JP5847861B2 - ラッチ構造、周波数分周器、及びそれらを動作させる方法 - Google Patents

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Description

米国連邦法規集第35編第119条による利益の主張
(関連出願の表示)
特許のための本出願は、2008年9月19日に出願された“ラッチ構造及び周波数分周器”と題された仮の(provisional)米国特許出願番号61/098665の利益を主張し、それは譲受人に譲受され、その全体において参照することによってここに組み入れられる。
本発明は、一般に電子回路及び通信装置に関する。特に、一視点において発明は、ラッチ、周波数分周器、シンセサイザ、及びそれらのデバイスを採用する無線通信デバイスに関する。
周波数分周器(frequency divider)は、セルラー電話及びパーソナルデジタルアシスタントといったポータブル無線デバイスを含む種々の電子デバイスに用いられる。周波数分周器の出力波形は、典型的には分周器の入力の立ち上がりエッジ或いは立ち下がりエッジに由来する。そのため、奇数分周器(例えば、3、5、7等の分周)は、それらの入力の期間の整数倍であるパルス幅に一般に制限された出力を有する。奇数周波数分周器のフル出力サイクルは、その入力サイクル期間の奇数に等しいので、50パーセントデューティサイクルを得るには一般に、入力サイクルの非整数に対応するパルス幅を必要とする。これは、奇数分周器を用いる装置の設計者が利用可能な周波数選択を不必要に制限するかもしれない。
奇数で分周する際に、存在する回路の上述した制限を克服し、動作周波数の選択を不当に制限することがない、周波数分周器、ラッチのような周波数分周器コンポーネント、及び周波数分周器を動作させる方法に対して要求が存在する。さらなる要求が、そのような分周器を有する無線通信装置を含む通信装置に対して存在する。
米国特許出願公開第2006/168487号明細書 米国特許出願公開第2007/286328号明細書
ここで述べる態様は、入力の立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方を遷移させることのできるラッチ構造、そのようなラッチ構造によって作成される周波数分周器(frequency divider)の態様、及びそのような周波数分周器を採用する送信機及び受信機の態様を提供することによって、上述した要求の1以上を処理するかもしれない。
一態様では、電子的ラッチ(electric latch)は、第1の入力が第1の入力ロジックレベル(例えば、ハイ)で、第2の入力が第1の入力ロジックレベルであるときに、第1の出力を第1の出力ロジックレベル(例えば、ロウ)に駆動し、第1の入力が第2の入力ロジックレベル(例えば、ロウ)で、第2の入力が第2の入力ロジックレベルであるときに、第1の出力を第1の出力ロジックレベルとは異なる第2の出力ロジックレベル(例えば、ハイ)に駆動し、第1の入力及び第2の入力に異なった入力ロジックレベルが印加されたときに、第1の出力をハイインピーダンス状態に設定するように構成された第1の回路を含む。電子的ラッチはまた、第3の入力が第1の入力ロジックレベルで、第4の入力が第1の入力ロジックレベルであるときに、第2の出力を第1の出力ロジックレベルに駆動し、第3の入力が第2の入力ロジックレベルで、第4の入力が第2の入力ロジックレベルであるときに、第2の出力を第2の出力ロジックレベルに駆動し、第3の入力及び第4の入力に異なった入力ロジックレベルが印加されたときに、第2の出力をハイインピーダンス状態に設定するように構成された第2の回路を含む。電子的ラッチはさらに、第1の回路が第1の出力をハイインピーダンス状態に駆動し、第2の回路が第2の出力をハイインピーダンス状態に駆動するときに、第1及び第2の出力の電圧レベルを維持するように構成された第3の回路を含む。
一態様では、電子的ラッチは、第1の入力が第1の入力レベルで、第2の入力が第1の入力レベルであるときに、第1の出力を第1の出力レベルに駆動し、第1の入力が第2の入力レベルで、第2の入力が第2の入力レベルであるときに、第1の出力を第1の出力レベルとは異なる第2の出力レベルに駆動し、第1の入力及び第2の入力に異なった入力レベルが印加されたときに、第1の出力をハイインピーダンス状態に設定する手段を含む。電子的ラッチはまた、第3の入力が第1の入力レベルで、第4の入力が第1の入力レベルであるときに、第2の出力を第1の出力レベルに駆動し、第3の入力が第2の入力レベルで、第4の入力が第2の入力レベルであるときに、第2の出力を第2の出力レベルに駆動し、第3の入力及び第4の入力に異なった入力レベルが印加されたときに、第2の出力をハイインピーダンス状態に設定する手段を含む。電子的ラッチはさらに、第1の出力を駆動する手段が第1の出力をハイインピーダンス状態に駆動し、第2の出力を駆動する手段が第2の出力をハイインピーダンス状態に駆動するときに、第1及び第2の出力の電圧レベルを維持する手段を含む。
一態様では、周波数分周器は、複数のラッチを含む。複数のラッチの各ラッチは、クロックの立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方で選択的に状態をオンにスイッチするように構成されている。
一態様では、電子的ラッチを動作させるために方法が提供される。方法は、第1の入力及び第1のクロック位相(clock phase)が第1の入力ロジックレベルであることに応答して、第1の出力ロジックレベルで第1の出力を駆動することを含む。方法はまた、第2の入力及び第2のクロック位相が第1の入力ロジックレベルであることに応答して、第1の出力ロジックレベルで第2の出力を駆動することを含む。方法はまた、第1の入力及び第1のクロック位相が第2の入力ロジックレベルであることに応答して、第2の出力ロジックレベルで第1の出力を駆動することを含む。方法はさらに、第2の入力及び第2のクロック位相が第2の入力ロジックレベルであることに応答して、第2の出力ロジックレベルで第2の出力を駆動することを含む。方法はさらに、第1の入力及び第1のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであることに応答して、第1の出力にハイインピーダンスを与えることを含む。方法はさらに、第2の入力及び第2のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであることに応答して、第2の出力にハイインピーダンスを与えることを含む。方法はさらに、第1の入力及び第1のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであり、第2の入力及び第2のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであるときに、第1及び第2の出力のロジックレベルを維持することを含む。
本発明のこれら及び他の視点は、以下の説明、図面及び添付のクレームを参照することで、より理解されるであろう。
図1Aは、ラッチの選択されたコンポーネントを示している。 図1Bは、図1Aのラッチの回路シンボルを示している。 図2は、周波数分周器の選択されたコンポーネントを示している。 図3は、図2の周波数分周器のタイミングアスペクトを示している。 図4は、立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方を遷移させるように構成されたラッチを動作させるプロセスの選択されたステップを示している。
このドキュメントにおいて、“態様(embodiment)”、“変形(variant)”及び類似の表現は、特定の(particular)装置、プロセス、或いは製造のアーティクル(article)に言及するために用いられ、同一の装置、プロセス、或いは製造のアーティクルに必ずしも言及されない。それ故、1つの場所(place)或いはコンテキスト(context)で用いられる“一態様(one embodiment)”(或いは、類似の表現)は、特定の装置、プロセス、或いは製造のアーティクルに言及するかもしれず、異なった場所(place)での同一或いは類似の表現は、異なった装置、プロセス、或いは製造のアーティクルに言及するかもしれない。“代替の態様(alternative embodiment)”、“代替的(alternatively)”及び類似のフレーズの表現は、多くの異なった可能な態様の1つを示すために用いられるかもしれない。可能な態様の数は、2或いは他の量(quantity)に必ずしも限定されない。
“例示的(exemplary)”なる語句は、“例(example)、例(instance)、或いは例証(illustration)として仕える(serving as)”ことを意味するためにここで用いられるかもしれない。“例示的(exemplary)”としてここで述べられる態様(embodiment)及び変形(variant)は、他の態様及び変形にわたって好ましい或いは効果的であるとして必ずしも解釈されない。この説明において述べられる態様及び変形の全ては、当業者が発明を作成及び使用することを可能とするために提供される例示的な態様及び変形であり、発明が与えられる(afforded)法的な保護(legal protection)の範囲を必ずしも限定しない。
図1A及び1Bはそれぞれ、例示的なラッチ100の選択されたコンポーネント及び同一のラッチ100の回路シンボルを示している。ラッチ100は、以下に述べるような周波数分周器(frequency divider)に用いられるかもしれない。
説明目的のため、図1Aに示されたラッチ100の選択されたコンポーネントは、3つのトランジスタグループに分けられるかもしれない。図1Aにおいて、第1のトランジスタグループ103は、トランジスタM1A、M7、M6及びM0Aを含む。第2のトランジスタグループ105は、トランジスタM1B、M9、M8及びM0Bを含む。第3のトランジスタグループ107は、トランジスタM2、M3、M4及びM5を有するクロス結合されたインバータ(cross-coupled inverter)のペアを含んでいる。図において、DBは/D(Dバー)或いはD入力の反転信号を表し、同様に、QBは/Q(Qバー)或いはQ出力の反転信号を表し、CKBは/CK(CKバー)或いはCK入力の反転クロック信号を表すことを付記しておく。
ラッチ100の第1のトランジスタグループ103の動作をまず見てみる。D及びCKの両者がハイであるとき、トランジスタM1A及びM7はオフ状態(導電性ではない)であり、トランジスタM0A及びM6はオン状態(導電性である)である。その結果、/Q出力はプルダウンされる。逆に、D及びCKの両者がロウであるとき、トランジスタM1A及びM7はオン状態であり、トランジスタM0A及びM6はオフ状態である。その結果、/Q出力はハイにプルされる(pulled)。最後に、CKの状態がDの状態と逆(DがハイでCKがロウ、或いはその逆)であるとき、ラッチ100のトランジスタグループ103が/Qに対してハイインピーダンスを与えることは容易に理解され、なぜならばトランジスタM1A/M7の一方がオフであり、トランジスタM0A/M6の一方がオフであるからである。
図1Aに示されるように、ここではポジティブサプライ電圧VDDを想定しているが、発明の範囲から逸脱することなく他の態様において極性が異なっていてもよい。それ故、回路は、M1A及びM1Bのソースに接続されたグラウンド電位、及びM0A及びM0Bのソースに接続されたVSSによって動作してもよい。さらに、当業者が本開示の熟読後に困難なく理解するであろうように、NチャネルトランジスタがPチャネルトランジスタに置き換えられてもよく、その逆でもよい。
ラッチ100の第2のトランジスタグループ105の動作は、参照符号(reference designator)の必要な変更により、第1のトランジスタグループ103の動作に類似する。言い換えると、/D及び/CKの両者がハイであるとき、トランジスタM1B及びM9はオフ状態(導電性ではない)であり、トランジスタM0B及びM8はオン状態(導電性である)である。その結果、Q出力はプルダウンされる。逆に、/D及び/CKの両者がロウであるとき、トランジスタM1B及びM9はオン状態であり、トランジスタM0B及びM8はオフ状態である。その結果、Q出力はハイにプルされる(pulled)。最後に、/CKの状態が/Dの状態と逆(/Dがハイで/CKがロウ、或いはその逆)であるとき、ラッチ100の第2のトランジスタグループ105がQに対してハイインピーダンスを与え、なぜならばトランジスタM1B/M9の一方がオフであり、トランジスタM0B/M8の一方がオフであるからである。
次に、第3のトランジスタグループ107のトランジスタM2−M5で作成されるクロス結合されたインバータ(cross-coupled inverter)の動作に移るが、この回路は、ラッチ100の第1及び第2のトランジスタグループ103及び105が/Q及びQをロウ或いはハイロジック値で駆動しないときに/Q及びQ出力のロジック状態を維持するが、その代わりにこれらの出力にハイインピーダンスを与える。これは、D及びCKのレベルが異なる(もちろん、同時に/D及び/CKのレベルもまた異なる)場合である。例えば、Qがハイで/Qがロウである場合を考える。トランジスタM2及びM5がオンであり、トランジスタM3及びM4がオフである。その結果、クロス結合されたトランジスタM2−M5は、/Qをロウに引っ張り(pull)、Qをハイに引っ張る。ラッチ100の第1のトランジスタグループ103及び第2のトランジスタグループ105がQ及び/Qにハイインピーダンスを与え始めると、トランジスタM2−M5はQ及び/Qをそれぞれハイ及びロウに駆動し続ける。Qがロウで/Qがハイであるとき、動作は対称的(symmetrical)である。いずれの場合も、前に存在する(すなわち、第1及び第2のトランジスタグループ103/105がQ及び/Qにハイインピーダンスを与え始める丁度前に存在する)Q及び/Qのロジック状態が維持され続ける。
それ故、D及びCKがハイのとき、Q及び/Qは対応する電圧レベル(それぞれ、ハイ及びロウ)であり、D及びCKがロウのとき、Q及び/Qは対応する電圧レベル(それぞれ、ロウ及びハイ)である。D及びCK入力の一方のみの状態が変化するとき、第1及び第2のトランジスタグループ103/105はQ及び/Qにハイインピーダンスを与え、第3のトランジスタグループ107のクロス結合されたインバータは、D及びCK入力の相違(divergence)の丁度前にQ及び/Qが想定する電圧レベルを維持する。
ラッチ100はそれ故、CKの立ち上がり或いは立ち下がりエッジのいずれかではなく、CKの立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方で状態を変化させることができる。
図2は、3つのラッチ(ラッチ1、ラッチ2及びラッチ3)を含んだ周波数分周器200の選択されたコンポーネントを示しており、それぞれはクロックCKの立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方で遷移するように構成されている。変形(variant)では、3つのラッチのそれぞれは、図1A及び1Bに示されたラッチ100と同一或いは実質的に同じであり、図1及び図2で同じ参照符号が用いられている。周波数分周器200は、3分周されるように構成され、その出力(例えば、ラッチ3のQ3及び/又はQB3)に実質的に50パーセントのデューティサイクルを有する波形を与える。
図3は、周波数分周器200の動作の選択されたタイミングアスペクト(timing aspect)を示している。図3の陰影領域(shaded area)は、知られていない状態/遷移(unknown states/transitions)に対応し、以下では議論しない。参照符号(reference designator)Q1はラッチ1のQ出力を示し、Q2はラッチ2のQ出力を示し、Q3はラッチ3のQ出力を示している。参照符号Q3はまた、全体としての周波数分周器200の出力の1つを示している。
図3の矢印は、状態及び遷移間の因果関係(causal relationship)を示している。それ故、矢印“1”は、Q3がロウの最中にCK立ち上がりエッジが生じるために、ロウからハイへのQ1の最初の(インタイム(in time)、すなわち図3の最も左)遷移を示している。矢印“2”は、Q1がハイを維持している最中にCKの立ち下がりエッジがフォロウ(follow)する結果として、Q2の最初の立ち上がりエッジがフォロウすることを示している。矢印“3”は、Q2がハイの最中のCK立ち上がりエッジの結果として、Q3の立ち下がりエッジが生じることを示している。同様に、矢印“4”は、Q3がハイを維持している最中にCKの立ち下がりエッジから結果として生じる次のQ1の立ち下がりエッジを示し、矢印“5”は、Q1がロウである最中にCK立ち上がりエッジから結果として生じる次のQ2の立ち下がりエッジを示し、矢印“6”は、Q2がロウである最中にCK立ち下がりエッジの結果としてQ3の立ち下がりエッジがフォロウすることを示している。
図2及び3からわかり、本ドキュメント及び添付図面の熟読後に当業者によって容易に理解されるように、ラッチ1−3のそれぞれにおけるQの状態遷移は、クロックCK(及びCKB)の立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方で生じ、それは出力Q3で3分周される。
周波数分周器200、或いは図1Aに示された態様にしたがったラッチによって作成される他の周波数分周器は、セルラー電話或いはパーソナルデジタルアシスタントといった無線通信デバイス(wireless communication device)の受信機及び/又は送信機に用いられるかもしれない。例えば、そのような周波数分周器は、シンセサイザに入力される参照周波数を分周するため、或いはシンセサイザの出力を分周するために、シンセサイザのフェイズロックループ(PLL)のフィードバックパスに用いられるかもしれない。
図4は、図1A及び1Bのラッチ100のような、立ち上がり及び立ち下がりクロックエッジの両方で遷移するように構成されたラッチを動作させる方法400の選択されたステップを示している。
フローポイント410において、ラッチはパワーアップされて動作が準備されるように構成される。
ステップ410では、ラッチ内の第1の回路(103)は、それぞれが第1の入力ロジックレベル(例えば、ロジックハイ)である第1の入力(D)及びクロック(CK)の第1の位相(phase)に応答して、第1の出力(/Q)の第1の出力ロジックレベル(例えば、ロジックロウ)を発生する。
ステップ420では、ラッチ内の第2の回路(105)は、それぞれが第1の入力ロジックレベルである第2の入力(/D)及びクロック(/CK)の第2の位相(phase)に応答して、第2の出力(Q)の第1の出力ロジックレベルを発生する。
ステップ430では、ラッチ内の第1の回路は、それぞれが第2の入力ロジックレベル(例えば、ロジックロウ)である第1の入力及びクロックの第1の位相に応答して、第1の出力の第2の出力ロジックレベル(例えば、ロジックハイ)を発生する。
ステップ440では、ラッチ内の第2の回路は、それぞれが第2の入力ロジックレベル(例えば、ロジックロウ)である第2の入力及びクロックの第2の位相に応答して、第2の出力の第2の出力ロジックレベル(例えば、ロジックハイ)を発生する。
ステップ450では、ラッチ内の第1の回路は、異なった入力ロジックレベル(例えば、クロックがハイで第1の入力がロウ、或いはその逆)である第1の入力及びクロックの第1の位相に応答して、第1の出力でハイインピーダンス状態を発生する。
ステップ460では、ラッチ内の第2の回路は、異なった入力ロジックレベル(例えば、クロックがハイで第2の入力がロウ、或いはその逆)である第2の入力及びクロックの第2の位相に応答して、第2の出力でハイインピーダンス状態を発生する。
ステップ470では、ラッチ内の第3の回路(107)は、クロックの第1の位相及び第1の入力の状態が異なる、或いはクロックの第2の位相及び第2の入力の状態が異なる、丁度前に存在していた第1及び第2の出力のロジック状態を維持する。
方法400のステップは、必要に応じて連続的に繰り返される。
当業者が本開示の熟読後に理解するであろうように、本ドキュメントにしたがった奇数周波数分周器は、3以外、例えば5、7、9、或いは任意の他の奇数の分周数にもインプリメントできるかもしれない。分周器は、チェイン(chain)のトータル分周比が奇数、偶数、及び/又はプログラマブルとなるように、他の分周器を含むチェインでインプリメントされるかもしれない。当業者は、本ドキュメントにしたがったラッチが、入力及び出力の両方に異なった信号を用いてインプリメントされるかもしれないことを、本開示の熟読後にさらに理解するであろう。実際は、グラウンドシンボルが反転された入力/出力の異なる(differential)参照レベル(“−”)に置換され、入力(Q及びQB)及び出力(D及びDB)が非反転の異なる(differential)入力/出力(“+”)であると考えられるとすると、上述し及び図面に示された態様及び変形に差異があり得る。奇数分周器は、図2及び3に示された原理を用いて構成されることができる。
種々の方法のステップ及び決定(decision)ブロックが本開示では連続的に(serially)述べられてきたが、これらのステップ及び決定のいくつかは、連結して(in conjunction)或いは並列に(in parallel)、非同期(asynchronously)或いは同期(synchronously)で、パイプラインマナー(pipelined manner)、等で、分離されたエレメントによって実行されるかもしれない。ステップ及び決定は、明白に示されている、さもなければ文脈(context)から明確にされている、或いは本質的に(inherently)要求されている場合を除いて、説明がそれらを載せている(list)のと同じ順序で実行されることを、特に要求してはいない。しかしながら、選択された変形(variant)において、ステップ及び決定は、上述された及び/又は添付された図面に示された特定されたシーケンスで実行されることに留意すべきである。さらに、特別に説明されてきてはいないいくつかのステップ及び決定はいくつかのシステムにおいて望ましい或いは必要である一方、全ての説明されたステップ及び決定が全てのシステムで必要なわけではない。
当業者は、本ドキュメントで説明された通信技術は、双方向トラフィックトランスミッション(bidirectional traffic transmission)のみならず単方向トラフィックトランスミッション(unidirectional traffic transmission)に用いられるかもしれないことを理解するであろう。
当業者はまた、情報及び信号が、任意の種々の異なったテクノロジー及びテクニックを用いて表現されるかもしれないことを理解するであろう。例えば、上記説明によって及ぼされるかもしれないデータ、インストラクション、コマンド、インフォメーション、シグナル、ビット、シンボル及びチップが、電圧、電流、電磁波、磁気フィールド或いは粒子(particle)、光学フィールド或いは粒子、或いはそれらの任意の組み合わせによって表現されるかもしれない。
当業者はさらに、ここで開示された実施形態に関連して述べられた種々の例証的なロジカルブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップが、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、或いは両者の組み合わせとしてインプリメントされるかもしれないことを、認識するであろう。ハードウェア及びソフトウェア、種々の例証的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップの互換性を明らかにすることは、それらの機能性(functionality)の観点から上述されているかもしれない。そのような機能性がハードウェア、ソフトウェア、或いはハードウェアとソフトウェアの組み合わせとしてインプリメントされるか否かは、全体のシステムにインポーズされた特別のアプリケーション及びデザイン制約に依存する。当業者は、各特別のアプリケーションのための各種の方法において、説明された機能をインプリメントするかもしれないが、そのようなインプリメンテーションの決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈すべきではない。
ここで開示された実施形態に関連して述べられた種々の例証的なロジカルブロック、モジュール及び回路は、ここで述べられた機能を実行するように意図された、汎用目的プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)又は他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、或いはそれらの任意の組み合わせによって、インプリメント或いは実行されるかもしれない。汎用目的プロセッサはマイクロプロセッサであるかもしれないが、代替的に、プロセッサは、任意のコンベンショナルプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、或いはステートマシーンでもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、DSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連した1以上のマイクロプロセッサ、或いは任意の他のそのような構成として、インプリメントされるかもしれない。
ここで開示された実施形態に関連して述べられた方法或いはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、或いは2つの組み合わせで実現されるかもしれない。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CDROM、或いは任意の形態の公知の記憶媒体に存在するかもしれない。代表的な記憶媒体が、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し及び記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。或いは、記憶媒体は、プロセッサと一体であるかもしれない。プロセッサ及び記憶媒体は、ASICに存在するかもしれない。ASICは、アクセスターミナルに存在するかもしれない。或いは、プロセッサ及び記憶媒体は、アクセスターミナル内のディスクリートコンポーネントとして存在するかもしれない。
開示された実施形態の上述した説明は、当業者が本発明を作成或いは利用することができるように提供されている。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者にとって明白であり、ここで規定された一般的な原理は、他の実施形態に適用されるかもしれない。それ故、本発明は、ここで示された実施形態に限定されることを意図しておらず、ここで開示された原理及び発明の特徴に矛盾しない最も広い範囲で扱われるべきである。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]第1の入力が第1の入力ロジックレベルで第2の入力が前記第1の入力ロジックレベルであるときに第1の出力を第1の出力ロジックレベルに駆動し、前記第1の入力が第2の入力ロジックレベルで前記第2の入力が前記第2の入力ロジックレベルであるときに前記第1の出力を第1の出力ロジックレベルとは異なる第2の出力ロジックレベルに駆動し、前記第1の入力及び前記第2の入力に異なった入力ロジックレベルが印加されたときに前記第1の出力をハイインピーダンス状態に設定するように構成された第1の回路と、
第3の入力が前記第1の入力ロジックレベルで第4の入力が前記第1の入力ロジックレベルであるときに第2の出力を前記第1の出力ロジックレベルに駆動し、前記第3の入力が前記第2の入力ロジックレベルで前記第4の入力が前記第2の入力ロジックレベルであるときに前記第2の出力を前記第2の出力ロジックレベルに駆動し、前記第3の入力及び前記第4の入力に異なった入力ロジックレベルが印加されたときに前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に設定するように構成された第2の回路と、
前記第1の回路が前記第1の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動し、前記第2の回路が前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動するときに、前記第1及び第2の出力の電圧レベルを維持するように構成された第3の回路と、
を備えた電子的ラッチ。
[2]前記第1の出力ロジックレベルはロジックロウであり、
前記第2の出力ロジックレベルはロジックハイであり、
前記第1の入力ロジックレベルはロジックハイであり、
前記第2の入力ロジックレベルはロジックロウである
[1]の電子的ラッチ。
[3]前記第3の回路は、クロス結合されたインバータのペアを備えている
[1]の電子的ラッチ。
[4]前記第1の回路は第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、第3のトランジスタ及び第4のトランジスタを備え、前記第1、第2、第3及び第4のトランジスタは直列に接続され、前記第1、第2、第3及び第4のトランジスタのそれぞれはドレイン、ソース及びゲートを備え、前記第1の入力は前記第2のトランジスタのゲート及び前記第3のトランジスタのゲートに結合され、前記第1の出力は前記第2のトランジスタのドレイン及び前記第3のトランジスタのドレインに結合され、
前記第2の回路は第5のトランジスタ、第6のトランジスタ、第7のトランジスタ及び第8のトランジスタを備え、前記第5、第6、第7及び第8のトランジスタは直列に接続され、前記第5、第6、第7及び第8のトランジスタのそれぞれはドレイン、ソース及びゲートを備え、前記第3の入力は前記第6のトランジスタのゲート及び前記第7のトランジスタのゲートに結合され、前記第2の出力は前記第6のトランジスタのドレイン及び前記第7のトランジスタのドレインに結合されている
[3]の電子的ラッチ。
[5]前記第3の回路は、クロス結合されたインバータのペアを備えている
[4]の電子的ラッチ。
[6]前記第3の回路は第9のトランジスタ、第10のトランジスタ、第11のトランジスタ及び第12のトランジスタを備え、前記第9、第10、第11及び第12のトランジスタの各トランジスタはゲート、ソース及びドレインを備え、
前記第9のトランジスタのドレインは、前記第10のトランジスタのドレイン、前記第11のトランジスタのゲート、前記第12のトランジスタのゲート及び前記第1の出力に結合され、
前記第11のトランジスタのドレインは、前記第12のトランジスタのドレイン、前記第9のトランジスタのゲート、前記第10のトランジスタのゲート及び前記第2の出力に結合されている
[4]の電子的ラッチ。
[7]複数のラッチを備えた周波数分周器であって、前記複数のラッチの各ラッチは[1]にしたがい、前記周波数分周器は奇整数によって分周するように構成されている周波数分周器。
[8][7]の周波数分周器を備えた周波数発生器。
[9][8]の周波数発生器を備えた無線通信デバイス。
[10][8]の周波数発生器を備えたモバイル通信デバイス。
[11]第1の入力が第1の入力レベルで第2の入力が前記第1の入力レベルであるときに第1の出力を第1の出力レベルに駆動し、前記第1の入力が第2の入力レベルで前記第2の入力が前記第2の入力レベルであるときに前記第1の出力を前記第1の出力レベルとは異なる第2の出力レベルに駆動し、前記第1の入力及び前記第2の入力に異なった入力レベルが印加されたときに前記第1の出力をハイインピーダンス状態に設定する手段と、
第3の入力が前記第1の入力レベルで第4の入力が前記第1の入力レベルであるときに第2の出力を前記第1の出力レベルに駆動し、前記第3の入力が前記第2の入力レベルで前記第4の入力が前記第2の入力レベルであるときに前記第2の出力を前記第2の出力レベルに駆動し、前記第3の入力及び前記第4の入力に異なった入力レベルが印加されたときに前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に設定する手段と、
前記第1の出力を駆動する手段が前記第1の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動し、前記第2の出力を駆動する手段が前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動するときに、前記第1及び第2の出力の電圧レベルを維持する手段と、
を備えた電子的ラッチ。
[12]前記第1の出力レベルはロジックロウであり、
前記第2の出力レベルはロジックハイであり、
前記第1の入力レベルはロジックハイであり、
前記第2の入力レベルはロジックロウである
[11]の電子的ラッチ。
[13]前記第1の出力を駆動する手段は、第1の複数のN−チャネルトランジスタを備え、
前記第2の出力を駆動する手段は、第2の複数のN−チャネルトランジスタを備え、
前記電圧レベルを維持する手段は、第3の複数のN−チャネルトランジスタを備える
[10]の電子的ラッチ。
[14]前記第1の出力を駆動する手段は、第1の複数のP−チャネルトランジスタを備え、
前記第2の出力を駆動する手段は、第2の複数のP−チャネルトランジスタを備え、
前記電圧レベルを維持する手段は、第3の複数のP−チャネルトランジスタを備える
[11]の電子的ラッチ。
[15]ポジティブサプライ電圧とグラウンド電位との間で動作するように構成された[11]の電子的ラッチ。
[16]ネガティブサプライ電圧とグラウンド電位との間で動作するように構成された[11]の電子的ラッチ。
[17]周波数発生器を備えた無線通信デバイスであって、前記周波数発生器は奇整数によって分周するように構成された周波数分周器を備え、前記周波数分周器は複数のラッチを備え、前記複数のラッチの各ラッチは[11]にしたがっている無線通信デバイス。
[18]複数のラッチを備えた周波数分周器であって、前記複数のラッチの各ラッチはクロックの立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方で選択的に状態をオンにスイッチするように構成されている周波数分周器。
[19]前記複数のラッチは、奇数によって前記クロックの周波数を分周して実質的に50パーセントに等しいデューティサイクルを有する少なくとも1つの出力を得るように構成されている
[18]の周波数分周器。
[20]高周波セクションを備えた無線デバイスであって、前記高周波セクションは[19]の周波数分周器を備えている無線デバイス。
[21]前記奇数は3である[18]の周波数分周器。
[22]前記奇数は5である[18]の周波数分周器。
[23]前記奇数は5よりも大きい[18]の周波数分周器。
[24]電子的ラッチを動作させる方法であって、
第1の入力及び第1のクロック位相が第1の入力ロジックレベルであることに応答して第1の出力ロジックレベルで第1の出力を駆動することと、
第2の入力及び第2のクロック位相が前記第1の入力ロジックレベルであることに応答して前記第1の出力ロジックレベルで第2の出力を駆動することと、
前記第1の入力及び前記第1のクロック位相が第2の入力ロジックレベルであることに応答して第2の出力ロジックレベルで前記第1の出力を駆動することと、
前記第2の入力及び前記第2のクロック位相が前記第2の入力ロジックレベルであることに応答して前記第2の出力ロジックレベルで第2の出力を駆動することと、
前記第1の入力及び前記第1のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであることに応答して前記第1の出力にハイインピーダンスを与えることと、
前記第2の入力及び前記第2のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであることに応答して前記第2の出力に前記ハイインピーダンスを与えることと、
前記第1の入力及び前記第1のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであり、前記第2の入力及び前記第2のクロック位相が異なった入力ロジックレベルであるときに、前記第1及び第2の出力のロジックレベルを維持することと、
を備えた方法。
[25]前記第2の入力は前記第1の入力の補数(complement)であり、
前記第2のクロック位相は前記第1のクロック位相の補数(complement)である
[24]の方法。
[26]前記第1の出力ロジックレベルはロジックロウであり、
前記第2の出力ロジックレベルはロジックハイであり、
前記第1の入力ロジックレベルはロジックハイであり、
前記第2の入力ロジックレベルはロジックロウである
[25]の方法。

Claims (20)

  1. 複数のラッチを備えた周波数分周器であって、前記複数のラッチの各ラッチは、
    第1の入力が第1の入力ロジックレベルで第2の入力が前記第1の入力ロジックレベルであるときに第1の出力を第1の出力ロジックレベルに駆動し、前記第1の入力が第2の入力ロジックレベルで前記第2の入力が前記第2の入力ロジックレベルであるときに前記第1の出力を第1の出力ロジックレベルとは異なる第2の出力ロジックレベルに駆動し、前記第1の入力及び前記第2の入力に異なった入力ロジックレベルが印加されたときに前記第1の出力をハイインピーダンス状態に設定するように構成された第1の回路と、
    第3の入力が前記第1の入力ロジックレベルで第4の入力が前記第1の入力ロジックレベルであるときに第2の出力を前記第1の出力ロジックレベルに駆動し、前記第3の入力が前記第2の入力ロジックレベルで前記第4の入力が前記第2の入力ロジックレベルであるときに前記第2の出力を前記第2の出力ロジックレベルに駆動し、前記第3の入力及び前記第4の入力に異なった入力ロジックレベルが印加されたときに前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に設定するように構成された第2の回路と、
    前記第1の回路が前記第1の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動し、前記第2の回路が前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動するときに、前記第1及び第2の出力の電圧レベルを維持するように構成された第3の回路と、
    を備え、
    前記周波数分周器は奇整数によってクロック周波数を分周するように構成されている周波数分周器。
  2. 前記第1の出力ロジックレベルはロジックロウであり、
    前記第2の出力ロジックレベルはロジックハイであり、
    前記第1の入力ロジックレベルはロジックハイであり、
    前記第2の入力ロジックレベルはロジックロウである
    請求項1の周波数分周器。
  3. 前記第3の回路は、クロス結合されたインバータのペアを備えている
    請求項1の周波数分周器。
  4. 前記第1の回路は第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、第3のトランジスタ及び第4のトランジスタを備え、前記第1、第2、第3及び第4のトランジスタは直列に接続され、前記第1、第2、第3及び第4のトランジスタのそれぞれはドレイン、ソース及びゲートを備え、前記第1の入力は前記第2のトランジスタのゲート及び前記第3のトランジスタのゲートに結合され、前記第1の出力は前記第2のトランジスタのドレイン及び前記第3のトランジスタのドレインに結合され、
    前記第2の回路は第5のトランジスタ、第6のトランジスタ、第7のトランジスタ及び第8のトランジスタを備え、前記第5、第6、第7及び第8のトランジスタは直列に接続され、前記第5、第6、第7及び第8のトランジスタのそれぞれはドレイン、ソース及びゲートを備え、前記第3の入力は前記第6のトランジスタのゲート及び前記第7のトランジスタのゲートに結合され、前記第2の出力は前記第6のトランジスタのドレイン及び前記第7のトランジスタのドレインに結合されている
    請求項3の周波数分周器。
  5. 前記第3の回路は、クロス結合されたインバータのペアを備えている請求項4の周波数分周器。
  6. 前記第3の回路は第9のトランジスタ、第10のトランジスタ、第11のトランジスタ及び第12のトランジスタを備え、前記第9、第10、第11及び第12のトランジスタの各トランジスタはゲート、ソース及びドレインを備え、
    前記第9のトランジスタのドレインは、前記第10のトランジスタのドレイン、前記第11のトランジスタのゲート、前記第12のトランジスタのゲート及び前記第1の出力に結合され、
    前記第11のトランジスタのドレインは、前記第12のトランジスタのドレイン、前記第9のトランジスタのゲート、前記第10のトランジスタのゲート及び前記第2の出力に結合されている
    請求項4の周波数分周器。
  7. 請求項1の周波数分周器を備えた周波数発生器。
  8. 請求項7の周波数発生器を備えた無線通信デバイス。
  9. 請求項7の周波数発生器を備えたモバイル通信デバイス。
  10. 奇数によってクロックの周波数を分周するように構成された周波数分周器を備えた無線通信デバイスであって、前記周波数分周器は複数のラッチを備え、前記複数のラッチの各ラッチは、
    第1の入力が第1の入力レベルで第2の入力が前記第1の入力レベルであるときに第1の出力を第1の出力レベルに駆動し、前記第1の入力が第2の入力レベルで前記第2の入力が前記第2の入力レベルであるときに前記第1の出力を前記第1の出力レベルとは異なる第2の出力レベルに駆動し、前記第1の入力及び前記第2の入力に異なった入力レベルが印加されたときに前記第1の出力をハイインピーダンス状態に設定する手段と、
    第3の入力が前記第1の入力レベルで第4の入力が前記第1の入力レベルであるときに第2の出力を前記第1の出力レベルに駆動し、前記第3の入力が前記第2の入力レベルで前記第4の入力が前記第2の入力レベルであるときに前記第2の出力を前記第2の出力レベルに駆動し、前記第3の入力及び前記第4の入力に異なった入力レベルが印加されたときに前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に設定する手段と、
    前記第1の出力を駆動する手段が前記第1の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動し、前記第2の出力を駆動する手段が前記第2の出力を前記ハイインピーダンス状態に駆動するときに、前記第1及び第2の出力の電圧レベルを維持する手段と、
    を備えた無線通信デバイス。
  11. 前記第1の出力レベルはロジックロウであり、
    前記第2の出力レベルはロジックハイであり、
    前記第1の入力レベルはロジックハイであり、
    前記第2の入力レベルはロジックロウである
    請求項10の無線通信デバイス。
  12. 前記第1の出力を駆動する手段は、第1の複数のP−チャネルトランジスタを備え、
    前記第2の出力を駆動する手段は、第2の複数のP−チャネルトランジスタを備える
    請求項10の無線通信デバイス。
  13. ポジティブサプライ電圧とグラウンド電位との間で動作するように構成された請求項10の無線通信デバイス。
  14. ネガティブサプライ電圧とグラウンド電位との間で動作するように構成された請求項10の無線通信デバイス。
  15. 前記複数のラッチの各ラッチは前記クロックの立ち上がり及び立ち下がりエッジの両方で選択的に状態をオンにスイッチするように構成されている請求項10の無線通信デバイス。
  16. 前記周波数分周器は、実質的に50パーセントに等しいデューティサイクルを有する少なくとも1つの出力を得るように構成されている
    請求項10の無線通信デバイス。
  17. 高周波セクションを備えた無線デバイスであって、前記高周波セクションは前記周波数分周器を備えている
    請求項10の無線通信デバイス。
  18. 前記奇数は3である請求項10の無線通信デバイス。
  19. 前記奇数は5である請求項10の無線通信デバイス。
  20. 前記奇数は5よりも大きい請求項10の無線通信デバイス。
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