JP2004222249A - Lc共振器同調方法、lc共振器同調集積回路及びlc共振器を有する電気装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 超小型アンテナコイルLA を有するLC共振器2の同調のために、可変キャパシタンスCT をLC共振器2に並列にし、装置製造時に、可変キャパシタンスCT を最小値にしてLC共振器2の最大共振周波数を測定し、又可変キャパシタンスCT を最大値にしてLC共振器2の最小共振周波数を測定し、測定された最大及び最小共振周波数のコード化値を不揮発性メモリーFmax 、Fmin に記憶し、最大及び最小の記憶値間の線形補間により、目標共振周波数ft の2進同調コードBを計算し、2進同調コードBの値に応じて可変キャパシタンスCT の2進重み付けされた個別のキャパシタをLC共振器2に並列にして、LC共振器2を目標共振周波数ft に同調させる。
【選択図】 図2
Description
2 LC共振器
3 計算手段
4 無線受信器
5 同調モジュール
LA インダクタンス
CA キャパシタンス
CT 可変キャパシタンス
B 同調コード
Fmax 、Fmin メモリー
E インターフェイス
ft 目標共振周波数
Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 キャパシター
Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 スイッチ
Bn-1 、....、B2 、B1 、B0 出力
Claims (26)
- LC共振器の同調方法であって、前記方法は可変キャパシタンス(CT ) を前記LC共振器(2)に並列に接続する工程を備え、かつ、前記方法は更に、
前記可変キャパシタンス(CT ) をその最小値に設定して、前記LC共振器(2)の最大共振周波数を測定し、この最大共振周波数のコード化値を第一のメモリー(Fmax )に記憶させる工程、
前記可変キャパシタンス(CT ) をその最大値に設定して、前記LC共振器(2)の最小共振周波数を測定し、この最小共振周波数のコード化値を第二のメモリー(Fmin )に記憶させる工程、
前記可変キャパシタンス(CT ) を前記LC共振器の目標共振周波数(ft )となる値に設定するための同調コード(B)を、前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記第二のメモリー(Fmin )に記憶されたコード化値との間における前記LC共振器の目標共振周波数(ft )のコード化値に応じた補間として、計算する工程、及び
計算された前記同調コード(B)の値に従って前記可変キャパシタンス(CT ) の値を調整する工程
を備えてなることを特徴とする方法。 - 計算された前記同調コード(B)の値に従って前記可変キャパシタンス(CT ) の値を調整する前記工程は、計算された前記同調コード(B)の値に従って選択された前記可変キャパシタンス(CT ) の個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )に連携するスイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )を閉じて、前記選択された個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )を前記LC共振器(2)に並列に接続することによって実施してなることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記同調コード(B)のために2進コードを使用し、前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の値の2進重み付けを実施し、かつ、前記同調コード(B)を構成するビットを、各ビットの2進の重みが前記それぞれのスイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )に連携する前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の2進の重みに対応するように、前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )に連携するそれぞれのスイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )に割当ててなることを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記同調コード(B)を、前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記第二のメモリー(Fmin )に記憶されたコード化値との差に対する前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記目標共振周波数(ft )のコード化値との差の比を計算する線形補間として計算してなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
- 前記LC共振器(2)の最大共振周波数を測定する前に、前記可変キャパシタンス(CT ) のすべての個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の接続を解除して、前記LC共振器(2)のトリムキャパシターを前記LC共振器(2)の所望の最大共振周波数となる校正値に設定する工程、及び前記LC共振器(2)の最小共振周波数を測定する前に、前記可変キャパシタンス(CT ) のすべての個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )を前記LC共振器(2)に並列に接続する工程を更に備えてなることを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の方法。
- 前記LC共振器(2)を有する電気装置(1)を製造する時に、前記最大共振周波数及び最小共振周波数を測定し、測定された前記最大共振周波数及び最小共振周波数を不揮発性メモリーに記憶させる工程を備えてなることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
- 前記LC共振器(2)のインダクタンス(LA )としてアンテナコイル、特に超小型アンテナコイルを使用してなることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の方法。
- 前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )にトランジスターを使用し、かつ、前記トランジスター及び前記可変キャパシタンス(CT ) の個々のキャパシターをチップに集積してなることを特徴とする請求項2ないし6のいずれかに記載の方法。
- 前記可変キャパシタンス(CT ) の個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )をCMOSチップに集積し、かつ、前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )にMOSトランジスターを使用してなることを特徴とする請求項8記載の方法。
- VHF又はUHF周波数範囲内の共振周波数を有するLC共振器(2)を使用してなることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の方法。
- LC共振器(2)と前記LC共振器(2)に並列に接続された可変キャパシタンス(CT ) を有する電気装置(1)において、前記電気装置(1)は、
前記可変キャパシタンス(CT ) をその最小値に設定して測定された前記LC共振器(2)の最大共振周波数のコード化値を記憶している第一のメモリー(Fmax )と、
前記可変キャパシタンス(CT ) をその最大値に設定して測定された前記LC共振器(2)の最小共振周波数のコード化値を記憶している第二のメモリー(Fmin )と、
前記第一のメモリー(Fmax )及び第二のメモリー(Fmin )に接続されて、前記可変キャパシタンス(CT ) を前記LC共振器(2)の目標共振周波数(ft )となる値に設定するための同調コード(B)を、前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記第二のメモリー(Fmin )に記憶されたコード化値との間における前記LC共振器(2)の目標共振周波数(ft )のコード化値に応じた補間として、計算する計算手段(3)、及び
計算された前記同調コード(B)の値に従って前記可変キャパシタンス(CT ) の値を調整する手段
を備えてなることを特徴とする電気装置。 - 前記可変キャパシタンス(CT ) は、複数の個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )と、前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の各々に連携して前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )を前記LC共振器(2)に並列に選択的に接続するスイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )を備え、かつ、前記電気装置(1)は、計算された前記同調コード(B)の値に従って選択された前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )に連携する前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )を閉じることにより、前記選択された個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )を前記LC共振器(2)に並列に接続する手段を備えてなることを特徴とする請求項11記載の電気装置。
- 前記同調コード(B)は2進コードであり、前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の値は2進重み付けを実施され、かつ、前記計算手段(3)と前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )との間の接続は、前記計算手段(3)とそれぞれの前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )との間の各接続が前記同調コード(B)のビットを桁上げして形成され、前記ビットの2進の重みが前記スイッチに連携する前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の2進の重みに対応するように形成されてなることを特徴とする請求項12記載の電気装置。
- 前記計算手段(3)は、前記同調コード(B)を、前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記第二のメモリー(Fmin )に記憶されたコード化値との差に対する前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記目標共振周波数(ft )のコード化値との差の比を計算する線形補間として計算するように設けられてなることを特徴とする請求項11ないし13のいずれかに記載の電気装置。
- 前記LC共振器(2)は、前記可変キャパシタンス(CT ) のすべての個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の接続を解除して、前記LC共振器(2)をその所望の最大共振周波数に校正するトリムキャパシターを備えてなることを特徴とする請求項12ないし14のいずれかに記載の電気装置。
- 前記第一のメモリー(Fmax )及び第二のメモリー(Fmin )は不揮発性メモリーでなることを特徴とする請求項11ないし15のいずれかに記載の電気装置。
- 前記LC共振器(2)はアンテナコイル、特に超小型アンテナコイルを備え、かつ、前記電気装置(1)は前記アンテナコイルに接続された無線受信器(4)を備えてなることを特徴とする請求項11ないし16のいずれかに記載の電気装置。
- 前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )はトランジスターであり、かつ、前記計算手段(3)、前記トランジスター及び前記可変キャパシタンス(CT ) の個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )はチップに集積されてなることを特徴とする請求項12ないし17のいずれかに記載の電気装置。
- 前記可変キャパシタンス(CT ) の個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )はCMOSチップに集積され、かつ、前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )はMOSトランジスターでなることを特徴とする請求項18記載の電気装置。
- 前記LC共振器(2)はVHF又はUHF周波数範囲内の共振周波数を有してなることを特徴とする請求項11ないし19のいずれかに記載の電気装置。
- 外部のLC共振器(2)を同調させる可変キャパシタンス(CT ) の有する集積回路において、前記集積回路は、
前記可変キャパシタンス(CT ) をその最小値に設定し、かつ、前記集積回路を前記LC共振器(2)に並列に接続した状態において測定された前記LC共振器(2)の最大共振周波数のコード化値を記憶する第一のメモリー(Fmax )と、
前記可変キャパシタンス(CT ) をその最大値に設定し、かつ、前記集積回路を前記LC共振器(2)に並列に接続した状態において測定された前記LC共振器(2)の最小共振周波数のコード化値を記憶する第二のメモリー(Fmin )と、
前記集積回路を前記LC共振器(2)に並列に接続し、かつ、自身は前記第一のメモリー(Fmax )及び第二のメモリー(Fmin )に接続された状態において、前記可変キャパシタンス(CT ) を前記LC共振器(2)の目標共振周波数(ft )となる値に設定するための同調コード(B)を、前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記第二のメモリー(Fmin )に記憶されたコード化値との間における前記LC共振器(2)の目標共振周波数(ft )のコード化値に応じた補間として、計算する計算手段(3)、及び
計算された前記同調コード(B)の値に従って前記可変キャパシタンス(CT ) の値を調整する手段
を備えてなることを特徴とする集積回路。 - 前記可変キャパシタンス(CT ) は、複数の個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )と、前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の各々に連携して前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )を前記LC共振器(2)に並列に選択的に接続するスイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )を備え、かつ、前記集積回路は、計算された前記同調コード(B)の値に従って選択された前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )に連携する前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )を閉じることにより、前記選択された個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )を前記LC共振器(2)に並列に接続する手段を備えてなることを特徴とする請求項21記載の集積回路。
- 前記同調コード(B)は2進コードであり、前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の値は2進重み付けを実施され、かつ、前記計算手段(3)と前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )との間の接続は、前記計算手段(3)とそれぞれの前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )との間の各接続が前記同調コード(B)のビットを桁上げして形成され、前記ビットの2進の重みが前記スイッチに連携する前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )の2進の重みに対応するように形成されてなることを特徴とする請求項22記載の集積回路。
- 前記計算手段(3)は、前記同調コード(B)を、前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記第二のメモリー(Fmin )に記憶されたコード化値との差に対する前記第一のメモリー(Fmax )に記憶されたコード化値と前記目標共振周波数(ft )のコード化値との差の比を計算する線形補間として計算するように設けられてなることを特徴とする請求項21ないし23のいずれかに記載の集積回路。
- 前記第一のメモリー(Fmax )及び第二のメモリー(Fmin )は不揮発性メモリーでなることを特徴とする請求項21ないし24のいずれかに記載の集積回路。
- 前記個々のキャパシター(Cn-1 、....、C2 、C1 、C0 )はCMOSチップに集積され、かつ、前記スイッチ(Tn-1 、....、T2 、T1 、T0 )はMOSトランジスターでなることを特徴とする請求項21ないし25のいずれかに記載の集積回路。
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