KR20120048034A - 스위칭가능한 인덕터 네트워크 - Google Patents

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KR20120048034A
KR20120048034A KR20127008181A KR20127008181A KR20120048034A KR 20120048034 A KR20120048034 A KR 20120048034A KR 20127008181 A KR20127008181 A KR 20127008181A KR 20127008181 A KR20127008181 A KR 20127008181A KR 20120048034 A KR20120048034 A KR 20120048034A
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갈 로옹 에이. 찬
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콸콤 인코포레이티드
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    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H—ELECTRICITY
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings

Abstract

제어 신호에 응답하여 구성가능한 인덕턴스를 갖는 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 제공하기 위한 기법들이 제공된다. 스위칭가능한 인덕터 네트워크는 차동 모드 동작에서 기생 소자들의 효과들을 감소시키기 위해서 완전한 대칭적 아키텍처를 채택할 수 있다. 스위칭가능한 인덕터 네트워크는 예를 들어, 다중 모드 통신 회로 내의 전압 제어된 발진기(VCO), 또는 증폭기 또는 버퍼의 설계에서, 다중 모드 통신 회로 애플리케이션들에 특히 적합하다.

Description

스위칭가능한 인덕터 네트워크{SWITCHABLE INDUCTOR NETWORK}
본 개시는 집적 회로(IC)들에 대한 인덕터들의 설계에 관한 것이다.
최신 무선 통신 디바이스들은 몇몇의 다른 통신 프로토콜들 또는 표준들 중 하나 이상을 사용하여 다중 모드 동작 예를 들어, 다수의 무선 주파수 범위들 상에서의 신호 송신 및 수신을 종종 지원한다. 예를 들어, 단일 셀룰러 전화는 이러한 통신들에 대하여 할당되는 임의의 주파수 범위들 상에서, 셀룰러 전화통신을 위한 WCDMA, CDMA, GSM, EDGE 및 LTE 표준들의 전부 또는 이들 중 임의의 것을 사용하여 통신할 수 있다.
다중 모드 동작은 각각의 주파수 범위 내에서 동작하기 위한 회로를 최적으로 튜닝(tune)하기 위해서 각각의 주파수 범위 내의 상이한 값들 예를 들어, 각각의 주파수 범위 내의 상이한 인덕턴스 값을 갖는 회로 소자들의 사용을 요구할 수 있다. 종래의 기법들은 각각의 주파수 범위에 대하여 회로의 개별 인덕턴스들 및/또는 인스턴스들을 제공하는데 의존할 수 있다. 바람직하지 못하게, 이것은 통신 디바이스들의 다이 영역 뿐만 아니라 설계 복잡도를 증가시킬 수 있다.
통신 디바이스에서 다중 모드 동작을 지원하도록 구성가능한 인덕턴스를 갖는 인덕터를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시의 양상은 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 포함하고, 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 장치를 제공하며, 상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는, 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일; 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일; 및 제어 신호에 응답하여 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결(couple)하거나 또는 연결해제(decouple)하도록 구성되는 스위치를 포함한다.
본 개시의 다른 양상은 제어 신호에 응답하여 제 1 세그먼트를 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하는 단계를 포함하는, 스위칭가능한 인덕터 네트워크 내의 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하기 위한 방법을 제공하고, 상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는, 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일을 포함하고, 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일을 더 포함한다.
본 개시의 다른 양상은 적어도 2개의 세팅들 사이에서 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 인덕턴스를 선택하기 위한 수단을 포함하는, 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 장치를 제공한다.
본 개시의 다른 양상은 TX LO 신호 생성기, 상기 TX LO 신호 생성기에 연결된 TX PLL, 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기, 상기 TX LO 신호 생성기 및 상기 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기에 연결된 상향변환기, 상기 상향변환기의 출력에 연결된 TX 필터, 상기 TX 필터에 연결된 전력 증폭기(PA), RX LO 신호 생성기, 상기 RX LO 신호 생성기에 연결된 RX PLL, RX 필터, 상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 RX 필터에 연결된 하향변환기, 상기 RX 필터에 연결된 저 잡음 증폭기(LNA) 및 상기 PA 및 상기 LNA에 연결된 듀플렉서를 포함하는 무선 통신을 위한 디바이스를 제공하고, 상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 TX LO 신호 생성기 중 적어도 하나는 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 포함하고, 상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는, 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일; 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일; 및 제어 신호에 응답하여 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하도록 구성되는 스위치를 포함한다.
본 개시의 다른 양상은 TX LO 신호 생성기, 상기 TX LO 신호 생성기에 연결된 TX PLL, 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기, 상기 TX LO 신호 생성기 및 상기 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기에 연결된 상향변환기, 상기 상향변환기의 출력에 연결된 TX 필터, 상기 TX 필터에 연결된 전력 증폭기(PA), RX LO 신호 생성기, 상기 RX LO 신호 생성기에 연결된 RX PLL, RX 필터, 상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 RX 필터에 연결된 하향변환기, 상기 RX 필터에 연결된 저 잡음 증폭기(LNA) 및 상기 PA 및 상기 LNA에 연결된 듀플렉서를 포함하는 무선 통신을 위한 디바이스를 제공하고, 상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 TX LO 신호 생성기 중 적어도 하나는 스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)를 포함하는 LO 버퍼를 포함하고, 상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는, 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일; 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일; 및 제어 신호에 응답하여 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하도록 구성되는 스위치를 포함한다.
도 1은 선행 기술의 PLL의 간략화된 블록도를 도시한다.
도 2는 본 개시에 따른 다중 모드 회로에 대한 설계의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2a는 각각 노드들(In1 및 In2)에서 차동 전압(V+ 및 V-)을 제공하는 회로의 예시적인 실시에를 도시한다.
도 3은 도 2 및 2a의 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 물리적 배치의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 4는 2개 이상의 스위칭가능한 인덕터를 수용하는 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 5는 면적 제약된 설계 애플리케이션들에 최적화된 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 대안적 예시적인 실시예를 도시한다.
도 6은 본 개시에 따른 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 이용하는 CMOS 전압 제어 발진기(VCO)의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 6a는 스위칭가능한 인덕터 네트워크에 존재할 수 있는 다양한 기생 소자(parasitic element)들을 상세하게 도시한다.
도 7은 본 개시에 따른 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 이용하는 국부 발진기(LO) 버퍼의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 8은 본 개시에 따른 예시적인 방법을 도시한다.
도 9는 본 개시의 기법들이 구현될 수 있는 무선 통신 디바이스의 설계의 블록도를 도시한다.
첨부된 도면들과 관련하여 아래에서 설명되는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들의 설명으로서 의도되며, 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 실시예들만을 표현하는 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 "예시적인"이라는 용어는 "예, 예시, 또는 예증으로서 제공되는"을 의미하며, 반드시 다른 실시예들보다 선호되거나 유리하게 해석되는 것은 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적인 세부사항들을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시예들은 이들 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 일부 경우들에서, 잘 알려져 있는 구조들 및 디바이스들은 본 명세서에서 제시되는 예시적인 실시예들의 신규성을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해서 블록도 형태로 도시된다.
본 상세한 설명 및 청구항들에서, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "접속된" 또는 "연결된"으로서 언급될 시에, 엘리먼트는 다른 엘리먼트에 직접 접속되거나 연결될 수 있고, 또는 개재 엘리먼트들이 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이에 반해, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "직접 접속된" 또는 "직접 연결된"으로 언급될 시에 어떤 개재 엘리먼트들도 존재하지 않는다.
도 1은 2개의 다른 주파수 범위들에서 동작하기 위한 다중 모드 회로를 설계하기 위한 선행 기술의 기법을 도시한다. 도 1에서, 회로(110.1)는 제 1 주파수 범위에서 동작하도록 설계되며, 자신의 노드들(In1 및 In2)이 제 1 인덕터(L1)(120.1)에 연결되도록 도시된다. 회로(110.2)는 제 1 주파수 범위와는 다른 제 2 주파수 범위에서 동작하도록 설계되며, 자신의 노드들(In1 및 In2)이 제 2 인덕터(L2)(120.2)에 연결되도록 도시된다. 회로(110.1) 및 회로(110.2) 모두는 제어 신호(100a)에 연결되고, 제어 신호는 예를 들어, 원하는 동작 주파수 범위에 의존하여, 동작을 위해 회로(110.1) 또는 회로(110.2) 중 하나를 선택한다. 회로(110.1) 및 회로(110.2)의 출력들은 출력 노드들(Out1 및 Out2)에서 서로 연결된다.
당업자는 일부 애플리케이션에서, 회로(110.1) 및 회로(110.2)가 동일한 회로 설계들을 이용할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이러한 애플리케이션들에서, 도 1에 도시되는 바와 같은 개별 회로(110.1 및 110.2)의 제공은 바람직하지 못하게 IC 다이 영역을 증가시키며, 다중 모드 회로의 설계를 복잡하게 할 수 있다.
도 2는 본 개시에 따른 다중 모드 회로에 대한 설계의 예시적인 실시예(200)를 도시한다. 도 2에서, 회로(230)의 단일 인스턴스가 제공되고, 회로(230)의 노드들(In1 및 In2)은 스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)에 연결된다. 회로(230)의 출력은 출력 노드들(Out1 및 Out2)에서 제공된다.
스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)는 2개의 직렬 연결된 인덕터들(210.1 및 210.2)로 분리된 것으로 도 2에 도시되는 제 1 인덕터(210)를 포함한다. 스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)는 스위치(230)에 의해 연결된 2개의 직렬 연결된 인덕터들(또는 세그먼트들)(220.1 및 220.2)로 분리된 것으로 도 2에 도시되는 스위칭가능한 인덕터(220)를 더 포함한다. 제어 신호(200a)는 스위치(230)의 구성을 제어하며, 예를 들어, 노드들(In1 및 In2)에 걸쳐있는 인덕터(210)와 병렬로 나타나도록 220.1과 220.2의 직렬 결합을 인에이블(enable)하도록 스위치(230)를 단락(close)할 수 있거나, 또는 220.1 및 220.2가 디스에이블(disable)되도록 스위치(230)를 개방할 수 있다.
당업자는 스위치(230)가 단락됨으로 인한 인덕터들(210 및 220)의 병렬 결합이 일반적으로 스위치(230)가 개방되었을 시에 존재하는 단일 인덕터(210)보다 더 낮은 인덕턴스를 갖는다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 스위치(230)는 제 1 주파수 범위에서의 회로(200)에 의한 동작을 인에이블하도록 개방될 수 있고, 스위치(230)는 제 1 주파수 범위보다 더 높은 제 2 주파수 범위에서의 회로(200)에 의한 동작을 인에이블하도록 단락될 수 있다. 따라서, 제 2 주파수 범위들에서의 다중 모드 동작은 회로(200)를 사용하여 달성된다. 당업자는 3개 이상의 주파수 범위들에서의 다중 모드 동작을 인에이블하기 위해서 기재되는 기법들이 인덕터(210)와 병렬로 연결된 2개 이상의 스위칭가능한 인덕터로 용이하게 확장가능하다는 것을 인식할 것이다. 이러한 대안적 예시적인 실시예들이 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 참작된다.
도 2a는 각각 노드들(In1 및 In2)에서 차동 전압(V+ 및 V-)을 제공하는 회로(230A)의 예시적인 실시예(200A)를 도시한다. 예시적인 실시예에서, 인덕터들(210 및 220)의 물리적 배치는 노드들(In1 및 In2) 사이의 물리적 미드 포인트(mid-point)를 교차하는 축에 대하여 바람직하게는 대칭으로 형성되고, 이로써 도 2a에 도시되는 바와 같이, 스위치(230)가 단락될 시에, 예를 들어, 차동 접지가 210.1과 210.2 사이의 미드 포인트 노드(215)에 그리고 220.1과 220.2 사이의 미드 포인트 노드(225)에 존재한다. 아래에 추가적으로 설명되는 바와 같이, 노드들(215 및 225)에서의 차동 접지의 제공은 회로(200A) 내의 기생 소자들의 영향들을 유리하게 감소시킬 수 있다.
도 3은 도 2 및 2a의 스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)의 물리적 배치의 예시적인 실시예(300)를 도시한다. 도 3에서, 스위칭가능한 인덕터 네트워크(300)는 외부 코일(310) 내의 내부 코일(320)로서 물리적으로 배치되며, 입력 단자들(In1 및 In2)은 내부 코일(320) 및 외부 코일(310) 모두에 연결된다. 내부 코일(320)은 스위치(330)에 의해 미드 포인트 노드(325)에 연결된 2개의 섹션들(320.1 및 320.2)을 포함한다. 스위치(330)의 개방 및 단락에 의해, 내부 코일(320)과 연관된 인덕턴스는 도 2를 참조하여 설명되는 스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)의 기능을 구현하도록 선택적으로 디스에이블 및 인에이블될 수 있다.
당업자는 일 양상에서, 외부 코일(310) 내에 이미 존재하는 개방 영역 내에 내부 코일(320)을 제공함으로써, 도 3에 도시되는 물리적 배치가 IC 내의 인덕터 네트워크(205)를 구현하는 데에 필요한 다이 영역을 유리하게 감소시킨다는 것을 인식할 것이다.
도 3에서, 미드 포인트 노드들(315 및 325)은 외부 코일(310) 및 내부 코일(320)의 물리적 미드 포인트들에 각각 대응할 수 있다. 당업자는 In1 및 In2에서의 전압들이 차동 방식으로 변경될 시에, 이러한 미드 포인트 노드들이 스위칭가능한 인덕터 네트워크(300)의 차동 접지 노드들에 유리하게 대응한다는 것을 인식할 것이다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 내부 코일(320) 및 외부 코일(310)은 미드 포인트 노드들(315 및 325)을 통해 연장되는(run through) 축(311)에 대하여 대칭적으로 배치된다.
예시적인 실시예에서, 외부 코일(310)은 내부 코일(320)보다 더 넓은 폭을 갖도록 설계될 수 있다. 이러한 실시예에서, 내부 코일(320)은 상응하게 외부 코일(310)보다 더 낮은 인덕턴스를 가질 것이고, 이에 따라 스위치(330)가 단락될 시에 대부분의 고 주파수 전류가 내부 코일(320)을 통해 흐를 것이다.
예시적인 실시예에서, 외부 코일(310)과 내부 코일(320) 간의 분리는 충분히 클 수 있어서, 스위치(330)가 단락될 시에 외부 코일(310)과 내부 코일(320)의 결합의 전체 인덕턴스를 계산하는데 있어서 상호 결합이 무시될 수 있다. 이것은 스위칭가능한 인덕터 네트워크(300)를 통합하는 회로의 컴퓨터 시뮬레이션을 유리하게 간략화할 수 있다.
당업자는 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 배치 및 구성의 다양한 변경들이 본 개시의 범위 내에서 가능하다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 도 4는 2개 이상의 스위칭가능한 인덕터를 수용하는 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 예시적인 실시예(400)를 도시한다. 도 4에서, 2개의 내부 코일들(420 및 430)은 외부 코일(410) 내에 제공된다. 내부 코일들(420 및 430)은 대응하는 스위치들(450 및 440)에 의해 각각 선택적으로 인에이블된다. 당업자는 도시되는 바와 같이 다수의 네스팅(nest)된 코일들을 제공함으로써, 스위칭가능한 인덕터 네트워크에 대한 3개 이상의 동작 모드들이 가능하다는 것을 인식할 것이다. 이러한 대안적 예시적인 실시예들은 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 참작된다.
도 5는 면적 제약된 설계 애플리케이션들에 최적화된 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 대안적 예시적인 실시예(500)를 도시한다. 실시예(500)에서, 내부 코일(520)은 외부 코일(510) 내에 네스팅되며, 각각의 코일은 다수의 턴(turn)들을 갖는다. 예를 들어, 도 5의 540a 및 540b와 같은 포인트들에서 직접적인 전기적 접촉 없이 코일의 턴들을 오버랩하는 것은 당업자에게 잘 알려져 있는 표준 실리콘 프로세스에서 예를 들어, 상부 및 하부 금속층들을 사용하여 달성될 수 있다. 스위치(530)는 본 개시의 기법들에 따라 내부 코일(520)의 인덕턴스를 인에이블 또는 디스에이블하도록 제공될 수 있다.
특정 예시적인 실시예들에서, 외부 코일(510) 및 내부 코일(520) 모두의 금속 폭들은 이들의 배치에 필요한 영역을 최소화하도록 좁아질 수 있다. 일부의 경우들에서와 같이, 더 좁은 금속 폭은 인덕터의 더 낮은 전체 품질 인자(Q)와 관련될 수 있고, 실시예(500)는 예를 들어, 더 낮은 인덕턴스 품질 인자(Q)가 허용(tolerate)될 수 있는 특정 면적 제약된 애플리케이션들에서 채택될 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 이용하는 CMOS 전압 제어 발진기(VCO)의 예시적인 실시예(600)를 도시한다. VCO(600)는 교차 연결된 NMOS 트랜지스터 쌍(640, 642)과 노드들(A1 및 A2)에서 연결된 교차 연결된 PMOS 트랜지스터 쌍(610, 612)을 포함한다. 본 개시의 기법들을 이용하는 스위칭가능한 인덕터 네트워크(620) 및 전압 제어 커패시턴스를 갖는 버랙터(630)가 노드들(A1 및 A2)에 추가적으로 연결된다. 본 명세서에서 이전에 설명된 바와 같이, 스위칭가능한 인덕터 네트워크(620)는 제 1 인덕터(622), 및 스위치(625)에 의해 연결되는 2개의 인덕터들(624.1 및 624.2)로 분리된 스위칭가능한 인덕터(624)를 포함할 수 있다. 스위칭가능한 인덕터 네트워크(620)의 전체 인덕턴스는 본 명세서에서 이전에 설명된 원리들에 따라 스위치 트랜지스터(625)를 제어하는 제어 신호(C1)에 의해 선택가능하다.
예시적인 실시예에서, 스위칭가능한 인덕터 네트워크(620)는 도 3 및 4에 도시되는 실시예들(300 또는 400)의 물리적 배치, 또는 본 명세서에서 명시적으로 예시되지 않은 본 개시의 범위 내의 다른 물리적 배치들을 사용하여 설계될 수 있다.
도 6a는 스위칭가능한 인덕터 네트워크(620)에 존재할 수 있는 다양한 기생 소자들을 상세하게 도시한다. 도 6a에서, 제 1 인덕터(622)는 2개의 직렬 연결된 인덕터들(622.1 및 622.2)로 분리되도록 도시되고, 도 6의 스위치(625)는 NMOS 스위치(625.1)로서 구현되는 것으로 도시된다. NMOS 스위치(625.1)는 도시되는 바와 같은 게이트-소스 커패시턴스(Cgs), 게이트-드레인 커패시턴스(Cgd), 소스-벌크 커패시턴스(Csb) 및 드레인-벌크 커패시턴스(Cdb)를 포함하는 다양한 연관된 기생 커패시턴스들을 포함한다. 당업자는, 스위치(625.1)가 턴온될 시에, 스위치(625.1)의 온-저항(on-resistance)이 작다고 가정하여 기생 커패시턴스들(Cgs 및 Cgd)은 무시가능한 효과를 가질 것인 한편, 기생 커패시턴스들(Csb 및 Cdb)은 노드들(645a 및 645b)(트랜지스터(625.1)의 소스 및 드레인 노드들을 각각 표현함)이 차동 접지에 근접한 것으로 가정되기 때문에 또한 무시가능한 효과를 가질 것임을 인식할 것이다. 따라서, 스위칭가능한 인덕터 네트워크(620)의 대칭적 배치, 및 네트워크 내의 차동 접지 노드의 존재로 인하여, 회로 내의 기생 디바이스들의 부정적 효과들이 특정 경우들에서 유리하게 감소될 수 있다.
도 7은 본 개시에 따른 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 이용하는 LO 버퍼의 예시적인 실시예(700)를 도시한다. 도 7에서, 트랜지스터들(710, 712, 714, 716)은 차동 캐스코드 구성으로 배열되는데, 입력들(Buffer_in1 및 Buffer_in2)은 트랜지스터들(710, 712)과 연결되고, 스위칭가능한 인덕터 네트워크(720)는 부하(load)로서 차동 출력 노드들(B1 및 B2)에 연결된다. 본 명세서에서 이전에 설명되는 원리들에 따르면, 노드들(B1 및 B2)에서 네트워크(720)에 의해 제공되는 인덕턴스는 스위치(725)를 제어하는 제어 신호(C2)를 세팅함으로써 선택될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스위칭가능한 인덕터 네트워크(720)는 예를 들어, 도 5에 도시되는 토폴로지를 사용하여 물리적으로 배치될 수 있다.
당업자는 실시예(700)에서, 출력 노드들(B1 및 B2)이 스위치(725)에 직접 연결되지 않아, 스위치(725)의 기생 커패시턴스들이 출력 노드들(B1 및 B2)로부터 유리하게 격리된다는 것을 인식할 것이다.
도 8은 본 개시에 따른 예시적인 방법(800)을 도시한다. 방법(800)은 단지 예시를 위해서 도시되며, 본 개시의 범위를 임의의 특정 방법으로 제한하는 것으로 여겨지지 않는다는 점에 유의하여야 한다.
도 8에서, 스위칭가능한 인덕터 네트워크 내의 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하기 위한 방법이 도시되고, 스위칭가능한 인덕터 네트워크는 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일을 포함하며, 스위칭가능한 인덕터 네트워크는 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일을 더 포함한다.
단계(810)에서, 제 1 세그먼트는 제어 신호에 응답하여 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결되거나 또는 연결해제된다.
단계(820)에서, 스위칭가능한 인덕터 네트워크는 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 3 코일을 더 포함하고, 제 3 코일의 제 1 세그먼트는 제어 신호에 응답하여 제 3 코일의 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결되거나 또는 연결해제된다.
단계(830A)에서, 한 쌍의 노드들 사이의 커패시턴스는 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 주파수를 갖는 차동 전압을 생성하도록 변경된다.
단계(830B)에서, 차동 입력 전압은 한 쌍의 노드들 사이에 차동 출력 전압을 생성하도록 증폭된다.
당업자는 단계들(830A 또는 830B) 중 하나 또는 단계들(830A 또는 830B) 모두가 함께 본 개시의 예시적인 실시예들에서 단계들(810 및 820)과 결합될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
도 9는 본 개시의 기법들이 구현될 수 있는 무선 통신 디바이스(900)의 설계의 블록도를 도시한다. 도 9에 도시되는 설계에서, 무선 디바이스(900)는 트랜시버(920), 및 데이터 및 프로그램 코드들을 저장하기 위한 메모리(912)를 갖는 데이터 프로세서(910)를 포함한다. 트랜시버(920)는 양방향 통신을 지원하는 송신기(930) 및 수신기(950)를 포함한다. 일반적으로, 무선 디바이스(900)는 임의의 개수의 통신 시스템들 및 주파수 범위들에 대하여 임의의 개수의 송신기들 및 임의의 개수의 수신기들을 포함할 수 있다.
송신기 또는 수신기는 수퍼 헤테로다인 아키텍처 또는 직접 변환 아키텍처로 구현될 수 있다. 수퍼 헤테로다인 아키텍처에서, 신호는 다수의 스테이지들에서 무선 주파수(RF)와 기저대역 사이에서 주파수 변환되는데, 예를 들어, 수신기에 대하여 한 단계에서, RF로부터 중간 주파수(IF)로 주파수 변환되고, 이후 다른 단계에서, IF로부터 기저대역으로 주파수 변환된다. 직접 변환 아키텍처에서, 신호는 한 단계에서, RF와 기저대역 사이에서 주파수 변환된다. 수퍼 헤테로다인 아키텍처 및 직접 변환 아키텍처는 상이한 회로 블록들을 사용하고 그리고/또는 상이한 요건들을 가질 수 있다. 도 9에 도시되는 설계에서, 송신기(930) 및 수신기(950)는 직접 변환 아키텍처로 구현된다.
송신 경로에서, 데이터 프로세서(910)는 송신될 데이터를 프로세싱하며, I 및 Q 아날로그 출력 신호들을 송신기(930)로 제공한다. 송신기(930) 내에서, 저역통과 필터들(932a 및 932b)은 이전의 디지털-아날로그 변환에 의해 야기되는 원하지 않는 이미지들을 제거하기 위해서 I 및 Q 아날로그 출력 신호들을 각각 필터링한다. 증폭기(Amp)(934a 및 934b)는 저역통과 필터들(932a 및 932b)로부터의 신호들을 각각 증폭하여, I 및 Q 기저대역 신호들을 제공한다. 상향변환기(940)는 I 및 Q 기저대역 신호들을 송신(TX) 국부 발진(LO) 신호 생성기(970)로부터의 I 및 Q TX LO 신호들로 상향변환하여 상향변환된 신호를 제공한다. 필터(942)는 수신 주파수 범위에서 주파수 상향변환에 의해 야기되는 원하지 않는 이미지들 뿐만 아니라 잡음을 제거하기 위해서 상향변환된 신호를 필터링한다. 전력 증폭기(PA)(944)는 원하는 출력 전력 레벨을 획득하기 위해서 필터(942)로부터의 신호를 증폭하고 송신 RF 신호를 제공한다. 송신 RF 신호는 듀플렉서 또는 스위치(946)를 통해 라우팅되어, 안테나(948)를 통해 송신된다.
수신 경로에서, 안테나(948)는 기지국들에 의해 송신되는 신호들을 수신하여, 수신된 RF 신호를 제공하고, 수신된 RF 신호는 듀플렉서 또는 스위치(946)를 통해 라우팅되어, 저 잡음 증폭기(LNA)(952)로 제공된다. 수신된 RF 신호는 LNA(952)에 의해 증폭되어, 원하는 RF 입력 신호를 획득하기 위해서 필터(954)에 의해 필터링된다. 하향변환기(960)는 RF 입력 신호를 수신(RX) LO 신호 생성기(980)로부터의 I 및 Q RX LO 신호들로 하향변환하여, I 및 Q 기저대역 신호들을 제공한다. I 및 Q 기저대역 신호들은 증폭기들(962a 및 962b)에 의해 증폭되며, I 및 Q 아날로그 입력 신호들을 획득하기 위해서 저역통과 필터들(964a 및 964b)에 의해 추가적으로 필터링되며, I 및 Q 아날로그 입력 신호들은 데이터 프로세서(910)로 제공된다.
TX LO 신호 생성기(970)는 주파수 상향변환을 위해서 사용되는 I 및 Q TX LO 신호들을 생성한다. RX LO 신호 생성기(980)는 주파수 하향변환을 위해서 사용되는 I 및 Q RX LO 신호들을 생성한다. 각각의 LO 신호는 특정 기본 주파수를 갖는 주기적인 신호이다. TX PLL(972)은 데이터 프로세서(910)로부터 타이밍 정보를 수신하며, LO 신호 생성기(970)로부터 TX LO 신호들의 주파수 및/또는 위상을 조정하기 위해서 사용되는 제어 신호를 생성한다. 유사하게, RX PLL(982)은 데이터 프로세서(910)로부터 타이밍 정보를 수신하며, LO 신호 생성기(980)로부터 RX LO 신호들의 주파수 및/또는 위상을 조정하기 위해서 사용되는 제어 신호를 생성한다. 실시예에서, 후속하는 부하로부터의 VCO 출력을 버퍼링하기 위해서 TX LO 신호 생성기(970) 또는 RX LO 신호 생성기(980)의 출력에 LO 버퍼(미도시됨)가 제공될 수 있다.
당업자는 본 개시의 스위칭가능한 인덕터 기법들이 상기 설명되는 트랜시버(920)의 다양한 부분들의 설계에 용이하게 적용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, TX LO 신호 생성기(970) 또는 RX LO 신호 생성기(980)에서 사용되는 VCO는 LC 탱크 내의 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 결합하여, TX LO 신호 생성기(970) 또는 RX LO 신호 생성기(980)에 대한 LO 버퍼는 부하로서 스위칭가능한 인덕터를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 결합하여, 트랜시버(920)의 다른 회로 블록들은 본 개시에 따른 스위칭가능한 인덕터를 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 실시예들은 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 참작된다.
도 9는 예시적인 수신기 설계를 도시한다. 일반적으로, 송신기 및 수신기에서의 신호들의 조정(conditioning)은 증폭기, 필터, 상향변환기, 하향변환기 등의 하나 이상의 단계들에 의해 수행될 수 있다. 이 회로 블록들은 도 9에 도시되는 구성과는 상이하게 배치될 수 있다. 또한, 도 9에 도시되지 않은 다른 회로 블록들은 또한 송신기 및 수신기에서 신호들을 조정하기 위해서 사용될 수 있다. 또한, 도 9의 일부 회로 블록들이 생략될 수 있다. 수신기(920)의 전부 또는 일부가 하나 이상의 아날로그 집적 회로(IC)들, RF IC(RFIC)들, 혼합된 신호 IC들 등 상에서 구현될 수 있다.
당업자들은 정보 및 신호들이 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 사용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명의 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장 또는 자기 입자들, 광 필드들 또는 광입자들 또는 이들의 임의의 결합으로 표현될 수 있다.
당업자들은 본 명세서에 기재되는 예시적인 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 이들의 결합들로서 구현될 수 있다는 것을 추가적으로 인식할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명백하게 예시하기 위해서, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 일반적으로 그들의 기능에 관하여 상기에서 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지는 전체 시스템 상에 부과되는 특정 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다. 당업자들은 각각의 특정 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정들은 본 발명의 예시적인 실시예들의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에 기재되는 예시적인 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 결합으로 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 결합 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로 구현될 수 있다.
본 명세서에 기재되는 예시적인 실시예들과 관련하여 설명된 알고리즘 또는 방법의 단계들은 직접 하드웨어로 구현되거나, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이 둘의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(ROM), 전기적 프로그램가능한 ROM(EPROM), 전기적 삭제가능한 프로그램가능한 ROM(EEPROM), 레지스터들, 하드디스크, 이동식(removable) 디스크, CD-ROM, 또는 당해 기술에서 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 연결되어, 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고, 그리고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있게 한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말에 상주할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에 이산적인 컴포넌트들로서 상주할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 설계들에서, 설명되는 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들 임의의 결합을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나, 또는 이들을 통해 송신될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체, 및 하나의 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 전달 또는 저장하기 위해서 사용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속수단은 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어(twisted pair), 디지털 가입자 회선(DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 사용하여 송신되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 이러한 매체의 정의 내에 포함된다. 본 명세서에서 사용되는 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(disc)(CD), 레이저 디스크(disc), 광 디스크(disc), 디지털 다목적 디스크(disc)(DVD), 플로피 디스크(disk), 및 블루-레이 디스크(disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생하고, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저들을 통해 광학적으로 재생한다. 상기 결합들 역시 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
기재된 예시적인 실시예들에 대한 이전 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 제작하거나 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 예시적인 실시예들에 대한 다양한 변경들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 예시적인 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예들로 제한되도록 의도된 것이 아니라, 본 명세서에 기재된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 가장 넓은 범위를 따르게 의도될 것이다.

Claims (21)

  1. 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 장치로서,
    스위칭가능한 인덕터 네트워크를 포함하고,
    상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는,
    상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일;
    상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일; 및
    제어 신호에 응답하여 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결(couple)하거나 또는 연결해제(decouple)하도록 구성되는 스위치를 포함하는,
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일은 외부 코일이고,
    상기 제 2 코일은 내부 코일이며,
    상기 내부 코일은 상기 외부 코일 내에 전체적으로 네스팅(nest)되는,
    장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 코일은 상기 외부 코일의 폭보다 적거나 또는 동일한 폭을 갖는,
    장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는,
    상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 3 코일; 및
    제어 신호에 응답하여 상기 제 3 코일의 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 3 코일의 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하도록 구성되는 제 2 스위치를 더 포함하는,
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일은 다수의 턴(turn)들을 갖고,
    상기 제 2 코일은 다수의 턴들을 갖는,
    장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    적어도 하나의 턴은 직접적인 전기적 접촉 없이 다른 턴을 오버랩하는,
    장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 턴은 상부 금속층으로부터 형성되고,
    상기 다른 턴은 하부 금속층으로부터 형성되는,
    장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일 각각은 축에 대하여 대칭적이고,
    상기 한 쌍의 노드들은 추가적으로 상기 축에 대하여 대칭적으로 위치되는,
    장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치는 트랜지스터를 포함하고,
    상기 트랜지스터의 드레인 및 소스는 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 연결하는,
    장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크를 포함하는 전압 제어 발진기를 더 포함하는,
    장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    증폭기를 더 포함하고,
    상기 증폭기의 외부 노드들은 상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 상기 한 쌍의 노드들에 연결되는,
    장치.
  12. 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일을 포함하고, 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일을 더 포함하는 스위칭가능한 인덕터 네트워크 내의 상기 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하기 위한 방법으로서,
    제어 신호에 응답하여 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하는 단계를 포함하는,
    방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 코일은 외부 코일이고,
    상기 제 2 코일은 내부 코일이며,
    상기 내부 코일은 상기 외부 코일 내에 전체적으로 네스팅(nest)되는,
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는, 상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 3 코일을 더 포함하고,
    상기 방법은,
    제어 신호에 응답하여 상기 제 3 코일의 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 3 코일의 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 주파수를 갖는 차동 전압을 생성하기 위해서 상기 한 쌍의 노드들 사이의 커패시턴스를 변경하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 노드들 사이에 차동 출력 전압을 생성하기 위해서 차동 입력 전압을 증폭시키는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  17. 한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 장치로서,
    적어도 2개의 세팅들 사이에서 스위칭가능한 인덕터 네트워크의 인덕턴스를 선택하기 위한 수단을 포함하는,
    한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 선택하기 위한 수단에 연결된 차동 전압을 증폭시키기 위한 수단을 더 포함하는,
    한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 노드들 사이에 제어된 주파수를 갖는 차동 전압을 생성하기 위한 수단을 더 포함하는,
    한 쌍의 노드들 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 장치.
  20. 무선 통신을 위한 디바이스로서,
    TX LO 신호 생성기, 상기 TX LO 신호 생성기에 연결된 TX PLL, 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기, 상기 TX LO 신호 생성기 및 상기 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기에 연결된 상향변환기, 상기 상향변환기의 출력에 연결된 TX 필터, 상기 TX 필터에 연결된 전력 증폭기(PA), RX LO 신호 생성기, 상기 RX LO 신호 생성기에 연결된 RX PLL, RX 필터, 상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 RX 필터에 연결된 하향변환기, 상기 RX 필터에 연결된 저 잡음 증폭기(LNA) 및 상기 PA 및 상기 LNA에 연결된 듀플렉서를 포함하고,
    상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 TX LO 신호 생성기 중 적어도 하나는 한 쌍의 노드들(In1, In2) 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)를 포함하고,
    상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는,
    상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일;
    상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일; 및
    제어 신호에 응답하여 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하도록 구성되는 스위치를 포함하는,
    무선 통신을 위한 디바이스.
  21. 무선 통신을 위한 디바이스로서,
    TX LO 신호 생성기, 상기 TX LO 신호 생성기에 연결된 TX PLL, 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기, 상기 TX LO 신호 생성기 및 상기 적어도 하나의 기저대역 TX 증폭기에 연결된 상향변환기, 상기 상향변환기의 출력에 연결된 TX 필터, 상기 TX 필터에 연결된 전력 증폭기(PA), RX LO 신호 생성기, 상기 RX LO 신호 생성기에 연결된 RX PLL, RX 필터, 상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 RX 필터에 연결된 하향변환기, 상기 RX 필터에 연결된 저 잡음 증폭기(LNA) 및 상기 PA 및 상기 LNA에 연결된 듀플렉서를 포함하고,
    상기 RX LO 신호 생성기 및 상기 TX LO 신호 생성기 중 적어도 하나는 한 쌍의 노드들(In1, In2) 사이에 선택가능한 인덕턴스를 제공하는 스위칭가능한 인덕터 네트워크(205)를 포함하는 LO 버퍼를 포함하고,
    상기 스위칭가능한 인덕터 네트워크는,
    상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 갖는 제 1 코일;
    상기 한 쌍의 노드들에 연결된 단자들을 가지며, 적어도 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 포함하는 제 2 코일; 및
    제어 신호에 응답하여 상기 제 1 세그먼트를 상기 제 2 세그먼트에 선택적으로 연결하거나 또는 연결해제하도록 구성되는 스위치를 포함하는,
    무선 통신을 위한 디바이스.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102397695B1 (ko) * 2021-03-12 2022-05-13 강원대학교산학협력단 스위칭 가능한 차동 인덕터 및 이의 동작 방법 및 이를 포함하는 장치들

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963674B2 (en) * 2010-12-20 2015-02-24 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Tunable inductor
CN102332913A (zh) * 2011-07-08 2012-01-25 美芯集成电路(深圳)有限公司 一种使用锁相环技术实现的40/49MHz监护系统
US8519814B2 (en) * 2011-09-30 2013-08-27 Intel Corporation Switchable transformer with embedded switches inside the windings
KR101196842B1 (ko) * 2011-11-08 2012-11-01 숭실대학교산학협력단 나선형 인덕터를 이용한 ｌｃ 회로의 제어 장치
US8742859B2 (en) 2011-12-06 2014-06-03 Qualcomm Incorporated Tunable inductor circuit
US8768270B2 (en) * 2012-06-12 2014-07-01 Broadcom Corporation High linearity TX/RX switch
JP5590085B2 (ja) * 2012-09-20 2014-09-17 株式会社豊田自動織機 平面コイルの中間体および平面コイルの製造方法
CN102931918B (zh) * 2012-11-02 2014-10-15 长沙景嘉微电子股份有限公司 一种频段可编程lc_dco电路结构
KR102008808B1 (ko) * 2012-12-13 2019-10-21 엘지이노텍 주식회사 무선전력 수신장치 및 그의 제어 방법
TWI466143B (zh) * 2013-01-25 2014-12-21 Univ Nat Chunghsing 可變電感結構、製程及耦合方法
ES2638962T3 (es) 2013-10-16 2017-10-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Disposición de inductores sintonizables, transceptor, método y programa informático
EP2863428B1 (en) * 2013-10-16 2017-05-17 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Tunable inductor arrangement, transceiver, method and computer program
TWI627646B (zh) * 2015-03-02 2018-06-21 瑞昱半導體股份有限公司 適用於振盪器之變壓器與其方法
CN106298190B (zh) * 2015-05-25 2019-03-15 瑞昱半导体股份有限公司 电感装置
US9685907B2 (en) 2015-06-30 2017-06-20 Texas Instruments Incorporated Variable gain power amplifiers
US9698727B1 (en) 2015-12-10 2017-07-04 Qualcomm Incorporated Coupled inductor-based resonator
KR101818170B1 (ko) * 2016-03-17 2018-01-12 주식회사 모다이노칩 코일 패턴 및 그 형성 방법, 이를 구비하는 칩 소자
KR20170112522A (ko) 2016-03-31 2017-10-12 주식회사 모다이노칩 코일 패턴 및 그 형성 방법, 이를 구비하는 칩 소자
US10187031B2 (en) * 2016-05-10 2019-01-22 Qualcomm Incorporated Tunable matching network
EP3285383A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-21 ABB Technology Oy Current conductor structure with frequency-dependent resistance
US11769949B2 (en) 2016-08-29 2023-09-26 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11764749B2 (en) 2016-08-29 2023-09-19 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11764473B2 (en) 2016-08-29 2023-09-19 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11749893B2 (en) 2016-08-29 2023-09-05 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for antenna impedance-matching and associated methods
US11894622B2 (en) 2016-08-29 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Antenna structure with double-slotted loop and associated methods
US11223240B2 (en) * 2016-12-15 2022-01-11 General Electric Company Charging pad and a method for charging one or more receiver devices
CN107425812B (zh) * 2017-03-09 2020-10-16 中国科学院微电子研究所 一种基于双模电感的毫米波压控振荡器
CN110495068A (zh) * 2017-04-14 2019-11-22 通用电气公司 无线电力收发设备及其相关方法
US10381981B2 (en) * 2017-09-15 2019-08-13 Qualcomm Incorporated Degeneration for a wideband voltage-controlled oscillator
US10447204B2 (en) 2017-09-15 2019-10-15 Qualcomm Incorporated Switchable inductor network for wideband circuits
US10680552B2 (en) * 2017-09-29 2020-06-09 Intel IP Corporation On-chip oscillators including shared inductor
US11916514B2 (en) 2017-11-27 2024-02-27 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band wideband balun and associated methods
US11894621B2 (en) 2017-12-18 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band balun with improved performance and associated methods
US11894826B2 (en) 2017-12-18 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band balun and associated methods
US11750167B2 (en) 2017-11-27 2023-09-05 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for radio-frequency matching networks and associated methods
CN108231735B (zh) * 2017-12-21 2020-01-14 南京中感微电子有限公司 压控振荡器
KR101898112B1 (ko) * 2018-01-22 2018-09-12 주식회사 모다이노칩 코일 패턴 및 그 형성 방법, 이를 구비하는 칩 소자
US10862424B2 (en) * 2018-02-07 2020-12-08 Mediatek Inc. Parallel-based switching inductor device
WO2019190553A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Intel Corporation Oscillator frequency range extension using switched inductor
US11195655B2 (en) 2018-10-24 2021-12-07 Analog Devices International Unlimited Company Segmented winding techniques for a coupled inductor circuit
CN110098807A (zh) * 2019-02-28 2019-08-06 厦门优迅高速芯片有限公司 一种跨阻放大电路的差分电路
US11901399B2 (en) 2019-09-11 2024-02-13 Realtek Semiconductor Corporation Enhanced sensing coil for semiconductor device
TWI722952B (zh) * 2019-09-11 2021-03-21 瑞昱半導體股份有限公司 電感裝置
US11869700B2 (en) 2019-09-11 2024-01-09 Realtek Semiconductor Corporation Inductor device
TWI695581B (zh) 2019-11-28 2020-06-01 財團法人工業技術研究院 切換式相移器
US11430600B2 (en) 2020-04-17 2022-08-30 Analog Devices International Unlimited Company Segmented winding center-tap techniques for a coupled inductor circuit
US11574766B2 (en) 2020-04-17 2023-02-07 Analog Devices International Unlimited Company Techniques for a coupled inductor circuit
TWI788949B (zh) * 2021-08-10 2023-01-01 瑞昱半導體股份有限公司 電感裝置
US11862872B2 (en) 2021-09-30 2024-01-02 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for antenna optimization and associated methods

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3318086B2 (ja) 1993-11-17 2002-08-26 新潟精密株式会社 インダクタンス可変素子
JP3563113B2 (ja) 1994-07-29 2004-09-08 新潟精密株式会社 インダクタンス可変素子
US7126450B2 (en) * 1999-06-21 2006-10-24 Access Business Group International Llc Inductively powered apparatus
JP3267276B2 (ja) 1999-08-25 2002-03-18 株式会社村田製作所 可変インダクタンス素子
US6624484B2 (en) * 2001-07-31 2003-09-23 Nokia Corporation IGFET and tuning circuit
US6717502B2 (en) * 2001-11-05 2004-04-06 Atheros Communications, Inc. Integrated balun and transformer structures
JP2003229718A (ja) * 2002-02-01 2003-08-15 Nec Electronics Corp 電圧制御発振器
US6707367B2 (en) * 2002-07-23 2004-03-16 Broadcom, Corp. On-chip multiple tap transformer and inductor
JP4458754B2 (ja) * 2003-03-04 2010-04-28 株式会社ルネサステクノロジ Ｌ負荷差動回路
JP2005057270A (ja) 2003-08-01 2005-03-03 Stmicroelectronics Sa 切換え可能なインダクタンス
US7460001B2 (en) * 2003-09-25 2008-12-02 Qualcomm Incorporated Variable inductor for integrated circuit and printed circuit board
US7091784B1 (en) * 2004-03-03 2006-08-15 Atheros Communications, Inc. Tunable circuit including a switchable inductor
US7292102B2 (en) * 2004-09-10 2007-11-06 Broadcom Corporation Gain control scheme independent of process, voltage and temperature
US7598838B2 (en) * 2005-03-04 2009-10-06 Seiko Epson Corporation Variable inductor technique
US8229366B2 (en) * 2005-04-08 2012-07-24 Qualcomm, Incorporated Tunable duplexer with common node notch filter
US7526256B2 (en) * 2005-05-25 2009-04-28 Broadcom Corporation Transformer-based multi-band RF front-end architecture
JP2007005498A (ja) 2005-06-22 2007-01-11 Ricoh Co Ltd 可変インダクタおよびその製造方法
FI20055402A0 (fi) * 2005-07-11 2005-07-11 Nokia Corp Induktorilaite monikaistaista radiotaajuista toimintaa varten
KR100794796B1 (ko) 2005-09-08 2008-01-15 삼성전자주식회사 가변 인덕터
US7587224B2 (en) * 2005-12-21 2009-09-08 Broadcom Corporation Reconfigurable topology for receiver front ends
US7463205B2 (en) * 2005-12-22 2008-12-09 Microsoft Corporation Dipole antenna for a watchband
US7787830B2 (en) * 2006-05-30 2010-08-31 Jennic Limited Transceiver and method of operating an electrical circuit
US8044756B2 (en) * 2006-07-07 2011-10-25 St-Ericsson Sa Programmable inductor
TWI315580B (en) * 2006-09-11 2009-10-01 Via Tech Inc Symmetrical inductor
KR20090076520A (ko) * 2008-01-09 2009-07-13 삼성전자주식회사 가변 인덕터 및 광대역 전압 제어 발진기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102397695B1 (ko) * 2021-03-12 2022-05-13 강원대학교산학협력단 스위칭 가능한 차동 인덕터 및 이의 동작 방법 및 이를 포함하는 장치들

Also Published As

Publication number Publication date
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