TW200939620A - System and method of using residual voltage from a prior operation to establish a bias voltage for a subsequent operation - Google Patents

Description

200939620 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體係關於通信系統，且更特定言之係關於針 對低工作循環應用改良接收器之功率效率的系統及方法。 【先前技術】

❹ 操作於有限電源（諸如，電池）上之通信設備通常使用在 消耗相對較小量功率的同時提供預期功能性之技術。風行 度增加的一種技術係關於使用脈衝調變技術來接收信號。 此技術大體涉及使用低卫作循環脈衝來接收f訊及在未接 收脈衝的時間期間以低功率模式操作。因&，在此等設備 中力率效率通常優於連續操作接收器之通信設備。 f此’此類型之接收技術係有效的，應迅速賦能形成接 收益之a備中的-或多者且使其達到充分操作狀態以使得 ”可有效地處理傳人之低卫作循環脈衝。此將允許接收器 保持較低功率消耗模式持續較長時間週期，且在需要處理 傳入脈衝時處於較高功率消耗模式。另外，應利用在一或 多個接收設備已處理脈衝之後剩下的任何剩餘電位能量以 更好地改良接收器之功率效率。 【發明内容】 。本揭示案之—態樣係關於一種裝置，其包含：一放大 其包括具有搞接在i之輸人及純在—起之輸出的 第-互補設備及第二互補設備；及一賦能電路，其定位在 該等互補設備之輸人與輸出之間，其中該賦能電路經調適 以在賦能放大器時使得該等互補設備傳導大體相同之電 130S53.doc 200939620 流。在另一態樣中，賦能電路經進一步調適以在去能放大 器時在互補設備之輸入或輸出處建立指定之電壓。一態樣 可包含一請求項之至少一要素。 在另一態樣中，賦能電路經調適以回應於一用於賦能及 去能放大器之控制信號。賦能電路可進一步經組態以在指 定之時間常數内賦能放大器。另外，賦能電路可經調適以 向互補設備之輸入中添加或自互補設備之輸入移除電荷從 而使彳于互補设備傳導大體相同之電流。互補設備可包含p 通道場效電晶體（FET)及η通道FET。可使用該裝置作為經 調適以放大一輸入信號之接收器的部分，該輸入信號具有 一約為20%或20%以上之部分頻譜、一約為5〇〇 ΜΗζ或5〇〇 MHz以上之頻譜，或一約為2〇%或2〇%以上之部分頻譜及 一約為500 MHz或500 MHz以上之頻譜。 在又態樣中，本揭示案係關於一種用於產生或設定用 於一或多個組件之偏壓電壓的裝置。詳言之，該裝置包含 第一電容元件及第二電容元件以及一控制器，該控制器經 調適以基於該第—電容元件上之一第一電壓將該第二電容 兀件調諧至一電容，且使該經調諧之第二電容元件與該第 一電容元件耦接以在該第一電容元件上建立一偏壓電壓。 控制器可經進一步調適以將第一電壓源耦接至第一電容元 件。控制器經進一步調適以回應於第—時序信號將第一電 壓源耦接至第一電容元件，且經調適以回應於第二時序信 號將經調諧之第二電容元件耦接至第—電容元件。 當結合附圖考慮時，本揭示案之其他態樣、優勢及新顆 130853.doc 200939620 特徵將自#本揭#案之以下詳細描述而變得顯而易見。 【實施方式】 Ο ❹ 下文描述本揭示案之各種態樣。應顯而易見，可以廣泛 多種形式來具體化本文中之教示且本文中所揭示之任何特 定結構、功能或兩者僅為代表性的。基於本文中之教_ ’ 熟習此項技術者應瞭解’本文中所揭示之態樣可獨立：任 何其他態樣而實施且此等態樣中之兩者或兩者以上可以各 種方式來組合。舉例而言，使用本文中所閣述之任何數目 的態樣，可實施-裝置或可實踐一方法。另外，使用除本 文中所闊述之態樣中之-或多者外的其他結構、功能二或 結構及功能性或與之不同之其他結構、功能性或結構及功 能性，可實施該裝置或可實踐該方法。 如以上概念中之-些的實例，在—些態樣中，本揭示案 係關於-種針對低卫作循環應用改良接收器之功率效率的 系統及方法。在-態樣中’接收器包括—低雜訊放大器 (LNA)，其能夠以相對迅速之方式經賦能以放大傳入之資 料脈衝，且接著被去能謂LN錢定為低功㈣耗模式。 詳言之’ LNA包括-對互補設備’及—經調適以迅速使得 互補設備傳導大體相同之電流的賦能電路。在另一熊樣 中，提供-偏壓電壓產生裝置，其使用來自先前操狀剩 餘電壓來建立LNA之當前偏壓電壓。詳言之，裝置包括一 控制器’㈣制器經調適以基於剩餘電壓將可調整電容器 調4至電合，且將電容器耦接在一起以形成⑶A之偏壓 電壓。 130853.doc 200939620 圖1說明根據本揭示案之一態樣的用於低工作循環應用 之例示性接收器100的方塊圖。概述而言，接收器100包括 一用於低雜訊放大器（LNA)之賦能電路，其經組態從而以 相對快速之方式賦能LNA以使得LNA能夠放大傳入脈衝， 且以相對快速之方式去能LNA以使得可再次將LNA置於低 功率消耗模式。另外，接收器1 〇〇包括一偏壓電壓設定電 路，該電路利用LNA之先前操作剩下的剩餘電荷或電壓來 建立用於LNA之後續操作的偏壓電壓。此等特徵有助於改 ® 良接收器100之功率效率。 詳言之，接收器100包含一時序產生器102、一偏壓電壓 設定電路104及一包括用於LNA之賦能電路的LNA 106。 LNA 106接收並放大一輸入信號以產生一輸出信號。可將 輸入信號組態為一或多個低工作循環脈衝。LNA 1 06之内 部包括一賦能電路，該賦能電路經組態從而以相對快速之 方式賦能LNA以使得LNA能夠放大輸入信號脈衝，且以相 對快速之方式去能LNA以使得可將LNA置於低功率消耗模 式。大體而言，賦能電路可為啟動一諸如LNA之設備以使 該設備能夠處理輸入信號的任何電路。 ' 偏壓電壓設定電路1 04經組態以藉由利用自LNA 1 06之先 - 前操作留下的儲存在外部電容器C中之剩餘電壓或電荷來 設立LNA 1 06之偏壓電壓Vdd_Lna。如如下更詳細論述， 時序產生器102藉由使用各別偏壓電壓賦能及LNA ENABLE信號來協調對偏壓電壓Vdd—Lna之設立與對LNA 106之賦能及去能。 130853.doc -10- 200939620 圖2說明根據本揭示案之另一態樣的由例示性接收器1 〇〇 產生及/或處理之例示性信號的時序圖。根據該時序圖， 時序產生器102首先確定偏壓電壓賦能信號以使得偏壓電 壓設定電路104設立LNA 106之偏壓電壓Vdd_Lna。若LNA 106先前未經操作，則外部電容器C上可能無剩餘電壓。因 此，偏壓電壓設定電路104自零（0)伏設立LNA偏壓電壓 Vdd_Lna。在已建立偏壓電壓Vdd_Lna之後，可在確定 LNA ENABLE信號之前否定偏壓電壓賦能信號。然而，應 〇 理解，如稍後更詳細論述，可繼續經由LNA 1 06之接收窗 來確定偏壓電壓賦能信號。 在設立LNA偏壓電壓Vdd_Lna後，時序產生器102確定 LNA ENABLE信號從而以相對快速之方式賦能LNA 106以 便適當地放大傳入之信號脈衝。時序產生器102繼續確定 LNA ENABLE信號持續足夠時間以形成將接收輸入信號脈 衝之接收窗或時間間隔。如此實例中所示，在第一接收窗 中相對較早地接收到輸入信號脈衝，此可以特定方式被解 譯，諸如邏輯高。在該接收窗之後，時序產生器102停止 確定偏壓電壓賦能及LNA ENABLE信號以去能LNA 106且 " 將其置於低功率消耗模式。以此方式，藉由在預計無輸入 信號時以相對低功率模式操作LNA 1 06且在預計有輸入信 號時以相對高功率模式操作LNA而以功率有效方式操作接 收器100。 當下一接收循環開始時，時序產生器102再次確定偏壓 電壓賦能信號以使得偏壓電壓設定電路104設立LNA偏壓 130853.doc -11 - 200939620 電壓Vdd—Lna。由於在此實例中，LNA 1 〇6已被操作，故 在外部電容器c上可能存在一些剩餘電壓，電屋 104使用剩餘電壓來設立用於LNA 106之後續操作的匕1^八偏 壓電壓Vdd_Lna。再次，以此方式，接收器1〇〇藉由利用可 能在先前操作中留下之剩餘電位能量來向LNA 1 〇6供應功 率而以功率有效方式操作。根據先前接收循環，時序產生 器102接著確定LNA ENABLE信號從而以相對快速之方式 賦能LNA 106以適當地放大傳入信號脈衝。在此實例中， ® 在第二接收窗中相對較遲地接收到輸入信號脈衝，此可以 另一特定方式被解譯，諸如邏輯低。 圖3說明根據本發明之另一態樣的包括例示性賦能電路 之例示性低雜訊放大器（LNA)300的示意圖。LNA 300可為 先前論述之LNA 106的一實例。詳言之，LNA 300包含一 對p通道場效電晶體（FET)Ml及M2、一對η通道FET M3及 Μ4及一對電阻器R1及R2。ρ通道FET Ml及M2之源極經調 適以接收偏壓電壓Vdd Lna。FET Ml及M4之閘極經調適 ❹ 以接收先前論述之LNA ENABLE信號。 FET M2及M3之閘極經調適以接收輸入信號。在FET M3 及M2之汲極處產生輸出信號。FET Ml之汲極電耦接至輸 入信號端子（及FET M2及M3之閘極）。電阻器R1電耦接於 FET M4之源極與輸入信號端子（FET M2及M3之閘極）之 間。電阻器R2電耦接於FET M4之汲極與輸出信號端子 (FET M2及M3之汲極）之間。FET M3之源極電耦接至Vss電 位，其可為接地電位或比Vdd_Lna更負之電位。 130853.doc •12- 200939620 在操作中，當LNA ENABLE信號處於低邏輯位準時， LNA 300處於低功率消耗模式。FET Ml之閘極上的低邏輯 位準使得FET Ml接通。此使得將電壓Vdd_LNA施加至FET M2及M3之閘極。此又使FET M2切斷且使FET M3接通。 另外，施加至FET M4之閘極的LNA ENABLE信號之低邏 輯位準使得切斷FET M4。因此，在低功率消耗模式中， • 歸因於接通FETM3且切斷FETM2，LNA 3 00之輸出信號 端子為大約Vss電位。歸因於接通FET Ml，輸入信號端子 ❹ 處於大體Vdd_Lna電位，且歸因於切斷FET M4而與輸出信 號端子大體隔離。 當LNA ENABLE信號自低邏輯位準轉變為高邏輯位準 時，切斷FET Ml且接通FET M4。由於在LNA ENABLE信 號轉變為高邏輯位準之前，輸入信號端子上之電壓為大體 Vdd—Lna且FET M3被接通，故接通FET M4使得電荷經由 電阻器Rl、FET M4之源極及汲極、電阻器R2，及FET M3 之源極及汲極自輸入信號端子流至V s s。此使得輸入信號 ❹ 端子上之電壓下降，因此使FET M2傳導更多電流且FET M3傳導更少電流。 ' 輸入信號端子上之電壓下降，直至其在FET M2與M3傳 導之電流方面達到大體平衡為止。在平衡時，輸入信號端

子（例如，FET M2及M3之閘極）處之電壓大約為 Vdd—Lna/2。當此發生時，FET M2與M3兩者在大體相同之 線性區域中偏壓，且FET M2及M3以互補之推挽式設備的 形式操作以放大輸入信號從而產生輸出信號。當LNA 130853.doc -13- 200939620 ENABLE信號轉變為高邏輯位準時，在所界定之相對較小 之時間間隔内發生FET M2及M3之自偏壓，從而允許在需 要時迅速設立LNA 300以放大輸入信號。如上文論述，輸 入信號一旦被處理，便將LNA ENABLE信號設定為低邏輯 位準從而將LNA 300再次置於低功率消耗模式。 圖4說明根據本發明之另一態樣的包括例示性賦能電路 之另一例示性低雜訊放大器（LNA)400的示意圖。LNA 400 可為先前論述之LNA 106的另一實例。詳言之，LNA 400 包含一 p通道FET M2、三（3)個η通道FET Ml、M3及M4、 一對電阻器R1及R2，及一對反相器II及12。p通道FET M2 之源極經調適以接收偏壓電壓VddJLna。反相器II之輸入 經調適以接收先前論述之LNA ENABLE信號。 FET M2及M3之閘極經調適以接收輸入信號。在FET M2 及M3之汲極處產生輸出信號。FET Ml之汲極電耦接至輸 入信號端子（FET M2及M3之閘極）。電阻器R1電耦接於FET M4之源極與輸入信號端子（FET M2及M3之閘極）之間。電 阻器R2電耦接於FET M4之汲極與輸出信號端子（FET M2及 M3之汲極）之間。FET Ml及M3之源極電耦接至Vss，其可 為接地電位或比Vdd_Lna更負之電位。反相器II之輸出電 耦接至FET Ml之閘極及反相器12之輸入。反相器12之輸出 電耦接至FET M4之閘極。 在操作中，當LNA ENABLE信號處於低邏輯位準時， LNA 400處於低功率消耗模式。反相器II使低邏輯位準反 相以產生高邏輯位準。高邏輯位準使得FET M3接通，藉 130853.doc -14- 200939620 此使輸入信號端子（FET M2及M3之閘極）接地或向其施加 Vss電位。在FET M2及M3之閘極處之接地或Vss電位使得 FET M2接通且FET M3斷開。反相器12將反相器II之輸出 處的高邏輯位準反相以在FET M4之閘極處產生低邏輯位 準。此使得FET M4斷開，藉此使輸出信號端子與輸入信 號端子隔離。在低功率模式中，輸出信號端子處之電壓為 大約Vdd_Lna，且LNA 300汲取少量電流，因為FET Ml及 M3均被切斷。 © 當LNA ENABLE自低邏輯位準轉變為高邏輯位準時，反 相器II產生低邏輯位準，藉此切斷FET Ml。反相器12又使 反相器II之輸出處的低邏輯位準反相以產生高邏輯位準， 藉此接通FET M4。由於在LNA ENABLE信號轉變為高邏 輯位準之前，輸出信號端子處之電壓大約為Vdd_Lna，故 接通FET M4使得電荷自輸出信號端子流至輸入信號端 子，藉此使得輸入信號端子處之電壓升高。 輸入信號端子上之電壓升高，直至其在FET M2與M3傳 導之電流方面產生大體平衡為止。在此平衡時，輸入信號 端子（FET M2及M3之閘極）處之電壓大約為Vdd_Lna/2。當 • 此發生時，FET M2與M3兩者在大體相同之線性區域中偏 壓，且FET M2及M3以互補之推挽式設備的形式操作以放 大輸入信號從而產生輸出信號。當LNA ENABLE信號轉變 為高邏輯位準時，在所界定之相對較小之時間間隔内發生 FET M2及M3之自偏壓，從而允許在需要時迅速賦能LNA 400以放大輸入信號。如上文論述，輸入信號一旦被處 130853.doc 15 200939620 理，便將LNA ENABLE信號設定為低邏輯位準從而將LNA 400再次置於低功率消耗模式。 圖5說明根據本揭示案之另一態樣的例示性偏壓電壓設 定電路500之示意圖。偏壓電壓設定電路500可為先前論述 之偏壓電壓設定電路1 04的一實例。偏壓電壓設定電路500 設立LNA之偏壓電壓Vdd_Lna。如先前論述，若在LNA之 操作之後於外部電容器上存在一些剩餘電壓，則偏壓電壓 設定電路500使用剩餘電壓來建立用於LNA之下一操作循 ® 環的Vdd—Lna。以此方式，偏壓電壓設定電路500改良了 LNA或併有LNA之接收器的功率效率。 詳言之，偏壓電壓設定電路500包含一控制器502、一可 調諧電容器506、一晶片外電容器C及一對FET T1及T2。 控制器502包括一接收來自時序產生器102之偏壓電壓賦能 信號的輸入。控制器502進一步包括接收電壓Vdd_Chip、 Vdd—Lna及Vss之輸入，Vss可能處於接地電位。控制器502 進一步包括在可調諧電容器506上產生電壓Vdd Boost及用 ❹ _ 於FET T1及T2之閘極之各別控制信號的輸出。電壓

Vdd—Boost可能高於或低於電壓Vdd__Chip 〇控制器502亦包 ' 括一產生用於可調諧電容器506之調諧字的輸出。 FET T1之源極經調適以接收電壓Vdd_Chip。FET T1之 汲極電耦接至外部電容器C之一端及FET T2之汲極。在 FET T1之汲極處產生用於LNA之偏壓電壓Vdd_Lna。電容 器C之另一端電耦接至Vss電位，該Vss電位如先前論述可 位於接地電位。FET T2之源極電耦接至Vdd_Boost執道及 130853.doc -16· 200939620 可調諧電容器506之一端。可調諧電容器5〇6之另—端電耦 接至Vss。偏壓電壓設定電路5〇〇之操作被解釋如下。 ❹ ❹ 圖6說明根據本揭示案之另一態樣的由例示性偏壓電壓 設定電路500產生及/或處理之例示性信號的時序圖。在 LNA之第一操作之前，可以％來表示Vdd—[仙處之電壓， V0可為零（0)伏。控制器5〇2基於當前電壓Vdd—Lna(其在此 實例中為V〇)來產生用於可調諧電容器5〇6之調諧字及電壓 Vdd_B〇ost。本質上，控制器5〇2將電壓％與參考電壓進行 比較從而選擇適當之電容及電壓Vdd—B〇〇st以用於可調諧 電容器506。由於在此實财，電麼v〇可能相對較小（例 如，約〇伏）’故控制器502將可調諧電容器5〇6調諧至相對 间之電令且產生相對尚之電壓Vdd 一 B〇〇st以使得能夠將所 需電荷轉移至外部電容器c以便建立指定之Vdd Lna電 壓。 回應於自時序產生器102接收之偏壓電壓賦能信號，控 制器502向FET T1之閘極發送一脈衝。此臨時接通了 fet T1以向電容器C施加Vdd—Chip。作為回應，電壓 自V〇升咼至V"。接著，控制器5〇2向叩7 T2之閘極發送一

脈衝。此臨時接通了 FET 丁2以將電荷自可調諧電容器5〇6 轉移至外部電容器C。作為回應，電壓Vdd—Lnu v"升高 至％2，其為LNA之指定偏壓電壓。接著，確定LNA ENABLE信號以賦能LNA持續_時間週期從而形成輸入信 號脈衝之接收窗。雖然在此實例中，FET τ2僅接通足夠將 所需電荷自可調諳電容器506轉移至外部電容器c的時間， 130853.doc 200939620 但應理解，可在賦能LNA時接通FET T2。如在時序圖中注 意到，在LNA之操作期間’電壓Vdd-Lna自ν丨2下降至 V13 〇

❹ 在第二操作循環中，控制器5〇2基於當前電壓Vdd_Lna 產生用於可凋諧電容器5〇6之另一調諧字，該當前電壓 Vdd一Lna在此實例中現為v!3。如上文論述，控制器將 電壓v】3與參考電壓相比較以選擇用於可調諧電容器506之 適當電容。由於在此實例中，電壓Vn可高於v。，因為其 係外邛電#器C上之自LNA之先前操作中留下的剩餘電 壓，故控制器502將可調諧電容器5〇6調諧至相對低之電容 且產生相對低之電壓Vdd_B〇〇st，因為其無需向外部電容 器c轉移同樣數量之電荷以達成LNA之指定l⑽電 壓。以此方式，偏壓電壓設定電路5〇〇使用來自lNA之先 則操作的剩餘電壓來建立當前偏壓電壓Vdd—。此改良 了接收器之功率效率，因為c上之剩餘電荷自—接收週期 保存至下一接收週期。 第二循環以類似於第一循環之操作的方式操作。特定i 之，回應於自時序產生器1〇2接收之時序信號，控制器別 向FETT1之閘極發送—脈衝。此臨時接通7FETT1以向驾 容器C施加VdcLChip。作為回應，電塵Vdd v。升清 至V21。再次’回應於自時序產生器1〇2接收之另一_ 號，控制器502向FET T2之閘極發送—脈衝。此臨時接场 了服丁2以將電荷自可調譜電容器寫轉移至電容器C。作 為回應，電㈣d_LWV2i升高至&，其為⑽之指定 I30853.doc 200939620 偏壓電壓。接著，確定LNA ENABLE信號以賦能lna持續 一時間週期從而形成輸入信號脈衝之接收窗。如在時序圖 中注意到，在LNA操作期間，電壓Vdd_Lna自v22下降至

Yu。如時序圖中所示，針對LNA之第N個操作循環重複此 過程。

雖然在所提供之實例中，已參考設立LNA之偏壓電壓來 描述偏壓電壓設定電路500，但應理解，可使用該電路來 ax疋其他设備之偏壓電壓。再次，偏壓電壓設定電路利用 來自設備之先前操作的剩餘電壓來建立該設備之新偏壓電 壓。此係針對任何設備設定偏壓電壓之功率有效方式，而 不僅僅為上文論述之LNA，因為C上之剩餘電荷自一接收 週期保存至下一接收週期。 圖7說明根據本揭示案之另一態樣的包括例示性接收器 之例示性通信設備700的方塊圖。通信設備7〇〇可尤其適合 用於向其他通信設備發送資料及接收來自其他通信設備之 >料。通彳§設備700包含一天線702 ' — Tx/Rx隔離設備 、一前端接收器部分7〇6、一 RF至基頻接收器部分 708、一基頻單元71〇、一基頻至rf傳輸器部分7U、一傳 輸器714、一資料接收器716及一資料產生器718。接收器 70ό可組態為或包括先前論述之接收器1 〇〇之組件中的至少 一些’包括LNA 300及400以及偏壓電壓設定電路5〇〇中之 一或多者。 在操作中，資料處理器71 6可經由自遠端通信設備拾取 RF信號之天線702、向前端接收器部分7〇6發送信號之 130853.doc -19- 200939620

Tx/Rx隔離設備704、放大所接收之信號的接收器前端 706、將RF#號轉換為基頻信號之RF至基頻接收器部分 708及處理基頻信號以判定所接收之資料的基頻單元no來 接收來自遠端通信設備之資料。資料接收器71 6可接著基 於所接收之資料來執行一或多個所界定之操作。舉例而 έ，資料處理器71 6可包括微處理器、微控制器、精簡指 令集電腦（RISC)處理器、顯示器、音訊設備（諸如頭戴耳 機，其包括諸如揚聲器之傳感器）、醫療設備、鞋、錶、 回應於資料之機器人或機械設備、諸如顯示器之使用者介 面、一或多個發光二極體（1^1))等。 此外，在操作中，資料產生器718可產生傳出資料以用 於經由將傳出資料處理為基頻信號以供傳輸的基頻單元 710、將基頻信號轉換為RF信號之基頻至RF傳輸器部分 712、調即RF信號以用於經由無線媒體進行傳輸之傳輸器 714、將RIMf號導引至天線702同時隔離接收器前端7〇6之 輸入的Tx/Rx隔離設備州，及將㈣龍射至該無線媒體 的天線702而傳輸至另_通信設備。資料產生器718可為感 應器或另-類型之資料產生器。舉例而t，資料產生器 718可包括微處理器、微控制器、risc處理器、鍵盤、諸 如滑鼠或軌跡球之指標設備、音訊設備（諸如頭戴耳機， 其包括諸如麥克風之傳感器）、醫療設備、鞋、產生資料 之機器人或機械設備、諸如顯示器之使用者介面、—或^ 個發光二極體（LED)等。 3夕 圖8說明根據本揭示案之另一態樣的包括例示性接收器 130853.doc •20· 200939620 之例示性通信設備800的方塊圖。通信設備800可尤其適合 用於接收來自其他通信設備之資料1通信設備80〇包含一 天線802、一前端接收器8〇4、一 rf至基頻傳輸器部分 806、一基頻單元808及一資料接收器810。接收器804可組 態為或包括先前論述之接收器100之組件中的至少一些， 包括LN A 3 00及400以及偏壓電壓設定電路5 〇〇中之一或多 者。 在操作中，資料處理器810可經由自遠端通信設備拾取 RF信號之天線802、放大所接收之信號的接收器前端8〇4、 將RF信號轉換為基頻信號至基頻接收器部分8〇6，及 處理基頻信號以判定所接收之資料的基頻單元808來接收 來自遠端通信設備之資料。資料接收器810可接著基於所 接收之資料來執行一或多個所界定之操作。舉例而言，資 料處理器810可包括微處理器、微控制器、精簡指令集電 腦（RISC)處理器、顯示器、音訊設備（諸如頭戴耳機，其 包括諸如揚聲器之傳感器）、醫療設備、鞋、錶、回應於 資料之機器人或機械設備、諸如顯示器之使用者介面、一 或多個發光二極體（LED)等。 圖9A以可在本文中描述之通信系統中的任一者中使用之 脈衝調變之實例的方式說明以不同脈衝重複頻率（PRF)來 界定之不同通道（通道1及2)。特定言之，通道1之脈衝具有 對應於脈衝間延遲週期9〇2之脈衝重複頻率（prF)。相反， 通道2之脈衝具有對應於脈衝間延遲週期9〇4之脈衝重複頻 率（PRF)。因此’此技術可用以界定在兩個通道之間具有 130853.doc •21 - 200939620 相對低之脈衝衝突可能性的偽正交通道。詳言之，可經由 針對脈衝使用低工作循環而達成低的脈衝衝突可能性。舉 例而言，經由適當地選擇脈衝重複頻率（pRF)，可在與任 何其他通道之脈衝不同的時間傳輸針對給定通道之大體所 有脈衝。 針對給定通道而界定之脈衝重複頻率（pRF)可視彼通道 所支援之資料㈣而定。舉例而言，支援極低f料速率 (例如’約數千位元/秒或KbPs)之通道可使用相應低的脈衝 Ό 重複頻率（PRF)。相反，支援相對高資料速率（例如，約數 百萬位元/秒或Mbps)之通道可使用相應較高之脈衝重複頻 率（PRF)。 圖9B以可在本文中描述之通信系統中之任一者中使用的 調變之實例的方式說明以不同脈衝位置或偏移來界定的不 同通道（通道1及2)。根據第一脈衝偏移（例如，關於給定時 間點，未圖示），纟如由線9〇6所表示的時間點處產生通道 ❹ i之脈衝。相反，根據第二脈衝偏移，在如由線9〇8所表示 的時間點處產生通道2之脈衝。給定該等脈衝之間的脈衝 偏移差（如由箭頭910所表示），此技術可用以減小兩個通道 之間的脈衝衝突可能性。視針對通道而界定之任何其他信 ^傳輸參數（例如，如本文中所論述）及設備之間的時序精 度（例如，相對時脈漂移）而定，使用不同脈衝偏移可用以 提供正交或偽正交通道。 圖9C說明卩可在本文中描述之通信系統中之任一者中使 用之不同時序跳躍序列調變來界定的不同通道（通道1及 130853.doc -22- 200939620 ㈣例而言’可根據一時間跳躍序列時常產生通以之 R衝912 ’而可根據另一時間跳躍序列時常產生通道2之脈 衝9…視所使用之特定序列及設備之間的時序精度而 定，此技術可用以提供正交或偽正交通道。舉例而古，時 間跳躍脈衝位置可能並非週靠的以減小來自相鄰通道之 重複脈衝衝突之可能性。

圖魏可在本文中描述之通信系統中之任—者中使用的 脈衝調變之實例的方式說明以不同時槽界定之不同通道。 在特定時刻產生通道L1之脈衝。類似地，在其他時刻產生 通道L2之脈衝.以相同方式，在其他時刻產生通道。之脈 衝。大體而言，與不同通道相關的時刻並不一致或可能正 交以減少或消除各通道之間的干擾。 應瞭解，可根據脈衝調變機制使用其他技術來界定通 道。舉例而言，可基於不同擴展偽隨機數序列或某一（或 某些）其他合適之參數來界定通道。此外，可基於兩個或 兩個以上參數之組合來界定通道。 圖10說明根據本揭示案之另一態樣的經由各種通道而彼 此通彳§之各種超寬頻帶（U WB)通信設備的方塊圖。舉例而 言，UWB設備1 1 002經由兩個並行UWB通道1及2而與 UWB設備2 1004通信。UWB設備1002經由單一通道3而與 UWB設備3 1006通信。且’ UWB設備3 1006又經由單一通 道4而與UWB設備4 1 008通信。其他組態係可能的。通信 設備可用於許多不同應用，且可（例如）實施於頭戴耳機、 麥克風、生物測定感應器、心率監視器、計步器、EKG設 130853.doc -23- 200939620 備、錶、鞋、遙控器、開關、輪胎氣壓監視器或其他通信 設備中。 ° 圖11»兒明根據本揭示案之另—態樣的例示性裝置11 〇 〇之 方塊圖。裝置1100包含一第一電容元件c、一第二電容元 件cvar、一用於在第一電容元件c上施加一第一電壓％之 模組11 02、一用於基於第一電壓Vi來調諧第二電容元件

Cvar之模組11〇6，及一用於將經調諧之第二電容元件與

第一電容元件C耦接以在第一電容元件c上形成第二電壓 的模組11 04。 可在許多不同設備中實施本揭示案之上述態樣中之任一 者。舉例而言，除如上文所論述之醫療應用外，本揭示案 之態樣還可應用於衛生及健康應用。另外，可針對不同類 型之應用在鞋中實施本揭示案之態樣。存在可併有如本文 中所描述之本揭示案之任何態樣的其他眾多應用。 上文已描述本揭示案之各種態樣。應顯而易見，可以廣 泛多種形式來具體化本文中之教示且本文中所揭示之任何 特定結構、功能或兩者僅為代表性的。基於本文中之教 示，熟習此項技術者應瞭解，本文中所揭示之態樣可獨立 於任何其他態樣而實施，且此等態樣中之兩者或兩者以上 可以各種方式來組合。舉例而言，使用本文中所闌述之任 何數目之態樣，可實施一裝置或可實踐一方法。另外，使 用除本文中所闡述之態樣中之一或多者外的其他結構、功 能性或結構及功能性或與之不同之其他結構、功能性或結 構及功能性，可實施該裝置或可實踐該方法。如以上述概 130853.doc •24- 200939620 念中之一些之實例，在一些態樣中，可基於脈衝重複頻率 來建立並行通道。在一些態樣中，可基於脈衝位置或偏移 來建立並行通道。在一些態樣中，可基於時間跳躍序列來 建立並行通道。在一些態樣中’可基於脈衝重複頻率、脈 衝位置或偏移，及時間跳躍序列來建立並行通道。 熟習此項技術者將理解，可使用多種不同技藝及技術中 之任一者來表示資訊及信號。舉例而言，可由電壓、電 流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子，或其任何組 合來表示可貫穿以上描述而引用之資料、指令、命令、資 訊、信號、位元、符號及碼片。 熟習此項技術者將進一步瞭解，可將結合本文中所揭示 之態樣而描述的各種說明性邏輯區塊、模組、處理器、構 件、電路及演算法步驟實施為電子硬體（例如，數位實 施、類比實施或兩者之組合，其可使用源編碼或某一其他 技術來設計）、併有指令之各種形式之程式或設計碼（為方 便起見，在本文中可稱為「軟體」或「軟體模組」），或 兩者之組合。為清楚地說明硬體及軟體之此互換性，上文 已大體就功能性描述了各種說明性組件、區塊、模組、電 路及步驟。將該功能性實施為硬體還是軟體視特定應用及 加於整個系統之設計約束而定。熟習此項技術者可針對每 一特定應用而以不同方式來實施所描述之功能性，但不應 將該等實施決策解譯為使得偏離本揭示案之範疇。 可將結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯 區塊、模組及電路實施於積體電路（"Ic”）、存取終端機戈 130853.doc -25- 200939620

存取點中’或可由積體電路（”IC")、存取終端機或存取點 來執行結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯 區塊、模組及電路。IC可包含通用處理器、數位信號處理 器（DSP)、4寺殊應用積體電路（ASIC)、場可程式化閘陣列 (FPGA)或其他可程式化邏輯設備、離散閘或電晶體邏輯、 離散硬體組件、電氣組件、光學組件、機械組件、或其絰 設計以執行本文中所描述之功能的任何組合，且可執ς = 駐於IC内、κ:之外或IC内外的程式碼或指令。通用處2 可為微處理H，但在替代性實施射，該處理器可為任何 習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。亦可將處理器 實施為計算設備之組合，例如，Dsp與微處理器之組合、 複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器:或 任何其他該組態。 應理解，所揭示之任何過程中之步驟的任何特定次序戋 階層為樣本方法之實例。基於設計偏好，應理解，可重新 配置過程中之步驟的特定次序或階層，同時保持在本揭示 案之範疇内。隨附方法項以樣本次序呈現各種步驟之要 素’且不意謂限於所呈現之特定次序或階層。 結合本文中所揭示之態樣而描述的方法或演算法之步驟 可直接具體化於硬體中、具體化於由處理器執行之軟體模 組或具體化於兩者之組合中。軟體模組（例如，包括可執 行指令及相關資料）及其他資料可常駐於資料記憶體中， 諸如，RAM記憶體、快閃記憶體、r〇m記憶體、EpR〇M 記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、抽取式碟片、 130853.doc -26 - 200939620

❹ ，職或此項技術中已知之任何其他形式的電腦可讀館 存媒體。樣本料媒體可㈣至—諸如電腦/處理器（為方 便起見’在本文中可稱為「處理器」）之機器，使得處理 器可自儲存媒體讀取資訊(例如，程式碼)且將資訊寫入至 儲存媒體中。樣本儲存㈣可與處理器成—體式。處理器 及儲存媒體可常駐於ASIC中。ASICTf駐於使用者裝備 中。在替代性實施财，處理^及料媒體可作為離散植 件而常駐於使用者裝備卜此外，在—些態樣中，任何合 適之電师式產品可包含—電腦可讀㈣，該電腦可讀媒 體包含與本揭示案之態樣中之一或多者相關的程式碼。在 一些態樣中，一電腦程式產品可包含封裝材料。 【圖式簡單說明】 雖然已結合各種態樣描述了本發明，但應理解，可對本 發明進行進一步修改。本申請案意欲涵蓋本發明之任何變 化、使用或調適，本發明之任何變化、使用或調適大體遵 循本發明之原理，且包括如在本發明所屬之技術内的已知 及慣例實踐範圍内的與本揭示案之該等偏離。 圖1說明根據本揭示案之一態樣的用於低工作循環應用 之例示性接收器的方塊圖。 圖2說明根據本揭示案之另一態樣的由例示性接收器產 生及/或處理之例示性信號的時序圖。 圖3說明根據本發明之另一態樣的包括例示性賦能電路 之例示性低雜訊放大器（LNA)的示意圖。 圖4說明根據本發明之另一態樣的包括例示性賦能電路 130853.doc -27· 200939620 之另一例示性低雜訊放大器（LNA)的示意圖。 圖5說明根據本揭示案之另一態樣的例示性偏壓電壓設 定電路之示意圖。 圖6說明根據本揭示案之另一態樣的由例示性偏壓電壓 設定電路產生及/或處理之例示性信號的時序圖。 圖7說明根據本揭示案之另一態樣的例示性通信設備之 方塊圖。

圖8說明根據本發明之另 之方塊圖。 一態樣的另一例示性通信設備 態樣的各種脈衝 圖9A至圖9D說明根據本揭示案之另 調變技術之時序圖。 圖1 〇說明根據本揭示案之另 通信之各種通信設備的方塊圖 圖11說明根據本揭示案之另 圖。 一態樣的經由各種通道相互 0 一態樣的例示性裝置之方塊

【主要元件符號說明】 100 接收器 102 時序產生器 104 偏壓電壓設定電路 106 低雜訊放大器 300 低雜訊放大器（LNA) 400 低雜訊放大器（LNA) 500 偏壓電壓設定電路 502 控制器 130853.doc -28- 200939620 ❹ ❿ 506 可調諧電容器 700 通信設備 702 天線 704 Tx/Rx隔離設備 706 前端接收器部分/接收器 708 RF至基頻接收器部分 710 基頻單元 712 基頻至RF傳輸器部分 714 傳輸器 716 資料接收器/資料處理器 718 資料產生器 800 通信設備 802 天線 804 前端接收器 806 RF至基頻傳輸器部分/RF至基頻接 808 基頻單元 810 資料接收器/資料處理器 902 脈衝間延遲週期 904 脈衝間延遲週期 906 線 908 線 910 箭頭 912 脈衝 914 脈衝 130853.doc -29- 200939620 ❿ 1002 1004 1006 1008 1100 1102 1104 1106 C Cvar 11 12 LI L2 L3 Ml M2 M3 M4 R1 UWB設備1 UWB設備2 UWB設備3 UWB設備4 裝置 用於在第一電容元件C上施加一第一電壓 V丨之模組 用於將經調諧之第二電容元件Cvar與第一 電容元件C耦接以在第一電容元件C上形成 第二電壓的模組 用於基於第一電壓V,來調諧第二電容元件 cvar之模組 外部電容器/晶片外電容器 第二電容元件 反相器 反相器 通道 通道 通道 場效電晶體 場效電晶體 場效電晶體 場效電晶體 電阻器 130853.doc -30- 200939620 R2 電 阻 器 T1 場效 電 晶 體 T2 場效 電 晶 體 V〇-V N3 電 壓 Vdd_ Boost 電 壓 Vdd_ Chip 電 壓 Vdd_ Lna 偏 壓 電 壓 Vss 電 位 ❿ 130853.doc -31

Claims (1)

1. 200939620 十、申請專利範圍： 1. 一種裝置，其包含： 一第一電容元件； 一第二電容元件；及 一控制器’其經調適以： 基於該第一電容元件 - 干上之一第一電壓將該第二電容 兀件調諧至一電容；及 使該經調諧之第二雷办_ ❹以在該第-電容元件:建:=電該壓第。一電容元㈣接 :叫求項1之裝置’其中該控制器經進一步調適以將該 第：電壓之一第-源輕接至該第-電容元件。 如：求項2之裝置’其中該控制器經進一步調適以回應 7第i序信號將該第—電壓源㈣至該第—電容元 —_接著回應於—第二時序信號將該經調譜之第二電 容元件耦接至該第一電容元件。 ❹4.如請求項3之裝置，其進-步包含-經調適以產生該第 時序k號及該第二時序信號的時序產生器。 θ长項1之裝置’其中該控制器經調適以在該第二電 容兀件上產生一第三電壓。 6.如請求項1之裝置，其進一步包含一接收器，該接收器 包括經調相回應於該第二電㈣行操作之—或多個組 件。 ， 7·如請求項6之裝置，其中該接收器之該一或多個組件包 括一低雜訊放大器（LNA)。 130853.doc 200939620 月求項7之裝置，其中該接收器之該_或多個組件包 括一用於該LNA之賦能電路。 9·如1求項1之裝置’其進—步包含-傳輸器，該傳輸器 包括經調適以喊於該第二電㈣行操作之—或多個址 件。 10. —種操作一裝置之方法，其包含： 在一第一電容元件上施加一第一電壓，· I於該第一電壓將一第二電容元件調諧至一電容；及 將該經調諧之第二電容元件與該第一電容元件柄接以 在該第一電容元件上建立一第二電壓。 11. 如研求項10之方法，其進一步包含將該第一電壓之一第 一源耦接至該第一電容元件。 12. 如請求項丨丨之方法，其進一步包含： 產生第一時序信號及第二時序信號；及 其中將該第一電壓源麵接至該第一電容元件係回應於 〇 該第一時序信號，且進一步其中將該經調諧之第二電容 元件與該第一電容元件耦接係回應於該第二時序信號。 13. 如請求項1〇之方法，其進—步包含在該第二電容元件上 產生一第三電壓。 14. 如請求項10之方法，其進一步包含使用經調適以回應於 該第二電壓而操作之一或多個組件來處理一輸入信號。 15. —種裝置，其包含： 用於在一第一電容元件上施加一第一電壓的構件； 用於基於該第一電壓將一第二電容元件調諧至—電容 130853.doc -2- 200939620 的構件；及 用於將該經調譜之第二電容元件與該第一電容元件輕 接以在該第—電容元件上建立一第二電壓的構件。 士 :求項15之裝置，其進一步包含用於將該第一電壓之 一第一源耦接至該第一電容元件的構件。 17.如請求項16之裝置，其進—步包含： 用於產生第一時序信號及第二時序信號的構件；及 ❹ ❹ 其中該用於將該第一電壓源耦接至該第一電容元件的 構件回應於該第-時序信號，且進—步其中該用於將該 經調諸之第二電容元件與該第—電容元件㈣的構件回 應於該第二時序信號。 1 8.如請求項1 7之裝詈，1、隹 止a a “ if其進一步包含用於產生1¾第一時序 13號及該第二時序信號的構件。 19.如。月求項15之裝置’其進一步包含用於在該 件上產生一第三電壓的構件。 … 20·如请求項15之梦署，甘·仓 . 裝置其進一步包含用於使用經調適以回 應於該第二電態而揭_从> , 號的構件。或多個組件來處理一輸入信 21.=求物之装置，其中該處理構件之該-或多個組件 c括低雜訊放大器（LNA)。 22·如請求項2肚里 4+丄 、、中該處理構件之該-或多個組件 包括一用於該LNA之賦能電路。 2 3 ·如5月求項15之狀罢 +A .2». ^ α 、置，其進—步包含一傳輸器，該傳輪3! 包括經調適以回鹿於—哲 /得輸器 口應於該第二電進行操作之_或多個組 \30S53.doc 200939620 件。 24. 如請求項20之裝置，其中該輸入信號具有一約為20%或 20%以上之部分頻譜、一約為500 MHz或500 MHz以上之 頻譜，或一約為20%或20%以上之部分頻譜及一約為500 MHz或500 MHz以上之頻譜。 25. —種頭戴耳機，其包含： 一經調適以產生資料之傳感器； 一經調適以處理該資料之設備；及 ® 一第一電容元件； 一第二電容元件；及 一控制器，其經調適以： 基於該第一電容元件上之一第一電壓將該第二電容 元件調諧至一電容；及 使該經調諧之第二電容元件與該第一電容元件耦接 以建立一用於該設備之偏壓電壓。 26. —種錶，其包含： 一經調適以接收資料之接收器； 一經調適以基於該資料提供一指示之使用者介面；及 ' 一第一電容元件； 一第二電容元件；及 一控制器，其經調適以： 基於該第一電容元件上之一第一電壓將該第二電容 元件調諧至一電容；及 使該經調諧之第二電容元件與該第一電容元件耦接 130853.doc -4- 200939620 以建立一用於該接收器之一或多個組件的偏壓電壓。 27. —種感應設備，其包含： 一經調適以產生資料之感應器； 一經調適以傳輸該資料之傳輸器；及 一第一電容元件； 一第二電容元件；及 一控制器，其經調適以： 基於該第一電容元件上之一第一電壓將該第二電容 ® 元件調諧至一電容；及 使該經調諧之第二電容元件與該第一電容元件耦接 以建立一用於該傳輸器之一或多個組件的偏壓電壓。 130853.doc