent forcément être effectuées dans cet ordre-là. En particulier, ces opérations ne sont pas tenues d'être effectuées dans l'ordre dans lequel elles sont présentées. L'expression « dans un mode de réalisation » est utilisée à plusieurs reprises. 5 L'expression ne renvoie pas forcément au même mode de réalisation, même si cela peut être le cas. Les termes « comprenant », et « ayant » et « comportant » sont synonymes, sauf indication contraire dans le contexte. L'expression « couplé à », et ses dérivées, peut être utilisée dans les présentes. Cela peut signifier que deux éléments ou plus sont en contact physique ou électrique 10 direct. Néanmoins, cela peut également signifier que deux éléments ou plus sont en contact indirect, en étant en coopération ou en interaction l'un avec l'autre. Cela peut également signifier qu'un ou plusieurs autres éléments sont couplés ou reliés entre les éléments qui sont censés être couplés l'un à l'autre. Dans le cadre des présentes, le temps de stabilisation peut être la période de 15 temps nécessaire à une pompe de charge pour atteindre une tension de sortie avec une tolérance de 5 % à 2 % par rapport à sa tension de sortie cible. Il peut être fait référence au signal de sortie d'un composant en tant que Q et QBar, où Q représente le nom d'une sortie. Q et QBar peuvent être opposés l'un à l'autre. Par exemple, si Q est un signal haut alors QBar peut être un signal bas. Dans 20 certains cas, Bar peut être abrégé par « b ». Ainsi, une sortie avec un suffixe « Bar » est équivalente à une sortie avec un suffixe « b », sauf indication contraire dans le contexte. Par exemple, QBar est équivalent à Qb, sauf indication contraire dans le contexte. Des modes de réalisation peuvent inclure un circuit employé dans un coeur de 25 gestion d'énergie d'un dispositif de commutation. Le circuit peut comprendre un générateur de fréquence et une pompe de charge couplés à des bornes respectives. Le dispositif de commutation peut être un dispositif de commutation à silicium sur isolant (SOI). Le générateur de fréquence peut être configuré pour fournir, à la pompe de charge, un signal d'horloge à une première fréquence pendant une période 30 de temps prédéfinie. Ensuite, le générateur de fréquence peut fournir, à la pompe de charge, un signal d'horloge à une ou plusieurs autres fréquences. Dans des modes de réalisation, la première fréquence peut permettre la stabilisation de la pompe de charge dans une période de temps plus courte que l'une ou plusieurs autres fréquences. Divers modes de réalisation vont être décrits en détail ci-après en référence aux dessins annexés. La figure 1 illustre un circuit de coeur de gestion d'énergie 100 selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. Le coeur de gestion d'énergie peut avoir une tension positive Vdd 102 fournie pour alimenter le circuit. Dans des modes de réalisation, le coeur de gestion d'énergie peut comprendre un délai/réinitialisation 106 pour permettre un délai, à la mise sous tension du circuit, afin de garantir que le circuit de coeur de gestion d'énergie 100 soit correctement réinitialisé et qu'un état antérieur ne soit pas maintenu. Le délai/réinitialisation 106 peut être couplé à un générateur de fréquence, illustré ici par un compteur 110 et un oscillateur 112. Une grille AND 108 peut servir à garantir que le signal de délai et un signal cpen puissent être hauts avant d'appliquer un signal d'activation de réinitialisation haut au compteur 110. L'activation de réinitialisation, RN, d'un compteur 110 peut être couplée à une grille AND 108 alors que l'horloge, CLK, du compteur 110 peut être couplée à la sortie de l'oscillateur 112, Oscout. Le compteur 110 peut fournir divers signaux, comme fastclkb et Q0b-Q3b, en tant qu'entrées à l'oscillateur 112. Dans des modes de réalisation, fastclkb et Q0b-Q3b peuvent servir à changer un état associé à l'oscillateur 112, comme une fréquence associée à la sortie, Oscout, de l'oscillateur 112. Par exemple, fastclkb peut permettre à l'oscillateur 112 de délivrer Oscout à une première fréquence pendant une première portion de temps, puis une ou plusieurs autres fréquences. L'une ou plusieurs autres fréquences peuvent être déterminées par les valeurs de Q0b-Q3b. La relation entre le compteur et l'oscillateur va être décrite en détail ci-après. Dans des modes de réalisation, la première fréquence peut permettre la stabilisation de la pompe de charge 116 dans une période de temps plus courte et l'une ou plusieurs autres fréquences peuvent être sélectionnées pour réduire la consommation d'énergie et/ou les émissions parasites du circuit par comparaison avec l'application continue de la première fréquence. Par exemple, la première fréquence peut être plus haute que l'une ou plusieurs autres fréquences et le temps de stabilisation de la pompe de charge 116 peut être directement lié à la fréquence appliquée à la pompe de charge 116. Comme cela est illustré dans les présentes, la pompe de charge 116 peut être une pompe de charge positive ou négative et la présente divulgation s'applique de manière identique à ces deux cas.

L'oscillateur 112 peut être couplé à un générateur d'horloge sans chevauchement 114 qui peut générer des signaux d'horloge sans chevauchement, phi 1 et phi 2. La pompe de charge 116 peut être couplée au générateur d'horloge sans chevauchement 114 en prenant respectivement phi 1 et phi 2 comme première et deuxième entrées. Phi 1 et phi 2 peuvent être fournis à la pompe de charge 116 à une tension et ils peuvent être délivrés par la pompe de charge 116 à une deuxième tension, Vout 118. Un bloc de décharge 120 peut être utilisé pour décharger toute tension présente dans le coeur de gestion d'énergie 100 une fois que le circuit est mis hors tension.

La figure 2 illustre un mode de réalisation du compteur 110 de la figure 1, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. Le compteur 110 peut avoir une alimentation de tension, comme Vdd, et une masse, comme GND. En outre, le compteur 110 peut prendre comme entrée un signal d'activation de réinitialisation, comme RN, et un signal d'horloge. Pour faciliter la compréhension, le compteur 110 peut être divisé, de manière conceptuelle, en un compteur à quatre bits 202 et un circuit de commande de sortie 204. La logique du compteur à quatre bits 202 peut suivre le motif représenté sur la figure 4, comme cela va être décrit en détail ci-après. La logique du circuit de commande de sortie 204 peut servir à bloquer la sortie des signaux du compteur à quatre bits 202 pendant une première période de temps puis à permettre le passage des signaux. Comme cela a été abordé ci-dessus en référence à la figure 1, cela peut permettre au compteur de fournir un signal pendant une première période de temps, puis un ou plusieurs autres signaux. Les grilles et les basculeurs monostables représentés assument leurs fonctions normales et la logique du circuit n'est donc pas décrite en détail.

Le compteur à quatre bits 202 peut comprendre quatre basculeurs monostables « d » 206-212, auxquels il est fait ci-après référence en tant que basculeurs monostables, chaque basculeur monostable correspondant à un bit unique du compteur à quatre bits 202. Le compteur à quatre bits 202, tel qu'il est décrit dans les présentes, peut suivre les états et le graphique d'états représenté sur la figure 4, comme cela va être décrit en détail ci-après. Chaque basculeur monostable peut prendre comme entrée un signal d'horloge, CLK, un signal d'activation de réinitialisation, RN, et une valeur d'entrée, D. La valeur d'entrée peut être acquise par le basculeur monostable en fonction de l'état du signal d'horloge respectif du basculeur monostable au moment de la valeur d'entrée. Par exemple, le basculeur monostable 206 peut prendre le signal d'horloge entrant dans le compteur 110 comme entrée et peut prendre une valeur d'entrée basée sur la logique du bloc 214. L'entrée fournie par la logique du bloc 214 peut permettre au basculeur monostable 206 de suivre un motif d'état spécifique. Par exemple, comme cela est représenté ici, la sortie de signal du bloc 214 peut permettre au basculeur monostable 206 de suivre l'équation d'état QO Next = Q3Bar.Q0 + Q3.Q0Bar de la figure 4, où «. » représente les opérations de multiplication booléenne et « + » indique l'addition booléenne. L'équation pour QO Next représente l'état suivant de la sortie Q du basculeur monostable 206, QO. Les basculeurs monostables restants du compteur à quatre bits, c'est-à-dire les basculeurs monostables 208-212, peuvent avoir une logique d'entrée leur permettant de suivre les motifs d'état pour respectivement Q1 Next à Q3 Next de la figure 4. Le circuit de commande de sortie 204 peut être configuré pour fournir un premier signal de sortie au cours d'une première période de temps puis un ou plusieurs signaux de sortie supplémentaires. Le circuit de commande de sortie 204 peut également être divisé, de manière conceptuelle, en deux parties : un bloc logique de sortie 228 et une rangée de grilles de transmission 236. Le bloc logique de sortie 228 peut se composer d'un basculeur monostable 224 couplé à un verrou 229 par l'intermédiaire d'une grille OR 226 et un signal de sortie peut être inversé avant de quitter le bloc logique de sortie 228 par un inverseur 234. Le verrou 229 peut comprendre des grilles NAND 230 et 232 couplées l'une à l'autre pour constituer un verrou. Le bloc logique de sortie peut provoquer le stockage d'un premier signal dans le verrou 229 pendant une première période de temps, une première itération complète du compteur à quatre bits 202, puis provoquer le stockage d'un deuxième signal dans le verrou 229 jusqu'à la mise hors tension du circuit. Par exemple, le verrou 229 peut stocker un signal haut pendant la première itération complète du compteur à quatre bits 202 puis un signal bas, ce qui provoque la sortie d'un signal bas pendant la première itération complète du compteur à quatre bits 202 puis la sortie d'un signal haut. La rangée de grilles de transmission du bloc 236 peut prendre comme entrée le signal délivré par le bloc logique de sortie 228 avec les signaux QBAR, Q0b-Q3b délivrés respectivement par les basculeurs monostables 206-212. Comme cela est représenté ici, chacune des grilles de transmission 238-244 peut prendre respectivement Q0b-Q3b comme entrée haute, par exemple inl, la masse comme entrée basse, par exemple inO, et le signal du bloc logique de sortie 228 comme signal de commande des grilles de transmission 238-244. Par conséquent, lorsque le signal de commande est bas, les grilles de transmission peuvent permettre le passage de l'entrée de masse et bloquer Q0b-Q3b, et lorsque le signal de commande est haut, les grilles de transmission peuvent bloquer la masse et permettre le passage des signaux Q0b-Q3b. Puisque le signal de commande peut être pas pendant la première itération complète du compteur à quatre bits 202, les grilles de transmission peuvent permettre le passage de la masse puis permettre le passage de Q0b-Q3b. Il faut bien se rendre compte que le compteur 110 représenté sur la figure 2 peut être mis en oeuvre de diverses manières et que la représentation schématique du circuit sur la figure 2 est purement exemplaire. Par exemple, le compteur à quatre bits 202 peut tout aussi bien être remplacé par un compteur avec plus ou moins de bits et il peut être configuré pour suivre n'importe quelle séquence ou n'importe quel motif. Dans des modes de réalisation, le compteur à quatre bits 202 peut être remplacé par une logique pour produire un signal unique pouvant amener l'oscillateur à fonctionner à une fréquence unique et le circuit de commande de sortie 204 peut être configuré pour fournir un premier signal à l'oscillateur pendant une première période de temps puis pour fournir le signal unique à l'oscillateur. Dans ces modes de réalisation, le premier signal peut être sélectionné pour réduire le temps de stabilisation de la pompe de charge et le signal unique peut être sélectionné pour réduire la consommation d'énergie de l'oscillateur par comparaison avec l'application continue du premier signal. Dans d'autres modes de réalisation, le compteur à quatre bits peut être mis en oeuvre sous la forme d'un compteur à huit bits ou plus pour fournir, par exemple, un motif plus complexe de signaux à l'oscillateur. La présente divulgation englobe toute mise en oeuvre du compteur 110 fournissant un premier signal à un oscillateur pendant une première période de temps puis un ou plusieurs signaux.

La figure 3 illustre l'oscillateur 112 de la figure 1 selon des modes de réalisation de la présente divulgation. L'oscillateur 112 peut comprendre des commutateurs de direction de courant de polarisation, 302-310. Les commutateurs de direction de courant de polarisation 302-310 peuvent prendre respectivement fastclkb, Q3bar, Q2bar, Qlbar et Q0bar comme entrée. Les commutateurs de direction de courant de polarisation peuvent servir à ajuster le courant fourni à Iboas de l'oscillateur en anneau 312 en ajustant la quantité de courant s'écoulant dans Ibias. Dans certains modes de réalisation, chacun des commutateurs de direction de courant de polarisation peut avoir un poids binaire différent et chaque commutateur de direction de courant de polarisation peut donc permettre le passage d'une quantité différente de courant à l'oscillateur en anneau 312. La fréquence générée pour être délivrée par l'oscillateur en anneau 312 peut donc être ajustée sur la base des entrées fastclkb et Q0bar-Q3bar fournies. L'oscillateur en anneau de cette figure est purement exemplaire. Il faut bien se rendre compte que n'importe quel oscillateur capable d'effectuer les changements de fréquence abordés entre dans le cadre du périmètre de la présente divulgation. La figure 4 illustre des états d'un compteur, comme le compteur 110 des figures 1 et 2, et des fréquences correspondantes d'un oscillateur, comme l'oscillateur 112 des figures 1 et 3. La première colonne représente la valeur de fastclkb délivré par le compteur. Les quatre colonnes suivantes représentent les états respectifs de Q3, Q2, Q1 et QO de la figure 2. Les quatre colonnes suivantes représentent les états que Q3, Q2, Q1 et QO peuvent prendre à un cycle d'horloge suivant. La colonne Freq 1 représente la fréquence du signal fourni par un oscillateur qui peut recevoir le signal représenté par la combinaison de fastclkb, Q3, Q2, Q1 et QO. La colonne Freq2 représente la fréquence de l'oscillateur à la réception du signal représenté par Q3 Next, Q2 Next, Q1 Next et QO Next. En d'autres termes, Freq2 représente la fréquence que l'oscillateur peut prendre dans son état suivant après Freql.

Pour faciliter la compréhension, la première période de temps au cours de laquelle un premier signal peut être appliqué à l'oscillateur est représentée par une rangée unique 402. Cette première rangée peut couvrir toute durée suffisante à la stabilisation d'une pompe de charge, par exemple 116 sur la figure 1. Dans certains modes de réalisation, la durée couverte par la rangée 402 peut être une itération complète du compteur associé. Ce mode de réalisation peut être représenté par la logique du compteur de la figure 2. Au cours de cette période de temps, une fréquence sélectionnée pour une stabilisation rapide peut être appliquée à la pompe de charge, puis une ou plusieurs autres fréquences peuvent être appliquées.

Comme cela est représenté dans la rangée 402, fastclkb peut être 0, ce qui implique que fastclk peut être 1, et la fréquence générée par l'oscillateur peut être de 7 mégahertz (MHz). Comme cela est représenté par les graphiques de simulation de la figure 4, une fréquence de 7 MHz engendre un temps de stabilisation d'environ 5 microsecondes (i..ts). Il faut bien se rendre compte que la fréquence de 7 MHz est purement exemplaire et que d'autres fréquences peuvent être sélectionnées en fonction de l'application. Par exemple, une fréquence plus rapide peut permettre de réduire davantage le temps de stabilisation. Néanmoins, une fréquence plus rapide peut également provoquer une plus grande consommation d'énergie de l'oscillateur.

Dans d'autres cas, une fréquence plus lente peut être utilisée en engendrant un temps de stabilisation supérieur et une conservation d'énergie inférieure. La présente divulgation englobe tous ces cas. A 404, le compteur à quatre bits peut commencer sa deuxième itération et peut continuer à parcourir le motif représenté par les rangées entre 404 et 408 incluses, y compris les rangées sans aucun numéro de référence associé. Comme l'on peut le constater, chaque état différent du compteur peut amener l'oscillateur à générer une fréquence différente. Ces fréquences peuvent être sélectionnées à diverses fins. Dans certains modes de réalisation, comme cela est représenté ici, le cycle d'ajustement de fréquence peut servir à réduire les émissions parasites d'un circuit, comme celui représenté sur la figure 1, un tel cycle étant appelé cycle de tramage uniforme. Dans un cycle de tramage uniforme, les fréquences peuvent être parcourues uniformément de sorte que l'effet de fréquence global du motif de tramage puisse être une moyenne des fréquences appliquées. Un tel cycle de tramage peut permettre une taille de matrice inférieure à celle obtenue avec des émissions parasites par l'intermédiaire de condensateurs de filtrage, car les condensateurs de filtrage peuvent prendre plus de place sur la matrice. Les états représentés sur le graphique peuvent également être obtenus en utilisant les équations d'états 410 à 416. Par exemple, dans la rangée 404, Q3=0, Q2=0, Q1=0 et Q0=0. L'état suivant peut être dérivé de cet état actuel. Par exemple, Q3 Next = Q3Bar + Q2.Q1.Q0. Lorsque les valeurs susmentionnées sont introduites dans cette équation, la valeur suivante de Q3 peut être dérivée. Dans ce cas, Q3 Next = 1 + 0.0.0 = 1, ce qui correspond à Q3 Next indiqué dans la rangée 404. Les équations suivantes, 412-416, peuvent être appliquées de la même manière.

Il faut bien se rendre compte que le cycle de tramage indiqué sur la figure 4 peut représenter un mode de réalisation de la présente divulgation. Dans d'autres modes de réalisation, une manière de tramage différente, comme un tramage à nombres pseudo aléatoires, peut être utilisée. Dans d'autres modes de réalisation, un cycle de tramage n'est pas forcément souhaitable et, au lieu de cela, une première fréquence, comme la fréquence de 7 MHz représentée sur la figure 4, peut être utilisée pour stabiliser la pompe de charge et une deuxième fréquence peut ensuite être appliquée pour réduire la consommation d'énergie du circuit par rapport à l'application continue de la fréquence de 7 MHz. Dans des modes de réalisation dans lesquels le tramage n'est pas utilisé, des condensateurs de filtrage peuvent être utilisés pour réduire les émissions parasites. La figure 5 illustre une simulation d'un coeur de gestion d'énergie 100 de la figure 1, qui peut utiliser le compteur de la figure 2 et l'oscillateur de la figure 3. L'axe vertical représente la tension du signal et l'axe horizontal représente le temps en microsecondes (i..ts). Le premier graphique, oscout, représente la sortie de l'oscillateur lorsque le compteur se trouve dans les états indiqués par les graphiques Q3Bar, Q2Bar, Q1Bar et Q0Bar. Comme l'on peut le constater, au cours de la période 502, l'oscillateur ne délivre aucune sortie. Cela peut découler de la mise sous tension du circuit et du délai/réinitialisation 106 de la figure 1. Après la mise sous tension du circuit, l'oscillateur délivre un signal de haute fréquence, comme le signal de 7 MHz indiqué sur la figure 4, pendant une première période de temps 504, puis il passe à une ou plusieurs autres fréquences pendant la période de temps restante 506. La période de temps 508 peut représenter une période au cours de laquelle le circuit peut avoir été mis hors tension et la période 510 peut représenter la mise sous tension à nouveau du circuit et l'application d'une haute fréquence. Comme cela est représenté ici, l'une ou plusieurs autres fréquences peuvent coïncider avec le motif de tramage uniforme représenté sur la figure 4 et décrit ci-dessus. Le graphique Q3Bar représente les changements d'états associés à la sortie Q3Bar du compteur. Comme l'on peut le constater, il peut y avoir une phase initiale 512 au cours de laquelle le circuit peut être mis sous tension, comme cela a été décrit ci-dessus en référence au graphique oscout. Ensuite, une période de temps 514 représente la période de temps au cours de laquelle les grilles de transmission du compteur bloquent la sortie de Q3Bar, comme cela a été décrit ci-dessus en référence à la figure 2. Ensuite, les grilles de transmission permettent la transmission de Q3Bar au cours de la période de temps 516. Comme cela a été décrit ci-dessus, au cours de la période de temps 518, le circuit est mis hors tension et le cycle recommence à la mise sous tension du circuit. Ces mêmes périodes de temps se retrouvent sur les graphiques Q2Bar, Q1Bar et Q0Bar. Le graphique RN reflète le signal d'activation de réinitialisation qui peut être appliqué au coeur de gestion d'énergie 100. Comme cela est représenté sur la figure 4, le signal RN a un délai découlant du délai/réinitialisation 106 de la figure 1 au cours de la période de temps 522. Ensuite, le signal d'activation de réinitialisation devient haut pendant que le circuit reste sous tension, ce qui est représenté ici par la période de temps 524. La période de temps 526 représente la mise hors tension du circuit, puis la séquence susmentionnée se répète à la mise sous tension du circuit. Le graphique représentant Vout indique la sortie de tension d'une pompe de charge, comme la pompe de charge 116 de la figure 1. Comme cela est représenté ici, le temps de stabilisation de pompe de charge 528 peut être d'environ 5 p.s. Ensuite, la pompe de charge maintient une sortie de tension relativement homogène. A environ 20 ps, le circuit est mis hors tension, puis la décharge de la pompe de charge à travers le bloc de décharge 120 de la figure 1 se déroule d'environ 20 ps à 22 p.s. Ensuite, à environ 30 ps, la pompe de charge passe à nouveau par le temps de stabilisation susmentionné. Un dispositif de communication sans fil 600 selon certains modes de réalisation est illustré sur la figure 6. Le dispositif de communication sans fil 600 peut avoir un frontal RF 604 assurant diverses fonctionnalités frontales. Le frontal RF 604 peut comprendre un ou plusieurs commutateurs RF 608, un ou plusieurs signaux RF étant sélectivement passés à destination ou en provenance de ceux-ci, ou dans des composants du dispositif de communication sans fil 600. Les commutateurs RF 608 peuvent comprendre un corps de gestion d'énergie similaire au corps de gestion d'énergie 100. Les commutateurs RF peuvent comprendre, en particulier, des commutateurs à silicium sur isolant (SOI) et/ou des commutateurs à transistors pseudomorphes à grande mobilité d'électrons (PHEMT). Les commutateurs RF 608 peuvent être déployés dans divers éléments du frontal RF 604 comme, en particulier, un module de commutation d'antenne, un commutateur de distribution, un émetteur, un récepteur, etc. Le frontal RF 604 peut également comprendre d'autres éléments qui ne sont spécifiquement représentés ou décrits, comme en particulier des amplificateurs, des convertisseurs, des filtres, etc. En plus du frontal RF 604, le dispositif de communication sans fil 600 peut comporter une structure d'antenne 616, un émetteur-récepteur 620, un processeur 624, et une mémoire 628 qui sont couplés l'un à l'autre au moins comme cela est représenté. Le processeur 624 peut exécuter un programme de système d'exploitation de base stocké dans la mémoire 628 afin de commander le fonctionnement global du dispositif de communication sans fil 600. Par exemple, le processeur principal 624 peut commander la réception de signaux et la transmission de signaux par l'émetteur-récepteur 620. Le processeur principal 624 peut être capable d'exécuter d'autres processus et programmes qui résident dans la mémoire 628 et il peut déplacer des données à destination ou en provenance de la mémoire 628, en fonction d'un processus d'exécution.

L'émetteur-récepteur 620 peut recevoir des données sortantes (par exemple, des données vocales, des données du Web, des e-mails, des données de signalisation, etc.) en provenance du processeur 624, il peut générer un ou plusieurs signaux RF pour représenter les données sortantes et fournir l'un ou plusieurs signaux RF,' au frontal RF 604. Réciproquement, l'émetteur-récepteur 620 peut recevoir des signaux RF du frontal RF 604 qui représentent des données entrantes. L'émetteur-récepteur 620 peut traiter les signaux RF et envoyer des signaux entrants au processeur 624 pour les traiter. Dans divers modes de réalisation, le dispositif de communication sans fil 600 peut être, sans être limité à cela, un téléphone portable, un dispositif de radiomessagerie, un assistant numérique personnel, un dispositif de messagerie texte, un ordinateur portable, un ordinateur de bureau, une station de base, une station d'abonné, un point d'accès, un radar, un dispositif de communication satellite, ou n'importe quel autre dispositif capable d'émettre/recevoir des signaux RF sans fil. L'homme du métier peut se rendre compte que le dispositif de communication sans fil 600 est présenté à titre d'exemple et que, par souci de simplicité et de clarté, l'illustration et la description se limitent aux éléments de la construction et du fonctionnement du dispositif de communication sans fils 600 qui sont nécessaires pour bien comprendre les modes de réalisation. Divers modes de réalisation englobent des composants appropriés ou une combinaison de composants appropriés effectuant des tâches adaptées en association avec le dispositif de communication sans fil 600, selon des besoins particuliers. En outre, il faut bien comprendre que le dispositif de communication sans fil 600 n'est pas censé limiter les types de dispositifs dans lesquels des modes de réalisation peuvent être mis en oeuvre. Bien que la présente divulgation ait été décrite en référence aux modes de réalisation susmentionnés, l'homme du métier peut se rendre compte qu'une grande diversité de variantes et/ou d'équivalences destinées à atteindre les mêmes buts peuvent se substituer aux modes de réalisation spécifiques illustrés et décrits sans sortir du périmètre de la présente divulgation. L'homme du métier peut également apprécier que les enseignements de la présente divulgation puissent être mis en oeuvre dans une grande diversité de modes de réalisation. La présente description est purement illustrative et en aucun cas restrictive.15

Claims

REVENDICATIONS1. Circuit (100) comprenant : une pompe de charge (116) ; et un générateur de fréquence couplé à la pompe de charge (116) et configuré pour fournir à la pompe de charge (116), à la mise sous tension du circuit, un signal d'horloge à une première fréquence pendant une période de temps prédéfinie puis une ou plusieurs autres fréquences, dans lequel la première fréquence permet une réduction du temps de stabilisation associé à la pompe de charge (116) par comparaison avec l'une ou plusieurs autres fréquences.
2. Circuit (100) selon la revendication 1, dans lequel le générateur de fréquence comprend : un oscillateur (112) couplé à la pompe de charge (116), dans lequel l'oscillateur (112) fournit le signal d'horloge à la pompe de charge (116), et l'oscillateur (112) est configuré pour générer le signal d'horloge à une fréquence prédéfinie sur la base d'un signal d'entrée reçu par l'oscillateur (112) ; et un compteur (110) couplé à l'oscillateur (112), dans lequel le compteur (110) fournit le signal d'entrée à l'oscillateur (112), et le compteur (110) est configuré pour fournir, à l'oscillateur (112), un premier signal en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur (112) à générer le signal d'horloge à la première fréquence 20 pendant la période de temps prédéfinie puis le compteur (110) est configuré pour fournir un ou plusieurs autres signaux en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur (112) à générer le signal d'horloge à l'une ou plusieurs autres fréquences.
3. Circuit (100) selon la revendication 2, dans lequel l'un ou plusieurs autres 25 signaux sont une pluralité de signaux et dans lequel le compteur (110) est en outre configuré pour, après la période de temps prédéfinie, parcourir la pluralité de signaux afin d'amener l'oscillateur (112) à générer, de manière cyclique, le signal d'horloge à une pluralité respective de fréquences.
4. Circuit (100) selon la revendication 3, dans lequel la pluralité de signaux et la pluralité de fréquences sont parcourus dans un ordre prédéfini qui réduit les émissions de fréquences parasites.
5. Circuit (100) selon la revendication 1, dans lequel l'application de l'une ou plusieurs autres fréquences engendre une réduction de la consommation d'énergie du circuit par comparaison avec l'application continue de la première fréquence.
6. Circuit (100) selon la revendication 5, dans lequel le temps de stabilisation associé à la pompe de charge (116) est inférieur ou égal à 5 microsecondes (i..ts) lorsque lorsqu'un signal d'horloge à la première fréquence est fourni à la pompe de charge (116).
7. Circuit (100) selon la revendication 1, dans lequel la pompe de charge (116) est une pompe de charge négative.
8. Circuit (100) selon la revendication 1, dans lequel la pompe de charge (116) est une pompe de charge positive.
9. Dispositif de communication (600) comprenant : un émetteur-récepteur ; et un commutateur de radiofréquences (RF) couplé à l'émetteur-récepteur, le commutateur de radiofréquences ayant un coeur de gestion d'énergie, dans lequel le coeur de gestion d'énergie comprend : une pompe de charge (116) ; un oscillateur (112) couplé à la pompe de charge (116), dans lequel l'oscillateur (112) fournit un signal d'horloge à la pompe de charge (116), et l'oscillateur (112) est configuré pour générer le signal d'horloge à une fréquence sur la base d'un signal d'entrée reçu par l'oscillateur (112) ; un compteur (110) couplé à l'oscillateur (112), dans lequel le compteur (110) fournit le signal d'entrée à l'oscillateur (112), et le compteur (110) est configuré pour fournir, à l'oscillateur (112), à la mise sous tension du coeur de gestion d'énergie, un premier signal en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur (112) à générer lesignal d'horloge à une première fréquence pendant une période de temps prédéfinie, puis le compteur (110) est configuré pour fournir un ou plusieurs autres signaux en tant que signal d'entrée pour amener l'oscillateur (112) à générer le signal d'horloge à une ou plusieurs autres fréquences, dans lequel la première fréquence permet une réduction du temps de stabilisation associé à la pompe de charge (116) par comparaison avec l'une ou plusieurs autres fréquences.
10. Dispositif de communication (600) selon la revendication 9, dans lequel l'un ou plusieurs autres signaux sont une pluralité de signaux et le compteur (110) est en outre configuré pour, après la période de temps prédéfinie, parcourir la pluralité de signaux pour amener l'oscillateur (112) à générer de manière cyclique le signal d'horloge à une pluralité respective de fréquences.
11. Dispositif de communication (600) selon la revendication 10, dans lequel la pluralité de signaux et la pluralité respective de fréquences sont parcourus dans un ordre prédéfini qui réduit les émissions de fréquences parasites.
12. Dispositif de communication (600) selon la revendication 9, dans lequel l'application de l'une ou plusieurs autres fréquences engendre une réduction de la 20 consommation d'énergie du coeur de gestion d'énergie par comparaison avec une application continue de la première fréquence.
13. Dispositif de communication (600) selon la revendication 12, dans lequel le temps de stabilisation associé à la pompe de charge (116) est inférieur ou égal à 5 25 microsecondes (i..ts) lorsqu'un signal d'horloge à la première fréquence est fourni à la pompe de charge (116).
14. Dispositif de communication (600) selon la revendication 9, dans lequel le commutateur RF est un commutateur à silicium sur isolant (SOI). 30
15. Dispositif de communication (600) selon la revendication 9, dans lequel le commutateur RF est un commutateur à transistors pseudomorphes à grande mobilité d'électrons (PHEMT).