KR101135412B1 - 조정가능한 사이즈를 갖는 국부 발진기 버퍼 및 믹서 - Google Patents

조정가능한 사이즈를 갖는 국부 발진기 버퍼 및 믹서 Download PDF

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Abstract

국부 발진기 (LO) 버퍼 및 믹서를 위한 선택가능한 사이즈들이 개시된다. 일 실시형태에서, LO 버퍼 및/또는 믹서 사이즈는, 수신기가 고이득 모드에서 동작하는 경우에 증가될 수도 있고, LO 버퍼 및/또는 믹서 사이즈는, 수신기가 저이득 모드에서 동작하는 경우에 감소될 수도 있다. 일 실시형태에서, LO 버퍼 및 믹서 사이즈들은 록 스텝 (lock step) 으로 증가되고 감소된다. 조정가능한 사이즈를 갖는 LO 버퍼들 및 믹서들의 특정 실시형태들에 대한 회로 토폴로지들 및 제어 기법들이 개시된다.

Description

조정가능한 사이즈를 갖는 국부 발진기 버퍼 및 믹서{LOCAL OSCILLATOR BUFFER AND MIXER HAVING ADJUSTABLE SIZE}
우선권
본원은, 2007년 10월 30일자로 출원된 발명의 명칭이 "LOCAL OSCILLATOR BUFFER AND MIXER HAVING ADJUSTABLE SIZE" 인 미국 가출원 번호 제 60/983,879 호의 이익을 주장하며, 이 출원의 전체 개시는 본원의 개시의 일부로 고려된다.
기술 분야
본 개시는 통신 수신기들에 관한 것으로, 특히 국부 발진기 버퍼들 및 믹서들의 사이즈를 조정하기 위한 기술에 관한 것이다.
배경기술
통신 시스템에서, 수신기는 송신기로부터 무선-주파수 (RF) 신호를 수신하고, 수신된 신호를 하나 이상의 믹서들을 사용하여 RF로부터 베이스밴드로 하향변환한다. 각각의 믹서는 수신된 신호를 국부 발진기 (LO) 신호와 믹싱한다. 통상적으로, LO 버퍼는 믹서 이전에 LO 신호를 버퍼링하기 위해 제공된다.
수신 신호 경로에서, 믹서 및 LO 버퍼에 대한 최적의 사이즈들은 수신기의 선형성 요구조건들에 부분적으로 의존한다. 더 큰 믹서 사이즈는 수신기 선형성을 개선하는 경향이 있지만, 더 작은 믹서 사이즈는 전력 소모를 감소시킨다. 믹서의 사이즈가 LO 버퍼 상의 부하를 직접 결정하므로, 통상, 더 큰 믹서를 채용하면, 이에 따라 더 큰 LO 버퍼를 필요로 하게 된다.
종래의 수신기들에서, LO 버퍼 및 믹서들의 사이즈들은 고정된다. 수신기의 요구조건들에 따라 LO 버퍼 및/또는 믹서들의 사이즈를 동적으로 조정하는 것이 바람직할 것이다.
개요
본 개시의 양태는, LO 신호를 버퍼링하여 버퍼링된 LO 신호를 생성하도록 동작하는 국부 발진기 (LO) 버퍼를 포함하는 수신기 장치를 제공하며, LO 버퍼는 선택가능한 사이즈를 갖는다.
본 개시의 다른 양태는, 수신기 내의 적어도 하나의 컴포넌트의 사이즈를 선택하기 위한 방법을 제공하며, 수신기는 증폭기, 믹서, 및 국부 발진기 (LO) 버퍼를 포함하고, 방법은, 증폭기가 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 믹서 사이즈를 선택하는 단계; 및 증폭기가 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 믹서 사이즈를 선택하는 단계를 포함하며, 증폭기의 이득은 제 1 이득 모드에서보다 제 2 이득 모드에서 더 높고, 제 2 믹서 사이즈는 제 1 믹서 사이즈보다 더 크다.
본 개시의 또 다른 양태는, 선택가능한 사이즈를 갖는 믹서를 제공하는 수단; 선택가능한 사이즈를 갖는 국부 발진기 (LO) 버퍼를 제공하는 수단; 및 수신기가 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 믹서 사이즈 및 제 1 국부 발진기 (LO) 버퍼 사이즈를 선택하고, 수신기가 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 믹서 사이즈 및 제 2 국부 발진기 (LO) 버퍼 사이즈를 선택하는 수단을 포함하는 수신기 장치를 제공한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래 기술에서 알려진 수신기 유닛 (100) 의 일부를 도시한다.
도 2는 본 개시에 따른 동위상 LO 버퍼 및 믹서의 실시형태를 도시한다.
도 3은 LO 버퍼 및 믹서의 사이즈들이 개별적으로 구성가능하게 이루어진, 본 개시의 다른 실시형태를 도시한다.
도 4는 종래의 길버트 곱셈기 아키텍쳐를 도시한다.
도 5는 도 4의 신호 LO(+)에 커플링된, 트랜지스터들 중 하나 (M1) 의 사이즈가 본 개시에 따라 조정가능하게 이루어진 회로 토폴로지의 상세도를 도시한다.
도 6은 본 개시에 따른 조정가능한 사이즈들을 갖는 LO 버퍼의 실시형태를 도시한다.
도 7은 개별적인 믹서들을 구동시키도록 구성된, 조정가능한 사이즈를 갖는 LO 버퍼의 실시형태를 도시한다.
상세한 설명
본 개시에 따르면, 수신기의 요구조건들에 따라 LO 버퍼 및/또는 믹서의 사이즈들을 동적으로 조정하기 위한 기술들이 개시된다.
도 1은 종래 기술에서 알려진 수신기 유닛 (100) 의 일부를 도시한다. 수신기 유닛 (100) 은 무선 (예컨대, CDMA) 통신 시스템의 단말기 또는 기지국 내에 구현될 수도 있다. 다른 RF 수신기 설계들이 또한 사용될 수도 있고, 본 개시의 범위 내에 있다.
도 1에서, 하나 이상의 송신기들 (예컨대, 기지국들, GPS 위성들, 방송국들 등) 로부터 송신된 하나 이상의 RF 변조된 신호들이 안테나 (112) 에 의해 수신되고, 수신기 필터 (116) 에 제공된다. 그 후, 필터링된 신호는 증폭기 (Amp) (114) 에 제공된다. 증폭기 (114) 는 수신된 신호를 특정한 이득으로 증폭하여 증폭된 RF 신호를 제공한다. 증폭기 (114) 는 이득들 및/또는 감쇠의 특정한 범위를 제공하도록 설계된 하나 이상의 저잡음 증폭기 (LNA) 스테이지들을 포함할 수도 있다. 증폭된 RF 신호는 믹서들 (120I 및 120Q) 에 제공된다. 증폭기 (114) 의 출력은, 도 1에 도시된 바와 같이, 차동 신호일 수도 있다는 것을 주의한다.
믹서들 (120I 및 120Q) 은 RF로부터 베이스밴드 (BB) 로의 필터링된 RF 신호의 직교 하향변환을 수행한다. 이는, 필터링된 RF 신호를 복소 국부 발진기 (LO) 신호와 승산 (또는, 믹싱) 하여 복소 베이스밴드 신호를 제공함으로써 달성될 수도 있다. 특히, 필터링된 RF 신호는 동위상 (I) 베이스밴드 컴포넌트 (BB_I) 를 제공하기 위해, 믹서 (120I) 에 의해 동위상 LO 신호 (LO_I) 와 믹싱될 수도 있다. 또한, 필터링된 RF 신호는 직교 (Q) 베이스밴드 컴포넌트 (BB_Q) 를 제공하기 위해, 믹서 (120Q) 에 의해 직교-위상 LO 신호 (LO_Q) 와 믹싱될 수도 있다. BB_I 및 BB_Q는, 예컨대 채널 필터, 가변 이득 증폭기 (VGA), 및/또는 아날로그-디지털 변환기 (ADC) 와 같은 부가적인 블록들 (미도시) 에 의해 후속하여 프로세싱될 수도 있다.
본 명세서는 RF 신호가 베이스밴드로 직접적으로 믹싱되는 실시형태들을 참조할 수도 있지만, RF 신호가 넌-제로 중간 주파수 (IF) 로 믹싱되는 실시형태들이 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것을 주의한다.
도 1에서, 입력이 차동 신호 (LO_Ip-LO_In) 인 LO 버퍼 (122I) 를 통해 믹서 (120I) 에 LO_I가 제공된다. 유사하게, 입력이 차동 신호 (LO_Qp-LO_Qn) 인 LO 버퍼 (122Q) 를 통해 믹서 (120Q) 에 LO_Q가 제공된다. 종래의 수신기에서, 믹서들 (120I 및 120Q) 의 사이즈, 및 LO 버퍼들 (122I 및 122Q) 의 사이즈는 고정된다. 본 명세서 및 청구의 범위에서, 버퍼 또는 믹서의 "사이즈" 는 그러한 버퍼 또는 믹서의 신호 경로 내의 임의의 또는 모든 트랜지스터들의 폭을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다는 것을 주의한다.
본 개시에 따르면, 믹서 및/또는 LO 버퍼의 사이즈를 조정하고, 수신기 요구조건들에 기초하여 사이즈들을 동적으로 구성하기 위한 기술들이 제공된다.
도 2는 본 개시에 따른 동위상 LO 버퍼 및 믹서의 실시형태를 도시한다. 설명되는 기술들이 직교-위상 버퍼 및 믹서에 직접적으로 적용될 수도 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다. 도시된 실시형태에서, 믹서는 전류 출력을 갖는다. 당업자는 전압 출력들을 갖는 믹서들을 수용하도록 도 2를 용이하게 변형할 수도 있다.
도 2에서, 차동 LO 신호 (LO_Ip-LO_In) 는 사이즈 LO1의 LO 버퍼 (200.1) 에 제공된다. 버퍼 (200.1) 의 출력은 커플링 캐패시터들 (204.1a 및 204.1b) 을 통해 사이즈 MIX1의 믹서 (202.1) 의 입력에 커플링된다. 버퍼 (200.1), 믹서 (202.1), 및 캐패시터들 (204.1a 및 204.1b) 과 연관된 (일괄적으로 210이라 표시된) 신호 경로는 제 1 신호 경로라 지칭될 수도 있다.
유사하게, 차동 LO 신호 (LO_Ip-LO_In) 는 또한, 커플링 캐패시터들 (204.2a 및 204.2b) 을 통해 사이즈 MIX2의 믹서 (202.2) 의 입력에 출력이 커플링된 사이즈 LO2의 LO 버퍼 (200.2) 에 제공된다. 버퍼 (200.2), 믹서 (202.2), 및 캐패시터들 (204.2a 및 204.2b) 과 연관된 (일괄적으로 220이라 표시된) 신호 경로는 제 2 신호 경로라 지칭될 수도 있다.
도 2에서, 제어 신호들 (C1 및 C2) 은 제 1 신호 경로 및 제 2 신호 경로를 각각 선택적으로 인에이블 또는 디스에이블한다. 실시형태에서, 이는, 신호 경로 내의 LO 버퍼 및/또는 믹서를 턴온 또는 턴오프함으로써, 또는 각각의 신호 경로와 직렬로 배치된 스위치 (미도시) 를 열거나 닫음으로써 행해질 수도 있다. 당업자는, 여기서 명시적으로 설명되지 않은 다양한 기술들을 사용하여 신호 경로가 선택적으로 인에이블 또는 디스에이블될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 그러한 실시형태들은 본 개시의 범위 내에 있도록 고려된다.
실시형태에서, LO 버퍼 및 믹서의 유효한 사이즈는 제 1 신호 경로, 제 2 신호 경로, 또는 양자의 신호 경로들을 선택적으로 인에이블함으로써 구성될 수 있다.
특히, 제 1 신호 경로가 인에이블되고, 제 2 신호 경로가 디스에이블되는 경우에, 유효한 LO 버퍼 사이즈는 LO1이고, 유효한 믹서 사이즈는 MIX1이다. 역으로, 제 1 신호 경로가 디스에이블되고, 제 2 신호 경로가 인에이블되는 경우에, LO 버퍼 사이즈는 LO2이고, 믹서 사이즈는 MIX2이다. 또한, 신호 경로들 양자 모두가 동시에 인에이블될 수도 있다.
특정 실시형태에서, LO2는 LO1의 값의 2배이고, MIX2는 MIX1의 값의 2배이다. 이 경우에, 제어 신호들 (C1 및 C2) 을 설정함으로써, 유효한 LO 버퍼/믹서 사이즈는 제 1 사이즈 (제 1 경로가 인에이블됨), 제 1 사이즈의 2배인 제 2 사이즈 (제 2 경로가 인에이블됨), 및 제 1 사이즈의 3배인 제 3 사이즈 (양자의 경로들이 인에이블됨) 로부터 선택될 수 있다.
일반적으로, 사이즈들 (LO2, LO1, MIX2, 및 MIX1) 은 서로 임의의 관계를 갖도록 임의로 선택될 수도 있다. 사이즈들의 임의의 조합이 본 개시의 범위 내에 있도록 고려된다.
당업자는, 2개보다 더 많은 신호 경로들을 수용하여, 구성가능한 버퍼 및 믹서 사이즈들의 범위에서 더 많은 선택을 제공하기 위해 도 2에 도시된 실시형태가 용이하게 변형될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 그러한 다른 실시형태들이 또한 본 개시의 범위 내에 있도록 고려된다.
도 3은 LO 버퍼 및 믹서의 사이즈들이 개별적으로 구성가능하게 이루어진, 본 개시의 다른 실시형태를 도시한다. 도 3에서, 제어 신호 (CL) 는 LO 버퍼 (300) 의 사이즈를 선택한다. 유사하게, 제어 신호 (CM) 는 믹서 (302) 의 사이즈를 선택한다. 각각의 블록 내에서 선택가능한 사이즈들의 수에 따라, CL 및 CM이 복수의 서브-신호들을 각각 포함할 수도 있다는 것을 주의한다.
실시형태에서, 조정가능한 사이즈들을 갖는 믹서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 여기서 설명되는 기술들을 사용하여 종래의 길버트 곱셈기 아키텍쳐를 변형함으로써 구현될 수도 있다.
도 4는 종래의 길버트 곱셈기 아키텍쳐를 도시한다. 도 4에서, RF 신호 (RF) 는, 차동 출력 전류 (IIF _p-IIF _n) 를 생성하기 위해 국부 발진기 신호 (LO) 에 승산된다. 길버트 곱셈기들의 동작은 공지되어 있으며, 여기서 더 설명되지 않을 것이다. 도 4는 길버트 곱셈기의 트랜지스터들에 대한 게이트 바이어싱 배열을 도시하지 않는다는 것을 주의한다.
본 개시에 따르면, 도 4에서 LO에 커플링된 트랜지스터들의 사이즈는 도 5의 실시형태에 따라 조정가능하게 이루어질 수도 있다.
도 5는 도 4의 신호 LO(+)에 커플링된 트랜지스터들 중 하나 (M1) 의 사이즈가 본 개시에 따라 조정가능하게 이루어진 회로 토폴로지의 상세도를 도시한다. 당업자는 도 4의 다른 트랜지스터들의 사이즈를 조정가능하게 하기 위해 도 5에 도시된 기술들을 용이하게 적용할 수도 있다. 그러한 실시형태들은 본 개시의 범위 내에 있도록 고려된다.
도 5에서, 트랜지스터 (M1) 는 사이즈들 (MIX1 및 MIX2) 을 갖는 2개의 트랜지스터들 (M1.1 및 M1.2) 로 대체된다. 트랜지스터들 (M1.1 및 M1.2) 은, 커플링 캐패시터 (C1 또는 C2) 에 의해 LO 버퍼의 포지티브 출력 (LO(+)) 에 각각 커플링된다. 또한, M1.1 및 M1.2는, 바이어스 저항 (R1 또는 R2) 을 통해 스위치들 (S1/S1' 및 S2/S2') 을 경유하여 접지 또는 바이어스 전압 (Vbias) 에 커플링된다. 본 개시에 따르면, 스위치 (S1) 는 S1'이 열릴 때 닫히고, 그 반대도 마찬가지이며, 스위치들 (S2/S2') 도 이와 유사하다. 스위치들의 상태는, 도 3에 도시된 바와 같이, 믹서에 제공된 제어 신호 (CM) 에 의해 제어될 수도 있다.
도 5에 도시된 회로의 동작은 다음의 사항들을 특징으로 한다. S1이 닫히고 S2가 열릴 때, M1.1이 턴온되고, M1.2가 턴오프된다. 이는, M1.1의 게이트가 Vbias에 커플링되고, M1.2의 게이트가 접지에 커플링되기 때문이다. 이 경우에, LO 버퍼의 포지티브 출력 (LO(+)) 에 제시되는 트랜지스터 (M1) 의 유효한 사이즈는 MIX1이다. 유사하게, S2가 닫히고 S1이 열릴 때, M1.2가 턴온되고, M1.1이 턴오프된다. 이 경우에, 트랜지스터 (M1) 의 유효한 사이즈는 MIX2이다. 마지막으로, S1 및 S2 양자 모두가 닫히는 경우에, M1.1 및 M1.2 양자 모두가 턴온된다. 이 경우에, 트랜지스터 (M1) 의 유효한 사이즈는 MIX1 + MIX2 이다.
실시형태에서, 사이즈 MIX2는 MIX1의 크기의 2배일 수 있다. 이 경우에, 트랜지스터 (M1) 의 사이즈는, 상술된 바와 같이 스위치들 (S1 및 S2) 을 구성함으로써, MIX1, 2*MIX1, 및 3*MIX1 중에서 유효하게 선택가능하다. 일반적으로, MIX2 및 MIX1의 값들은 서로 임의의 관계를 가질 수 있다.
당업자는, 더 많은 선택가능한 사이즈들을 사용하는 추가의 구성을 허용하기 위해, 도시된 2개의 트랜지스터들보다 더 많은 트랜지스터들을 수용하도록, 도 5에 도시된 설계를 용이하게 변형할 수도 있다. 도 3에 따라 예컨대 CM과 같은, 스위치들에 제공되는 제어 신호는 2개보다 더 많은 스위치들을 수용하도록 용이하게 변형될 수도 있다. 그러한 실시형태들은 본 개시의 범위 내에 있도록 고려된다.
도 6은 본 개시에 따른 조정가능한 사이즈들을 갖는 LO 버퍼의 실시형태를 도시한다.
도 6에서, 제 1 증폭기 (Buff1) 는 입력 신호 (In) 에 의해 구동되는 활성 트랜지스터들 (MP1 및 MN1) 을 포함한다. S1 및 S1'에 의해 각각 제어되는 스위치들 (MN1S 및 MP1S) 은 MN1 및 MP1과 직렬로 커플링된다. 실시형태에서, S1'은 S1의 역이며, 즉 S1이 로우일 때 S1'은 하이이고, 그 반대도 마찬가지이다. MN1 및 MP1의 드레인들은 출력 신호 (Out) 에 커플링된다.
유사하게, 제 2 증폭기 (Buff2) 는 입력 신호 (In) 에 의해 구동되는 활성 트랜지스터들 (MP2 및 MN2) 을 포함한다. 신호들 (S2 및 S2') 에 의해 각각 제어되는 스위치들 (MN2S 및 MP2S) 은 MN2 및 MP2와 직렬로 커플링된다. 실시형태에서, S2'는 S2의 역이며, 즉 S2가 로우일 때 S2'는 하이이고, 그 반대도 마찬가지이다. 또한, MN2 및 MP2의 드레인들은 출력 신호 (Out) 에 커플링된다.
도 6의 회로의 동작은 다음의 사항들을 특징으로 한다. S1이 하이이고 S2가 로우인 경우에, Buff1은 턴온되고, Buff2는 턴오프된다. 이는, 스위치들 (S1 및 S1') 이 턴온되고, S2 및 S2'가 턴오프되기 때문이다. 이 경우에, LO 버퍼의 유효한 사이즈는 트랜지스터들 (MP1 및 MN1) 의 게이트 사이즈들에 대응한다. 유사하게, S2가 하이이고 S1이 로우인 경우에, Buff2가 턴온되고, Buff1은 턴오프된다. 이 경우에, LO 버퍼의 유효한 사이즈는 트랜지스터들 (MP2 및 MN2) 의 게이트 사이즈들에 대응한다. 마지막으로, S1 및 S2 양자 모두가 하이인 경우에, Buff1 및 Buff2 양자 모두가 턴온된다. 이 경우에, LO 버퍼의 유효한 사이즈는 MP2 및 MP1의 결합된 게이트 사이즈들, 및 MN2 및 MN1의 결합된 게이트 사이즈들에 대응한다.
신호들 (S1 및 S2) 을 구성함으로써, LO 버퍼의 유효한 사이즈는, MP1/MN1 (Buff1이 턴온됨), MP2/MN2 (Buff2가 턴온됨), 또는 MP1/MN1/MP2/MN2 (Buff1 및 Buff2가 턴온됨) 의 사이즈 중에서 선택가능하다. 일반적으로, 트랜지스터들의 사이즈들은 서로 임의의 관계를 가질 수 있다. 실시형태에서, MP2 및 MN2는 각각 MP1 및 MN1의 크기의 2배이다.
당업자는, 더 많은 선택가능한 사이즈들을 사용하는 추가의 구성을 허용하기 위해, 도시된 2개의 버퍼들보다 더 많은 버퍼들을 수용하도록, 도 6에 도시된 설계를 용이하게 변형할 수도 있다. 도 3에 따른 예컨대 CL과 같은, 스위치들에 제공되는 제어 신호는 또한, 2개보다 더 많은 스위치들을 수용하도록 용이하게 변형될 수도 있다. 그러한 실시형태들은 본 개시의 범위 내에 있도록 고려된다.
도 7은 개별적인 믹서들을 구동시키도록 구성된, 조정가능한 사이즈를 갖는 LO 버퍼의 실시형태를 도시한다. 도 7의 실시형태의 동작은, 제 1 버퍼 (Buff1) 의 출력 (OUT1) 이 제 2 버퍼 (Buff2) 의 출력 (OUT2) 과 분리되어 유지되는 것을 제외하면, 도 6의 실시형태의 동작과 동일하다. 이 방식으로, 도 7의 Buff1 및 Buff2는 도 2의 LO 버퍼 (200.1) 및 LO 버퍼 (200.2) 로서, 즉 2개의 개별적인 믹서들 (202.1 및 202.2) 을 구동시키기 위해 채용될 수도 있다.
본 개시에 따라, 수신기 회로 내의 선택가능한 LO 버퍼 및/또는 믹서 사이즈들을 위한 기술들이 제공되었다. 본 개시의 다른 양태가 수신기의 동작 모드에 기초하여 LO 버퍼 및/또는 믹서 사이즈들의 선택을 제공한다.
도 1의 수신기의 전형적인 구현에서, 수신기 체인의 전체 이득은 수신기 신호 강도에 따라 복수의 값들을 취할 수도 있다. 예컨대, 수신된 신호 강도가 높은 경우에, 수신기 체인은 낮은 전체 이득을 갖도록 구성될 수도 있다. 역으로, 수신된 신호 강도가 낮은 경우에, 수신기 체인은 고이득을 갖도록 구성될 수도 있다. 이득은, 예컨대 LNA 및/또는 믹서의 이득을 원하는 레벨들로 프로그래밍함으로써 구성될 수도 있다.
본 개시에 따르면, LO 버퍼 및/또는 믹서 사이즈들은, 수신기의 이득 모드에 따라 선택되어 그러한 이득 모드에서의 전류 소모를 최소화할 수도 있다.
실시형태에서, LO 버퍼 사이즈는 수신기 이득 모드의 함수로 이루어질 수도 있다. LO 버퍼 사이즈는, 수신기가 더 낮은 이득으로부터 더 높은 이득 모드로 스위칭하는 것에 응답하여 증가될 수도 있다. 다르게는, LO 버퍼 사이즈는, 수신기가 더 낮은 이득으로부터 더 높은 이득 모드로 스위칭되는 것에 응답하여 감소될 수도 있다.
실시형태에서, 믹서 사이즈는 또한, 수신기 이득 모드의 함수로 이루어질 수도 있다. 믹서 사이즈는, 수신기가 더 낮은 이득 모드로부터 더 높은 이득 모드로 스위칭되는 것에 응답하여 증가될 수도 있다. 다르게는, 믹서 사이즈는, 스위치가 더 낮은 이득 모드로부터 더 높은 이득 모드로 스위칭되는 것에 응답하여 감소될 수도 있다.
실시형태에서, 수신기 체인이 저이득을 갖도록 구성되는 경우에, LO 버퍼 및 믹서 양자 모두는 제 1 사이즈로 구성된다. 수신기 체인이 고이득을 갖도록 구성되는 경우에, LO 버퍼 및 믹서 양자 모두는 제 1 사이즈보다 더 큰 제 2 사이즈로 구성된다. 이 실시형태에서, 더 큰 LO 버퍼 및 믹서에 의해 제공되는 더 양호한 선형성 및 위상 잡음 특성들은 약한 신호들을 수신하는 경우에 이용가능하게 이루어지며, 더 작은 LO 버퍼 및 믹서에 의해 제공되는 더 낮은 전류 소모는 강한 신호들을 수신하는 경우에 이용가능하게 이루어진다.
실시형태에서, 도 2를 참조하여 설명된 회로는 LO 버퍼 및 믹서 사이즈들을 수신기 이득 모드에 따르게 하기 위해 채용될 수도 있다. 이는, 이득 모드에 기초하여 도 2의 제어 신호들 (C1 및 C2) 을 구성함으로써 달성될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 회로는, 수신기 이득 모드에 기초하여 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 스위치들 및 제어 신호들을 구성함으로써 채용될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 버퍼 및/또는 믹서의 선택가능한 사이즈를 허용하는 임의의 회로 토폴로지는, 수신기 이득 모드에 따라 제어 신호들 (CL 및/또는 CM) 이 구성되는, 도 3의 구성에서 채용될 수도 있다.
실시형태에서, 수신기 이득 모드가 조정되는 것에 응답하여, LO 버퍼 및 믹서의 사이즈들은 록-스텝 (lock-step) 으로, 즉 LO 버퍼의 사이즈가 감소되는 경우에 믹서의 사이즈도 감소되고, 그 반대도 마찬가지가 되게, 조정될 수 있다. 실시형태에서, 믹서 사이즈에 대해 행해진 임의의 조정은 LO 버퍼 사이즈에 대해 행해진 임의의 조정과 비례한다. 예컨대, LO 버퍼 사이즈가 2배가 되는 경우에, 믹서 사이즈도 2배가 된다. 이는, LO 버퍼 구동 능력이 구동되고 있는 믹서 부하의 사이즈에 매칭되는 것을 보장한다.
당업자는, 2보다 더 큰 임의의 수의 수신기 이득이 선택가능한 LO 버퍼 및/또는 믹서 사이즈들의 대응하는 수와 연관될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 2개보다 더 많은 모드들을 포함하는 그러한 실시형태들은 본 개시의 범위 내에 있도록 고려된다.
여기서 설명된 교시들에 기초하여, 여기서 개시된 양태가 임의의 다른 양태들과 독립적으로 구현될 수도 있고, 이들 양태들 중 2개 이상이 다양한 방식들로 조합될 수도 있다는 것이 명백해야 한다. 여기서 설명된 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어로 구현되는 경우에, 기술들은 디지털 하드웨어, 아날로그 하드웨어, 또는 이들의 조합을 사용하여 실현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우에, 기술들은, 하나 이상의 명령들 또는 코드가 저장된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터-프로그램 제품에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수도 있다.
예로써, 한정되지 않게, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는, 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM) 와 같은 RAM, 판독-전용 메모리 (ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM), ROM, 전기적으로 소거가능한 프로그래밍 가능한 판독-전용 메모리 (EEPROM), 소거가능한 프로그래밍 가능한 판독-전용 메모리 (EPROM), 플래시 메모리, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자성 디스크 스토리지 또는 다른 자성 스토리지 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 운반 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 유형 매체를 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품의 컴퓨터-판독가능 매체와 연관된 명령들 또는 코드는, 컴퓨터에 의해, 예컨대 하나 이상의 디지털 신호 프로세서 (DSP), 범용 마이크로프로세서, ASIC, FPGA, 또는 다른 균등한 집적 또는 이산 로직 회로와 같은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 수도 있다.
본 명세서 및 청구의 범위에서, 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "에 접속되는 (connected to)" 또는 "에 커플링되는 (coupled to)" 것으로 언급되는 경우에, 다른 엘리먼트에 직접적으로 접속 또는 커플링될 수 있거나, 또는 개입 엘리먼트들이 존재할 수도 있다. 반대로, 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "에 직접적으로 접속되는 (directly connected to)" 또는 "에 직접적으로 커플링되는 (directly coupled to)" 것으로 언급되는 경우에, 개입 엘리먼트들이 존재하지 않는다.
다수의 양태들 및 예들이 설명되었다. 그러나, 이들 예들에 대한 다양한 변형들이 가능하며, 여기서 제공된 원리들은 다른 양태들에서도 마찬가지로 적용될 수도 있다. 이들 및 다른 양태들은 다음의 청구의 범위 내에 있다.

Claims (32)

  1. 수신기 장치로서,
    국부 발진기 (LO) 신호를 버퍼링하여 버퍼링된 LO 신호를 생성하도록 동작하는 국부 발진기 (LO) 버퍼; 및
    상기 버퍼링된 LO 신호와 무선 주파수 (RF) 신호를 믹싱하도록 동작하는 믹서를 포함하고,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈는 상기 수신기 장치의 요구조건에 응답하여 독립적이고 동적으로 조정가능한, 수신기 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼는,
    상기 LO 신호에 커플링된 입력부 및 상기 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 출력부를 갖는 제 1 버퍼; 및
    상기 LO 신호에 커플링된 입력부 및 상기 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 출력부를 갖는 제 2 버퍼를 포함하는, 수신기 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼는 상기 제 1 버퍼 또는 상기 제 2 버퍼를 선택적으로 인에이블하기 위한 LO 버퍼 제어 신호를 더 포함하는, 수신기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 믹서는 길버트 곱셈기이고, 상기 버퍼링된 LO 신호는 차동 신호이며,
    상기 믹서는,
    상기 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 게이트를 갖는 제 1 트랜지스터; 및
    상기 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 게이트를 갖는 제 2 트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 1 트랜지스터를 턴온 및 턴오프하기 위한 제 1 트랜지스터 제어 신호; 및
    상기 제 2 트랜지스터를 턴온 및 턴오프하기 위한 제 2 트랜지스터 제어 신호를 더 포함하는, 수신기 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 트랜지스터는 상기 제 1 트랜지스터의 사이즈의 2배의 사이즈를 갖는, 수신기 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼의 사이즈를 선택하기 위한 LO 제어 신호, 및
    상기 믹서의 사이즈를 선택하기 위한 믹서 제어 신호를 더 포함하는, 수신기 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼링된 LO 신호는 제 1 버퍼링된 LO 신호 및 제 2 버퍼링된 LO 신호를 포함하며,
    상기 LO 버퍼는,
    상기 LO 신호에 커플링된 입력부 및 상기 제 1 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 출력부를 갖는 제 1 버퍼; 및
    상기 LO 신호에 커플링된 입력부 및 상기 제 2 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 출력부를 갖는 제 2 버퍼를 포함하는, 수신기 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 버퍼는 상기 제 1 버퍼의 사이즈의 2배의 사이즈를 갖는, 수신기 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 믹서는,
    제 1 믹서 사이즈를 가지며, 상기 제 1 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 입력부를 갖는 제 1 믹서; 및
    제 2 믹서 사이즈를 가지며, 상기 제 2 버퍼링된 LO 신호에 커플링된 입력부를 갖는 제 2 믹서를 포함하며,
    상기 제 1 믹서의 출력은 상기 제 2 믹서의 출력에 커플링되는, 수신기 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 믹서는 상기 제 1 믹서의 사이즈의 2배의 사이즈를 갖는, 수신기 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    1) 상기 제 1 버퍼 및 상기 제 1 믹서를 포함하는 제 1 신호 경로, 및
    2) 상기 제 2 버퍼 및 상기 제 2 믹서를 포함하는 제 2 신호 경로
    를 선택적으로 인에이블하기 위한 제어 신호를 더 포함하는, 수신기 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 제 1 버퍼를 턴온함으로써 상기 제 1 신호 경로를 인에이블하는, 수신기 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 또한, 상기 제 1 믹서를 턴온함으로써 상기 제 2 신호 경로를 인에이블하는, 수신기 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신기 장치는,
    복수의 이득 모드들에서 동작할 수 있고,
    상기 수신기 장치가 저이득 모드에서 동작하는 것에 응답하여, 상기 LO 버퍼에 대한 제 1 사이즈를 선택하는 LO 제어 신호를 더 포함하며,
    상기 LO 제어 신호는 또한, 상기 수신기 장치가 고이득 모드에서 동작하는 것에 응답하여, 상기 LO 버퍼에 대한 제 2 사이즈를 선택하고,
    상기 제 2 사이즈는 상기 제 1 사이즈보다 더 큰, 수신기 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신기 장치가 고이득 모드에서 동작하는 것에 응답하여, 상기 믹서에 대한 제 3 사이즈를 선택하기 위한 믹서 제어 신호를 더 포함하며,
    상기 믹서 제어 신호는 또한, 상기 수신기 장치가 저이득 모드에서 동작하는 것에 응답하여, 상기 믹서에 대한 제 4 사이즈를 선택하고,
    상기 제 3 사이즈는 상기 제 4 사이즈보다 더 큰, 수신기 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신기 장치가 저이득 모드에서 동작하는 것에 응답하여, 상기 LO 버퍼에 대한 제 1 사이즈 및 상기 믹서에 대한 제 2 사이즈를 선택하기 위한 제어 신호를 더 포함하며,
    상기 제어 신호는 또한, 상기 수신기 장치가 고이득 모드에서 동작하는 것에 응답하여, 상기 LO 버퍼에 대한 제 3 사이즈 및 상기 믹서에 대한 제 4 사이즈를 선택하고,
    상기 제 3 사이즈는 상기 제 1 사이즈보다 더 크고, 상기 제 4 사이즈는 상기 제 2 사이즈보다 더 큰, 수신기 장치.
  18. 수신기 내의 적어도 하나의 컴포넌트의 사이즈를 선택하기 위한 방법으로서,
    상기 수신기는 증폭기, 믹서, 및 국부 발진기 (LO) 버퍼를 포함하며,
    상기 컴포넌트 사이즈 선택 방법은,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 상기 수신기의 요구조건에 응답하여 독립적이고 동적으로 조정하는 단계를 포함하는, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 조정하는 단계는,
    상기 증폭기가 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 믹서 사이즈를 선택하는 단계; 및
    상기 증폭기가 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 믹서 사이즈를 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 증폭기의 이득은 상기 제 1 이득 모드에서보다 상기 제 2 이득 모드에서 더 높고, 상기 제 2 믹서 사이즈는 상기 제 1 믹서 사이즈보다 더 큰, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 조정하는 단계는,
    상기 증폭기가 상기 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계; 및
    상기 증폭기가 상기 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 2 LO 버퍼 사이즈는 상기 제 1 LO 버퍼 사이즈보다 더 큰, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계는, 제 1 LO 버퍼에 대응하는 제 1 신호 경로를 인에이블하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계는, 제 2 LO 버퍼에 대응하는 제 2 신호 경로를 인에이블하는 단계를 포함하는, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 믹서 사이즈를 선택하는 단계는, 길버트 곱셈기의 제 1 트랜지스터를 인에이블하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 믹서 사이즈를 선택하는 단계는, 상기 길버트 곱셈기의 제 2 트랜지스터를 인에이블하는 단계를 포함하는, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 믹서 사이즈를 선택하는 단계 또는 상기 제 2 믹서 사이즈를 선택하는 단계는, 상기 믹서에 믹서 제어 신호를 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 믹서는 구성가능한 사이즈를 갖는, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계 또는 상기 제 2 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계는, 상기 LO 버퍼에 LO 버퍼 제어 신호를 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 LO 버퍼는 구성가능한 사이즈를 갖는, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계 및 상기 제 1 믹서 사이즈를 선택하는 단계는, 제 1 신호 경로를 인에이블하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 단계 및 상기 제 2 믹서 사이즈를 선택하는 단계는, 제 2 신호 경로를 인에이블하는 단계를 포함하는, 컴포넌트 사이즈 선택 방법.
  26. 수신기 장치로서,
    믹서를 제공하는 수단;
    국부 발진기 (LO) 버퍼를 제공하는 수단; 및
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 상기 수신기 장치의 요구조건에 응답하여 독립적이고 동적으로 조정하는 수단을 포함하고,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 조정하는 수단은,
    수신기 장치가 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 믹서 사이즈 및 제 1 국부 발진기 (LO) 버퍼 사이즈를 선택하고, 상기 수신기 장치가 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 믹서 사이즈 및 제 2 국부 발진기 (LO) 버퍼 사이즈를 선택하는 수단을 포함하는, 수신기 장치.
  27. 수신기 내의 적어도 하나의 컴포넌트의 사이즈를 선택하기 위한 장치로서,
    상기 수신기는 증폭기, 믹서, 및 국부 발진기 (LO) 버퍼를 포함하며,
    상기 컴포넌트 사이즈 선택 장치는,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 상기 수신기의 요구조건에 응답하여 독립적이고 동적으로 조정하는 수단을 포함하는, 컴포넌트 사이즈 선택 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 조정하는 수단은,
    상기 증폭기가 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 믹서 사이즈를 선택하고, 상기 증폭기가 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 믹서 사이즈를 선택하는 수단; 및
    상기 증폭기가 상기 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 LO 버퍼 사이즈를 선택하고, 상기 증폭기가 상기 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 LO 버퍼 사이즈를 선택하는 수단을 포함하는, 컴포넌트 사이즈 선택 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 조정하는 수단은,
    상기 증폭기가 제 1 이득 모드에 있는 경우에 제 1 믹서 사이즈를 선택하고, 상기 증폭기가 제 2 이득 모드에 있는 경우에 제 2 믹서 사이즈를 선택하는 수단을 포함하고,
    상기 증폭기의 이득은 상기 제 1 이득 모드에서보다 상기 제 2 이득 모드에서 더 높고, 상기 제 2 믹서 사이즈는 상기 제 1 믹서 사이즈보다 더 큰, 컴포넌트 사이즈 선택 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 LO 버퍼 사이즈는 상기 제 1 LO 버퍼 사이즈보다 더 큰, 컴포넌트 사이즈 선택 장치.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 LO 버퍼의 사이즈 및 상기 믹서의 사이즈를 조정하는 수단은,
    상기 믹서에 믹서 제어 신호를 제공하는 수단을 더 포함하는, 수신기 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 믹서에 믹서 제어 신호를 제공하는 수단은 또한, 상기 LO 버퍼에 LO 버퍼 제어 신호를 제공하는, 수신기 장치.
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