JP2019512195A - 無線センサデバイスにおける局部発振器信号の生成 - Google Patents

Abstract

いくつかの態様では、局部発振器が、電圧制御発振器と、第１段及び第２段を含む多段分周器と、デューティサイクル変換器とを備える。電圧制御発振器の出力ノードは、第１段の入力ノードに結合される。第１段の出力ノードは、第２段の入力ノードに結合される。第１段は、第１の複数の信号経路のうちの１つから第１の信号を出力するように構成され、第１の複数の信号経路の各々は、異なる周波数の信号を供給するように構成される。第２段は、第２の複数の信号経路のうちの１つから第２の信号を出力するように構成され、第２の複数の信号経路の各々は、異なる周波数の信号を供給するように構成される。多段分周器の出力ノードは、デューティサイクル変換器の入力ノードに結合される。【選択図】図４

Description

〔優先権の主張〕
本出願は、２０１６年３月１日に出願された「無線センサデバイスにおける局部発振器信号の生成（Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ Ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）」という名称の米国特許出願公開第１５／０５７，９２１号に対する優先権を主張するものであり、この文献は引用により本明細書に組み入れられる。

以下の説明は、無線センサデバイスにおける局部発振器信号の生成に関する。

多くの無線装置は、無線周波数（ＲＦ）信号を検出して、これらを信号処理のために低周波数にダウンコンバートする。多くの無線装置は、ベースバンド信号を信号送信のために高周波数にアップコンバートすることもできる。これらの信号は、局部発振器からの基準信号を使用するミキサによってアップコンバート又はダウンコンバートすることができる。局部発振器は、基準信号を生成する電圧制御発振器を含むことができる。

無線センサデバイス例を示すブロック図である。 無線受信機例の図である。 無線送信機例の図である。 局部発振器例の図である。 図４の局部発振器４００を使用する受信機回路例の一部を示す図である。 図４の局部発振器４００を使用する送信機回路例の一部を示す図である。 電圧制御発振器（ＶＣＯ）と、局部発振器の多段分周器の第１段との回路実装例を示す図である。 図７の多段分周器の第２段と、局部発振器のデューティサイクル変換器との回路実装例を示す図である。 図７及び図８に示す局部発振器を使用する受信機回路例の一部を示す図である。 図７及び図８に示す局部発振器を使用する送信機回路例の一部を示す図である。 デューティサイクル変換器の回路実装例を示す図である。 図８のバス上の信号例を示すプロットである。 図８のデューティサイクル変換器から出力される信号例を示すプロットである。

以下の説明は、一般に局部発振器（ＬＯ）に関する。本明細書で説明する局部発振器例は、例えば無線センサデバイス又はその他との関連で使用することができる。いくつかの例では、本明細書で説明する技術及びシステムが、広帯域マルチスタンダード無線用途のための集積回路ＲＦ送信機、受信機及びトランシーバにおいて使用される。

いくつかの実施形態では、局部発振器が、電圧制御発振器（ＶＣＯ）と、ＶＣＯ信号に基づいて複数の異なる周波数出力のうちのいずれかを生成するように変更可能な回路とを含む。例えば、この回路は、制御信号によって制御される整数（例えば、２、４、８、又は別の整数）によってＶＣＯ信号の周波数を分周できる分周器回路を含むことができる。いくつかの例では、分周器回路が、複数の異なる周波数（例えば、ｆ_VCO／２、ｆ_VCO／４、ｆ_VCO／８など、ｆ_VCOはＶＣＯ信号の周波数を表す）の基準信号を供給できる単一の出力ノードを有する。例えば、出力ノードは、分周器回路からの基準信号に基づいて局部発振器の出力を生成するデューティサイクル変換器に通信可能に結合することができる。いくつかの例では、分周器回路が、ＶＣＯ周波数（ｆ_VCO）のＶＣＯ信号を受け取る単一の入力ノードを有する。分周器は、制御信号を受け取るスイッチと、ＶＣＯ信号から基準信号を生成する回路とを含むこともできる。いくつかの例では、分周器回路によって生成される基準信号の周波数（例えば、ｆ_VCO／２、ｆ_VCO／４、ｆ_VCO／８など）が、ＶＣＯ周波数と制御信号によって制御される除数との商である。いくつかの例では、分周器回路が、ＶＣＯ信号の周波数を一連の段において分周する多段分周器である。

いくつかの実装では、本明細書で説明する主題が、例えばハードウェア要件を引き下げること（例えば、必要なミキサ、デューティサイクル変換器の数を減少させること）、幅広いハードウェア（例えば、対称ＮＯＲ論理ゲート）を可能にすること、などの利点を提供する。例えば、いくつかの例では、幅広い周波数にわたる周波数アップコンバージョン又はダウンコンバージョンのために使用されるミキサ及びデューティサイクル変換器の数が減少することにより、金属配線を単純化し、使用するトランジスタの数を減少させ、回路面積を狭くすることができる。

図１は、無線センサデバイス例１００を示すブロック図である。図１に示すように、無線センサデバイス１００は、アンテナシステム１０２と、無線周波数（ＲＦ）プロセッサシステム１０４と、電源１０３とを含む。無線センサデバイスは、さらなる又は異なる特徴及び構成要素を含むこともでき、これらの構成要素は、図示のように又は別の形で構成することができる。

動作中、無線センサデバイス１００は、無線信号を検出して解析することができる。いくつかの実装では、無線センサデバイス１００が、それ自体はセルラーネットワークの一部でない場合でも、（例えば、セルラーネットワークのための）無線通信規格に従って交換される信号を検出することができる。いくつかの例では、無線センサデバイス１００が、幅広い周波数にわたるＲＦ信号を「リスン」又は「ウォッチ」することによってＲＦ信号をモニタし、検出したＲＦ信号を処理する。ＲＦ信号が検出されない時間が存在することもあり、無線センサデバイス１００は、その局所環境で検出された時に（例えば、適宜又は継続的に）ＲＦ信号を処理することができる。

アンテナシステム例１０２は、例えばワイヤ、リード、接点、又はアンテナシステム１０２とＲＦプロセッサシステム１０４との間のＲＦ信号の交換を可能にする別のタイプの結合によってＲＦプロセッサシステム１０４に結合される。いくつかの例では、アンテナシステム１０２が、無線センサデバイス１００の電磁環境からのＲＦ信号を無線で受け取り、このＲＦ信号を処理（例えば、デジタル化、解析、記憶、再送信など）のためにＲＦプロセッサシステムに送信する。いくつかの例では、アンテナシステム１０２が、ＲＦプロセッサシステム１０４からＲＦ信号を受け取って無線センサデバイス１００から無線で送信する。

ＲＦプロセッサシステム例１０４は、ベースバンド信号をＲＦ信号にアップコンバートする回路、ＲＦ信号をベースバンド信号にダウンコンバートする回路、又はこれらの両方を含むことができる。このような回路は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）を含むことができる局部発振器によって供給される基準信号を利用するミキサを含むことができる。例えば、いくつかの実装では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、図４に示す局部発振器例４００、図７及び図８に示す局部発振器例、又は別のタイプの局部発振器を含む。いくつかの例では、局部発振器からのＲＦ基準信号も受け取るミキサにベースバンド信号を入力することができる。ミキサは、ベースバンド信号をＲＦ信号にアップコンバートすることができる。いくつかの例では、局部発振器からのＲＦ基準信号も受け取るミキサにＲＦ信号を入力することができる。ミキサは、ＲＦ信号をベースバンド信号にダウンコンバートすることができる。アップコンバージョン及び／又はダウンコンバージョンは、ゼロ中間周波数（ＩＦ）アーキテクチャ、ダイレクトコンバージョンアーキテクチャ又は、ｌｏｗ−ＩＦアーキテクチャなどによって行うことができる。

ＲＦプロセッサシステム例１０４は、１又は２以上のチップ、チップセット、又はＲＦ信号を処理するように構成された他のタイプのデバイスを含むことができる。例えば、ＲＦプロセッサシステム１０４は、様々な無線通信規格に従って送信されたＲＦ信号の復調及び復号を行うことによってＲＦ信号内の符号化データを識別して解析するように構成された１又は２以上のプロセッサ装置を含むことができる。いくつかの例では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、１又は２以上のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）装置と、前方誤り訂正（ＦＥＣ）装置と、場合によってはその他のタイプのプロセッサ装置とを含むことができる。

いくつかの実装では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、例えばグローバル・システム・フォー・モバイル（ＧＳＭ（登録商標））及びＧＳＭ進化型高速データレート（ＥＤＧＥ）又はＥＧＰＲＳなどの２Ｇ規格、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）及び時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）などの３Ｇ規格、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）及びＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）などの４Ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信（ＮＦＣ）、ミリメートル通信などの無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）又はＷｉＦｉ規格などの１又は２以上の通信規格又はプロトコル、或いはこれらの又はその他のタイプの複数の無線通信規格に従ってフォーマットされた信号をモニタして解析するように構成される。いくつかの例では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、全ての取得可能な特性、同期情報、セル及びサービス識別子、ＲＦの品質尺度、無線通信規格の物理層、及びその他の情報を抽出することができる。いくつかの実装では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、他のタイプの無線通信（例えば、非標準化信号及び通信プロトコル）を処理するように構成される。

いくつかの実装では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、周波数領域、時間領域又はこれらの両方において様々なタイプの解析を行うことができる。いくつかの例では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、検出信号の帯域幅、パワースペクトル密度又はその他の周波数属性を特定するように構成される。いくつかの例では、ＲＦプロセッサシステム１０４が、復調及びその他の動作を行って、例えば無線信号に含まれる信号情報（例えば、プリアンブル、同期情報、チャネル状態インジケータ、ＷｉＦｉネットワークのＳＳＩＤ／ＭＡＣアドレス）などの内容を時間領域において無線信号から抽出するように構成される。ＲＦプロセッサシステム１０４及びアンテナシステム１０２は、電源１０３によって供給される電力に基づいて動作することができる。例えば、電源１０３は、バッテリ、又はＲＦプロセッサシステム１０４にＡＣ電圧又はＤＣ電圧を供給する別のタイプの構成要素を含むことができる。

いくつかの例では、無線センサデバイス１００が、無線信号を検知して無線スペクトル使用量を分析するために使用できる小型のポータブルデバイスとして実装される。いくつかの実装では、無線センサデバイス１００が、（例えば、平均約０．１ワット〜０．２ワット又はそれ未満の）低い消費電力で動作するように設計される。いくつかの実装では、無線センサデバイス１００が、典型的なパーソナルコンピュータ又はラップトップコンピュータよりも小型であって様々な環境で動作することができる。いくつかの例では、無線センサデバイス１００が、無線センサネットワークにおいて、又は地理的地域にわたる無線スペクトル使用量を分析して集計する別のタイプの分散システムにおいて動作することができる。例えば、いくつかの実装では、無線センサデバイス１００が、「無線スペクトルモニタリング及び分析（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ）」という名称の米国特許第９，１４３，１６８号に記載されるように使用され、又は別のタイプの環境で使用され、或いは別の形で動作することができる。

図２は、無線受信機例２００の図である。受信機２００は、ゼロＩＦアーキテクチャ、ダイレクトコンバージョンアーキテクチャ又はｌｏｗ−ＩＦアーキテクチャなどを実装することができる。受信機２００は、アンテナ２０１（例えば、図１のアンテナシステム１０２）と、アンテナ２０１に結合されたＲＦ段回路２０２とを含む。一般に、要素が互いに結合されていると記載している場合、これらの要素は、通信可能に結合（例えば、要素間の信号通信のために直接的又は間接的に接続）することも、動作可能に結合（要素のうちの１つ又は２つ以上の動作を可能にするように直接的又は間接的に接続）することも、或いは別様に結合することもできる。アンテナ２０１は、無線信号（例えば、電磁信号）を受け取って無線信号を電子信号に変換するように構成される。電子信号は、アンテナ２０１からＲＦ段回路２０２に送信される。ＲＦ段回路２０２は、望ましくない周波数の信号のフィルタ除去、電子信号の増幅、などの作用を電子信号に対して及ぼすように構成された、例えばバンドパスフィルタ回路、増幅器回路（例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ））などの回路を含むことができる。ＲＦ段回路２０２は、ＲＦ信号を出力するように構成される。

受信機２００は、ミキサ２０３及び局部発振器２０４をさらに含む。いくつかの例では、局部発振器２０４を、図４に示す局部発振器例４００又は図７及び図８に示す局部発振器例に従って、或いは別の形で実装することができる。局部発振器２０４は、ミキサ２０３に結合されてミキサ２０３に同相ＲＦ基準信号及び直交ＲＦ基準信号を供給する。ＲＦ段回路２０２は、ミキサ２０３に結合されてミキサ２０３にＲＦ信号を送信する。ＲＦ段回路２０２から出力されたＲＦ信号は、ミキサ２０３によって局部発振器２０４からの同相ＲＦ基準信号を用いて同相（Ｉ）ベースバンド／ｌｏｗ−ＩＦ（ＢＢ／ｌＩＦ）信号にダウンコンバートされ、さらにはミキサ２０３によって局部発振器２０４からの直交ＲＦ基準信号を用いて直交（Ｑ）ＢＢ／ｌＩＦ信号にダウンコンバートされる。

受信機２００は、ＢＢ／ｌＩＦ段回路２０５及びＤＳＰデバイス２０７をさらに含む。ＢＢ／ｌＩＦ段回路２０５は、ミキサ２０３に結合されて、ミキサ２０３から同相ＢＢ／ｌＩＦ信号及び直交ＢＢ／ｌＩＦ信号を受け取る。ＢＢ／ｌＩＦ段回路２０５は、望ましくない周波数の信号のフィルタ除去、アナログ信号からデジタル信号への変換、などの作用をＢＢ／ｌＩＦ段信号に及ぼすように構成された、例えばフィルタ回路、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路などの回路を含むことができる。同相ＢＢ／ｌＩＦ信号及び直交ＢＢ／ｌＩＦ信号は、ＤＳＰデバイス２０７に入力されて、上述したようにさらに処理される。

図３は、無線送信機例３００の図である。送信機３００は、ゼロＩＦアーキテクチャ、ダイレクトコンバージョンアーキテクチャ又はｌｏｗ−ＩＦアーキテクチャなどを実装することができる。送信機３００は、同相（Ｉ）ＢＢ／ｌＩＦ信号及び直交（Ｑ）ＢＢ／ｌＩＦ信号を出力するＤＳＰデバイス３０１を含む。送信機３００は、ＤＳＰデバイス３０１に結合されてＤＳＰデバイス３０１から同相ＢＢ／ｌＩＦ信号及び直交ＢＢ／ｌＩＦ信号を受け取るＢＢ／ｌＩＦ段回路３０２も含む。ＢＢ／ｌＩＦ段回路３０２は、例えばデジタル信号からアナログ信号への変換、望ましくない周波数の信号のフィルタ除去、などの作用をＢＢ／ｌＩＦ信号に及ぼすように構成された、例えばデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路、フィルタ回路などの回路を含むことができる。ＢＢ／ｌＩＦ段回路３０２は、同相ＢＢ／ｌＩＦ信号及び直交ＢＢ／ｌＩＦ信号を出力するように構成される。

送信機３００は、ミキサ３０３及び局部発振器３０４をさらに含む。いくつかの例では、局部発振器３０４を、図４に示す局部発振器例４００又は図７及び図８に示す局部発振器例に従って、或いは別の形で実装することができる。局部発振器３０４は、ミキサ３０３に結合されてミキサ３０３に同相ＲＦ基準信号及び直交ＲＦ基準信号を供給する。ＢＢ／ｌＩＦ段回路３０２は、ミキサ３０３に結合されてミキサ３０３に同相ＢＢ／ｌＩＦ信号及び直交ＢＢ／ｌＩＦ信号を送信する。ミキサ３０３は、ＢＢ／ｌＩＦ段回路３０２から出力された同相ＢＢ／ｌＩＦ信号を、局部発振器３０４からの同相ＲＦ基準信号を用いて同相（Ｉ）ＲＦ信号にアップコンバートし、さらには局部発振器３０４からの直交ＲＦ基準信号を用いて直交（Ｑ）ＲＦ信号にアップコンバートする。

ミキサ３０３によって出力された同相ＲＦ信号及び直交ＲＦ信号は、３０５において合成されて合成ＲＦ信号が形成され、この信号が送信機３００のＲＦ段回路３０６に入力される。ＲＦ段回路３０６は、望ましくない周波数の信号のフィルタ除去、ＲＦ信号の増幅、などの作用を電子信号に及ぼすように構成された、例えばバンドパスフィルタ回路、増幅器回路（例えば、電力増幅器）などの回路を含むことができる。ＲＦ段回路３０６は、ＲＦ信号をアンテナ３０７に送信する。アンテナ３０７は、ＲＦ信号を受け取って無線信号（例えば、電磁信号）に変換するように構成される。この無線信号がアンテナ３０７から送信される。

図４は、局部発振器例４００の図である。いくつかの例では、局部発振器４００を、無線センサデバイス（例えば、図１に示す無線センサデバイス１００）又は別のタイプの無線システムにおいて使用することができる。例えば、局部発振器は、無線送信機、無線受信機又は無線トランシーバにおいて使用することができる。いくつかの例では、図４に示す局部発振器例４００を使用して、例えば図２及び図３に示す局部発振器２０４及び３０４を実装することができる。

図４に示す局部発振器例４００は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）４０１と、第１段４１０及び第２段４１１を有する多段分周器と、デューティサイクル変換器４０９とを含む。局部発振器は、さらなる又は異なる特徴を含むこともでき、局部発振器の構成要素は、図示のように又は別の形で構成することができる。

図４に示す局部発振器例４００では、多段分周器が、信号を連続して処理する複数段の回路を含み、回路の各段は、いくつかの例では信号の周波数を分周して、後段又は別のデバイスに分周信号を伝搬することができる。各段において適用される分周は、その段に供給される制御信号によって指定することができ、いくつかの例では、これらの段のうちの１つ又は２つ以上が、入力信号の周波数を分周することなく後段（又は別のデバイス）に伝搬する。いくつかの例では、これらの段のうちの１つ又は２つ以上が、さらなる又は異なるタイプの処理を実行するように構成される。

図４に示す例では、多段分周器の第１段４１０が、第１のスイッチ４０２を有する第１の信号経路と、第１の分周器４０３及び第２のスイッチ４０４を有する第２の信号経路とを含む。第１段の信号経路は、異なる周波数の信号を生成するように構成される。例えば、第２の信号経路は、周波数を２で分周する第１の分周器４０３を含み、第１の信号経路は分周器を有しておらず、従って第２の信号経路は、第１の信号経路によって生成される出力信号の半分の周波数の出力信号を生成する。多段分周器の第２段４１１は、第２の分周器４０５及び第３のスイッチ４０７を有する第３の信号経路と、第３の分周器４０６及び第４のスイッチ４０８を有する第４の信号経路とを含む。第２段の信号経路は、異なる周波数の信号を生成するように構成される。例えば、第３の信号経路は、周波数を２で分周する第２の分周器４０５を含み、第４の信号経路は、周波数を４で分周する第３の分周器４０６を含み、従って第４の信号経路は、第３の信号経路によって生成される出力信号の半分の周波数の出力信号を生成する。多段分周器の各段は、さらなる又は異なる特徴を含むこともでき、図示のように又は別の形で構成することができる。

図４に示す例では、第１段４１０が、第１の無線周波数を有する第１の基準信号を（ＶＣＯ４０１から）受け取るように構成され、第１段４１０のスイッチは、制御信号を受け取るように構成される。第１段４１０の回路は、第１の基準信号から、第１の無線周波数と第１の除数との商である第２の無線周波数を有するような第２の基準信号を生成するように構成され、第１の除数は、第１段４１０のスイッチが受け取った制御信号によって制御される。同様に、第２段４１１は、第１段から第２の基準信号を受け取るように構成され、第２段４１１のスイッチは、制御信号を受け取るように構成される。第２段４１１の回路は、第２の基準信号から、第２の周波数と第２の除数との商である第３の周波数を有するような第３の基準信号を生成するように構成され、第２の除数は、第２段４１１のスイッチが受け取った制御信号によって制御される。第１の除数及び第２の除数の例については以下の表１に示す。

ＶＣＯ例４０１は、例えばリング型発振器、ＬＣ発振器、又は別のタイプの電圧制御発振器とすることができる。第１のスイッチ４０２、第２のスイッチ４０４、第３のスイッチ４０７及び第４のスイッチ４０８の各々は、例えば単一のトランジスタなどのスイッチ又は別のタイプのスイッチとすることができる。例えば、スイッチは、ｐ型又はｎ型金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）ＦＥＴ、又は伝送ゲートで見られるようなｐ型又はｎ型ＦＥＴの並列結合などのｐ型又はｎ型電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて実装することができる。第１の分周器４０３、第２の分周器４０５及び第３の分周器４０６の各々は、入力信号の周波数を整数又は分数などの数字で分周して分割周波数を有する出力信号を生成する回路として実装することができる。図示の例では、第１の分周器４０３、第２の分周器４０５及び第３の分周器４０６が、自機のそれぞれの入力信号の周波数をそれぞれ２、２及び４で分周する。いくつかの例では、分周器が、信号の周波数を別の値で分周することもできる。デューティサイクル変換器４０９は、入力信号のデューティサイクルを指定量だけ変換することができる。図示の例では、デューティサイクルが２５パーセントデューティサイクルに変換される。

図４に示す例では、ＶＣＯ４０１の出力ノードが第１段４１０の入力ノード（例えば、第１のスイッチ４０２及び第１の分周器４０３のそれぞれの入力ノード）に結合される。第１の分周器４０３の出力ノードは、第２のスイッチ４０４の入力ノードに結合される。第１のスイッチ４０２は、第１のスイッチ４０２を選択的に開閉する第１の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶによって制御され、第２のスイッチ４０４は、第２のスイッチ４０４を選択的に開閉する相補的な第１の制御信号

によって制御される。従って、この例では、第１のスイッチ４０２及び第２のスイッチ４０４が、一方のスイッチが閉じている時に他方のスイッチが開く（例えば、第２のスイッチ４０４が閉じている時には第１のスイッチ４０２が開き、第１のスイッチ４０２が閉じている時には第２のスイッチ４０４が開く）ように構成される。第１のスイッチ４０２及び第２のスイッチ４０４の出力ノードは、共に結合されて第１段４１０の出力ノードを形成する。

図４に示すように、第１段４１０の出力ノードは、第２段４１１の入力ノード（例えば、第２の分周器４０５及び第３の分周器４０６の入力ノード）に結合される。第２の分周器４０５の出力ノードは第３のスイッチ４０７の入力ノードに結合され、第３の分周器４０６の出力ノードは第４のスイッチ４０８の入力ノードに結合される。第３のスイッチ４０７及び第４のスイッチ４０８の出力ノードは、共に結合されて第２段４１１の出力ノードを形成する。第２段４１１の出力ノードは、デューティサイクル変換器４０９の入力ノードに結合される。

図４に示す例では、第３のスイッチ４０７が、第３のスイッチ４０７を選択的に開閉する第２の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ２によって制御され、第４のスイッチ４０８が、第４のスイッチ４０８を選択的に開閉する第３の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ４によって制御される。いくつかの例では、第３の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ４が、第２の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ２に対して相補的である。従って、第３のスイッチ４０７及び第４のスイッチ４０８は、一方のスイッチが閉じている時に他方のスイッチが開く（例えば、第４のスイッチ４０８が閉じている時には第３のスイッチ４０７が開き、第３のスイッチ４０７が閉じている時には第４のスイッチ４０８が開く）ように構成することができる。いくつかの例では、第３のスイッチ４０７及び第４のスイッチ４０８が、一方のスイッチが他方のスイッチの状態とは無関係に開閉できるように単独で動作するように構成される。

いくつかの動作態様では、ＶＣＯ４０１が、原周波数を有する原基準信号を生成する。ＶＣＯ４０１は、原基準信号を第１段４１０の入力ノード（例えば、第１のスイッチ４０２及び第１の分周器４０３の入力ノード）に出力する。次に、第１の分周器４０３は、原基準信号の原周波数を分周し、原周波数をある数字で分周した（図示の例では２で分周した）ものである第１段分割周波数（ｆｉｒｓｔ−ｓｔａｇｅ−ｄｉｖｉｄｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を有する第１段分割基準信号（ｆｉｒｓｔ−ｓｔａｇｅ−ｄｉｖｉｄｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）を第２のスイッチ４０４の入力ノードに出力する。図示の例では、第１の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ及び相補的な第１の制御信号

が第１のスイッチ４０２又は第２のスイッチ４０４の一方を選択的に閉じ、他方のスイッチが開く。第１のスイッチ４０２が閉じて第２のスイッチ４０４が開くと、原周波数を有する原基準信号が第１段出力信号として第１段４１０から出力され、第２段４１１（例えば、第２の分周器４０５及び第３の分周器４０６）に入力される。このような場合、第１段４１０から出力される第１段出力信号は、原周波数を有する。第２のスイッチ４０４が閉じて第１のスイッチ４０２が開くと、（この例では、原周波数を２で分周した）第１段分割周波数を有する第１段分割信号が第１段出力信号として第１段４１０から出力され、第２段４１１（例えば、第２の分周器４０５及び第３の分周器４０６）に入力される。

次に、第２の分周器４０５は、第２段４１１の入力ノードからの第１段出力信号の周波数（例えば、原基準信号の原周波数又は第１段分割信号の第１段分割周波数）を分周し、第１段出力信号の周波数をある数字で分周した（図示の例では、２で分周した）ものである第１の第２段分割周波数を有する第１の第２段分割基準信号を第３のスイッチ４０７の入力ノードに出力する。第３の分周器４０６は、やはり第２段４１１の入力ノードからの第１段出力信号の周波数（例えば、原基準信号の原周波数又は第１段分割信号の第１段分割周波数）を分周し、第２の分周器４０５が適用した除数とは異なる数字で第１段出力信号を分周したものである第２の第２段分割周波数を有する第２の第２段分割基準信号を第４のスイッチ４０８の入力ノードに出力する。第２の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ２及び第３の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ４は、第３のスイッチ４０７又は第４のスイッチ４０８の一方を選択的に閉じ、他方のスイッチが開くことができる。第３のスイッチ４０７が閉じて第４のスイッチ４０８が開くと、第１の第２段分割周波数を有する第１の第２段分割信号が第２段出力信号として第２段４１１から出力され、デューティサイクル変換器４０９に入力される。第４のスイッチ４０８が閉じて第３のスイッチ４０７が開くと、第２の第２段分割周波数を有する第２の第２段分割信号が第２段出力信号として第２段４１１から出力され、デューティサイクル変換器４０９に入力される。

以下の表１に、所与の条件下で第２段４１１によって生成されデューティサイクル変換器４０９において受け取られる第２段出力信号の周波数ｆ_fを示す。ＶＣＯ４０１によって生成され第１段４１０に入力される原基準信号は、原周波数ｆ_oを有する。第１の分周器４０３は、入力信号の周波数を第１の除数Ｄ₁（例えば、図示のように２）で分周し、第２の分周器４０５は、入力信号の周波数を第２の除数Ｄ₂（例えば、図示のように２）で分周し、第３の分周器４０６は、入力信号の周波数を第３の除数Ｄ₃（例えば、図示のように４）で分周する。

図４に示す例では、次にデューティサイクル変換器４０９が、第２段出力信号（例えば、第１の第２段分割信号又は第２の第２段分割信号）のデューティサイクルを変換して、あるデューティサイクルと第２段出力信号の周波数とを有する対応する局部発振器基準信号を生成する。この局部発振器基準信号がミキサに出力される。

図５は、図４の局部発振器４００を使用できる受信機回路例の一部を示す図である。図５に示す受信機回路例は、ミキサ５００を含む。ミキサ５００は、同相（Ｉ）信号及び直交（Ｑ）信号を有するＩＦ信号などのＩＦ信号（例えば、ｌｏｗ−ＩＦ信号）にＲＦ信号をダウンコンバートする回路を含むことができる。ミキサ５００の入力部には、デューティサイクル変換器４０９の出力ノードが結合される。ミキサ５００は、ＲＦ入力ノードＲＦと、ＩＦ同相出力ノードＩＦ＿Ｉと、ＩＦ直交出力ノードＩＦ＿Ｑとを有する。いくつかの動作態様では、デューティサイクル変換器４０９から局部発振器基準信号が出力されてミキサ５００に入力される。ミキサ５００は、ＲＦ入力ノードＲＦ上で（例えば、ＲＦ段回路を介してアンテナから）ＲＦ信号を受け取る。次に、ミキサ５００は、局部発振器基準信号を用いてＲＦ信号をＩＦ同相信号とＩＦ直交信号とにダウンコンバートし、これらの信号がＩＦ同相出力ノードＩＦ＿Ｉ及びＩＦ直交出力ノードＩＦ＿Ｑ（例えば、ＢＢ／ｌＩＦ段回路に）にそれぞれ出力される。いくつかの例では、上述したＩＦ信号と同様の方法でベースバンド（ＢＢ）信号を処理することができる。

図６は、図４の局部発振器４００を使用できる送信機回路例の一部を示す図である。図６に示す送信機回路例は、ミキサ６００を含む。ミキサ６００は、ＩＦ信号をＲＦ信号にアップコンバートする回路を含むことができる。ミキサ６００の入力部には、デューティサイクル変換器４０９の出力ノード（図４を参照）が結合される。ミキサ６００は、ＩＦ入力ノードＩＦとＲＦ出力ノードＲＦとを有する。いくつかの動作態様では、デューティサイクル変換器４０９から局部発振器基準信号が出力されてミキサ６００に入力される。ミキサ６００は、ＩＦ入力ノードＩＦ上で（例えば、ＢＢ／ｌＩＦ段回路からの）ＩＦ信号を受け取る。次に、ミキサ６００は、局部発振器基準信号を用いてＩＦ信号をＲＦ信号にアップコンバートし、この信号がＲＦ出力ノードＲＦ上に（例えば、ＲＦ段回路３０２を介してアンテナに）出力される。いくつかの例では、上述したＩＦ信号と同様の方法でベースバンド（ＢＢ）信号を処理することができる。

図７及び図８に、別の局部発振器例の態様を示す。いくつかの例では、図７及び図８に示す局部発振器を、無線センサデバイス（例えば、図１に示す無線センサデバイス１００）又は別のタイプの無線システムにおいて使用することができる。例えば、局部発振器は、無線送信機、無線受信機又は無線トランシーバにおいて使用することができる。いくつかの例では、図７及び図８に示す局部発振器例を使用して、例えば図２及び図３に示す局部発振器２０４及び３０４を実装することができる。いくつかの態様では、図７及び図８に示す局部発振器を図４に示す局部発振器４００の実装例と考えることができる。局部発振器は、さらなる又は異なる特徴を含むこともでき、局部発振器の構成要素は、図７及び図８に示すように又は別の形で構成することができる。

図７及び図８に示す局部発振器例は、信号を連続して処理する複数段の回路を含む多段分周器を含む。具体的に言えば、図７には第１段７０７を示し、図８には第２段８５０を示す。さらなる又は異なる段を使用することもできる。いくつかの例では、多段分周器の各段が信号の周波数を分周して、後段又は別のデバイスに分周信号を伝搬することができる。各段において適用される分周は、その段に供給される制御信号によって指定することができ、いくつかの例では、これらの段のうちの１つ又は２つ以上が、入力信号の周波数を分周することなく後段又は別のデバイスに伝搬する。多段分周器は、図７及び図８に示すように又は別の形で構成することができる。

図７及び図８に示す例では、多段分周器の第１段７０７が、第１のスイッチ７０２と第２のスイッチ７０４とを有する第１の信号経路と、第１の分周器７０３と第３のスイッチ７０５と第４のスイッチ７０６とを有する第２の信号経路とを含む。多段分周器の第２段８５０は、第２の分周器８１６と複数のスイッチ（８０８、８１０、８２６、８２７、８２８、８２９）とを有する第３の信号経路と、第３の分周器８１７と複数のスイッチ（８０９、８１１、８３０、８３１、８３２、８３３）とを有する第４の信号経路とを含む。多段分周器の各段は、さらなる又は異なる特徴を含むこともでき、図示のように又は別の形で構成することができる。

図７及び図８に示す例では、第１段７０７が、第１の無線周波数を有する第１の差動基準信号を受け取る（ＶＣＯ７０１から）ように構成され、第１段７０７内のスイッチは、制御信号を受け取るように構成される。第１段７０７内の回路は、第１の差動基準信号から、第１の無線周波数と第１の除数との商である第２の無線周波数を有するような第２の差動基準信号を生成するように構成され、第１の除数は、第１段７０７内のスイッチが受け取った制御信号によって制御される。同様に、第２段８５０は、第１段７０７から第２の差動基準信号を受け取るように構成され、第２段８５０のスイッチは、制御信号を受け取るように構成される。第２段８５０の回路は、第２の差動基準信号から、第２の周波数と第２の除数との商である第３の周波数を有するような第３の差動基準信号を生成するように構成され、第２の除数は、第２段８５０内のスイッチが受け取った制御信号によって制御される。

図７は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７０１と局部発振器の多段分周器の第１段との回路実装例を示す図である。図７に示す回路例７００は、差動信号と、差動信号を送信するのに適した接続とを利用する。差動信号は、相対的に１８０°位相ずれした又は補完し合う２つの信号を含む。ここでは、差動信号の（位相シフトが０°の）正の信号成分（及び正の信号を搬送するノード）を「Ｐ」で示し、差動信号の（位相シフトが１８０°の）負の信号成分（及び負の信号を搬送するノード）を「Ｎ」で示す。

ＶＣＯ例７０１は、第１の出力ノードＯＲ＿Ｐと第２の出力ノードＯＲ＿Ｎとを有する。ＶＣＯ７０１の第１の出力ノードＯＲ＿Ｐは、第１段７０７の第１の入力ノード（例えば、第１のスイッチ７０２及び第１の分周器７０３のそれぞれの入力ノード）に結合される。ＶＣＯ７０１の第２の出力ノードＯＲ＿Ｎは、第１段７０７の第２の入力ノード（例えば、第２のスイッチ７０４及び第１の分周器７０３のそれぞれの入力ノード）に結合される。第１の分周器７０３の第１の出力ノードは、第３のスイッチ７０５の入力ノードに結合される。第１の分周器７０３の第２の出力ノードは、第４のスイッチ７０６の入力ノードに結合される。第１のスイッチ７０２及び第３のスイッチ７０５の出力ノードは、共に結合されて第１段７０７の第１の出力ノードＳ１＿Ｐを形成する。第２のスイッチ７０４及び第４のスイッチ７０６の出力ノードは、共に結合されて第１段７０７の第２の出力ノードＳ１＿Ｎを形成する。第１のスイッチ７０２及び第２のスイッチは、第１のスイッチ７０２及び第２のスイッチ７０４を選択的に開閉する第１の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶによって制御され、第３のスイッチ７０５及び第４のスイッチ７０６は、第３のスイッチ７０５及び第４のスイッチ７０６を選択的に開閉する相補的な第１の制御信号

によって制御される。従って、第３のスイッチ７０５及び第４のスイッチ７０６が閉じている時には第１のスイッチ７０２及び第２のスイッチ７０４が開き、この逆も同様である。

図８は、図７の多段分周器の第２段８５０と、局部発振器のデューティサイクル変換器８３８、８３９、８４０及び８４１との回路実装例を示す図である。回路例８００は差動信号を利用し、従って差動信号を送信するのに適した接続を利用する。

図８に示すように、第１段７０７の第１の出力ノードＳ１＿Ｐは、第２段８５０の第１の入力ノード８０１に結合され、（図７に示す）第１段７０７の第２の出力ノードＳ１＿Ｎは、第２段８５０の第２の入力ノード８０２に結合される。第２段８５０の第１の入力ノード８０１は、第１のスイッチ８０８の入力ノード８０４及び第２のスイッチ８０９の入力ノード８０５に結合される。第２段８５０の第２の入力ノード８０２は、第３のスイッチ８１０の入力ノード８０６及び第４のスイッチ８１１の入力ノード８０７に結合される。第１のスイッチ８０８の出力ノードは、第２の分周器８１６の第１の入力ノード８１２に結合され、第３のスイッチ８１０の出力ノードは、第２の分周器８１６の第２の入力ノード８１４に結合される。第２のスイッチ８０９の出力ノードは、第３の分周器８１７の第１の入力ノード８１３に結合され、第４のスイッチ８１１の出力ノードは、第３の分周器８１７の第２の入力ノード８１５に結合される。

図８に示すように、第２の分周器８１６及び第３の分周器８１７は、各々が４つの出力ノードを含む。これらの４つの出力ノードは、「０°」で示す同相信号を有する同相出力ノードと、同相出力ノードからの位相差を「９０°」、「１８０°」及び「２７０°」で示すそれぞれの信号を有する３つの出力ノードとを含む。（例えば、同相信号を出力する）第２の分周器８１６の第１の出力ノード８１８は、第５のスイッチ８２６の入力ノードに結合される。（例えば、同相信号から１８０°位相ずれした信号を出力する）第２の分周器８１６の第２の出力ノード８１９は、第６のスイッチ８２７の入力ノードに結合される。（例えば、同相信号から９０°位相ずれした信号を出力する）第２の分周器８１６の第３の出力ノード８２０は、第７のスイッチ８２８の入力ノードに結合される。（例えば、同相信号から２７０°位相ずれした信号を出力する）第２の分周器８１６の第４の出力ノード８２１は、第８のスイッチ８２９の入力ノードに結合される。

図８に示すように、（例えば、同相信号を出力する）第３の分周器８１７の第１の出力ノード８２５は、第９のスイッチ８３３の入力ノードに結合される。（例えば、同相信号から１８０°位相ずれした信号を出力する）第３の分周器８１７の第２の出力ノード８２４は、第１０のスイッチ８３２の入力ノードに結合される。（例えば、同相信号から９０°位相ずれした信号を出力する）第３の分周器８１７の第３の出力ノード８２３は、第１１のスイッチ８３１の入力ノードに結合される。（例えば、同相信号から２７０°位相ずれした信号を出力する）第３の分周器８１７の第４の出力ノード８２２は、第１２のスイッチ８３０の入力ノードに結合される。

図８に示すように、第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８、第８のスイッチ８２９、第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０の出力ノードは、バスの第１のバスライン８３４、第２のバスライン８３５、第３のバスライン８３６又は第４のバスライン８３７のうちのそれぞれのバスラインに結合される。第５のスイッチ８２６及び第９のスイッチ８３３の出力ノードは、（例えば、同相信号を搬送する）第１のバスライン８３４に結合される。第６のスイッチ８２７及び第１０のスイッチ８３２の出力ノードは、（例えば、同相信号から１８０°位相ずれした信号を搬送する）第３のバスライン８３６に結合される。第７のスイッチ８２８及び第１１のスイッチ８３１の出力ノードは、（例えば、同相信号から９０°位相ずれした信号を搬送する）第２のバスライン８３５に結合される。第８のスイッチ８２９及び第１２のスイッチ８３０の出力ノードは、（例えば、同相信号から２７０°位相ずれした信号を搬送する）第４のバスライン８３７に結合される。

図８に示す例では、第２のスイッチ８０９、第４のスイッチ８１１、第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０が、第２のスイッチ８０９、第４のスイッチ８１１、第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０を選択的に開閉する第２の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ２によって制御される。第１のスイッチ８０８、第３のスイッチ８１０、第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８及び第８のスイッチ８２９は、第１のスイッチ８０８、第３のスイッチ８１０、第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８及び第８のスイッチ８２９を選択的に開閉する第３の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ４によって制御される。第３の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ４は、第２の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ２に対して相補的とすることができ、従って第１のスイッチ８０８、第３のスイッチ８１０、第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８及び第８のスイッチ８２９が閉じている時には第２のスイッチ８０９、第４のスイッチ８１１、第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０が開くことができ、この逆も同様である。いくつかの例では、第１のスイッチ８０８、第２のスイッチ８０９、第３のスイッチ８１０、第４のスイッチ８１１、第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８、第８のスイッチ８２９、第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０が同時に開くことができる。

図８に示すように、バスにはデューティサイクル変換器が結合される。第１のデューティサイクル変換器８３８、第２のデューティサイクル変換器８３９、第３のデューティサイクル変換器８４０及び第４のデューティサイクル変換器８４１は、各々が第１のインバータＩＮＶ１及び第２のインバータＩＮＶ２を含む。第１のデューティサイクル変換器８３８の第１の入力ノード（例えば、第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード）は、第１のバスライン８３４に結合され、第１のデューティサイクル変換器８３８の第２の入力ノード（例えば、第２のインバータＩＮＶ２の入力ノード）は、第２のバスライン８３５に結合される。第１のデューティサイクル変換器８３８の第１のインバータＩＮＶ１及び第２のインバータＩＮＶ２の出力ノードは、共に結合されて第１のデューティサイクル変換器８３８の正の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＰ）８４２を形成する。第２のデューティサイクル変換器８３９の第１の入力ノード（例えば、第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード）は、第３のバスライン８３６に結合され、第２のデューティサイクル変換器８３９の第２の入力ノード（例えば、第２のインバータＩＮＶ２の入力ノード）は、第４のバスライン８３７に結合される。第２のデューティサイクル変換器８３９の第１のインバータＩＮＶ１及び第２のインバータＩＮＶ２の出力ノードは、共に結合されて第２のデューティサイクル変換器８３９の負の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＮ）８４３を形成する。第３のデューティサイクル変換器８４０の第１の入力ノード（例えば、第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード）は、第２のバスライン８３５に結合され、第３のデューティサイクル変換器８４０の第２の入力ノード（例えば、第２のインバータＩＮＶ２の入力ノード）は、第３のバスライン８３６に結合される。第３のデューティサイクル変換器８４０の第１のインバータＩＮＶ１及び第２のインバータＩＮＶ２の出力ノードは、共に結合されて第３のデューティサイクル変換器８４０の負の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＮ）８４４を形成する。第４のデューティサイクル変換器８４１の第１の入力ノード（例えば、第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード）は、第１のバスライン８３４に結合され、第４のデューティサイクル変換器８４１の第２の入力ノード（例えば、第２のインバータＩＮＶ２の入力ノード）は、第４のバスライン８３７に結合される。第４のデューティサイクル変換器８４１の第１のインバータＩＮＶ１及び第２のインバータＩＮＶ２の出力ノードは、共に結合されて第４のデューティサイクル変換器８４１の正の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＰ）８４５を形成する。

ＶＣＯ例７０１は、例えばリング型発振器、ＬＣ発振器、又は別のタイプの電圧制御発振器とすることができる。図７及び図８の各スイッチ（７０２、７０４、７０５、７０６、８０８、８０９、８１０、８１１、８２６、８２７、８２８、８２９、８３０、８３１、８３２及び８３３）は、例えば単一のトランジスタなどのスイッチ又は別のタイプのスイッチとすることができる。第１の分周器７０３、第２の分周器８１６及び第３の分周器８１７の各々は、入力信号の周波数を整数又は分数などの数字で分周して分割周波数を有する出力信号を生成する回路として実装することができる。図示の例では、第１の分周器７０３、第２の分周器８１６及び第３の分周器８１７が、自機のそれぞれの入力信号の周波数をそれぞれ２、４及び２で分周する。いくつかの例では、分周器が、信号の周波数を別の値で分周することもできる。デューティサイクル変換器の各々（８３８、８３９、８４０、８４１）は、入力信号のデューティサイクルを指定量だけ変換することができる。図示の例では、デューティサイクルが２５パーセントデューティサイクルに変換される。

図７及び図８に示す回路例では、回路例７００及び８００における様々な配線（例えば、金属線）が整合しており、低い抵抗及び静電容量を有することができる。低い抵抗及び静電容量は、ＲＣ時定数の低下をもたらすことができる。整合した配線は、対称とすることができ、同じ長さを有することができ、同じ金属層を有することができ、同様の環境（例えば、隣接環境、金属、ｐ＋拡散、ｎ＋拡散、ポリシリコン充填及び寄生容量）を観察することができる。一例として、以下の配線が整合することができる。第１段７０７の出力ノードＳ１＿Ｐ及びＳ１＿Ｎと第１〜第４のスイッチ８０８、８０９、８１０、８１１の入力ノード８０４、８０５、８０６、８０７との間の配線、スイッチ８０９の出力ノードと第３の分周器８１７の入力ノード８１３との間の配線と、スイッチ８１０の出力ノードと第２の分周器８１６の入力ノード８１４との間の配線、スイッチ８０８の出力ノードと第２の分周器８１６の入力ノード８１２との間の配線と、スイッチ８０９の出力ノードと第３の分周器８１７の入力ノード８１３との間の配線、スイッチ８１０の出力ノードと第２の分周器８１６の入力ノード８１４との間の配線と、スイッチ８１１の出力ノードと第３の分周器８１７の入力ノード８１５との間の配線、第２の分周器８１６の出力ノード８１８、８１９、８２０、８２１とスイッチ８２６、８２７、８２８、８２９の入力ノードとの間の配線、第３の分周器８１７の出力ノード８２２、８２３、８２４、８２５とスイッチ８３０、８３１、８３２、８３３の入力ノードとの間の配線、及びバスライン８３４、８３５、８３６、８３７。
いくつかの例では、バスライン８３４、８３５、８３６、８３７が、各バスライン上の各信号が体験する寄生容量のバランスを保つように配置されることにより、ミキサによるアップコンバージョン又はダウンコンバージョン後にＤＣオフセットが観察されるのを避けるのに役立つことができる。

いくつかの動作態様では、ＶＣＯ７０１が、原周波数を有する原差動基準信号を生成する。ＶＣＯ７０１は、その第１の出力ノードＯＲ＿Ｐ及び第２の出力ノードＯＲ＿Ｎ上で、第１段７０７の入力ノード（例えば、第１のスイッチ７０２、第２のスイッチ７０４及び第１の分周器７０３の入力ノード）に原差動基準信号を出力する。次に、第１の分周器７０３は、原差動基準信号の原周波数を分周し、原周波数をある数字で分周したものである第１段分割周波数を有する第１段分割差動基準信号を第３のスイッチ７０５及び第４のスイッチ７０６の入力ノードに出力する。第１の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ及び相補的な第１の制御信号

は、第１のスイッチ７０２及び第２のスイッチ７０４又は第３のスイッチ７０５及び第４のスイッチ７０６の一方を選択的に閉じ、他方のスイッチが開くことができる。第１のスイッチ７０２及び第２のスイッチ７０４が閉じて第３のスイッチ７０５及び第４のスイッチ７０６が開くと、原周波数を有する原差動基準信号が第１段差動出力信号として第１段７０７から第１の出力ノードＳ１＿Ｐ及び第２の出力ノードＳ１＿Ｎ上に出力され、第２段８５０（例えば、第２段８５０の第１の入力ノード８０１及び第２の入力ノード８０２）に入力される。このような場合、第１段７０７から出力される第１段出力信号は、原周波数を有する。第３のスイッチ７０５及び第４のスイッチ７０６が閉じて第１のスイッチ７０２及び第２のスイッチ７０４が開くと、第１段分割周波数を有する第１段分割差動信号が第１段差動出力信号として第１段７０７から第１の出力ノードＳ１＿Ｐ及び第２の出力ノードＳ１＿Ｎ上に出力され、第２段８５０（例えば、第２段８５０の第１の入力ノード８０１及び第２の入力ノード８０２）に入力される。

いくつかの動作態様では、第２段８５０において、第１段差動出力信号が、第１段７０７の第１の出力ノードＳ１＿Ｐ及び第２の出力ノードＳ１＿Ｎから第２段８５０の第１の入力ノード８０１及び第２の入力ノード８０２にそれぞれ入力される。第１段差動出力信号の正の部分は、第１の入力ノード８０１に沿って第１のスイッチ８０８の入力ノード８０４及び第２のスイッチ８０９の入力ノード８０５に入力される。第１段差動出力信号の負の部分は、第２の入力ノード８０２に沿って第３のスイッチ８１０の入力ノード８０６及び第４のスイッチ８１１の入力ノード８０７に入力される。スイッチは、第１段差動出力信号を第２の分周器８１６又は第３の分周器８１７に誘導して第２段出力信号をバスに出力するように選択的に開閉する。

第１のシナリオでは、第３の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ４が、第１のスイッチ８０８、第３のスイッチ８１０、第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８及び第８のスイッチ８２９が閉じるような状態（例えば、ロー又はハイ）にあり、第２の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ２が、第２のスイッチ８０９、第４のスイッチ８１１、第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０が開くような状態（例えば、ロー又はハイ）にある。第２のスイッチ８０９及び第４のスイッチ８１１が開くので、第１段差動出力信号は、第２のスイッチ８０９及び第４のスイッチ８１１を超えて伝搬しない。第１のスイッチ８０８及び第３のスイッチ８１０が閉じるので、第１段差動出力信号は、第２の分周器８１６の第１の入力ノード８１２及び第２の入力ノード８１４に入力される。

第２の分周器８１６は、第１段差動出力信号の周波数を分周し、第１段差動出力信号の周波数をある数字で分周したものである第１の第２段分割周波数を有する第１の第２段分割基準信号を第２段出力信号としてバスに出力する。第２の分周器８１６は、同相（例えば、「０°」の位相差）の第１の第２段分割基準信号を第２の分周器８１６の第１の出力ノード８１８上に出力し、直交（例えば、同相信号から「９０°」の位相差）の第１の第２段分割基準信号を第２の分周器８１６の第３の出力ノード８２０上に出力し、相補的同相（例えば、「１８０°」の位相差）の第１の第２段分割基準信号を第２の分周器８１６の第２の出力ノード８１９上に出力し、相補的直交（例えば、「２７０°」の位相差）の第１の第２段分割基準信号を第２の分周器８１６の第４の出力ノード８２１上に出力する。第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８及び第８のスイッチ８２９が閉じるので、第２の分周器８１６からの同相の第１の第２段分割基準信号は、第１のバスライン８３４に出力され、第２の分周器８１６からの直交の第１の第２段分割基準信号は、第２のバスライン８３５に出力され、第２の分周器８１６からの相補的同相の第１の第２段分割基準信号は、第３のバスライン８３６に出力され、第２の分周器８１６からの相補的直交の第１の第２段分割基準信号は、第４のバスライン８３７に出力される。

第２のシナリオでは、第２の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ２が、第２のスイッチ８０９、第４のスイッチ８１１、第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０が閉じるような状態（例えば、ロー又はハイ）にあり、第３の制御信号ＥＮ＿ＤＩＶ４が、第１のスイッチ８０８、第３のスイッチ８１０、第５のスイッチ８２６、第６のスイッチ８２７、第７のスイッチ８２８及び第８のスイッチ８２９が開くような状態（例えば、ロー又はハイ）にある。第１のスイッチ８０８及び第３のスイッチ８１０が開くので、第１段差動出力信号は、これら第１のスイッチ８０８及び第３のスイッチ８１０を超えて伝搬しない。第２のスイッチ８０９及び第４のスイッチ８１１が閉じるので、第１段差動出力信号は、第３の分周器８１７の第１の入力ノード８１３及び第２の入力ノード８１５に入力される。

第３の分周器８１７は、第１段差動出力信号の周波数を分周し、第１段差動出力信号の周波数をある数字で分周したものである第２の第２段分割周波数を有する第２の第２段分割基準信号を第２段出力信号としてバスに出力する。第３の分周器８１７は、同相（例えば、「０°」の位相差）の第２の第２段分割基準信号を第３の分周器８１７の第１の出力ノード８２５上に出力し、直交（例えば、同相信号から「９０°」の位相差）の第２の第２段分割基準信号を第３の分周器８１７の第３の出力ノード８２３上に出力し、相補的同相（例えば、「１８０°」の位相差）の第２の第２段分割基準信号を第３の分周器８１７の第２の出力ノード８２４上に出力し、相補的直交（例えば、「２７０°」の位相差）の第２の第２段分割基準信号を第３の分周器８１７の第４の出力ノード８２２上に出力する。第９のスイッチ８３３、第１０のスイッチ８３２、第１１のスイッチ８３１及び第１２のスイッチ８３０が閉じるので、第３の分周器８１７からの同相の第２の第２段分割基準信号は、第１のバスライン８３４に出力され、第３の分周器８１７からの直交の第２の第２段分割基準信号は、第２のバスライン８３５に出力され、第３の分周器８１７からの相補的同相の第２の第２段分割基準信号は、第３のバスライン８３６に出力され、第３の分周器８１７からの相補的直交の第２の第２段分割基準信号は、第４のバスライン８３７に出力される。

上述した第１のシナリオ及び第２のシナリオでは、第２の分周器８１６又は第３の分周器８１７のいずれかからの第２段出力信号が、多段分周器が生成できる差動分割基準信号の例である。図８に示すデューティサイクル変換器例は、差動分割基準信号を受け取って、例えば後述するような差動デューティサイクル変換信号を出力するように構成される。

いくつかの動作態様では、第２段同相出力信号（例えば、第１又は第２の第２段分割基準信号）及び第２段相補的直交出力信号が、第４のデューティサイクル変換器８４１の第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード及び第２のインバータＩＮＶ２の入力ノードにそれぞれ入力される。第４のデューティサイクル変換器８４１は、第４のデューティサイクル変換器８４１の正の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＰ）８４５上に正の同相局部発振器基準信号を出力する。第２段直交出力信号及び第２段相補的同相出力信号は、第３のデューティサイクル変換器８４０の第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード及び第２のインバータＩＮＶ２の入力ノードにそれぞれ入力される。第３のデューティサイクル変換器８４０は、第３のデューティサイクル変換器８４０の負の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＮ）８４４上に負の同相局部発振器基準信号を出力する。第２段同相出力信号及び第２段直交出力信号は、第１のデューティサイクル変換器８３８の第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード及び第２のインバータＩＮＶ２の入力ノードにそれぞれ入力される。第１のデューティサイクル変換器８３８は、第１のデューティサイクル変換器８３８の正の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＰ）８４２上に正の直交局部発振器基準信号を出力する。第２段相補的同相出力信号及び第２段相補的直交出力信号は、第２のデューティサイクル変換器８３９の第１のインバータＩＮＶ１の入力ノード及び第２のインバータＩＮＶ２の入力ノードにそれぞれ入力される。第２のデューティサイクル変換器８３９は、第２のデューティサイクル変換器８３９の負の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＮ）８４３上に負の直交局部発振器基準信号を出力する。第１のデューティサイクル変換器８３８、第２のデューティサイクル変換器８３９、第３のデューティサイクル変換器８４０及び第４のデューティサイクル変換器８４１によるそれぞれのデューティサイクルの変換は、例えば図１２及び図１３に関して説明するように又は別の形で実行することができる。いくつかの例では、正の同相局部発振器基準信号、負の同相局部発振器基準信号、正の直交局部発振器基準信号及び負の直交局部発振器基準信号がミキサに出力される。

図９は、図７及び図８に示す局部発振器を使用する受信機回路例の一部を示す図である。図９に示す例では、第１のミキサ９００が、（例えば、ＲＦ段回路を通じてアンテナに結合できる）正のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｐと負のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｎとを有するとともに、（例えば、ＢＢ／ｌＩＦ段回路に結合できる）正のＩＦ直交出力ノードＩＦ＿ＱＰと負のＩＦ直交出力ノードＩＦ＿ＱＮとを有する。第１のミキサ９００は、正の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＰ）８４２に結合された第１の基準信号入力ノードと、負の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＮ）８４３に結合された第２の基準信号入力ノードとをさらに有する。第２のミキサ９０２は、（例えば、ＲＦ段回路を通じてアンテナに結合できる）正のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｐと負のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｎとを有するとともに、（例えば、ＩＦ段回路に結合できる）正のＩＦ同相出力ノードＩＦ＿ＩＰと負のＩＦ同相出力ノードＩＦ＿ＩＮとを有する。第２のミキサ９０２は、正の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＰ）８４５に結合された第１の基準信号入力ノードと、負の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＮ）８４４に結合された第２の基準信号入力ノードとをさらに有する。

さらなる例として、以下の配線が整合することができる。第１のデューティサイクル変換器８３８の出力ノード８４２及び第２のデューティサイクル変換器８３９の出力ノード８４３と第１のミキサ９００の入力ノードとの間の配線、第３のデューティサイクル変換器８４０の出力ノード８４４及び第４のデューティサイクル変換器８４１の出力ノード８４５と第２のミキサ９０２の入力ノードとの間の配線、第１のミキサ９００及び第２のミキサ９０２の入力ノードＲＦ＿Ｐ及びＲＦ＿Ｎへの配線、並びに第１のミキサ９００の出力ノードＩＦ＿ＱＰ及びＩＦ＿ＱＮ、及び第２のミキサ９０２の出力ノードＩＦ＿ＩＰ及びＩＦ＿ＩＮからの配線。

いくつかの動作態様では、差動直交局部発振器基準信号が、第１のデューティサイクル変換器８３８及び第２のデューティサイクル変換器８３９から正の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＰ）８４２及び負の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＮ）８４３上にそれぞれ出力されて、第１のミキサ９００に入力される。第１のミキサ９００は、正のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｐ及び負のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｎ上で差動ＲＦ信号を受け取る。次に、第１のミキサ９００は、差動直交局部発振器基準信号を用いて差動ＲＦ信号を差動ＩＦ直交信号にダウンコンバートし、この信号が正のＩＦ直交出力ノードＩＦ＿ＱＰ及び負のＩＦ直交出力ノードＩＦ＿ＱＮ上に出力される。いくつかの動作態様では、差動同相局部発振器基準信号が、第４のデューティサイクル変換器８４１及び第３のデューティサイクル変換器８４０から正の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＰ）８４５及び負の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＮ）８４４上にそれぞれ出力されて、第２のミキサ９０２に入力される。第２のミキサ９０２は、正のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｐ及び負のＲＦ入力ノードＲＦ＿Ｎ上で差動ＲＦ信号を受け取る。次に、第２のミキサ９０２は、差動同相局部発振器基準信号を用いて差動ＲＦ信号を差動ＩＦ同相信号にダウンコンバートし、この信号が正のＩＦ同相出力ノードＩＦ＿ＩＰ及び負のＩＦ同相出力ノードＩＦ＿ＩＮ上に出力される。いくつかの例では、上述したＩＦ信号と同様の方法でベースバンド（ＢＢ）信号を処理することができる。

図１０は、図７及び図８に示す局部発振器を使用する送信機回路例の一部を示す図である。図１０に示す例では、第１のミキサ１０００が、（例えば、ＢＢ／ｌＩＦ段回路に結合できる）正のＩＦ直交入力ノードＩＦ＿ＱＰと負のＩＦ直交入力ノードＩＦ＿ＱＮとを有する。第１のミキサ１０００は、正の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＰ）８４２に結合された第１の基準信号入力ノードと、負の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＮ）８４３に結合された第２の基準信号入力ノードとをさらに有する。第２のミキサ１００２は、（例えば、ＩＦ段回路に結合できる）正のＩＦ同相入力ノードＩＦ＿ＩＰと負のＩＦ同相入力ノードＩＦ＿ＩＮとを有する。第２のミキサ１００２は、正の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＰ）８４５に結合された第１の基準信号入力ノードと、負の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＮ）８４４に結合された第２の基準信号入力ノードとを有する。第１のミキサ１０００及び第２のミキサ１００２の第１の出力は、共に結合されて（例えば、ＲＦ段回路を介してアンテナに結合できる）正のＲＦ出力ノード（ＲＦ＿Ｐ）１００３を形成する。第２のミキサ１０００及び第２のミキサ１００２の第２の出力は、共に結合されて（例えば、ＲＦ段回路を介してアンテナに結合できる）負のＲＦ出力ノード（ＲＦ＿Ｐ）１００４を形成する。

さらなる例として、以下の配線が整合することができる。第１のデューティサイクル変換器８３８の出力ノード８４２及び第２のデューティサイクル変換器８３９の出力ノード８４３と第１のミキサ１０００の入力ノードとの間の配線、第３のデューティサイクル変換器８４０の出力ノード８４４及び第４のデューティサイクル変換器８４１の出力ノード８４５と第２のミキサ１００２の入力ノードとの間の配線、第１のミキサ１０００の入力ノードＩＦ＿ＱＰ及びＩＦ＿ＱＮ、第２のミキサ１００２の入力ノードＩＦ＿ＩＰ及びＩＦ＿ＩＮへの配線、並びに第１のミキサ１０００及び第２のミキサ１００２の出力ノードＲＦ＿Ｐ及びＲＦ＿Ｎからの配線。

いくつかの動作態様では、差動直交局部発振器基準信号が、第１のデューティサイクル変換器８３８及び第２のデューティサイクル変換器８３９から正の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＰ）８４２及び負の直交局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＱＮ）８４３上にそれぞれ出力されて、第１のミキサ１０００に入力される。第１のミキサ１０００は、正のＩＦ直交入力ノードＩＦ＿ＱＰ及び負のＩＦ直交入力ノードＩＦ＿ＱＮ上で差動ＩＦ直交信号を受け取る。次に、第１のミキサ１０００は、差動直交局部発振器基準信号を用いて差動ＩＦ直交信号を差動ＲＦ信号にアップコンバートし、この信号が正のＲＦ出力ノード（ＲＦ＿Ｐ）１００３及び負のＲＦ出力ノード（ＲＦ＿Ｎ）１００４上に出力される。いくつかの動作態様では、差動同相局部発振器基準信号が、第４のデューティサイクル変換器８４１及び第３のデューティサイクル変換器８４０から正の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＰ）８４５及び負の同相局部発振器基準信号出力ノード（ＬＯ＿ＩＮ）８４４上にそれぞれ出力されて、第２のミキサ１００２に入力される。第２のミキサ１００２は、正のＩＦ同相入力ノードＩＦ＿ＩＰ及び負のＩＦ同相入力ノードＩＦ＿ＩＮ上で差動ＩＦ同相信号を受け取る。次に、第２のミキサ１００２は、差動同相局部発振器基準信号を用いて差動ＩＦ同相信号を差動ＲＦ信号にアップコンバートし、この信号が、正のＲＦ出力ノード（ＲＦ＿Ｐ）１００３及び負のＲＦ出力ノード（ＲＦ＿Ｎ）１００４上に出力される。

図１１は、デューティサイクル変換器の回路実装例１１００を示す図である。いくつかの実施形態では、図８、図９及び図１０に示すデューティサイクル変換器８３８、８３９、８４０及び８４１を図１１に示す例に従って、又は別の形で実装することができる。

図１１に示す回路実装例１１００は、対称なＮＯＲ論理回路を含む。図１１に示すように、回路実装例１１００は、第１のｐ型トランジスタ（例えば、ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）Ｍｐ１と、第２のｐ型トランジスタ（例えば、ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）Ｍｐ２と、第１のｎ型トランジスタ（例えば、ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）Ｍｎ１と、及び第２のｎ型トランジスタ（例えば、ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）Ｍｎ２とを含む。第１のｐ型トランジスタＭｐ１及び第１のｎ型トランジスタＭｎ１のゲートは、共に接続されてデューティサイクル変換器の第１の入力ノードＩＮ１を形成する。第１のｐ型トランジスタＭｐ１のソースは、正の電源ノードＶＤＤに結合され、第１のｎ型トランジスタＭｎ１のソースは、負の電源ノードＶＳＳに結合される。第２のｐ型トランジスタＭｐ２及び第２のｎ型トランジスタＭｎ２のゲートは、共に接続されてデューティサイクル変換器の第２の入力ノードＩＮ２を形成する。第２のｐ型トランジスタＭｐ２のソースは、正の電源ノードＶＤＤに結合され、第２のｎ型トランジスタＭｎ２のソースは、負の電源ノードＶＳＳに結合される。第１のｐ型トランジスタＭｐ１、第１のｎ型トランジスタＭｎ１、第２のｐ型トランジスタＭｐ２及び第２のｎ型トランジスタＭｎ２のドレインは、共に接続されてデューティサイクル変換器の出力ノードＯＵＴを形成する。

図１１に示す例では、第１のｐ型トランジスタＭｐ１及び第１のｎ型トランジスタＭｎ１が、デューティサイクル変換器８３８、８３９、８４０及び８４１の第１のインバータＩＮＶ１を形成し、第２のｐ型トランジスタＭｐ２及び第２のｎ型トランジスタＭｎ２が、デューティサイクル変換器８３８、８３９、８４０及び８４１の第２のインバータＩＮＶ２を形成する。動作中、回路実装例１１００は、ＮＯＲゲートとして動作する。いくつかの例では、この回路実装例１１００内の比較的少ない数のトランジスタが、高周波用途のための高速応答時間が回路に備わることを可能にすることができる。さらに、いくつかの例では、回路実装例１１００が、高周波数用途における広い出力振幅能力を可能にすることもでき、これによって位相ノイズ仕様を改善することもできる。

図１２は、図８のバス上の信号例を示すプロットである。図１２には、第１のバスライン８３４上で搬送される同相信号Ｉ（０°）と、第２のバスライン８３５上で搬送される、同相信号Ｉ（０°）から９０°位相ずれした直交信号Ｑ（９０°）と、第３のバスライン８３６上で搬送される、同相信号Ｉ（０°）から１８０°位相ずれした相補的同相信号

と、第４のバスライン８３７上で搬送される、同相信号Ｉ（０°）から２７０°位相ずれした相補的直交信号

とを示す。上述したように、これらの信号は、第２の分周器８１６又は第３の分周器８１７からそれぞれのスイッチを介して第１のバスライン８３４、第２のバスライン８３５、第３のバスライン８３６及び第４のバスライン８３７に出力することができる。図１１に示す信号例は、５０パーセント（５０％）のデューティサイクルを有する。

図１３は、図８のデューティサイクル変換器から出力される信号例を示すプロットである。図１３に示す信号例は、２５パーセント（２５％）のデューティサイクルを有する。図１３には、第１のバスライン８３４上で搬送される同相信号Ｉ（０°）と第４のバスライン８３７上で搬送される相補的直交信号

とのＮＯＲ演算を行う（ＮＯＲブール論理演算を適用する）ことによって第４のデューティサイクル変換器８４１によって出力される変換同相信号Ｉ（０°）と、第２のバスライン８３５上で搬送される直交信号Ｑ（９０°）と第１のバスライン８３４上で搬送される同相信号Ｉ（０°）とのＮＯＲ演算を行うことによって第１のデューティサイクル変換器８３８によって出力される変換直交信号Ｑ（９０°）と、第３のバスライン８３６上で搬送される相補的同相信号

と第２のバスライン８３５上で搬送される直交信号Ｑ（９０°）とのＮＯＲ演算を行うことによって第３のデューティサイクル変換器８４０によって出力される変換後の相補的同相信号

と、第４のバスライン８３７上で搬送される相補的直交信号

と第３のバスライン８３６上で搬送される相補的同相信号

とのＮＯＲ演算を行うことによって第２のデューティサイクル変換器８３９によって出力される変換後の相補的直交信号

とを示す。

一般的態様では、局部発振器について説明した。いくつかの例では、局部発振器が、上述した１又は２以上の利点をもたらす特徴又は構成要素を含む。

第１の例では、無線センサデバイスが、アンテナと、ミキサと、局部発振器とを含む。アンテナは、無線信号を無線で通信するように構成される。ミキサは、アンテナに通信可能に結合される。局部発振器は、電圧制御発振器と、多段分周器と、デューティサイクル変換器とを含む。電圧制御発振器の出力ノードは、多段分周器の第１段の入力ノードに通信可能に結合される。多段分周器の第１段の出力ノードは、多段分周器の第２段の入力ノードに通信可能に結合される。多段分周器の第１段は、第１の複数の信号経路のうちの少なくとも１つからの第１の信号を多段分周器の第１段の出力ノードに選択的に出力するように構成され、第１の複数の信号経路の各々は、（他の信号経路に供給される信号の周波数と異なる）異なる周波数を有する信号を供給するように構成される。多段分周器の第２段は、第２の複数の信号経路のうちの少なくとも１つからの第２の信号を多段分周器の第２段の出力ノードに出力するように構成され、第２の複数の信号経路の各々は、（他の信号経路に供給される信号の周波数と異なる）異なる周波数を有する信号を供給するように構成される。多段分周器の出力ノードは、デューティサイクル変換器の入力ノードに通信可能に結合される。デューティサイクル変換器の出力ノードは、ミキサの入力ノードに通信可能に結合される。

いくつかの例では、第１の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。アンテナは、無線信号を受け取るとともに、無線周波数ノードを通じてミキサに無線周波数信号を送信するように構成することができ、ミキサは、無線周波数信号をダウンコンバートするように構成することができる。アンテナは、無線信号を送信するとともに、ミキサから無線周波数ノードを通じて無線周波数信号を受け取るように構成することができ、ミキサは、信号を無線周波数信号にアップコンバートするように構成することができる。

いくつかの例では、第１の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。デューティサイクル変換器は、２５パーセントのデューティサイクルを有する基準信号を出力するように構成することができる。デューティサイクル変換器は、第１の入力ノードを有する第１のインバータと、第２の入力ノードを有する第２のインバータとを含むことができ、第１のインバータの第１の出力ノードは、第２のインバータの第２の出力ノードに通信可能に結合されてデューティサイクル変換器の出力ノードを形成することができる。電圧制御発振器は、原差動基準信号を出力するように構成することができ、多段分周器は、差動分割基準信号を出力するように構成することができ、デューティサイクル変換器は、差動デューティサイクル変換信号を出力するように構成することができる。

いくつかの例では、第１の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。多段分周器の第１段は、第１の複数の信号経路のうちの第１の信号経路と第２の信号経路とを含むことができ、多段分周器の第２段は、第２の複数の信号経路のうちの第３の信号経路と第４の信号経路とを含むことができる。第１の複数の信号経路のうちの第１の信号経路は第１のスイッチを有し、信号を出力するように構成される。第１の複数の信号経路のうちの第２の信号経路は第２のスイッチを有する。第２の信号経路は、第１段の入力ノード上に入力される入力信号の周波数を１よりも大きな第２の除数によって分周して第２の分割信号を形成するように構成される。第１のスイッチ及び第２のスイッチは、一方が閉じた時に他方が開いて第１の信号経路又は第２の信号経路からの信号を第１の信号として選択的に出力するように構成される。第２の複数の信号経路のうちの第３の信号経路は第３のスイッチを有する。第３の信号経路は、第２段の入力ノード上に入力される入力信号の周波数を１よりも大きな第３の除数によって分周して第３の分割信号を形成するように構成される。第２の複数の信号経路のうちの第４の信号経路は第４のスイッチを有する。第４の信号経路は、第２段の入力ノード上に入力される入力信号の周波数を１よりも大きな第４の除数によって分周して第４の分割信号を形成するように構成される。第３の除数は、第４の除数と異なる。第３のスイッチ及び第４のスイッチは、一方が閉じた時に他方が開いて第３の分割信号又は第４の分割信号を第２の信号として選択的に出力するように構成される。

第２の例では、局部発振器が、電圧制御発振器と、多段分周器と、デューティサイクル変換器とを含む。多段分周器は、第１段及び第２段を含む。第１段は、電圧制御発振器から第１の基準信号を受け取るように構成された第１の入力ノードと、第１の制御信号を受け取るように構成された１又は２以上の第１のスイッチと、第１の基準信号から第２の基準信号を生成するように構成された第１段回路とを含む。第１の基準信号は第１の無線周波数を有し、第２の基準信号は、第１の無線周波数と第１の制御信号によって制御される第１の除数との商である第２の無線周波数を有する。第２段は、第１段から第２の基準信号を受け取るように構成された第２の入力ノードと、第２の制御信号を受け取るように構成された１又は２以上の第２のスイッチと、第２の基準信号から第３の基準信号を生成するように構成された第２段回路とを含む。第３の基準信号は、第２の無線周波数と第２の制御信号によって制御される第２の除数との商である第３の無線周波数を有する。デューティサイクル変換器は、多段分周器の出力を受け取るように構成される。

いくつかの例では、第２の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。デューティサイクル変換器は、多段分周器の差動出力を受け取るように構成することができ、デューティサイクル変換器は、差動出力の正の信号を受け取るように構成された第３の入力ノードを有する第１のインバータと、差動出力の負の信号を受け取るように構成された第４の入力ノードを有する第２のインバータとを含むことができる。第１のインバータの第１の出力ノードが第２のインバータの第２の出力ノードに通信可能に結合されて、デューティサイクル変換器の出力ノードを形成する。第１のインバータは、第１のｐ型トランジスタと第１のｎ型トランジスタとを含むことができ、第２のインバータは、第２のｐ型トランジスタと第２のｎ型トランジスタとを含むことができる。第１のｐ型トランジスタは、第１の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有し、第１のｎ型トランジスタは、第２の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する。第１のｐ型トランジスタのゲート及び第１のｎ型トランジスタのゲートは、第１のインバータの第３の入力ノードとして共に動作可能に結合される。第２のｐ型トランジスタは、第１の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有し、第２のｎ型トランジスタは、第２の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する。第２のｐ型トランジスタのゲート及び第２のｎ型トランジスタのゲートは、第２のインバータの第４の入力ノードとして共に動作可能に結合される。第１のｐ型トランジスタ、第１のｎ型トランジスタ、第２のｐ型トランジスタ及び第２のｎ型トランジスタのそれぞれのドレインは、デューティサイクル変換器の出力ノードとして共に動作可能に結合される。

いくつかの例では、第２の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。デューティサイクル変換器は、２５パーセントのデューティサイクルを有する基準信号を出力するように構成することができる。第１の基準信号は第１の差動基準信号とすることができ、第２の基準信号は第２の差動基準信号とすることができ、第３の基準信号は第３の差動基準信号とすることができる。

いくつかの例では、第２の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。多段分周器の第１段は、第１の信号経路と第２の信号経路とを含むことができ、多段分周器の第２段は、第３の信号経路と第４の信号経路とを含むことができる。第１の信号経路は、第１の入力ノードに通信可能に結合されて、１又は２以上の第１のスイッチのうちの第１のスイッチを含む。第１のスイッチは、第１の制御信号によって制御可能である。第２の信号経路は、第１の入力ノードに通信可能に結合されて、第１の分周器と、１又は２以上の第１のスイッチのうちの第２のスイッチとを含む。第１の分周器は、第１の基準信号の第１の無線周波数を１よりも大きな第３の除数によって分周するように構成される。第２のスイッチは、第１の制御信号の相補信号によって制御可能である。第１の信号経路からの第１の経路信号又は第２の信号経路からの第２の経路信号は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを制御することに基づく第２の基準信号である。第３の信号経路は、第２の入力ノードに通信可能に結合されて、第２の分周器と、１又は２以上の第２のスイッチのうちの第３のスイッチとを含む。第２の分周器は、第２の基準信号の第２の無線周波数を１よりも大きな第４の除数によって分周するように構成される。第３のスイッチは、第２の制御信号によって制御可能である。第４の信号経路は、第２の入力ノードに通信可能に結合されて、第３の分周器と、１又は２以上の第２のスイッチのうちの第４のスイッチとを含む。第３の分周器は、第２の基準信号の第２の無線周波数を第４の除数とは異なる１よりも大きな第５の除数によって分周するように構成される。第４のスイッチは、第３の制御信号によって制御可能である。第３の信号経路からの第３の経路信号又は第４の信号経路からの第４の経路信号は、第３のスイッチ及び第４のスイッチを制御することに基づく第３の基準信号である。

第３の例では、電圧制御発振器から多段分周器の第１段の入力ノードに原基準信号を出力し、多段分周器の第１段から多段分周器の第２段の入力ノードに第１段基準信号を出力し、多段分周器の第２段から第２段基準信号を出力する。第１段基準信号は、多段分周器の第１段における異なる周波数の信号を生成するように構成された第１の信号経路から選択される。第２段基準信号は、多段分周器の第２段における異なる周波数の信号を生成するように構成された第２の信号経路から選択される。

いくつかの例では、第３の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。第２段基準信号がデューティサイクル変換器の入力ノードに入力され、デューティサイクル変換器の出力ノードからデューティサイクル変換された第２段基準信号を出力する。デューティサイクル変換された第２段基準信号を用いて低周波信号を無線周波数にアップコンバートする。デューティサイクル変換された第２段基準信号を用いて無線周波数信号を低周波信号にダウンコンバートする。第２段基準信号は、約５０％のデューティサイクルを有することができ、デューティサイクル変換された第２段基準信号は、約２５％のデューティサイクルを有することができる。デューティサイクル変換器は、第１のインバータと第２のインバータとを含むことができ、第１のインバータの出力及び第２のインバータの出力は、デューティサイクル変換器の出力ノードとして共に通信可能に結合することができる。第１のインバータ及び第２のインバータの各々は、ｐ型トランジスタとｎ型トランジスタとを含むことができる。ｐ型トランジスタは、第１の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する。ｎ型トランジスタは、第２の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する。ｐ型トランジスタのゲートとｎ型トランジスタのゲートとが共に動作可能に結合され、ｐ型トランジスタのドレインとｎ型トランジスタのドレインとが共に動作可能に結合される。

第４の例では、無線センサデバイスが、アンテナと、ミキサと、局部発振器とを含む。アンテナは、無線信号を無線で通信するように構成され、ミキサは、アンテナに通信可能に結合される。局部発振器は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）と、分周器回路と、ミキサと分周器回路との間に通信可能に結合されたデューティサイクル変換器とを含む。分周器回路は、ＶＣＯとデューティサイクル変換器との間に通信可能に結合される。分周器回路は、ＶＣＯからＶＣＯ信号を受け取るように構成された入力ノードと、それぞれの制御信号を受け取るように構成されたスイッチと、ＶＣＯ信号から基準信号を生成するように構成された回路とを含む。ＶＣＯ信号はＶＣＯ周波数を有し、基準信号は、ＶＣＯ周波数と制御信号によって制御される除数との商である基準信号周波数を有する。

いくつかの例では、第４の例の実装が、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。分周器回路は、多段分周器として実装される。多段分周器は、第１の複数の信号経路のうちの少なくとも１つから第１の信号を選択的に出力するように構成された第１段を含み、第１の複数の信号経路の各々は、異なる周波数を有する信号を供給するように構成される。多段分周器は、第２の複数の信号経路のうちの少なくとも１つから第２の信号を選択的に出力するように構成された第２段を含み、第２の複数の信号経路の各々は、異なる周波数を有する信号を供給するように構成される。

本明細書は多くの詳細を含むが、これらの詳細は、特許請求できるものの範囲を限定するものとして解釈すべきではなく、むしろ特定の例に固有の特徴の説明として解釈すべきである。本明細書において別個の実装の文脈で説明したいくつかの特徴は組み合わせることもできる。これとは逆に、単一の実装の文脈で説明した様々な特徴は、複数の実施形態において別個に、又はいずれかの好適な部分的組み合わせの形で実装することもできる。

複数の例について説明した。それでもなお、様々な修正を行うことができると理解されたい。従って、以下の特許請求の範囲には他の実施形態も含まれる。

４００ 局部発振器
４０１ 電圧制御発振器（ＶＣＯ）
４０２ 第１のスイッチ
４０３ 第１の分周器
４０４ 第２のスイッチ
４０５ 第２の分周器
４０６ 第３の分周器
４０７ 第３のスイッチ
４０８ 第４のスイッチ
４０９ デューティサイクル変換器
４１０ 多段分周器の第１段
４１１ 多段分周器の第２段

Claims (23)

1. 無線センサデバイスであって、
   無線信号を無線で通信するように構成されたアンテナと、
   前記アンテナに通信可能に結合されたミキサと、
   局部発振器と、
   を備え、前記局部発振器は、
   電圧制御発振器と、
   多段分周器と、
   デューティサイクル変換器と、
   を含み、前記電圧制御発振器の出力ノードは、前記多段分周器の第１段の入力ノードに通信可能に結合され、前記多段分周器の前記第１段の出力ノードは、前記多段分周器の第２段の入力ノードに通信可能に結合され、前記多段分周器の前記第１段は、第１の複数の信号経路のうちの少なくとも１つからの第１の信号を前記多段分周器の前記第１段の出力ノードに選択的に出力するように構成され、前記第１の複数の信号経路の各々は、異なる周波数を有する信号を供給するように構成され、前記多段分周器の前記第２段は、第２の複数の信号経路のうちの少なくとも１つからの第２の信号を前記多段分周器の前記第２段の出力ノードに選択的に出力するように構成され、前記第２の複数の信号経路の各々は、異なる周波数を有する信号を供給するように構成され、前記多段分周器の出力ノードは、前記デューティサイクル変換器の入力ノードに通信可能に結合され、前記デューティサイクル変換器の出力ノードは、前記ミキサの入力ノードに通信可能に結合される、
   ことを特徴とする無線センサデバイス。
2. 前記アンテナは、前記無線信号を受け取るとともに、無線周波数ノードを通じて前記ミキサに無線周波数信号を送信するように構成され、前記ミキサは、前記無線周波数信号をダウンコンバートするように構成される、
   請求項１に記載の無線センサデバイス。
3. 前記アンテナは、前記無線信号を送信するとともに、前記ミキサから無線周波数ノードを通じて無線周波数信号を受け取るように構成され、前記ミキサは、信号を前記無線周波数信号にアップコンバートするように構成される、
   請求項１に記載の無線センサデバイス。
4. 前記デューティサイクル変換器は、２５パーセントのデューティサイクルを有する基準信号を出力するように構成される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無線センサデバイス。
5. 前記デューティサイクル変換器は、第１の入力ノードを有する第１のインバータと、第２の入力ノードを有する第２のインバータとを含み、前記第１のインバータの第１の出力ノードは、前記第２のインバータの第２の出力ノードに通信可能に結合されて前記デューティサイクル変換器の前記出力ノードを形成する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無線センサデバイス。
6. 前記電圧制御発振器は、原差動基準信号を出力するように構成され、前記多段分周器は、差動分割基準信号を出力するように構成され、前記デューティサイクル変換器は、差動デューティサイクル変換信号を出力するように構成される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無線センサデバイス。
7. 前記多段分周器の前記第１段は、
   前記第１の複数の信号経路のうちの第１のスイッチを有する第１の信号経路と、
   前記第１の複数の信号経路のうちの第２のスイッチを有する第２の信号経路と、
   を含み、前記第２の信号経路は、前記第１段の前記入力ノード上に入力される前記入力信号の前記周波数を第２の除数によって分周して第２の分割信号を形成するように構成され、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは、一方が閉じた時に他方が開いて前記第１の分割信号又は前記第２の分割信号を前記第１の信号として選択的に出力するように構成され、
   前記多段分周器の前記第２段は、
   前記第２の複数の信号経路のうちの第３のスイッチを有する第３の信号経路と、
   前記第２の複数の信号経路のうちの第４のスイッチを有する第４の信号経路と、
   を含み、前記第３の信号経路は、前記第２段の前記入力ノード上に入力される入力信号の周波数を第３の除数によって分周して第３の分割信号を形成するように構成され、前記第４の信号経路は、前記第２段の前記入力ノード上に入力される前記入力信号の前記周波数を前記第３の除数とは異なる第４の除数によって分周して第４の分割信号を形成するように構成され、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチは、一方が閉じた時に他方が開いて前記第３の分割信号又は前記第４の分割信号を前記第２の信号として選択的に出力するように構成される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無線センサデバイス。
8. 局部発振器であって、
   電圧制御発振器と、
   多段分周器と、
   前記多段分周器の出力を受け取るように構成されたデューティサイクル変換器と、
   を備え、前記多段分周器は、
   第１段と、
   第２段と、
   を含み、前記第１段は、
   前記電圧制御発振器から第１の周波数を有する第１の基準信号を受け取るように構成された第１の入力ノードと、
   第１の制御信号を受け取るように構成された１又は２以上の第１のスイッチと、
   前記第１の基準信号から、前記第１の周波数と前記第１の制御信号によって制御される第１の除数との商である第２の周波数を有する第２の基準信号を生成するように構成された第１段回路と、
   を含み、前記第２段は、
   前記第１段から前記第２の基準信号を受け取るように構成された第２の入力ノードと、
   第２の制御信号を受け取るように構成された１又は２以上の第２のスイッチと、
   前記第２の基準信号から、前記第２の周波数と前記第２の制御信号によって制御される第２の除数との商である第３の周波数を有する第３の基準信号を生成するように構成された第２段回路と、
   を含む、
   ことを特徴とする局部発振器。
9. 前記デューティサイクル変換器は、２５パーセントのデューティサイクルを有する基準信号を出力するように構成される、
   請求項８に記載の局部発振器。
10. 前記デューティサイクル変換器は、前記多段分周器の差動出力を受け取るように構成され、前記デューティサイクル変換器は、前記差動出力の正の信号を受け取るように構成された第３の入力ノードを有する第１のインバータと、前記差動出力の負の信号を受け取るように構成された第４の入力ノードを有する第２のインバータとを含み、前記第１のインバータの第１の出力ノードが、前記第２のインバータの第２の出力ノードに通信可能に結合されて前記デューティサイクル変換器の出力ノードを形成する、
    請求項８に記載の局部発振器。
11. 前記第１のインバータは、
    第１の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する第１のｐ型トランジスタと、
    第２の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する第１のｎ型トランジスタと、
    を含み、前記第１のｐ型トランジスタのゲート及び前記第１のｎ型トランジスタのゲートが、前記第１のインバータの第３の入力ノードとして共に動作可能に結合され、
    前記第２のインバータは、
    前記第１の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する第２のｐ型トランジスタと、
    前記第２の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有する第２のｎ型トランジスタと、
    を含み、前記第２のｐ型トランジスタのゲート及び前記第２のｎ型トランジスタのゲートが、前記第２のインバータの第４の入力ノードとして共に動作可能に結合され、前記第１のｐ型トランジスタ、前記第１のｎ型トランジスタ、前記第２のｐ型トランジスタ及び前記第２のｎ型トランジスタのそれぞれのドレインが、前記デューティサイクル変換器の前記出力ノードとして共に動作可能に結合される、
    請求項１０に記載の局部発振器。
12. 前記第１の基準信号は第１の差動基準信号であり、前記第２の基準信号は第２の差動基準信号であり、前記第３の基準信号は第３の差動基準信号である、
    請求項８から１１のいずれか１項に記載の局部発振器。
13. 前記多段分周器の前記第１段は、
    前記１又は２以上の第１のスイッチのうちの前記第１の制御信号によって制御可能な第１のスイッチを含む、前記第１の入力ノードに通信可能に結合された第１の信号経路と、
    第１の分周器と、前記１又は２以上の第１のスイッチのうちの第２のスイッチとを含む、前記第１の入力ノードに通信可能に結合された第２の信号経路と、
    を含み、前記多段分周器の第２段は、
    第２の分周器と、前記１又は２以上の第２のスイッチのうちの第３のスイッチとを含む、前記第２の入力ノードに通信可能に結合された第３の信号経路と、
    第３の分周器と、前記１又は２以上の第２のスイッチのうちの第４のスイッチとを含む、前記第２の入力ノードに通信可能に結合された第４の信号経路と、
    を含む、
    請求項８から１１のいずれか１項に記載の局部発振器。
14. 電圧制御発振器から多段分周器の第１段の入力ノードに原基準信号を出力するステップと、
    前記多段分周器の前記第１段から前記多段分周器の第２段の入力ノードに、前記多段分周器の第１段における異なる周波数の信号を生成するように構成された第１の信号経路から選択された第１段基準信号を出力するステップと、
    前記多段分周器の前記第２段から、前記多段分周器の前記第２段における異なる周波数の信号を生成するように構成された第２の信号経路から選択された第２段基準信号を出力するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
15. 前記第２段基準信号をデューティサイクル変換器の入力ノードに入力するステップと、
    前記デューティサイクル変換器の出力ノードからデューティサイクル変換された第２段基準信号を出力するステップと、
    をさらに含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記デューティサイクル変換された第２段基準信号を用いて低周波信号を無線周波数信号にアップコンバートするステップをさらに含む、
    請求項１５に記載の方法。
17. 前記デューティサイクル変換された第２段基準信号を用いて無線周波数信号を低周波信号にダウンコンバートするステップをさらに含む、
    請求項１５に記載の方法。
18. 前記第２段基準信号は、５０パーセントのデューティサイクルを有し、前記デューティサイクル変換された第２段基準信号は、２５パーセントのデューティサイクルを有する、
    請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 前記デューティサイクル変換器は、第１のインバータと第２のインバータとを含み、前記第１のインバータの出力及び前記第２のインバータの出力は、前記デューティサイクル変換器の前記出力ノードとして共に通信可能に結合される、
    請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
20. 前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの各々は、
    第１の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有するｐ型トランジスタと、
    第２の電源ノードに動作可能に結合されたソースを有するｎ型トランジスタと、
    を含み、前記ｐ型トランジスタのゲートと前記ｎ型トランジスタのゲートとが共に動作可能に結合され、前記ｐ型トランジスタのドレインと前記ｎ型トランジスタのドレインとが共に動作可能に結合される、
    請求項１９に記載の方法。
21. 無線センサデバイスであって、
    無線信号を無線で通信するように構成されたアンテナと、
    前記アンテナに通信可能に結合されたミキサと、
    局部発振器と、
    を備え、前記局部発振器は、
    電圧制御発振器（ＶＣＯ）と、
    前記ミキサに通信可能に結合されたデューティサイクル変換器と、
    前記ＶＣＯと前記デューティサイクル変換器との間に通信可能に結合された分周器回路と、
    を含み、前記分周器回路は、
    前記ＶＣＯからＶＣＯ周波数を有するＶＣＯ信号を受け取るように構成された入力ノードと、
    それぞれの制御信号を受け取るように構成されたスイッチと、
    前記ＶＣＯ信号から、前記ＶＣＯ周波数と前記制御信号によって制御される除数との商である基準信号周波数を有する基準信号を生成するように構成された回路と、
    を含む、
    ことを特徴とする無線センサデバイス。
22. 前記分周器回路は、多段分周器を含む、
    請求項２１に記載の無線センサデバイス。
23. 前記多段分周器は、
    第１の複数の信号経路のうちの少なくとも１つから第１の信号を選択的に出力するように構成された第１段と、
    第２の複数の信号経路のうちの少なくとも１つから第２の信号を選択的に出力するように構成された第２段と、
    を含み、前記第１の複数の信号経路の各々及び前記第２の複数の信号経路の各々は、異なる周波数を有する信号を供給するように構成される、
    請求項２２に記載の無線センサデバイス。

Images