TWI638525B - 以跳頻快速穩定充電泵 - Google Patents

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達爾瑪 瑞迪 卡達姆
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Abstract

實施例尤其是提出一種電路，其包括一個頻率產生器與一個充電泵。在實施例中，該頻率產生器可經組態以提供該充電泵於一個預定時段為第一頻率的一個時脈訊號。之後，該頻率產生器可提供該充電泵於一個或多個其他頻率的一個時脈訊號。在實施例中，當相較於該一個或多個其他頻率時，該第一頻率可致能該充電泵在減少的時段內穩定。

Description

以跳頻快速穩定充電泵
本揭露內容的實施例是概括關於電路的領域，且尤指一種射頻開關裝置的能量管理核心。
充電泵(pump)被設計來將在某個電壓的輸入訊號改變為在一個較低或較高電壓的輸出訊號。此電壓改變可致能一個電源供應器的單一個電壓為取決於該種電路以變動的電壓來作提供。舉例來說，一種裝置的電源供應器可提供1.5伏特(V)的電壓；然而，在該種裝置中的一個電路可能需要-1.5V的一個操作電壓。為了提供此操作電壓，充電泵可採用由該電源供應器所提供的1.5V且將其轉換為該種電路所需要的-1.5V。
一種轉換電壓的常用方法是利用一種切換式電源供應器，其具有以特定的時脈訊號頻率來打開及閉合之開關。此時脈訊號頻率可能以幾個方式來影響充電泵的輸出。首先，當電壓被施加到充電泵，在充電泵的輸出電壓為能夠由該電壓所提供到其的電路所使用之前，耗費一個時段。此時段被習稱為充電泵的穩定時間且為取決於時脈訊號的頻率。第二個問題涉及寄生發射。寄生發射為其不存在於輸入訊號中而可能被引入到充電泵的輸出訊號之非預期的頻率。如同穩定時間，寄生發射亦為取決於時脈訊號頻率。
此申請案揭示一種電路，其包含：一個充電泵；以及，一個頻率產生器，其與該充電泵為耦合且經組態以在該電路之通電時而提供該充電泵於一個預定時段為第一頻率且之後為一個或多個其他頻率的一個時脈訊號，其中當相較於該一個或多個其他頻率時，該第一頻率致能關聯於該充電泵的穩定時間之減少。
此申請案更揭示一種通訊裝置，其包含：一個收發器；以及，一個射頻(RF,radio frequency)開關，其與該收發器為耦合，該射頻開關具有一個能量管理核心，其中該能量管理核心包括：一個充電泵；一個振盪器，其與該充電泵為耦合，其中該振盪器將一個時脈訊號提供到該充電泵，且該振盪器被組態以基於由該振盪器所接收的一個輸入訊號而以一個頻率來產生該時脈訊號；一個計數器，其與該振盪器為耦合，其中該計數器將該輸入訊號提供到該振盪器，且該計數器被組態以在該能量管理核心之通電時而將作為該輸入訊號的第一訊號提供到該振盪器，致使該振盪器在一個預定時段以第一頻率來產生該時脈訊號，且之後該計數器被組態以提供作為該輸入訊號的一個或多個其他訊號，致使該振盪器以該一個或多個其他頻率來產生該時脈訊號，其中當相較於該一個或多個其他頻率時，該第一頻率致能關聯於該充電泵的穩定時間之減少。
此申請案更揭示一種方法，其包含：由一個能量管理核心的一個計數器在該能量管理核心之通電時而在第一預定時段將作為一個輸入訊號的第一訊號提供到該能量管理核心的一個振盪器，其中該第一訊號為致使該振盪器以第一頻率來產生其將被施加到該能量管理核心的一個充電 泵之一個時脈訊號；及，在該第一時段之後，由該計數器將作為該輸入訊號的一個或多個其他訊號提供到該振盪器，致使該振盪器以一個或多個其他頻率來產生該時脈訊號，其中當相較於該一個或多個其他頻率，該第一頻率被估計以減少關聯於該充電泵的穩定時間。
100‧‧‧能量管理核心
102‧‧‧正電壓Vdd
104‧‧‧接地
106‧‧‧延遲/重設
108‧‧‧AND閘
110‧‧‧計數器
112‧‧‧振盪器
114‧‧‧非重疊時脈產生器
116‧‧‧充電泵
118‧‧‧第二電壓Vout
120‧‧‧放電方塊
202‧‧‧四位元計數器
204‧‧‧輸出控制電路
206、208、210、212‧‧‧正反器
214‧‧‧邏輯輸入方塊
216、218、220、222‧‧‧NAND閘
224‧‧‧正反器
226‧‧‧OR閘
228‧‧‧輸出邏輯方塊
229‧‧‧鎖存器
230、232‧‧‧NAND閘
234‧‧‧反相器
236‧‧‧方塊
238、240、242、244‧‧‧傳輸閘
302、304、306、308、310‧‧‧偏壓電流操縱開關
312‧‧‧環式振盪器
402-408‧‧‧列
410-416‧‧‧狀態式
502-510‧‧‧時段
512‧‧‧初始相位
514、516、518‧‧‧時段
522、524、526‧‧‧時段
528‧‧‧穩定時間
600‧‧‧無線通訊裝置
604‧‧‧RF前端
608‧‧‧RF開關
616‧‧‧天線結構
620‧‧‧收發器
624‧‧‧處理器
628‧‧‧記憶體
實施例是作為舉例且非作為限制而說明在伴隨圖式的諸圖，其中，同樣的參考符號指示類似的元件。
圖1描繪根據本揭露內容的一些實施例之一種說明性的能量管理核心。
圖2描繪根據本揭露內容的實施例之一種說明性的計數器。
圖3描繪根據本揭露內容的實施例之一種說明性的振盪器。
圖4描繪根據本揭露內容的一些實施例之一個計數器的狀態與一個振盪器的對應頻率。
圖5描繪一種能量管理核心電路之模擬。
圖6描繪根據本揭露內容的一些實施例之一種說明性的無線通訊裝置。
說明性的實施例之種種觀點將運用熟習此技藝人士所通常運用的術語來描述以將其運作的主旨傳達給熟習此技藝的其他人士。然而，將對於熟習此技藝人士為顯而易見的是，替代的實施例可用所述觀點的僅為某些者而實行。為了解說，特定的裝置與組態被陳述以便提供該等說明性的實施例之徹底瞭解。然而，將對於熟習此技藝人士為顯而易見的是，替代的實施例可無需該等特定細節而實行。在其他實例中，眾所周知的特徵被省略或簡化以使該等說明性的實施例為不難理解。在電路示意圖 中，一些實體連接可經省略以使該等示意圖不會過度複雜。在此等實例中，其中一個經標示的輸入被顯示為匹配一個經標示的輸出，該輸入與輸出可被耦合在一起，即使一個實體連接未被描繪。
再者，種種操作將以最為有助於瞭解本揭露內容之方式而被依序描述為多個離散操作；然而，描述的順序不應被視為暗指此等操作為必須依順序而定。尤其是，此等操作不須以呈現的順序而實行。
片語i§在一個實施例中i¨被重複使用。該片語通常並非指稱同個實施例；然而，可能指稱同個實施例。術語“包含”、“具有”、與“包括”為同義，除非是上下文另為規定。
連同其衍生詞之片語i§耦合i¨可被使用在本文。“耦合”可意指的是，二個或多個元件為直接實際或電氣接觸。然而，“耦合”還可意指的是，二個或多個元件彼此為間接接觸，但仍為彼此合作或互相作用，且可意指的是，一個或多個其他元件被耦合或連接在其指明為彼此耦合的該等元件之間。
如在本文所論述，穩定時間可指一個充電泵要達到在其目標輸出電壓的5%至2%之內的一個輸出電壓所耗費的時段。
一個構件的輸出訊號可在本文被稱作為Q與QBar，其中Q代表一個輸出的名稱。如在本文所使用，Q與QBar可為彼此相反。舉例來說，若Q是一個高訊號，則QBar可為低。再者，在一些實例中，Bar可被縮短為‘b’。因此，在末尾具有‘Bar’或‘b’的一個輸出為等效，除非上下文以其他方式來指出。舉例來說，QBar將為等效於Qb，，除非上下文以其他方式來指出。
實施例可包括一種電路，其運用在一種開關裝置的能量管理核心之中。該種電路可包含其耦合個別端子之一個頻率產生器與一個充電泵。該種開關裝置可為一種絕緣體覆矽(SOI)開關裝置。該頻率產生器可經組態以提供該充電泵於一個預定時段為第一頻率的一個時脈訊號。之後，該頻率產生器可提供該充電泵於一個或多個其他頻率的時脈訊號。在實施例中，當相較於該一個或多個其他頻率時，該第一頻率致能該充電泵在減少的時段內穩定。種種的實施例將關於圖式而進一步詳述於下文。
圖1描繪根據本揭露內容的一些實施例之一種說明性的能量管理核心電路100。該種能量管理核心可具有一個正電壓Vdd 102，其經提供以對該種電路供電。在實施例中，該種能量管理核心可包括一個延遲/重設106以致能一個延遲，在該種電路之通電時而確保能量管理核心電路100可被適當重設且先前的狀態可不被維持。延遲/重設106可與一個頻率產生器為耦合，頻率產生器在此描繪為計數器110與振盪器112。一個AND閘108可作用以確保的是，在將一個高重設致能訊號施加到計數器110之前，該延遲訊號與一個cpen訊號可均為高。
計數器110的重設致能RN可與AND閘108為耦合，而計數器110的時脈CLK可與振盪器112的輸出為耦合。計數器110可提供種種的訊號，諸如：如同輸入到振盪器112的Fastclkb與Q0b-Q3b。在實施例中，Fastclkb與Q0b-Q3b可運作以改變其與振盪器112有關聯的一個狀態，諸如：與振盪器112的輸出Qscout有關聯的一個頻率。舉例來說，Fastclkb可致能振盪器112在第一部分的時間以第一頻率且之後以一個或多個其他頻率來輸出Qscout。之後的該一個或多個其他頻率可由Q0b-Q3b的值來作 確定。計數器與振盪器之間的關係將在下文更為詳細論述。在實施例中，第一頻率可致能充電泵116在較短的時段內穩定，且該一個或多個其他頻率可相較於第一頻率之持續應用而經選定以降低該種電路的功率消耗及/或寄生發射。舉例來說，第一頻率可為高於該一個或多個其他頻率，正如充電泵116的穩定時間可為直接相關於經應用到充電泵116的頻率。如在此所描繪，充電泵116可為一個正或負充電泵，此揭露內容可同樣應用到二者。
振盪器112可與非重疊時脈產生器114為耦合，非重疊時脈產生器114可產生非重疊的時脈訊號phi 1與phi 2。充電泵116可與非重疊時脈產生器114為耦合且分別採用為第一與第二輸入phi 1與phi 2。phi 1與phi 2可為以某個電壓被提供到充電泵116且以第二電壓Vout 118而由充電泵116所輸出。放電方塊120可經利用以在一旦該種電路被斷電時而將存在於能量管理核心100之中的任何電壓放電。
圖2描繪根據本揭露內容的一些實施例之圖1的計數器110之一種說明性的實施。計數器110可具有諸如Vdd的一個電壓供應與諸如GND的接地。此外，計數器110可採用諸如RN的一個重設致能訊號與一個時脈訊號來作為輸入。為了易於瞭解，計數器110可在概念上被分割為一個四位元計數器202與一個輸出控制電路204。四位元計數器202之邏輯可按照在圖4所描繪的型態，其在下文更為詳細論述。輸出控制電路204之邏輯可作用在第一時段為阻斷來自四位元計數器202之訊號的輸出且之後為允許該等訊號通過。如關於圖1之上文所論述，此可致能該計數器在第一時段提供一個訊號且之後提供一個或多個其他訊號。在此所描繪的閘與正反器實行其正常的功能，且因此該種電路之邏輯可不作廣泛詳細論述。
四位元計數器202可由下文稱為正反器的四個‘d’正反器206-212所組成，其中，各個正反器是與四位元計數器202之單一個位元相對應。如在此所描繪，四位元計數器202可按照在圖4所描繪的狀態與狀態圖表且在下文更為詳細論述。各個正反器可採用一個時脈訊號CLK、一個重設致能訊號RN、與一個輸入值D來作為輸入。該輸入值可取決於該正反器的個別時脈訊號在輸入值之時間的狀態而由正反器所捕捉。舉例來說，正反器206可採用其進入計數器110的時脈訊號來作為輸入且可採用基於邏輯輸入(logic in)方塊214的一個輸入值。由邏輯輸入方塊214所提供的輸入可致能正反器206以按照一個特定狀態型態。舉例來說，如在此所描繪，從方塊214所輸出的訊號可致能正反器206以按照圖4之狀態等式Q0_Next=Q3Bar.Q0+Q3.Q0Bar，其中i§.i¨代表布林(Boolean)乘法運算且i§+i¨指示布林加法。對於Q0_Next的等式描繪正反器206的Q輸出Q0的下一個狀態。該四位元計數器之其餘正反器(即：正反器208-212)可具有輸入邏輯來致能該等正反器以分別按照圖4之對於Q1_Next到Q3_Next的狀態型態。
輸出控制電路204可經組態以在第一時段來提供第一輸出訊號且之後提供一個或多個另外的輸出訊號。輸出控制電路204還可在概念上被分割為二個部分，即：輸出邏輯方塊228與一組的傳輸閘236。輸出邏輯方塊228可包含一個正反器224，其經由一個OR閘226而與一個鎖存器229為耦合，且輸出訊號可在離開輸出邏輯方塊228之前而由反相器234所反相。鎖存器229可包括NAND閘230與232，其耦合在一起以形成一個鎖存器。該輸出邏輯方塊可致使第一個訊號被儲存在鎖存器229而達到一個時段，例如：四位元計數器202的第一個完整反覆，且之後可致使第二 個訊號被儲存在鎖存器229而直到該電路被斷電。舉例來說，鎖存器229可儲存一個高訊號而達到四位元計數器202的第一個完整反覆，且之後為一個低訊號，因此致使一個低訊號在四位元計數器202的第一個完整反覆被輸出且之後為一個高訊號。
在方塊236之中的該組的傳輸閘可將從輸出邏輯方塊228所輸出的訊號且連同分別從正反器206-212所輸出的QBAR訊號Q0b-Q3b採取作為輸入。如在此所描繪，傳輸閘238-244之各者可分別將Q0b-Q3b採取作為高輸入(例如：in1)，將接地作為低輸入(例如：in0)，並且將來自輸出邏輯方塊228的訊號作為傳輸閘238-244的一個控制訊號。結果，當控制訊號為低，傳輸閘可允許該接地輸入通過且可阻斷Q0b-Q3b，而當控制訊號為高，傳輸閘可阻斷該接地且允許訊號Q0b-Q3b通過。因此，因為該控制訊號可對於四位元計數器202的第一個完整反覆為低，傳輸閘可允許接地通過且之後可允許Q0b-Q3b通過。
將被理解的是，在圖2所描繪的計數器110可用種種方式來實施且在圖2之中的該種電路的示意代表僅為意指一個實例。舉例來說，四位元計數器202可非常易於用具有較少或較多位元的一個計數器來取代且可經組態以按照任何的順序或型態。在實施例中，四位元計數器202可用邏輯來取代以產生單一個訊號，其可致使振盪器以單一個頻率來操作，且輸出控制電路204可經組態以在第一時段將第一訊號提供到振盪器且之後將該單一個訊號提供到振盪器。在此等實施例中，第一訊號可經選擇以降低該充電泵的穩定時間，且該單一個訊號可經選擇以當相較於第一訊號之持續施加時而降低該振盪器的功率消耗。在其他實施例中，該四位元計 數器可經實施為一個八位元計數器、或更多位元者，舉例來說，將更為複雜型態的訊號提供到振盪器。在第一時段將第一訊號提供到振盪器且之後為提供一個或多個訊號之計數器110的任何實施均為此揭露內容所預期。
圖3描繪根據本揭露內容的實施例之圖1的一種說明性的振盪器112。振盪器112可包括偏壓電流操縱開關302-310。偏壓電流操縱開關302-310可分別採用Fastclkb、Q3bar、Q2bar、Q1bar、與Q0bar來作為輸入。該等偏壓電流操縱開關可作用以藉由調整流通到Ibias的電流量來調整其經提供到環式振盪器312之Ibias的電流。在一些實施例中，該等偏壓電流操縱開關之各者可具有一個不同的二進制加權且因此各個偏壓電流操縱開關可允許不同的電流量以通過到環式振盪器312。經產生以供由環式振盪器312所輸出的頻率可因此為基於所提供的輸入Fastclkb與Q0bar-Q3bar來作調整。此圖的環式振盪器僅為意指一個實例。將被理解的是，能夠實行所論述的頻率變化之任何振盪器為預期且不超出此揭露內容的範疇。
圖4描繪諸如圖1與圖2的計數器110之一個計數器的狀態以及諸如圖1與圖3的振盪器112之一個振盪器的對應頻率。第一行代表由該計數器所輸出的fastclkb之值。其次的四行描述圖2之Q3、Q2、Q1、與Q0的個別狀態。其次的四行描述Q3、Q2、Q1、與Q0可在下個時脈週期所成為之狀態。Freq1行代表由其可正在接收由fastclkb、Q3、Q2、Q1、與Q0之組合所描述的訊號之一個振盪器所提供的訊號之頻率，而Freq2行描述該振盪器在接收由Q3_Next、Q2_Next、Q1_Next、與Q0_Next所描述的訊號時之頻率。換言之，Freq2代表該振盪器可在Freq1之後而轉變到其下個狀態的頻率。
為了易於瞭解，第一訊號可在其經施加到振盪器之第一時段是由單一列402所代表。此第一列可跨於對於一個充電泵(例如：圖1的116)要穩定為充分的任何時間持續期間。在一些實施例中，由列402所跨距的時間持續期間可為關聯計數器的一個完整反覆運作。此實施例可由圖2之計數器的邏輯所描繪。在此時段，用於快速穩定所選擇的一個頻率可經應用到充電泵且之後一個或多個其他頻率可經應用。
如在列402所描繪，Fastclkb可為0，意味著Fastclkb可為1，且由該振盪器所產生的頻率可為7百萬赫(MHz)。如在圖4的模擬圖表所描繪，7MHz頻率考慮到大約為5微秒(μs)的穩定時間。將被理解的是，7MHz頻率被選定作為僅僅一個實例且其他頻率可取決於應用而被選定。舉例來說，較快速的頻率可考慮到在穩定時間之進一步的減少；然而，較快速的頻率還可致使該振盪器消耗較多的能量。在其他實例中，較緩慢的頻率可被運用，其可導致增加的穩定時間，但可消耗較少的能量。所有此等實例均為由此揭露內容所預期。
在404，四位元計數器可開始其第二反覆運作且可繼續循環通過由介於404-408之間且包括在內的諸列所描繪的型態，包括比等諸列而無需一個關聯的參考編號。如可看出，計數器的各個不同狀態可致使一個不同頻率為將由振盪器所產生。此等頻率可針對於多樣化目的而選定。在一些實施例中，且如在此所描繪，頻率調整之循環可作用以減少諸如在圖1所描繪之一種電路的寄生發射，此種循環可被稱作為一個均勻顫動(dithering)循環。在一個均勻顫動循環之中，該等頻率可被均勻循環通過，俾使顫動型態的整體頻率效應可為應用的頻率之一個平均值。此種顫動循環可考慮 到一種較小晶片尺寸，相較於經由濾波電容器來處理寄生發射而為可能者，因為濾波電容器可能佔用晶片上的額外空間。
在該圖表所描繪的狀態還可在利用狀態式410-416而達成。舉例而言，在列404之中，Q3=0，Q2=0，Q1=0，且Q0=0。下一個狀態可由此目前狀態所導出。舉例來說，Q3_Next=Q3Bar+Q2.Q1.Q0。當以上論述的諸值被插入到此式中，對於Q3的下一個值可被導出。在此例中，Q3_Next=1+0.0.0=1，其匹配在列404之中所描繪的Q3_Next。其餘的諸式412-416可用相同方式而被應用。
將被理解的是，在圖4所描繪的顫動循環可代表此揭露內容的一個實施例。在其他實施例中，可運用不同方式的顫動，諸如：擬隨機數目顫動。在還有其他的實施例中，顫動循環可能非為合意而是諸如在圖4所描繪的7MHz頻率之第一頻率可被使用以穩定該充電泵且第二頻率可在之後被應用而降低該種電路的功率消耗，其多於7MHz頻率之持續應用。在其未使用顫動之實施例中，濾波電容器可被用以降低寄生發射。
圖5描繪圖1的一種能量管理核心100之模擬，其可利用在圖2所描繪的計數器以及在圖3所描繪的振盪器。垂直軸代表訊號的電壓而水平軸代表以微秒(μs)計的時間。第一個曲線圖Oscout描繪振盪器的輸出，當計數器是在Q3Bar、Q2Bar、Q1Bar、與Q0Bar曲線圖所描繪的狀態。如可看出，在週期502之期間，振盪器並未輸出任何者。此可為電路通電及圖1之延遲/重設106的結果。在電路被通電之後，振盪器是在第一時段504輸出一個高頻訊號(諸如：在圖4所描繪的7MHz訊號)且之後在其餘的時段506而切換到一個或多個其他頻率。時段508可代表在該電路可能已經 斷電期間的一個週期，且週期510可描繪該電路再次通電且應用高頻。如在此所描繪，該一個或多個其他頻率可相符在圖4所描繪且在上文所論述的均勻顫動型態。
Q3Bar曲線圖代表關聯於計數器之Q3Bar輸出的狀態變化。如可看出，在該種電路可通電時，可有一個初始相位512，正如關於Oscout曲線圖之上文所述者。之後，一個時段514代表計數器的傳輸閘在阻斷Q3Bar輸出的時段，如關於圖2之上文所論述。之後，在時段516之期間，傳輸閘允許Q3Bar之傳輸。如上文所論述，在時段518之期間，該種電路被斷電，且該循環是在該種電路被通電時而再次重新開始。此等相同時段可在Q2Bar、Q1Bar、與Q0Bar曲線圖所看出。
RN曲線圖反映其可被施加到能量管理核心100之重設致能訊號。如在圖4所描繪，RN訊號具有在時段522之期間的一個延遲，其歸因於圖1的延遲/重設106。之後，重設致能訊號是對於電源被施加到該電路之其餘時間而成為高，該段時間在此為如時段524所代表。時段526代表該電路之斷電，且然後上述順序是在該電路之通電時而重複。
代表Vout的曲線圖描繪諸如圖1的充電泵116之一種充電泵的電壓輸出。如在此所描繪，充電泵穩定時間528可大約為5μs。之後，該充電泵維持相當一致的電壓輸出。在大約20μs，電源可能不再被施加到該種電路，且透過圖1的放電方塊120之充電泵的放電可被看出為從大約20μs到22μs。然後，在大約30μs，充電泵再次經歷先前論述的穩定時間。
根據一些實施例之一種無線通訊裝置600被說明在圖6之中。無線通訊裝置600可具有一個RF前端604以提供種種的前端功能性。 RF前端604可包括一個或多個RF開關608以將RF訊號選擇性通過至/自、或在無線通訊裝置600的構件之內。RF開關608可包括其類似於能量管理核心100的一個能量管理核心。該等RF開關可包括而不受限於絕緣體覆矽(SOI,silicon on insulator)開關及/或假型高電子移動性電晶體(PHEMT,pseudomorphic high-electron mobility transistor)開關。RF開關608可經配置在RF前端604的種種元件之中，該等元件為諸如而不受限於天線開關模組、配電開關、發射器、接收器、等等。RF前端604還可包括未明確顯示或論述的其他元件，諸如而不受限於放大器、轉換器、濾波器、等等。
除了RF前端604之外，無線通訊裝置600可具有至少如圖所示而彼此耦合的一個天線結構616、一個收發器620、一個處理器624、以及一個記憶體628。
處理器624可執行其儲存在記憶體628之中的一個基本作業系統程式，以便控制無線通訊裝置600的整體操作。舉例來說，主處理器624可控制由收發器620的訊號之接收以及訊號的發射。主處理器624可為能夠執行存在於記憶體628之中的其他處理與程式且可如為一個執行處理所期望而將資料移動進出記憶體628。
收發器620可接收來自處理器624的輸出資料(例如：聲音資料、網頁資料、電子郵件、發訊資料、等等)，可產生RF訊號以代表該輸出資料，且將RFin訊號提供到RF前端604。反之，收發器620可接收來自RF前端604的RF訊號，其代表進入資料。收發器620可處理RF訊號且將進入訊號送出到處理器624以供進一步的處理。
在種種實施例中，無線通訊裝置600可能是(但不限於)一種 行動電話、傳呼裝置、個人數位助理、文字訊息傳遞裝置、可攜式電腦、桌上型電腦、基地台、用戶站、雷達、衛星通訊裝置、或其能夠無線發射/接收RF訊號的任何其他裝置。
熟習此技藝人士將認知的是，無線通訊裝置600是作為舉例而提出，且為了簡單明瞭，僅有如為必要用於瞭解該等實施例之無線通訊裝置600的諸多結構與操作被顯示及描述。種種實施例思及根據特定需求而實行其關聯於無線通訊裝置600的任何適合任務之任何適合構件或構件組合。甚者，瞭解的是，無線通訊裝置600不應被視為將裝置型式限制在可經實施的實施例。
雖然本揭露內容已經就上述的實施例而描述，一般技藝人士將理解的是，經估計以達成相同目的之廣泛的種種替代及/或等效實施可在沒有脫離本揭露內容的範疇之情況下而取代已顯示及描述的特定實施例。熟習此技藝人士將易於理解的是，本揭露內容的學理可用廣泛的種種實施例來實施。此說明是意欲被視為說明性質而非限制性質。

Claims (19)

  1. 一種用於降低寄生發射之電路，其包含：一個射頻(RF)開關，其具有一個能量管理核心，其中該能量管理核心包括：一個充電泵；及一個振盪器，其與該充電泵為耦合，其中該振盪器將一個時脈訊號提供到該充電泵，且該振盪器被組態以基於由該振盪器所接收的一個輸入訊號而以一個預定頻率來產生該時脈訊號；及一個計數器，其與該振盪器為耦合，其中該計數器將該輸入訊號提供到該振盪器，且該計數器被組態以將作為該輸入訊號的一個第一訊號提供到該振盪器，致使該振盪器在一個預定時段以一個第一頻率來產生該時脈訊號，且之後該計數器被組態以提供作為該輸入訊號的複數個其他訊號，致使該振盪器以一個型態中之複數個其他頻率來產生該時脈訊號，其中：當相較於該複數個其他頻率之各者時，該第一頻率致能關聯於該充電泵的穩定時間之減少，並且以該型態中之該複數個其他頻率來顫動係致能該寄生發射之降低。
  2. 如申請專利範圍第1項之電路，其中該一個或多個其他訊號是複數個訊號且其中該計數器被進一步組態在該預定時段之後經由該循環中之該複數個訊號循環，以致使該振盪器以個別的複數個頻率來循環產生該時脈訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項之電路，其中該複數個訊號與該複數個頻率 是經由降低寄生頻率發射之一個預定順序來循環。
  4. 如申請專利範圍第1項之電路，其中該複數個其他頻率之施加相較於該第一頻率之持續施加係導致該電路的功率消耗之降低。
  5. 如申請專利範圍第4項之電路，其中當該充電泵被提供該第一頻率的一個時脈訊號時，關聯於該充電泵的該穩定時間為5微秒(μs)或更少。
  6. 如申請專利範圍第1項之電路，其中該充電泵是一個負充電泵。
  7. 如申請專利範圍第1項之電路，其中該充電泵是一個正充電泵。
  8. 一種通訊裝置，其包含：一個收發器；及一個射頻(RF)開關，其與該收發器為耦合，該射頻開關具有一個能量管理核心，其中該能量管理核心包括：一個充電泵；一個振盪器，其與該充電泵為耦合，其中該振盪器將一個時脈訊號提供到該充電泵，且該振盪器被組態以基於由該振盪器所接收的一個輸入訊號而以一個頻率來產生該時脈訊號；一個計數器，其與該振盪器為耦合，其中該計數器將該輸入訊號提供到該振盪器，且該計數器被組態以在該能量管理核心之通電時而將作為該輸入訊號的第一訊號提供到該振盪器，致使該振盪器在一個預定時段以第一頻率來產生該時脈訊號，且之後該計數器被組態以提供作為該輸入訊號的複數個其他訊號，致使該振盪器以一個顫動型態中之複數個其他頻率來產生該時脈訊號，其中當相較於 該複數個其他頻率之各者時，該第一頻率致能關聯於該充電泵的穩定時間之減少，並且該顫動型態之該複數個其他頻率係致能寄生發射之降低。
  9. 如申請專利範圍第8項之通訊裝置，其中該複數個其他訊號是複數個訊號且該計數器被進一步組態在該預定時段之後經由該複數個訊號循環，以致使該振盪器以個別的複數個頻率來循環產生該時脈訊號。
  10. 如申請專利範圍第9項之通訊裝置，其中該複數個訊號與該個別的複數個頻率是經由降低寄生頻率發射之一個預定順序之該顫動循環來循環。
  11. 如申請專利範圍第8項之通訊裝置，其中相較於該第一頻率之持續施加，該複數個其他頻率之施加是導致該能量管理核心的功率消耗之降低。
  12. 如申請專利範圍第11項之通訊裝置，其中當該充電泵被提供該第一頻率的一個時脈訊號時，關聯於該充電泵的該穩定時間為5微秒(μs)或更少。
  13. 如申請專利範圍第8項之通訊裝置，其中該RF開關是一個絕緣體覆矽(SOI)開關。
  14. 如申請專利範圍第8項之通訊裝置，其中該RF開關是一個假型高電子移動性電晶體(PHEMT)開關。
  15. 一種用於降低寄生發射之方法，其包含：提供一個收發器及耦合至該收發器的一個RF開關，該RF開關具有 一個能量管理核心；由該能量管理核心的一個計數器在該能量管理核心之通電時，在第一預定時段將作為一個輸入訊號的第一訊號提供到該能量管理核心的一個振盪器，其中該第一訊號為致使該振盪器以第一頻率來產生其將被施加到該能量管理核心的一個充電泵之一個時脈訊號；及在該第一時段之後，由該計數器將作為該輸入訊號的一個顫動型態中之複數個其他訊號提供到該振盪器，致使該振盪器以複數個其他頻率來產生該時脈訊號，其中當相較於該複數個其他頻率之各者時，該第一頻率被估計以減少關聯於該充電泵的穩定時間，並且該顫動型態中之該複數個其他頻率係致能該寄生發射之降低。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，更包含在該預定時段之後經由該複數個訊號循環以致使該振盪器以該顫動型態中之個別的複數個頻率來循環產生該時脈訊號。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該複數個訊號與該顫動型態中之該個別的複數個頻率是經由降低寄生頻率發射之一個預定順序來循環。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其中相較於該第一頻率之持續施加，該複數個其他頻率之施加導致該能量管理核心的功率消耗之降低。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中當該充電泵被提供該第一頻率的一個時脈訊號時，關聯於該充電泵的該穩定時間為5微秒(μs)或更少。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9553567B2 (en) * 2013-06-03 2017-01-24 Qorvo Us, Inc. Fast settling charge pump with frequency hopping
US9590500B2 (en) 2014-12-10 2017-03-07 Richwave Technology Corp. Voltage generator
US10680524B2 (en) 2014-12-10 2020-06-09 Richwave Technology Corp. Fast-charging voltage generator
CN104796171B (zh) * 2015-03-25 2018-09-11 广东拓思软件科学园有限公司 一种应用于soi cmos射频开关的控制电路
CN108631548B (zh) * 2017-03-22 2020-01-17 圣邦微电子（北京）股份有限公司 一种电源跳频电路
CN109994135B (zh) * 2017-12-29 2023-03-24 紫光同芯微电子有限公司 一种正负压电荷泵稳压电路
US10615687B1 (en) * 2019-03-19 2020-04-07 Qorvo Us, Inc. DC-DC converter with fast voltage charging circuitry for Wi-Fi cellular applications
US11387789B2 (en) 2019-06-05 2022-07-12 Qorvo Us, Inc. Charge pump tracker circuitry
US11139802B1 (en) * 2020-07-15 2021-10-05 Qualcomm Incorporated Sequential based ring oscillator
CN113050507B (zh) * 2021-03-26 2022-02-01 广州穗源微电子科技有限公司 一种应用于低电源电压射频开关的控制电路
CN113541663B (zh) * 2021-06-28 2024-06-18 上海华虹宏力半导体制造有限公司 射频开关切换控制电路
US12003173B2 (en) 2021-11-09 2024-06-04 Qorvo Us, Inc. Direct current-to-direct current conversion system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847614A (en) * 1996-11-15 1998-12-08 Analog Devices, Inc. Low power charge pump
US20050128359A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Vxis Technology Corp. Clamping system for clamping a video signal by using a charge-pump circuit
US20080297231A1 (en) * 2004-12-30 2008-12-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Monitoring the Temperature Dependence of the External Capacitors of a Charge Pump and Improved Charge Pumps Based Thereon
TW201042894A (en) * 2008-12-17 2010-12-01 Sandisk Corp Regulation of recovery rates in charge pumps
US20110221511A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Cook Thomas D Variable input voltage charge pump
US20120049917A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Cook Thomas D Charge pump having ramp rate control

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6442213B1 (en) * 1997-04-22 2002-08-27 Silicon Laboratories Inc. Digital isolation system with hybrid circuit in ADC calibration loop
JP2000236657A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Nec Kyushu Ltd 昇圧回路
US6650721B1 (en) * 1999-08-05 2003-11-18 Agere Systems Inc. Phase locked loop with numerically controlled oscillator divider in feedback loop
GB2357381B (en) * 1999-12-13 2003-12-24 Sony Uk Ltd Changing the output frequency of a phased-locked loop
KR20060060158A (ko) * 2004-11-30 2006-06-05 삼성전자주식회사 주파수 검출기를 이용하여 커패시턴스를 가변시키는 전압제어 발진기 및 위상 고정 루프
JP2006325292A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd チャージポンプ方式昇圧回路及びアンテナスイッチ
US7233130B1 (en) * 2005-08-05 2007-06-19 Rf Micro Devices, Inc. Active ripple reduction switched mode power supplies
US7911247B2 (en) * 2008-02-26 2011-03-22 Qualcomm Incorporated Delta-sigma modulator clock dithering in a fractional-N phase-locked loop
US7986250B2 (en) * 2008-10-15 2011-07-26 The Regents Of The University Of California Nonlinearity robust successive requantizer
CN101562442B (zh) * 2009-03-30 2012-09-19 Bcd半导体制造有限公司 抖频电路及低频三角波发生器
US20120049903A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Rf Micro Devices, Inc. Low noise charge pump
JP2012134697A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 高周波スイッチ回路および高周波スイッチ回路の制御方法
US8736351B2 (en) * 2011-01-13 2014-05-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Negative charge pump
JP5741479B2 (ja) 2011-03-29 2015-07-01 日立金属株式会社 高周波スイッチモジュール
US20130154696A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Issc Technologies Corp. Charge pump circuit and phase lock loop circuit
US8664985B2 (en) * 2012-02-02 2014-03-04 Mediatek Inc. Phase frequency detector and charge pump for phase lock loop fast-locking
US9059702B2 (en) * 2012-07-07 2015-06-16 Skyworks Solutions, Inc. Switch linearization by non-linear compensation of a field-effect transistor
US8971874B2 (en) * 2013-04-08 2015-03-03 Apple Inc. Methods and apparatus for testing electronic devices under specified radio-frequency voltage and current stress
US9553567B2 (en) * 2013-06-03 2017-01-24 Qorvo Us, Inc. Fast settling charge pump with frequency hopping

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847614A (en) * 1996-11-15 1998-12-08 Analog Devices, Inc. Low power charge pump
US20050128359A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Vxis Technology Corp. Clamping system for clamping a video signal by using a charge-pump circuit
US20080297231A1 (en) * 2004-12-30 2008-12-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Monitoring the Temperature Dependence of the External Capacitors of a Charge Pump and Improved Charge Pumps Based Thereon
TW201042894A (en) * 2008-12-17 2010-12-01 Sandisk Corp Regulation of recovery rates in charge pumps
US20110221511A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Cook Thomas D Variable input voltage charge pump
US20120049917A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Cook Thomas D Charge pump having ramp rate control
TW201214939A (en) * 2010-08-27 2012-04-01 Freescale Semiconductor Inc Charge pump having ramp rate control

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Publication number Publication date
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IL232629B (en) 2019-01-31

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