KR20090130871A - 발진기 및 발진 개시 방법 - Google Patents

발진기 및 발진 개시 방법 Download PDF

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러셀 존 패그
챨스 이. 3세 위틀리
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Abstract

발진 신호가 초기 시동으로부터 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간을 가속하기 위한 회로를 포함하는 발진 신호를 생성하기 위한 장치가 개시된다. 상기 장치는 발진 신호를 생성하기 위한 발진 회로, 상기 발진 회로에 제 1 전류를 공급하기 위한 제 회로, 및 상기 발진 회로에 제 2 전류를 공급하기 위한 제 2 회로를 포함하며, 상기 제 1 전류 및 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰진다. 상기 장치는 낮은 듀티 사이클 펄스 변조를 이용하여 하나 이상의 통신 채널을 설정하는 통신 시스템들 및 디바이스들에 유용할 수 있으며, 이로써 상기 장치는 대략 펄스의 시작에서 발진 신호의 생성을 시작하고 대략 펄스의 끝에서 발진 신호를 종료한다.

Description

발진기 및 발진 개시 방법{OSCILLATOR AND METHOD OF STARTING OSCILLATION}
본 개시는 일반적으로 발진(oscillating) 신호들의 생성에 관한 것으로, 특히 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건(steady-state condition)에 도달하기까지의 시간의 감소에 관한 것이다.
종래의 통신 시스템들은 일반적으로 전력 비효율적인 기술들을 이용한다. 이러한 시스템들은 통상적으로 통신들을 전송 또는 수신하지 않는 시간 동안에도 끊임없는 전력을 필요로 할 수 있는 송신기들 및 수신기들을 이용한다. 여전히 전력을 소비하면서 유휴 상태를 유지하는 이러한 시스템들은 통상적으로 전력 측면에서 비효율적이다.
어떤 애플리케이션들에서, 전력 비효율적인 통신 디바이스들은 이들의 끊임없는 사용에 대한 제한들을 제시할 수 있다. 예를 들어, 배터리 전력에 의존하는 휴대용 통신 디바이스들은 일반적으로 배터리가 교체되거나 재충전될 필요가 있기 전까지 비교적 짧은 연속 동작을 제공한다. 어떤 상황들에서, 이는 데이터 손실, 통신 지연, 누락된 세션들 및 중단 시간과 같은 불리한 결과들을 야기할 수 있다.
한편, 유휴 시간 동안 상당히 낮은 전력을 소비하는 통신 시스템들은 한정된 전력 소스로 더 장기간 동안 동작할 수 있다. 따라서 신호가 전송되어야 할 경우 에만 송신기에 전력을 공급하는 통신 시스템들은 일반적으로 끊임없이 전력이 공급되는 송신기보다 적은 전력을 소비할 것이다. 마찬가지로, 신호가 수신되어야 할 경우에만 수신기에 전력을 공급하는 통신 시스템들은 일반적으로 끊임없이 전력이 공급되는 수신기보다 적은 전력을 소비할 것이다.
신호들을 전송 및 수신하는 시간을 제어하기 위해 펄스 변조기가 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 펄스 변조기는 펄스의 듀레이션 동안에만 신호를 전송하기 위해 송신기 로컬 발진기(LO: local oscillator)에 전력을 공급할 수 있다. 마찬가지로, 펄스 변조기는 펄스의 듀레이션 동안에만 신호를 수신하기 위해 수신기 LO에 전력을 공급할 수 있다. 이러한 능력으로, LO는 각 펄스의 듀레이션 내에 발진 신호를 생성하여 유지한다. 낮은 듀티 사이클 애플리케이션에서와 같이 펄스 폭이 비교적 짧다면, LO는 충분히 안정된 발진 신호를 생성하도록 신속히 응답해야 한다.
본 개시의 샘플 형태들의 개요가 이어진다. 편의상, 본 개시의 하나 이상의 형태는 여기서 간단히 "일부 형태들"로 지칭될 수 있다.
본 개시의 일부 형태들은 발진 신호를 생성하기 위한 장치에 관련된다. 상기 장치는 발진 신호를 생성하기 위한 제 1 회로, 상기 제 1 회로에 제 1 전류를 공급하기 위한 제 2 회로, 및 상기 제 1 회로에 제 2 전류를 공급하기 위한 제 3 회로를 포함하며, 상기 제 1 전류 및 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰진다.
일부 형태들에서, 상기 장치는 전압 제어 발진기(VCO)로서 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제 2 회로는 발진 신호가 초기 시동(cold start)으로부터 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간을 가속하기 위한 부스트 바이어스(boost bias) 회로로서 구성될 수 있다. 이는 낮은 듀티 사이클 펄스 변조를 이용하여 하나 이상의 통신 채널을 설정하는 통신 시스템들 및 디바이스들에 특히 유용하다. 이러한 애플리케이션들에서, 로컬 발진기(LO)로서 작용하는 VCO는 대략 펄스의 시작에서 발진 신호의 생성을 시작하고 대략 펄스의 끝에서 발진 신호를 종료한다. 개선된 통신 성능을 위해, 발진 신호는 펄스 폭과 비교하여 비교적 짧은 시간 주기 내에 규정된 정상 상태 조건에 도달해야 한다.
일부 형태들에서, VCO는 발진 신호를 생성하기 위한 발진 회로; 발진 회로에 정지(quiescent) 전류를 공급하기 위한 정지 바이어스 회로; 및 발진 회로에 부스트 전류를 공급하기 위한 부스트 바이어스 회로를 포함하며, 부스트 전류와 정지 전류는 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰진다.
일부 형태들에서, 장치의 제 1 회로는 음의 저항(negative resistance) 생성기에 연결된 탱크 회로를 포함할 수 있다. 탱크 회로는 용량성(capacitive) 엘리먼트에 연결된 유도성(inductive) 엘리먼트를 포함할 수 있다. 용량성 엘리먼트는 발진 신호의 주파수를 튜닝(tune)하기 위한 프로그램 가능한 스위칭된 커패시터 뱅크를 포함할 수 있다.
일부 형태들에서, 상기 장치는 발진 신호의 규정된 정상 상태 조건의 검출에 응답하여, 제 3 회로의 제 1 회로에 대한 제 2 전류 공급을 디세이블(disable)하기 위한 정상 상태 검출기를 더 포함할 수 있다. 따라서 제 3 회로는 발진 신호의 규정된 정상 상태 조건을 신속히 달성하기 위해 시동시에만 사용될 수 있다. 발진 신호의 규정된 정상 상태 조건은 발진 신호의 진폭 및/또는 주파수에 대한 안정성 요건을 특정할 수 있다.
일부 형태들에서, 상기 장치는 또한 발진 신호가 규정된 주파수 범위 내에서 순환하도록 제 1 회로를 튜닝하기 위한 주파수 조정(calibration) 유닛을 포함할 수 있다. 에너지 검출 시스템들과 같은 어떤 통신 시스템들에서, LO의 주파수는 정확한 것일 필요는 없다. 예를 들어, 규정된 주파수 범위는 규정된 중심 주파수의 5%까지일 수 있다. 주파수 조정 유닛은 기동(power up)시, 규정된 임계치 이상의 주변 온도 변화의 검출시, 및/또는 발진 신호에 대한 새로운 주파수 명세의 수신시 제 1 회로를 조정 또는 튜닝하도록 맞춰질 수 있다.
일부 형태들에서, 신호들을 상향 변환 및 하향 변환하기 위해 통신 시스템들 및 디바이스들에서 로컬 발진기(LO)들로서 하나 이상의 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 장치는 펄스 분할 다중 액세스(PDMA), 펄스 분할 다중화(PDM), 또는 다른 타입의 펄스 변조 기술들을 이용하여 다른 디바이스들과 통신하기 위한 하나 이상의 초광대역(UWB) 채널을 설정하는데 사용될 수 있다. UWB 채널은 거의 20% 이상의 부분 대역폭(fractional bandwidth), 또는 거의 500㎒ 이상의 대역폭, 또는 둘 다를 갖는 것으로 정의될 수 있다. 부분 대역폭은 중심 주파수로 나눠진 디바이스와 관련된 특정 대역폭이다. 예를 들어, 본 개시에 따른 디바이스는 8.125㎓의 중심 주파수를 갖는 1.75㎓의 대역폭을 가질 수 있으며, 따라서 그 부분 대역폭은 1.75/8.125 또는 21.5%이다.
일부 형태들에서, 상기 장치는 헤드셋, 의료 디바이스, 마이크, 생체 인식 센서, 심장 박동 모니터, 보수계(pedometer), EKG 디바이스, 사용자 I/O 디바이스, 시계, 원격 제어, 스위치, 타이어 공기압 모니터, 엔터테인먼트 디바이스, 컴퓨터, POS(point-of-sale) 디바이스, 보청기, 셋탑박스, 셀폰, 또는 어떤 형태의 무선 시그널링 능력을 갖는 디바이스에 구현될 수도 있고 이들을 포함할 수도 있다. 어떤 형태들에서, 상기 장치는 WiFi 노드와 같은 액세스 포인트에 구현될 수도 있고 이를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 다른 네트워크(예를 들어, 인터넷과 같은 광역 통신망)에 대한 접속을 제공할 수 있다.
본 개시의 다른 형태들, 이점들 및 새로운 특징들이 첨부 도면과 관련하여 본 개시의 이어지는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 예시적인 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1b는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 예시적인 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1c는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하는 예시적인 방법의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 장치를 조정하는 예시적인 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 장치를 인에이블 및 디세이블하는 예시적인 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 예시적인 장치의 개략도를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 일부 형태들에 따른 예시적인 통신 디바이스의 블록 및 개략도를 나타낸다.
도 6a - 도 6d는 본 개시의 일부 형태들에 따른 다양한 펄스 변조 기술들의 타이밍도를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 일부 형태들에 따른 다양한 채널들을 통해 서로 통신하는 다양한 통신 디바이스들의 블록도를 나타낸다.
하기에는 본 개시의 다양한 형태가 설명된다. 본원의 교지들은 광범위한 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 개시된 임의의 특정 구조, 기능, 또는 둘 다 표본일 뿐임이 명백해야 한다. 본원의 교지들을 기초로, 당업자들은 본원에 개시된 형태가 다른 형태들과 무관하게 구현될 수 있으며 이들 형태 중 2개 이상이 다양한 방식으로 조합될 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 여기서 언급되는 임의의 수의 형태를 이용하여 장치가 구현되거나 방법이 실시될 수 있다. 또한, 여기서 언급되는 형태들 중 하나 이상에 추가로 또는 그 이외의 다른 구조, 기능, 또는 구 조와 기능을 이용하여 이러한 장치가 구현되거나 이러한 방법이 실시될 수 있다.
상기한 개념들 중 일부의 예시로서, 일부 형태들에서 본 개시에 따른 발명의 디바이스 또는 장치는 발진 회로를 생성하기 위한 제 1 회로; 제 1 회로에 제 1 전류를 공급하기 위한 제 2 회로; 및 제 1 회로에 제 2 전류를 공급하기 위한 제 3 회로를 포함하며, 제 1 및 제 2 전류는 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰진다. 다른 형태들에서, 발명의 장치는 발진 회로에 대해 처음에는 높은 전류를 생성하여 규정된 정상 상태 발진 신호의 생성을 가속하고, 발진 회로에 대해 다음으로는 더 낮은 전류를 생성하여 규정된 정상 상태 발진 신호의 생성을 유지하도록 맞춰진 단일 회로를 포함하는 VCO를 포함할 수 있다. 여기서 사용되는 "규정된"이라는 용어는 "미리 결정된", "미리 정해진", 또는 "동적으로 정의된"으로 해석될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 예시적인 장치(100)의 블록도를 나타낸다. 장치(100)는 주파수 입력에 의해 지시된 주파수를 갖는 발진 신호를 생성할 수 있다. 어떤 형태에서, 장치(100)는 전압 제어 발진기(VCO)로 구성될 수도 있고 이를 포함할 수도 있다. 장치(100)는 제 1 및 제 2 전류를 생성하여 시동 조건에서부터 규정된 정상 상태 조건에 도달하는데 있어 발진 신호를 가속하기 위한 집적 회로를 포함한다. 뒤에 더 상세히 논의하는 바와 같이, 이는 비교적 낮은 듀티 사이클 펄스 변조를 이용하여 통신 채널들을 설정하는 통신 디바이스들에 특히 유용하다. 이와 관련하여, 장치(100)는 대략 펄스의 시작에서 발진 신호의 생성을 시작하고 대략 펄스의 끝에서 발진 신호의 생성을 중 단한다.
보다 구체적으로, 장치(100)는 제 1 전류(예를 들어, 정지 바이어스(quiescent bias) 전류)를 생성하기 위한 집적 회로(IC)(102), 제 2 전류(예를 들어, 부스트 바이어스(boost bias) 전류)를 생성하기 위한 IC(104) 및 발진 신호(106)를 생성하기 위한 IC(106)를 포함한다. 이 예에서 IC들(102, 104, 106)은 개별 IC로 도시되어 있지만, 이들 중 임의의 IC는 하나 이상의 IC로 구성될 수 있는 것으로 이해해야 한다. IC(106)는 주파수 입력에 의해 지시된 주파수로 순환하는 발진 신호(예를 들어, 사인파 신호)를 생성한다. IC(102)는 시동 및 정상 상태 조건 동안 IC(106)에 제 1 전류를 제공한다. IC(104)는 시동 동안 IC(106)에 제 2 전류를 제공하여 규정된 정상 상태 조건에 도달하는데 있어 발진 신호를 가속한다. 규정된 정상 상태 조건은 발진 신호의 주파수 및/또는 진폭에 대한 안정성 요건을 특정할 수 있다.
도 1b는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 예시적인 장치(150)의 블록도를 나타낸다. 장치(150)는 이전에 논의한 장치(100)의 보다 상세한 구현일 수 있다. 특히, 장치(150)는 제 1 전류(예를 들어, 정지 바이어스 전류)를 생성하기 위한 회로(152), 제 2 전류(예를 들어, 부스트 바이어스 전류)를 생성하기 위한 회로(154), 출력 정상 상태 검출기(156), 주파수 조정 유닛(158), 발진 신호를 생성하기 위한 회로(160)("발진 회로"), 및 주변 온도 센서(162)를 포함한다. 회로(160)는 주파수 조정 유닛(158)으로부터 수신된 주파수 튜닝(tuning) 워드를 통해 튜닝할 수 있는 주파수로 순환하는 발진 신호를 생성한다.
주파수 조정 유닛(158)은 발진 신호의 주파수 또는 주파수 범위를 특정하는 주파수 입력 워드를 수신하고, 발진 회로(160)의 출력으로부터 수신된 샘플로부터 발진 신호의 실제 주파수를 측정한다. 주파수 입력 워드 및 측정된 주파수를 기초로, 주파수 조정 유닛(158)은 발진 신호의 주파수가 주파수 입력 워드에 의해 특정된 요건 내에 있도록 발진 회로(160)를 튜닝하는 주파수 튜닝 워드를 생성한다. 주파수 조정 유닛(158)은 시동시, 새로운 주파수 입력 워드 수신시, 그리고/또는 규정된 임계치를 초과하는 주변 온도의 변화 검출시 발진 신호의 주파수를 조정할 수 있다. 주파수 조정 유닛(158)은 주변 온도 센서(162)로부터 온도 정보를 수신한다.
회로(152)는 시동 및 정상 상태 조건 동안 발진 회로(160)에 제 1 전류를 제공한다. 부스트 바이어스 회로(154)는 시동 동안 발진 회로(160)에 제 2 전류를 제공하여 시동 조건에서부터 규정된 정상 상태 조건에 도달하는 발진 신호를 가속한다. 출력 정상 상태 검출기(156)가 발진 신호의 규정된 정상 상태 조건을 검출할 때 회로(154)를 디세이블(disable)하기 위해 출력 정상 상태 검출기(156)는 발진 회로(160)의 출력을 샘플링한다. 따라서 발진 신호가 규정된 정상 상태에 도달하는 시간을 줄이기 위해 발진 회로(160)의 시동 동안 회로(154)가 사용된다. 이전에 논의한 바와 같이, 규정된 정상 상태 조건은 발진 신호의 주파수 및/또는 진폭에 대한 안정성 요건을 특정할 수 있다.
도 1c는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하는 예시적인 방법(170)의 흐름도를 나타낸다. 방법(170)에 따르면, 제 1 전류(예를 들어, 정지 바이어스 전류)가 생성된다(블록(171)). 추가로, 제 2 전류(예를 들어, 부스트 바이어스 전류)가 생성된다(블록(174)). 그리고 제 1 및 제 2 전류에 응답하여 발진 신호가 생성된다(블록(176).
도 2는 본 개시의 일부 형태들에 따라 장치(150)를 조정하는 예시적인 방법(200)의 흐름도를 나타낸다. 방법(200)에 따르면, 주파수 조정 유닛(158)이 장치(150)를 포함하는 유닛(예를 들어, 통신 디바이스)의 기동(power up)을 검출한다(블록(202)). 그 다음, 주파수 조정 유닛(158)이 발진 회로(160)에 의해 생성된 발진 신호에 대한 주파수 또는 주파수 범위를 특정하는 주파수 입력 워드를 수신할 수 있다(블록(204)). 특정 애플리케이션들에서는, 뒤에 더 상세히 논의하는 바와 같이, 규정된 주파수 범위가 비교적 클 수 있다. 즉, 장치(150)의 출력 주파수는 정확한 것일 필요는 없다. 예를 들어, 특정된 주파수 범위는 규정된 중심 주파수의 1% 크기일 수 있다.
그 다음, 주파수 조정 유닛(158)은 발진기 인에이블(enable) 신호를 회로(152, 154)에 전송함으로써 주파수 조정 유닛(158)을 인에이블하여 발진 회로(160)에 제 1 및 제 2 전류를 제공한다(블록(206)). 주파수 조정 유닛(158)은 입력 주파수 튜닝 워드를 생성하여 발진 회로(160)로 하여금 초기 주파수로 순환하는 발진 신호를 생성하게 한다(블록(208)). 주파수 조정 유닛(158)은 발진 회로(160)의 샘플링된 출력으로부터 발진 신호의 주파수를 측정한다(블록(210)).
그 다음, 주파수 조정 유닛(158)은 발진 신호의 측정된 주파수가 규정된 범위 내에 있는지 여부를 결정한다(블록(212)). 주파수 조정 유닛(158)이 측정된 주 파수가 규정된 범위 이상이라고 결정하면, 주파수 조정 유닛(158)은 주파수 튜닝 워드를 감소시켜 발진 신호의 주파수를 감소시킨다(블록(214)). 한편, 주파수 조정 유닛(158)이 측정된 주파수가 규정된 범위 이하라고 결정하면, 주파수 조정 유닛(158)은 입력 주파수 튜닝 워드를 증분하여 발진 신호의 주파수를 증가시킨다(블록(216)). 동작(214 또는 216)을 수행한 후, 주파수 조정 유닛(158)은 동작들(210, 212)마다 각각 다른 주파수 측정 및 비교를 수행한다.
동작(212)에서 주파수 조정 유닛(158)이 발진 신호의 측정된 주파수가 규정된 범위 내에 있다고 결정하면, 주파수 조정 유닛(158)은 주파수 튜닝 워드를 저장한다(블록(218)). 주파수 조정 유닛(158)은 발진 신호를 디세이블하기 위해 회로(152)에 디세이블 발진기 신호를 전송하여 제 1 전류의 생성을 중단한다(블록(220)). 여기서, 출력 정상 상태 검출기(156)가 발진 신호의 규정된 주파수 정상 상태 조건을 검출한 후 회로(154)를 이미 디세이블했을 수도 있기 때문에 주파수 조정 유닛(158)은 디세이블 발진기 신호를 회로(154)에 전송할 필요가 없다.
이전에 논의한 바와 같이, 주파수 발진 회로(158)는 규정된 임계치를 초과하는 주변 온도 변화를 검출하거나 새로운 주파수 입력 워드를 수신할 때 발진 회로(160)의 주파수 조정을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 주파수 조정 유닛(158)은 주변 온도 센서(162)로부터 주변 온도 정보를 수신한다(블록(222)). 주파수 조정 유닛(158)은 현재 주변 온도가 이전 주파수 조정과 관련된 주변 온도로부터 규정된 임계치만큼 변화했는지 여부를 결정한다(블록(224)). 주파수 조정이 주변 온도의 변화가 임계치를 초과한다고 결정하면, 주파수 조정 유닛(158)은 발진 회 로(160)를 인에이블하고(블록(228)) 동작(210-220)에 의해 특정된 것과 같은 다른 조정 루틴을 수행한다.
한편, 주파수 조정 유닛(158)이 주변 온도의 변화가 임계치를 초과하지 않는다고 결정하면, 주파수 조정 유닛(158)은 새로운 주파수 입력 워드를 수신했는지 여부를 결정한다(블록(226)). 주파수 조정 유닛(158)이 새로운 주파수 입력 워드를 수신하지 않았다면, 주파수 조정 유닛(158)은 동작(222)으로 돌아가 주변 온도가 임계치 이상으로 변화했는지 여부를 결정할 수 있다. 한편, 주파수 조정 유닛(158)이 새로운 주파수 입력 워드를 수신했다면, 주파수 조정 유닛(158)은 발진 회로(160)를 다시 인에이블하고(블록(228)) 동작(210-22)에 의해 특정된 것과 같은 다른 조정 루틴을 수행한다. 주파수 조정 유닛(158)은 주변 온도 변화 및/또는 새로운 주파수 입력 워드를 사전(proactively) 검사할 수도 있고, 또는 인터럽트 동작에 의해 단지 이에 반응할 수도 있다.
도 3은 본 개시의 일부 형태들에 따라 장치(150)를 인에이블 및 디세이블하는 예시적인 방법(300)의 흐름도를 나타낸다. 방법(300)에 따르면, 장치(150)가 외부 디바이스로부터 발진기 인에이블 신호를 수신한다(블록(302)). 예를 들어, 외부 디바이스는 PDMA 또는 PDM 변조 기술들의 사용에 의해 통신 채널을 설정하는데 사용되는 펄스 변조 디바이스일 수 있다. 이와 관련하여, 장치(150)는 대략 펄스의 듀레이션 동안에만 켜진다. 따라서 펄스의 리딩 에지(leading edge)가 발진기 인에이블 신호로서 작용한다.
발진기 인에이블 신호에 응답하여, 전류 생성 회로들(152, 154)이 임의의 순 서로 또는 동시에 활성화된다(블록(304, 306)). 회로들(152, 154)의 활성화는 발진 회로(160)로 하여금 발진 신호의 생성을 시작하게 한다. 이전에 논의한 바와 같이, 회로(154)는 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간의 감소를 돕는다. 규정된 정상 상태 조건은 발진 신호의 진폭 및/또는 주파수의 안정성을 기반으로 할 수 있다. 예를 들어, 규정된 정상 상태 조건은 15%보다 많이 변화하지 않는 발진 신호의 진폭 안정성을 특정할 수 있다. 규정된 정상 상태 조건은 또한 1%보다 많이 변화하지 않는 발진 신호의 주파수 안정성을 특정할 수 있다.
출력 정상 상태 검출기(156)는 발진 회로(160)에 의해 생성된 발진 신호의 정상 상태 조건을 측정한다(블록(308)). 그 다음, 출력 정상 상태 검출기(156)는 발진 신호의 정상 상태 조건이 규정된 정상 상태 조건의 요건들을 충족하는지 여부를 결정한다(블록(310)). 발진 신호의 정상 상태 조건이 요건들을 충족하지 않는다면, 출력 정상 상태 검출기(156)는 규정된 정상 상태 조건이 충족될 때까지 동작(308, 310)의 수행을 계속한다. 출력 정상 상태 검출기(156)가 발진 신호의 정상 상태 조건이 명세(specification)를 충족한다고 결정하면, 출력 정상 상태 검출기(156)는 회로(154)를 디세이블한다(블록(312)). 이런 식으로, 회로(154)는 규정된 정상 상태 조건에 도달하는데 있어 발진 신호를 가속하기 위해서만 인에이블됨으로써 정상 상태 발진 동안 에너지를 보존한다.
그 다음, 장치(150)는 외부 디바이스로부터 발진기 디세이블 신호를 수신할 수 있다(블록(314)). 이전에 논의한 바와 같이, 외부 디바이스는 펄스의 끝에서 장치(150)를 디세이블할 수 있다. 따라서 발진기 디세이블 신호는 펄스의 트레일링 에지(trailing edge)일 수 있다. 발진기 디세이블 신호에 응답하여, 회로(152)는 비활성화된다(블록(316)). 회로(152)를 디세이블하는 한 가지 목적은 전력을 절약하는 것이다. 그러나 발진의 지속성이 회로(152)를 일찍 차단하는데 사용될 수 있으며, 이로써 훨씬 더 많은 전력을 절약할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일부 형태들에 따라 발진 신호를 생성하기 위한 예시적인 장치(400)의 개략도를 나타낸다. 장치(400)는 이전에 논의한 형태들 중 임의의 형태의 상세한 구현일 수 있다. 장치(400)는 음의 저항 생성기(418) 및 스위칭된 커패시터 뱅크(416)와 병렬 연결된 인덕터(414)를 포함하는 발진 회로(412)를 포함한다. 장치(400)는 또한 발진 회로(412)에 의해 생성된 발진 신호의 주파수를 조정하도록 맞춰진 주파수 조정 회로(410)를 포함한다. 보다 구체적으로, 주파수 조정 회로(410)는 스위칭된 커패시터 뱅크(416)의 어떤 커패시터들이 인덕터(414) 및 음의 저항 생성기(418)와 병렬 연결되는지를 선택하는 디지털 주파수 워드를 생성함으로써 발진 신호의 주파수를 제어한다. 주파수 조정 회로(410)는 튜닝 목적으로 발진 신호의 주파수를 측정하기 위해 발진 신호의 주기를 카운트하는 (도시하지 않은) 카운터를 포함할 수도 있다.
장치(400)는 또한 직류(DC) 전원(410), 제 1 제어 가능 전류 소스(404) 및 정지 DC 바이어스 회로(402)를 포함한다. 전원(409)은 제 1 제어 가능 전류 소스(404)에 전력을 공급한다. 인에이블 신호의 수신에 응답하여, 정지 DC 바이어스 회로(402)가 제 1 제어 가능 전류 소스(404)에 의해 발진 회로(412)에 인가되는 정 지 바이어스 전류를 제어한다. 정지 바이어스 전류는 발진 신호를 생성하는 발진 회로(412)의 시동 및 유지에 사용된다.
장치(400)는 또한 부스트 바이어스 회로(422), 출력 정상 상태 검출기(420), 제어 가능 증폭기(424) 및 제 2 제어 가능 전류 소스(408)를 포함한다. 전원(409)은 제 2 제어 가능 전류 소스(408)에 전력을 공급한다. 인에이블 신호의 수신에 응답하여, 부스트 바이어스 회로(422)는 제어 가능 증폭기(424) 및 제 2 제어 가능 전류 소스(408)를 통해 발진 회로(412)에 인가되는 부스트 바이어스 전류의 생성을 가능하게 한다. 이전에 논의한 바와 같이, 부스트 바이어스 회로(422)는 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간의 감소를 돕는다. 출력 정상 상태 검출기(420)는 발진 회로(412)에 연결되어 발진 신호의 정상 상태 조건을 결정한다. 출력 정상 상태 검출기(420)가 발진 신호의 진폭, 주파수 또는 진폭과 주파수 모두가 규정된 명세를 충족한다고 결정하면, 출력 정상 상태 검출기(420)는 발진 회로(412)에 더 이상 부스트 바이어스 전류가 인가되지 않도록 제어 가능 증폭기(424)를 디세이블한다.
도 5는 본 개시의 일부 형태들에 따른 로컬 발진기(LO)들로서 발진 신호에 대해 하나 이상의 장치를 사용하는 예시적인 통신 디바이스(500)의 블록도를 나타낸다. 통신 디바이스(500)는 저잡음 증폭기(LNA)(502), 믹서(504), 수신기 로컬 발진기(LO)(510), 기저대역 증폭기(506) 및 에너지 검출기(506)를 포함하는 수신기 부분을 포함한다. 통신 디바이스(500)는 또한 기저대역 증폭기(528), 믹서(526), 송신기 LO(522) 및 전력 증폭기(524)를 포함하는 송신기 부분을 포함한다. 통신 디바이스(500)는 또한 안테나(512), 및 송신중에 송신기 부분을 수신기 부분과 선택적으로 분리하기 위한 스위치(514)를 포함한다. 추가로, 통신 디바이스(500)는 기저대역 유닛(520), 채널 제어기(518) 및 펄스 변조기(516)를 포함한다. 기저대역 유닛(520)은 수신기 부분으로부터 수신된 기저대역 신호들을 처리하고, 송신기 부분에 의한 송신을 위해 기저대역 신호들을 처리한다.
펄스 변조기(516)는 펄스 분할 다중 액세스(PDMA), 펄스 분할 다중화(PDM), 또는 다른 타입의 펄스 변조를 이용하여 수신 통신 채널(예를 들어, 초광대역(UWB) 통신 채널)을 설정하기 위해 수신기 LO(510)에 연결되어 펄스들에 의해 정의되는 특정 인스턴스들에서 수신기 LO를 인에이블한다. 펄스 변조기(516)는 또한 PDMA, PDM, 또는 다른 타입의 펄스 변조를 이용하여 송신 통신 채널(예를 들어, 초광대역(UWB) 통신 채널)을 설정하기 위해 펄스들에 의해 정의되는 특정 인스턴스들에서 송신기 LO를 인에이블한다. 송신 및 수신 채널은 서로 간섭하지 않도록 직교할 수도 있지만, 동시에 설정될 수도 있다. 초광대역(UWB) 채널은 거의 20% 이상의 부분 대역폭을 갖는 채널로서 정의될 수도 있고, 거의 500㎒ 이상의 대역폭을 갖거나, 거의 20% 이상의 부분 대역폭을 가지면서 거의 500㎒ 이상의 대역폭을 갖는다. 부분 대역폭은 중심 주파수로 나눠진 디바이스와 관련된 특정 대역폭이다. 예를 들어, 이 개시에 따른 디바이스는 8.125㎓의 중심 주파수를 갖는 1.75㎓의 대역폭을 가질 수 있으며, 따라서 그 부분 대역폭은 1.75/8.125 또는 21.5%이다.
채널 제어기(518)는 뒤에 더 상세히 논의되는 펄스 변조 기술들에 의해 수신 및 송신 통신 채널을 설정하기 위해 펄스 변조기(516)에 연결된다. 채널 제어 기(518)는 스위치(514)에 연결되어, 안테나(514)를 LNA(502)에 연결하는 수신 모드로 스위치를 설정하거나 전력 증폭기(524)를 안테나(512)에 연결하는 송신 모드로 스위치를 설정한다. 통신 디바이스(500)가 IEEE 802.11 또는 802.15 관련 무선 디바이스와 같은 무선 디바이스로서 구성된다면, 안테나(504)는 다른 무선 디바이스로부터의 정보를 무선으로 송신 및 수신하기 위한 무선 매체에 대한 인터페이스로서 작용한다.
펄스 변조 기술들을 이용하여 송신기 및 수신기를 인에이블 및 디세이블하면, 통신 디바이스(500)에 대해 개선된 전력 효율이 달성될 수 있다. 예를 들어, 송신기가 송신하지 않고 수신기가 수신하지 않고 있는 시간 동안, 이들 디바이스는 저전력 또는 무전력 모드로 동작하여, 배터리에 의해 제공되는 전력과 같은 전력을 보존할 수 있다. 데이터의 송신과 관련하여, 예를 들어 주파수 대역폭을 차지하는 데이터는 시간 간격 내의 제 1 시간 주기 동안 전송되고, 여기서 제 1 시간 간격 동안 데이터가 전송되는 시기는 변동이 적어도 2개의 시간 간격과 관련되도록 변동하고, 통신 디바이스(500)의 일부 컴포넌트들의 전력 소비는 간격 내에서 적어도 제 2 시간 주기 동안 감소한다.
도 6a는 PDMA 변조의 예로서 서로 다른 펄스 반복 주파수(PRF)로 정의된 서로 다른 채널(채널 1 및 2)을 나타낸다. 구체적으로, 채널 1에 대한 펄스들은 펄스 간 지연 주기(602)에 대응하는 펄스 반복 주파수(PRF)를 갖는다. 반대로, 채널 2에 대한 펄스들은 펄스 간 지연 주기(604)에 대응하는 펄스 반복 주파수(PRF)를 갖는다. 이 기술은 두 채널 간에 비교적 낮은 펄스 충돌 확률을 갖는 의사 직교 채널들을 정의하는데 사용될 수 있다. 특히, 펄스들에 대한 낮은 듀티 사이클의 사용을 통해 낮은 펄스 충돌 확률이 달성될 수 있다. 예를 들어, 펄스 반복 주파수(PRF)들의 적절한 선택을 통해, 소정 채널에 대한 실질적으로 모든 펄스들이 임의의 다른 채널에 대한 펄스들과는 다른 시간에 전송될 수 있다. 채널 제어기(518) 및 펄스 위치 변조기(516)는 펄스 반복 주파수(PRF) 변조를 셋업하도록 구성될 수 있다.
소정 채널에 대해 정의된 펄스 반복 주파수(PRF)는 해당 채널에 의해 지원되는 데이터 레이트 또는 레이트들에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 매우 낮은 데이터 레이트들(예를 들어, 초당 수 킬로비트 또는 Kbps 정도)을 지원하는 채널은 대응하는 낮은 펄스 반복 주파수(PRF)를 이용할 수 있다. 반대로, 비교적 높은 데이터 레이트들(예를 들어, 초당 수 메가비트 또는 Mbps 정도)을 지원하는 채널은 대응하게 더 높은 펄스 반복 주파수(PRF)를 이용할 수 있다.
도 6b는 PDMA 변조의 예로서 서로 다른 펄스 위치 또는 오프셋으로 정의된 서로 다른 채널(채널 1 및 2)을 나타낸다. 채널 1에 대한 펄스들은 (예를 들어, 도시하지 않은 소정 시점에 관한) 제 1 펄스 오프셋에 따라 라인(606)으로 나타낸 것과 같은 시점에 발생한다. 반대로, 채널 2에 대한 펄스들은 제 2 펄스 오프셋에 따라 라인(608)으로 나타낸 것과 같은 시점에 발생한다. (화살표(610)로 나타낸 것과 같이) 펄스 간에 펄스 오프셋 차가 주어지면, 두 채널 간의 펄스 충돌 확률을 줄이기 위해 이 기술이 사용될 수 있다. 디바이스들 간의 타이밍 정확도(예를 들어, 상대적 클록 드리프트) 및 (예를 들어, 여기서 논의된 것과 같이) 채널들에 대 해 정의된 임의의 다른 시그널링 파라미터들에 따라, 직교 또는 의사 직교 채널들을 제공하기 위해 서로 다른 펄스 오프셋들의 사용이 이용될 수 있다. 채널 제어기(518) 및 펄스 위치 변조기(516)는 위치 또는 오프셋 변조를 셋업하도록 구성될 수 있다.
도 6c는 서로 다른 타이밍 호핑 시퀀스로 정의된 서로 다른 채널(채널 1 및 2)을 나타낸다. 예를 들어, 채널 1에 대한 펄스들(612)은 어떤 시간 호핑 시퀀스에 따른 시간에 발생할 수 있는 한편, 채널 2에 대한 펄스들(614)은 다른 시간 호핑 시퀀스에 따른 시간에 발생할 수 있다. 사용되는 특정 시퀀스들 및 디바이스들 간의 타이밍 정확도에 따라, 직교 또는 의사 직교 채널들을 제공하는데 이 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, 이웃하는 채널들로부터의 반복 펄스 충돌 가능성을 줄이기 위해 시간 호핑된 펄스 위치들은 주기적이지 않을 수도 있다. 채널 제어기(518) 및 펄스 위치 변조기(516)는 시간 호핑 변조를 셋업하도록 구성될 수 있다.
도 6d는 PDM 변조의 예로서 서로 다른 타임 슬롯으로 정의된 서로 다른 채널을 나타낸다. 채널 L1에 대한 펄스들은 특정 시간 인스턴스들에서 발생한다. 마찬가지로, 채널 L2에 대한 펄스들은 다른 시간 인스턴스들에 발생한다. 동일한 방식으로, 채널 L3에 대한 펄스는 또 다른 시간 인스턴스들에 발생한다. 일반적으로, 서로 다른 채널에 속하는 시간 인스턴스들은 일치하지 않거나 서로 직교하여 다양한 채널 사이의 간섭을 감소 또는 제거할 수 있다. 채널 제어기(518) 및 펄스 위치 변조기(516)는 PDM 변조를 셋업하도록 구성될 수 있다.
펄스 변조 방식들에 따라 채널들을 정의하기 위해 다른 기술들이 사용될 수도 있는 것으로 인식되어야 한다. 예를 들어, 채널은 서로 다른 확산 의사 난수 시퀀스, 또는 다른 어떤 적당한 파라미터나 파라미터들을 기초로 정의될 수 있다. 더욱이, 채널은 2개 이상의 파라미터의 조합을 기초로 정의될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일부 형태들에 따른 다양한 채널들을 통해 서로 통신하는 다양한 초광대역(UWB) 통신 디바이스들의 블록도를 나타낸다. 예를 들어, UWB 디바이스 1(702)은 2개의 동시 UWB 채널 1 및 2를 통해 UWB 디바이스 2(704)와 통신하고 있다. UWB 디바이스(702)는 단일 채널 3을 통해 UWB 디바이스 3(706)과 통신하고 있다. 그리고 UWB 디바이스 3(706)은 단일 채널 4를 통해 UWB 디바이스 4(708)와 통신하고 있다. 다른 구성들이 가능하다.
여기서 설명한 임의의 장치들은 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 어떤 형태들에서 장치는 전화기(예를 들어, 셀룰러폰), 개인용 데이터 보조기기("PDA"), 헤드셋(예를 들어, 헤드폰, 이어폰 등), 마이크, 의료 디바이스(예를 들어, 생체 인식 센서, 심장 박동 모니터, 보수계(pedometer), EKG 디바이스 등), 생체 인식 센서, 심장 박동 모니터, 보수계, EKG 디바이스, 사용자 I/O 디바이스, 시계, 원격 제어, 스위치, 라이트 스위치, 키보드, 마우스, 타이어 공기압 모니터, 엔터테인먼트 디바이스(예를 들어, 음악 또는 비디오 디바이스), 컴퓨터, POS(point-of-sale) 디바이스, 보청기, 셋탑박스, 또는 어떤 형태의 무선 시그널링 능력을 갖는 디바이스에 구현될 수도 있고 이들을 포함할 수도 있다. 더욱이, 이러한 장치들은 서로 다른 전력 및 데이터 요건들을 가질 수 있다. 어떤 형태들에 서, 여기서 설명된 임의의 장치는 (예를 들어, 펄스 기반 시그널링 방식 및 낮은 듀티 사이클 모드들의 사용을 통해) 저전력 애플리케이션들에 사용하기에 적합할 수도 있고, (예를 들어, 높은 대역폭 펄스들의 사용을 통해) 비교적 높은 데이터 레이트들을 포함하는 다양한 데이터 레이트들을 지원할 수도 있다. 어떤 형태들에서, 여기서 설명된 임의의 장치는 Wi-Fi 노드와 같은 액세스 포인트에 구현될 수도 있고 이를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 장치는 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 다른 네트워크(예를 들어, 인터넷과 같은 광역 통신망)에 대한 접속을 제공할 수 있다.
이러한 임의의 장치들은 무선 통신 링크를 통해 전송 또는 수신되는 신호들을 기초로 기능들을 수행하는 다양한 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 헤드셋은 여기서 설명한 임의의 형태를 포함하는 로컬 발진기에 응답하여 수신기에 의해 설정된 무선 통신 링크를 통해 수신된 신호를 기초로 오디오 출력을 제공하도록 맞춰진 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 시계는 여기서 설명한 임의의 형태를 포함하는 로컬 발진기에 응답하여 무선 통신 링크를 통해 수신기에 의해 수신된 신호를 기초로 시각적 출력을 제공하도록 맞춰진 디스플레이를 포함할 수 있다. 의료 디바이스는 여기서 설명한 임의의 형태를 포함하는 로컬 발진기에 응답하여 무선 통신 링크를 통해 송신기에 의해 전송될 적어도 감지된 신호 또는 감지된 데이터를 생성하도록 맞춰진 센서를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 형태가 상기에 설명되었다. 본원의 교지들은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 개시된 임의의 특정 구조, 기능, 또는 둘 다 표본일 뿐임이 명백해야 한다. 본원의 교지들을 기초로, 당업자는 본원에 개시된 형태가 임의의 다른 형태들과 무관하게 구현될 수 있으며 이들 형태 중 2개 이상이 다양한 방식으로 조합될 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 여기서 언급되는 임의의 수의 형태를 이용하여 장치가 구현되거나 방법이 실시될 수 있다. 또한, 여기서 언급되는 형태들 중 하나 이상에 추가로 또는 그 이외의 다른 구조, 기능, 또는 구조와 기능을 이용하여 이러한 장치가 구현되거나 이러한 방법이 실시될 수 있다. 상기한 개념들 중 일부의 예시로서, 일부 형태들에서 펄스 반복 주파수들을 기초로 동시 채널들이 설정될 수 있다. 어떤 형태들에서는, 펄스 위치 또는 오프셋들을 기초로 동시 채널들이 설정될 수 있다. 어떤 형태들에서는, 시간 호핑 시퀀스들을 기초로 동시 채널들이 설정될 수 있다. 어떤 형태들에서는, 펄스 반복 주파수들, 펄스 위치들 또는 오프셋들, 및 시간 호핑 시퀀스들을 기초로 동시 채널들이 설정될 수 있다.
당업자들은 정보 및 신호들이 다양한 다른 어떤 기술 및 방식으로도 표현될 수 있는 것으로 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 명령, 지시, 정보, 신호, 비트, 심벌 및 칩은 전압, 전류, 전자파, 자기 필드 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
당업자들은 또한 본원에 개시된 형태들과 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 프로세서, 수단, 회로 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어(예를 들어, 소스 코딩 또는 다른 어떤 기술들을 이용하여 설계될 수 있는 디지털 구현, 아날로그 구현, 또는 이 둘의 조합), (여기서는 편의상 "소프트웨어" 또는 "소프트웨어 모듈"로 지칭될 수도 있는) 명령들을 포함하는 다양한 형태의 프로그램 또는 설계 코드, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있는 것으로 인식할 것이다. 이러한 하드웨어와 소프트웨어의 호환성을 명확히 설명하기 위해, 각종 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로 및 단계들은 일반적으로 그 기능과 관련하여 상술하였다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 좌우된다. 당업자들은 설명한 기능을 특정 애플리케이션마다 다른 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정은 본 발명의 실시예들의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
본원에 개시된 형태들과 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈 및 회로는 집적 회로("IC") 내에 구현되거나 IC에 의해 수행될 수 있다. IC는 여기서 설명하는 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트, 전기 컴포넌트, 광 컴포넌트, 기계적 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있으며, IC 내에, IC 외부에, 또는 둘 다에 상주하는 코드들이나 명령들을 실행할 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 연산 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 구성으로서 구현될 수도 있다.
개시된 임의의 프로세스들에서 단계들의 어떠한 특정 순서 또는 계층 구조도 샘플 접근의 예시인 것으로 이해한다. 설계 선호도를 기초로, 프로세스들에서 단계들의 특정 순서 또는 계층 구조는 본 개시의 범위 내에 있으면서 재배열될 수도 있는 것으로 이해한다. 첨부된 방법 청구항들은 각종 단계의 엘리먼트들을 샘플 순서로 나타내며, 제시된 특정 순서 또는 계층 구조로 한정되는 것은 아니다.
본원에 개시된 형태들과 관련하여 설명한 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어에 직접, 또는 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. (예를 들어, 실행 가능 명령들 및 관련 데이터를 포함하는) 소프트웨어 모듈 및 다른 데이터는 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체와 같은 데이터 메모리에 상주할 수 있다. 샘플 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보(예를 들어, 코드)를 읽고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록, 예를 들어 (여기서는 편의상 "프로세서"로 지칭될 수 있는) 컴퓨터/프로세서와 같은 머신에 연결된다. 샘플 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 장비에 상주할 수도 있다. 대안으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 장비에 개별 컴포넌트들로서 상주할 수도 있다. 더욱이, 어떤 형태들에서는 임의의 적당한 컴퓨터 프로그램 물건이 본 개시의 형태들 중 하나 이상과 관련된 코드들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수도 있다. 어떤 형태들에서 컴퓨터 프로그램 물건은 패키지 자료들을 포함할 수도 있다.
본 발명은 다양한 형태와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 추가 변형이 가능한 것으로 이해될 것이다. 본 출원은 일반적으로 발명의 원리들을 따르며, 발명이 속하는 기술 분야 내의 공지되고 관습적인 실시 내에서 일어날 때 본 개시로부터의 이러한 이탈들을 포함하는 발명의 임의의 변형, 사용 또는 개조를 커버하는 것이다.

Claims (46)

  1. 발진(oscillating) 신호를 생성하기 위한 장치로서,
    발진 신호를 생성하기 위한 제 1 회로;
    상기 제 1 회로에 제 1 전류를 공급하기 위한 제 2 회로; 및
    상기 제 1 회로에 제 2 전류를 공급하기 위한 제 3 회로를 포함하며, 상기 제 1 전류 및 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건(steady-state condition)에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰진, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 회로는,
    탱크 회로; 및
    상기 탱크 회로에 연결된 음의 저항(negative resistance) 생성기를 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탱크 회로는,
    유도성(inductive) 디바이스; 및
    상기 유도성 디바이스와 병렬 연결된 용량성(capacitive) 디바이스를 포함하 는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 용량성 디바이스는 프로그램 가능한 스위칭된 커패시터 뱅크를 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발진 신호의 규정된 정상 상태 조건의 검출에 응답하여, 상기 제 3 회로의 상기 제 1 회로에 대한 상기 제 2 전류의 공급을 디세이블(disable)하기 위한 정상 상태 검출기를 더 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 상기 발진 신호의 진폭 안정성을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 15%보다 많이 변화하지 않는 상기 발진 신호의 진폭을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 상기 발진 신호의 주파수 안정성을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 1%보다 많이 변화하지 않는 상기 발진 신호의 주파수를 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발진 신호가 규정된 주파수 범위 내에서 순환하도록 상기 제 1 회로를 튜닝(tune)하기 위한 주파수 조정(calibration) 유닛을 더 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 규정된 주파수 범위는 규정된 중심 주파수의 1%와 같은, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 주파수 조정 유닛은 상기 장치의 기동(power up)시 상기 제 1 회로를 튜닝하도록 된, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 발진 신호에 응답하여 다른 장치와 적어도 하나의 초광대역 통신 채널을 설정하기 위한 트랜시버를 더 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    각각의 초광대역 채널은 20% 이상의 부분 대역폭(fractional bandwidth)을 갖거나, 500㎒ 이상의 대역폭을 갖거나, 또는 20% 이상의 부분 대역폭을 가지면서 500㎒ 이상의 대역폭을 갖는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  15. 발진 신호를 생성하는 방법으로서,
    제 1 전류를 생성하는 단계;
    제 2 전류를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 전류 및 제 2 전류에 응답하여 발진 신호를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 발진 신호의 생성은,
    탱크 회로; 및
    상기 탱크 회로에 연결된 음의 저항 생성기에 의해 이루어지는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 탱크 회로는,
    유도성 디바이스; 및
    상기 유도성 디바이스와 병렬 연결된 용량성 디바이스를 포함하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 용량성 디바이스는 프로그램 가능한 스위칭된 커패시터 뱅크를 포함하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 발진 신호의 규정된 정상 상태 조건의 검출에 응답하여 상기 제 2 전류의 생성을 디세이블하는 단계를 더 포함하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 상기 발진 신호의 진폭 안정성을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 15%보다 많이 변화하지 않는 상기 발진 신호의 진폭을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 상기 발진 신호의 주파수 안정성을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 1%보다 많이 변화하지 않는 상기 발진 신호의 주파수를 기초로 하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 발진 신호가 규정된 주파수 범위 내에서 순환하도록 상기 발진 신호를 조정하는 단계를 더 포함하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 규정된 주파수 범위는 규정된 중심 주파수의 1%와 같은, 발진 신호를 생성하는 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 발진 신호를 조정하는 단계는 기동의 검출, 규정된 임계치 이상의 주변 온도 변화의 검출, 또는 새로운 주파수 워드의 수신에 응답하여 수행되는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  27. 제 15 항에 있어서,
    상기 발진 신호를 이용하여 적어도 하나의 초광대역 통신 채널을 설정하는 단계를 더 포함하는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    각각의 초광대역 채널은 20% 이상의 부분 대역폭을 갖거나, 500㎒ 이상의 대역폭을 갖거나, 또는 20% 이상의 부분 대역폭을 가지면서 500㎒ 이상의 대역폭을 갖는, 발진 신호를 생성하는 방법.
  29. 발진 신호를 생성하기 위한 장치로서,
    발진 신호를 생성하기 위한 수단;
    상기 발진 신호를 생성하기 위한 수단에 제 1 전류를 공급하기 위한 수단; 및
    상기 발진 신호를 생성하기 위한 수단에 제 2 전류를 공급하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제 1 전류 및 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조 건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰진, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 발진 신호를 생성하기 위한 수단은,
    탱크 회로; 및
    상기 탱크 회로에 연결된 음의 저항 생성기를 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 탱크 회로는,
    유도성 디바이스; 및
    상기 유도성 디바이스와 병렬 연결된 용량성 디바이스를 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 용량성 디바이스는 프로그램 가능한 스위칭된 커패시터 뱅크를 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 발진 신호의 규정된 정상 상태 조건의 검출에 응답하여 상기 제 2 전류를 공급하기 위한 수단의 상기 제 2 전류의 공급을 디세이블하기 위한 수단을 더 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 상기 발진 신호의 진폭 안정성을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 15%보다 많이 변화하지 않는 상기 발진 신호의 진폭을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  36. 제 29 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 상기 발진 신호의 주파수 안정성을 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 규정된 정상 상태 조건은 1%보다 많이 변화하지 않는 상기 발진 신호의 주파수를 기초로 하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  38. 제 29 항에 있어서,
    상기 발진 신호가 규정된 주파수 범위 내에서 순환하도록 상기 발진 신호를 생성하기 위한 수단을 조정하기 위한 수단을 더 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 규정된 주파수 범위는 규정된 중심 주파수의 1%와 같은, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 조정하기 위한 수단은 상기 장치의 기동시, 규정된 임계치 이상의 주변 온도 변화의 검출, 또는 상기 발진 신호를 생성하기 위한 수단에 대한 새로운 주파수 워드의 수신시 상기 발진 신호를 생성하기 위한 수단을 조정하도록 된, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  41. 제 29 항에 있어서,
    상기 발진 신호를 이용하여 다른 장치와 적어도 하나의 초광대역 통신 채널을 설정하기 위한 수단을 더 포함하는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    각각의 초광대역 채널은 20% 이상의 부분 대역폭을 갖거나, 500㎒ 이상의 대역폭을 갖거나, 또는 20% 이상의 부분 대역폭을 가지면서 500㎒ 이상의 대역폭을 갖는, 발진 신호를 생성하기 위한 장치.
  43. 발진 신호를 생성하기 위한 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    발진 신호를 생성하고;
    상기 발진 신호의 생성을 일으키기 위해 제 1 전류를 공급하며;
    상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키기 위해 제 2 전류를 공급하도록,
    적어도 하나의 컴퓨터에 의해 실행 가능한 코드들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  44. 거리를 기반으로 동작을 수행하기 위한 헤드셋으로서,
    발진 신호를 생성하기 위한 제 1 회로;
    상기 제 1 회로에 제 1 전류를 공급하기 위한 제 2 회로;
    상기 제 1 회로에 제 2 전류를 공급하기 위한 제 3 회로 ― 상기 제 1 전류 및 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰짐 ―;
    적어도 하나의 오디오 신호를 생성하기 위한 트랜스듀서(transducer); 및
    상기 적어도 하나의 오디오 신호와 상기 발진 신호를 결합하고, 상기 결합된 신호를 전송하기 위한 송신기를 포함하는, 헤드셋.
  45. 거리를 기반으로 동작을 수행하기 위한 시계로서,
    발진 신호를 생성하기 위한 제 1 회로;
    상기 제 1 회로에 제 1 전류를 공급하기 위한 제 2 회로;
    상기 제 1 회로에 제 2 전류를 공급하기 위한 제 3 회로 ― 상기 제 1 전류 및 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰짐 ―;
    인입(incoming) 신호와 상기 발진 신호를 결합하기 위한 수신기; 및
    상기 결합된 신호를 기초로 시각적 출력을 제공하기 위한 디스플레이를 포함하는, 시계.
  46. 거리를 기반으로 동작을 수행하기 위한 의료 디바이스로서,
    발진 신호를 생성하기 위한 제 1 회로;
    상기 제 1 회로에 제 1 전류를 공급하기 위한 제 2 회로;
    상기 제 1 회로에 제 2 전류를 공급하기 위한 제 3 회로 ― 상기 제 1 전류 및 제 2 전류는 상기 발진 신호가 규정된 정상 상태 조건에 도달하기까지의 시간 듀레이션을 감소시키도록 맞춰짐 ―;
    적어도 하나의 감지된 신호를 생성하기 위한 센서; 및
    상기 적어도 하나의 감지된 신호와 상기 발진 신호를 결합하고, 상기 결합된 신호를 무선 통신 링크를 통해 전송하기 위한 송신기를 포함하는, 의료 디바이스.
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