(57)【要約】  簡潔に言えば、本発明の一実施形態によれば、電気機械的共振器等の共振器（１１０）は相殺ネットワーク（１１２）と結合されることにより、例えば共振器に固有の静電容量（２１０）に起因する可能性のある共振器（１１０）における反共振効果を低減及び／又は相殺する。共振器応答からの反共振効果の相殺により、共振器（１１０）の共振効果を、共振器（１１０）が、例えばデジタルＲＦ受信機（８００）に用いられてもよい帯域通過シグマ−デルタ変調器（５２６）において比較的高いＱを有する帯域通過フィルタとして利用されることを可能にする、支配的な効果にすることができる。
2009502094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノードに接続される出力部を有する共振器と、
上記ノードに接続される出力部を有する相殺ネットワークとを備えた装置であって、
上記相殺ネットワークは、上記共振器の静電容量に流れる電流を、上記ノードにおいて上記相殺ネットワークに流れる電流で相殺することによって、上記共振器の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項２】
上記相殺ネットワークは、上記共振器の静電容量に少なくとも実質的に整合する値を有するコンデンサを備えた請求項１記載の装置。
【請求項３】
非反転出力部及び反転出力部を有する増幅器をさらに備え、
上記共振器は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの一方に結合され、
上記相殺ネットワークは上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの他方に結合される請求項１記載の装置。
【請求項４】
上記共振器は、弾性表面波型共振器、バルク弾性波型共振器、フィルムバルク弾性波共振器型の共振器、結晶型共振器、セラミック型共振器、微小電気機械システム型の共振器及び／又は電気機械型共振器のうちの少なくとも１つを備えた請求項１記載の装置。
【請求項５】
上記反共振特性は上記共振器の応答から除去される請求項１記載の装置。
【請求項６】
帯域通過フィルタと、
上記帯域通過フィルタの出力信号を受信する量子化器と、
上記量子化器の出力信号を上記帯域通過フィルタの入力部にフィードバックする２つのデジタル／アナログ変換器とを備えた装置であって、
上記帯域通過フィルタは、
ノードに接続される出力部を有する共振器と、
上記ノードに接続される出力部を有する相殺ネットワークとを備え、
上記相殺ネットワークは、上記共振器の静電容量に流れる電流を、上記ノードにおいて上記相殺ネットワークに流れる電流で相殺することによって、上記共振器の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項７】
上記相殺ネットワークは、上記共振器の静電容量に少なくとも実質的に整合する値を有するコンデンサを備えた請求項６記載の装置。
【請求項８】
非反転出力部及び反転出力部を有する増幅器をさらに備え、
上記共振器は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの一方に結合され、
上記相殺ネットワークは上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの他方に結合される請求項６記載の装置。
【請求項９】
上記共振器は、弾性表面波型共振器、バルク弾性波型共振器、フィルムバルク弾性波共振器型の共振器、結晶型共振器、セラミック型共振器、微小電気機械システム型の共振器及び／又は電気機械型共振器のうちの少なくとも１つを備えた請求項６記載の装置。
【請求項１０】
上記反共振特性は上記共振器の応答から除去される請求項６記載の装置。
【請求項１１】
上記量子化器の出力部と上記デジタル／アナログ変換器の入力部との間に結合された遅延回路と、
上記遅延回路を介して受信される上記量子化器の出力信号を、上記帯域通過フィルタの入力部にフィードバックする追加のデジタル／アナログ変換器とをさらに備えた請求項６記載の装置。
【請求項１２】
受信される高周波信号を復調する高周波回路と、
上記復調された信号をデジタル信号に変換する帯域通過シグマ−デルタ変調器とを備えた装置であって、
上記帯域通過シグマ−デルタ変調器は、
帯域通過フィルタと、
上記帯域通過フィルタの出力信号を受信する量子化器と、
上記量子化器の出力信号を上記帯域通過フィルタの入力部にフィードバックするデジタル／アナログ変換器とを備え、
上記帯域通過フィルタは、
ノードに接続される出力部を有する共振器と、
上記ノードに接続される出力部を有する相殺ネットワークとを備え、
上記相殺ネットワークは、上記共振器に流れる電流を、上記ノードにおいて上記相殺ネットワークに流れる電流で相殺することによって、上記共振器の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項１３】
上記相殺ネットワークは、上記共振器の静電容量に少なくとも実質的に整合する値を有するコンデンサを備えた請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
非反転出力部及び反転出力部を有する増幅器をさらに備え、
上記共振器は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの一方に結合され、
上記相殺ネットワークは上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの他方に結合される請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
上記共振器は、弾性表面波型共振器、バルク弾性波型共振器、フィルムバルク弾性波共振器型の共振器、結晶型共振器、セラミック型共振器、微小電気機械システム型の共振器及び／又は電気機械型共振器のうちの少なくとも１つを備えた請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
上記反共振特性は上記共振器の応答から除去される請求項１２記載の装置。
【請求項１７】
上記量子化器の出力部と上記デジタル／アナログ変換器の入力部との間に結合された遅延回路と、
上記遅延回路を介して受信される上記量子化器の出力信号を、上記帯域通過フィルタの入力部にフィードバックする追加のデジタル／アナログ変換器とをさらに備えた請求項１２記載の装置。
【請求項１８】
上記帯域通過シグマ−デルタ変調器は狭帯域の応答を有する請求項１２記載の装置。
【請求項１９】
上記帯域通過シグマ−デルタ変調器は広帯域の応答を有する請求項１２記載の装置。
【請求項２０】
ノードに接続される出力部を有する手段を提供する共振応答を提供するための手段と、
上記ノードに接続される出力部を有する、反共振を相殺するための手段とを備えた装置であって、
上記反共振相殺手段は、上記共振応答提供手段の静電容量に流れる電流を、上記ノードにおいて上記反共振相殺手段に流れる電流で相殺することによって、上記共振応答提供手段の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項２１】
上記反共振相殺手段は電荷を蓄積するための手段を備え、
上記電荷蓄積手段は上記共振器の静電インピーダンスに少なくとも実質的に整合するインピーダンス値を有する請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
信号を増幅するための手段をさらに備え、
上記増幅手段は非反転出力部と反転出力部とを有し、
上記共振応答提供手段は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの一方に結合され、
上記反共振相殺手段は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの他方に結合される請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
上記共振応答提供手段は、弾性表面波型共振器、バルク弾性波型共振器、フィルムバルク弾性波共振器型の共振器、結晶型共振器、セラミック型共振器、微小電気機械システム型の共振器及び／又は電気機械型共振器のうちの少なくとも１つを備えた請求項２０記載の装置。
【請求項２４】
上記反共振特性は上記共振応答提供手段の応答から除去される請求項２０記載の装置。
【請求項２５】
帯域通過フィルタ応答を提供するための手段と、
信号を量子化するための手段とを備えた装置であって、上記量子化手段は上記帯域通過フィルタ応答提供手段の出力信号を受信し、
上記装置は、デジタル信号をアナログ信号に変換するための手段を備え、上記デジタル／アナログ変換手段は上記量子化手段の出力信号を上記帯域通過フィルタ提供手段の入力部にフィードバックし、
上記帯域通過フィルタ提供手段は、
ノードに接続される出力部を有する、共振応答を提供するための手段と、
上記ノードに接続される出力部を有する、反共振を相殺するための手段とを備え、
上記反共振相殺手段は、上記共振応答提供手段の静電容量に流れる電流を、上記ノードにおいて上記反共振相殺手段に流れる電流で相殺することによって、上記共振応答提供手段の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項２６】
上記反共振相殺手段は、上記共振応答提供手段の静電容量に少なくとも実質的に整合する値を有するコンデンサを備えた請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
非反転出力部と反転出力部とを有する、信号を増幅するための手段をさらに備え、
上記共振応答提供手段は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの一方に結合され、
上記反共振相殺手段は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの他方に結合される請求項２５記載の装置。
【請求項２８】
上記共振応答提供手段は、弾性表面波型共振器、バルク弾性波型共振器、フィルムバルク弾性波共振器型の共振器、結晶型共振器、セラミック型共振器、微小電気機械システム型の共振器及び／又は電気機械型共振器のうちの少なくとも１つを備えた請求項２５記載の装置。
【請求項２９】
上記反共振特性は上記共振応答提供手段の応答から除去される請求項２５記載の装置。
【請求項３０】
上記量子化手段の出力部と上記デジタル／アナログ変換手段の入力部との間に結合される、遅延を提供するための手段と、
上記遅延提供手段を介して受信される上記量子化手段の出力信号を、上記帯域通過フィルタ応答提供手段の入力部にフィードバックする、デジタル信号をアナログ信号に変換するための追加の手段とをさらに備えた請求項２５記載の装置。
【請求項３１】
受信される高周波信号を復調するための手段と、
上記復調された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するための手段とを備えた装置であって、
上記アナログ／デジタル変換手段は、
帯域通過フィルタ応答を提供するための手段と、
信号を量子化するための手段とを備え、上記量子化手段は上記帯域通過フィルタ応答提供手段の出力信号を受信し、
上記アナログ／デジタル変換手段は、デジタル信号をアナログ信号に変換するための手段を備え、上記デジタル／アナログ変換手段は、上記量子化手段の出力信号を上記帯域通過フィルタ応答提供手段の入力部にフィードバックし、
上記帯域通過フィルタ応答提供手段は、
ノードに接続される出力部を有する、共振応答を提供するための手段と、
上記ノードに接続される出力部を有する、反共振を相殺するための手段とを備え、
上記反共振相殺手段は、上記共振応答提供手段の静電容量に流れる電流を、上記ノードにおいて上記反共振相殺手段に流れる電流で相殺することによって、上記共振応答提供手段の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項３２】
上記反共振相殺手段は、上記共振器の静電容量に少なくとも実質的に整合する値を有するコンデンサを備えた請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
非反転出力部と反転出力部とを有する増幅器をさらに備え、
上記共振応答提供手段は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの一方に結合され、
上記反共振相殺手段は上記非反転出力部及び上記反転出力部のうちの他方に結合される請求項３１記載の装置。
【請求項３４】
上記共振応答提供手段は、弾性表面波型共振器、バルク弾性波型共振器、フィルムバルク弾性波共振器型の共振器、結晶型共振器、セラミック型共振器、微小電気機械システム型の共振器及び／又は電気機械型共振器のうちの少なくとも１つを備えた請求項３１記載の装置。
【請求項３５】
上記反共振特性は上記共振応答提供手段の応答から除去される請求項３１記載の装置。
【請求項３６】
上記量子化手段の出力部と上記デジタル／アナログ変換手段の入力部との間に結合される、遅延を提供するための手段と、
上記遅延提供手段を介して受信される上記量子化手段の出力信号を、上記帯域通過フィルタ応答提供手段の入力部にフィードバックする追加のデジタル／アナログ変換手段とをさらに備えた請求項３１記載の装置。
【請求項３７】
上記アナログ／デジタル変換手段は狭帯域の応答を有する請求項３１記載の装置。
【請求項３８】
上記アナログ／デジタル変換手段は広帯域の応答を有する請求項３１記載の装置。
【請求項３９】
第１の電流で共振器を駆動することと、
上記第１の電流とは反対の極性を有する第２の電流で相殺ネットワークを駆動することと、
ノードで上記第１の電流と上記第２の電流とを合成することとを含み、
上記結合の結果、上記共振器の応答の反共振特性が低減される方法。
【請求項４０】
上記ノードに結合される負荷に上記第１の電流及び上記第２の電流が印加されることにより、上記ノードにおける電圧から反共振特性を低減する請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
上記結合の結果、上記共振器の応答の反共振特性が相殺される請求項３９記載の方法。
【請求項４２】
上記共振器の応答の反共振特性の低減の結果、上記共振器の共振特性が上記共振器の伝達関数の支配的な特性となる請求項３９記載の方法。
【請求項４３】
高周波信号を受信する高周波回路と、
上記高周波信号を直接的にデジタル信号に変換する帯域通過シグマ−デルタ変調器とを備え、
上記帯域通過シグマ−デルタ変調器は、
帯域通過フィルタと、
上記帯域通過フィルタの出力信号を受信する量子化器と、
上記量子化器の出力信号を上記帯域通過フィルタの入力部にフィードバックするデジタル／アナログ変換器とを備え、
上記帯域通過フィルタは、
ノードに接続される出力部を有する共振器と、
上記ノードに接続される出力部を有する相殺ネットワークとを備え、
上記相殺ネットワークは、上記共振器に流れる電流を、上記ノードにおいて上記相殺ネットワークに流れる電流で相殺することによって、上記共振器の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項４４】
上記帯域通過シグマ−デルタ変調器は、ろ波、高周波信号の復調又はベースバンド信号処理のうちの少なくとも１つ又はそれ以上を含む別のデジタル信号処理の前に、上記高周波信号をデジタル信号に直接的に変換する請求項４３記載の装置。
【請求項４５】
受信される高周波信号を受信するための手段と、
上記高周波信号をアナログ信号からデジタル信号に直接的に変換するための手段とを備えた装置であって、
上記アナログ／デジタル変換手段は、
帯域通過フィルタ応答を提供するための手段と、
信号を量子化するための手段とを備え、上記量子化手段は上記帯域通過フィルタ応答提供手段の出力信号を受信し、
上記アナログ／デジタル変換手段は、デジタル信号をアナログ信号に変換するための手段を備え、上記デジタル／アナログ変換手段は、上記量子化手段の出力信号を上記帯域通過フィルタ応答提供手段の入力部にフィードバックし、
上記帯域通過フィルタ応答提供手段は、
ノードに接続される出力部を有する、共振応答を提供するための手段と、
上記ノードに接続される出力部を有する反共振を相殺するための手段とを備え、
上記反共振相殺手段は、上記共振応答提供手段の静電容量に流れる電流を、上記ノードにおいて上記反共振相殺手段に流れる電流で相殺することによって、上記共振応答提供手段の応答の反共振特性を上記ノードにおいて低減する装置。
【請求項４６】
上記アナログ／デジタル変換手段は、ろ波、高周波信号の復調又はベースバンド信号処理のうちの少なくとも１つ又はそれ以上を含む別のデジタル信号処理の前に、上記高周波信号をデジタル信号に直接的に変換する請求項４５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、一般に、デジタル通信（クラス３７５）に関し、特に、シグマ−デルタ変調器に用いられ得る共振器における反共振の低減及び／又は相殺に関するが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。１つ又は複数の特定の実施形態では、本発明の主題はデルタ変調（サブクラス２４７）に関するが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
通信システムにおいて、弾性表面波（ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave））共振器は、典型的には能動フィルタでは達成が困難であるそのより高い品質（Ｑ）係数に起因して広範に使用されてきた。最近では、微小機械共振器の開発により、ＳＡＷ共振器を微小機械共振器に置換できるようになっているが、これは、このような微小機械共振器がＳＡＷ共振器ほど嵩張らない傾向にあるためである。しかしながら、微小機械共振器は限定された共振周波数を有する場合が多く、典型的には、当該共振周波数は、実質的に数百メガヘルツ（ＭＨｚ）である。バルク弾性波（ＢＡＷ（Bulk Acoustic Wave））共振器技術の進歩は、ＢＡＷ共振器が従来のＣＭＯＳ技術と共に利用されることを可能にしていて、さらにこのようなＢＡＷ共振器は、典型的にはギガヘルツ（ＧＨｚ）の範囲にあるより高い共振周波数を有し、セルラ及び無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）アプリケーションにおけるその応用を可能にしている。このような共振器は共振特性及び反共振特性の両方を呈する可能性があり、共振特性は帯域通過フィルタタイプの機能を提供する可能性があり、反共振特性はノッチフィルタタイプの機能を提供する可能性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の請求対象は、本明細書の結論部分において具体的に指摘され、明確に請求されている。しかしながら、動作の編成及び／又は方法の両方、並びにその目的、特徴及び／又は優位点は、添付の図面と共に記載されている以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
諸図に示す構成要素は、説明を簡単かつ／又は明確にするために必ずしも一定の縮尺で描かれていないことが理解されるであろう。例えば、幾つかの構成要素の大きさは、明確を期して他の構成要素より誇張されている場合がある。さらに、適切であるとされる場合には、諸図を通じて、参照数字は一致する構成要素又は類似する構成要素を指して繰り返し用いられている。
【０００５】
以下の詳細な説明では、請求されている主題の完全な理解を促すために幾つかの特有な詳細について述べる。しかしながら、当業者には、請求されている主題がこれらの特有の詳細なしに実施されてもよいことが理解されるであろう。他の例では、周知の方法、手順、構成要素及び／又は回路については詳細な説明を省いている。
【０００６】
以下の説明及び／又は添付の請求項では、結合される（coupled）、及び／又は接続される（connected）、という用語及びこれらの派生語が用いられることがある。特定の実施形態では、接続される、は２つ以上の構成要素が互いに直接的に物理的及び／又は電気的に接触していることを示すために用いられてもよい。結合される、は２つ以上の構成要素が直接的に物理的及び／又は電気的に接触していることを意味する場合がある。しかしながら、結合される、は２つ以上の構成要素は互いに直接的に接触していないかもしれないが、それでも互いに協働しかつ／もしくは相互作用することを意味する場合もある。
【０００７】
所定の実施形態が様々なアプリケーションに用いられてもよい点は理解されるべきである。請求されている主題はこれに限定されるものではないが、本明細書に開示する回路は、無線システムの送信機及び／又は受信機内等の多くの装置に用いられてもよい。請求されている主題の範囲に含まれることが意図される無線システムには、単なる例示として、ワイメディアアライアンス（WiMedia Alliance）に準拠するネットワーク等の無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）装置、及び／又は無線ネットワークインタフェース装置及び／又はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）、基地局、アクセスポイント（ＡＰ）、ゲートウェイ、ブリッジ、ハブ、セルラ無線電話通信システム、衛星通信システム、双方向無線通信システム、一方向ページャ、双方向ページャ、パーソナル通信システム（ＰＣＳ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）及び／又は同様のものを含む無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）装置が含まれてもよい。但し、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【０００８】
請求されている主題の範囲内にあることが意図される無線通信システムのタイプには、これらに限定されないが、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ無線電話通信システム、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）セルラ無線電話システム、北米デジタルセルラ（ＮＡＤＣ）セルラ無線電話システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、拡張ＴＤＭＡ（Ｅ−ＴＤＭＡ）セルラ無線電話システム、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）のような第３世代（３Ｇ）システム、ＣＤＭＡ−２０００、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）及び／又は同様のものが含まれてもよい。但し、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【０００９】
次に、図１を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークについて論じる。図１に示すように、回路１００は、共振器１１０と、相殺ネットワーク１１２とを組み合わせて含んでもよい。共振器１１０の共振周波数機能は、回路１００が比較的高いＱ係数を有する帯域通過フィルタ回路として機能することを可能にする。典型的には、共振器１１０は２つのモードの共振、即ち直列モードの共振及び並列モードの共振を示してもよい。直列モードの共振では、共振器１１０のインピーダンスは最小値であってもよく、かつ／又はアドミタンスは最大値であってもよいが、これは、共振周波数と呼ばれる周波数で発生することがある。同様に、並列モードの共振では、共振器１１０のインピーダンスは最大値であってもよく、かつ／又はアドミタンスは最小値であってもよいが、これは、反共振周波数と呼ばれる周波数で発生することがある。共振特性及び反共振特性を呈する共振器１１０の応答の例を、図３に示す。回路１００の帯域通過フィルタとしての動作に関して、共振周波数特性はこのような機能を提供する場合がある。しかしながら、アプリケーションによっては、例えば共振器１１０が、例えば回路１００が帯域通過フィルタとして機能する可能性のある図６に示すシグマ−デルタ変調器５２６等のシグマ−デルタ変調器において用いられる場合には、反共振周波数特性は共振器１１０の動作にとって有害であることがある。但し、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１０】
１つ又は複数の実施形態では、共振器１１０は電気機械的共振器として実現されてもよい。例えば、共振器１１０は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）型の共振器、結晶型共振器、セラミック型共振器、弾性表面波（ＳＡＷ）型共振器、バルク弾性波（ＢＡＷ）型共振器、フィルムバルク弾性波共振器（ＦＢＡＲ）型の共振器等であってもよい。このような電気機械型の共振器は、一般に、より高いＱ係数、より高い精度の共振周波数及びより大きい温度安定性を提供する可能性がある。１つ又は複数の実施形態では、共振器１１０はシリコン基板上に、例えば微細機械加工プロセスを介して実現されてもよい。ある特定の実施形態では、共振器１１０は、集積された相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）型回路及び／又はバイポーラＣＭＯＳ（ＢｉＣＭＯＳ）型回路上において実現されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１１】
回路１００において、相殺ネットワーク１１２は、例えば、より理想的な帯域通過フィルタ応答をもたらすように、共振器１１０の反共振をキャンセルするために利用されてもよい。１つ又は複数の実施形態によれば、増幅器１１４は非反転入力部１１８で入力信号１１６を受信してもよく、増幅器１１４の反転入力部１２０は接地に結合されてもよい。増幅器１１４の非反転出力部１２２は共振器１１０に結合されてもよく、増幅器１１４の反転出力部１２４は相殺ネットワーク１１２に結合されてもよい。共振器１１０の出力部及び相殺ネットワーク１１２の出力部はノード１２６に結合されてもよい。このとき、共振器１１０及び相殺ネットワーク１１２には同一の負荷ＺＬ１２８及び／又は同じ有効負荷が与えられてもよく、ノード１２６において、負荷１２８にかかる共通の出力電圧ＶＯを共有する。但し、図１に示す様々な接続は回路１００の１つの配置であるに過ぎず、接続の他の配置が用いられてもよいことは留意されるべきである。例えば、共振器１１０は反転出力部１２４に結合されてもよく、相殺ネットワークは非反転出力部１２２に結合されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１２】
次に、図２を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークの等価回路の図について論じる。図２は図２の回路１００を示すが、共振器１１０は等価な回路素子によって表されてもよい。直列モードの共振特性は、抵抗器Ｒｍ２１２、コンデンサＣｍ２１４及びインダクタＬｍ２１６を備えた直列のＲＬＣ回路によって表されてもよく、当該ＲＬＣ回路は、共振器１１０に関する理想的な、かつ／又はある程度理想的な伝達関数を提供してもよい。並列モードの共振特性は、静電容量Ｃｐ２１０及びＣｍ２１４によって表されてもよい。静電容量２１０は共振器１１０の固有の特性であってもよく、例えば、抵抗器２１２、コンデンサ２１４及びインダクタ２１６を備えたＲＬＣ回路と並列に結合される容量（キャパシタンス）としてモデリングされてもよい。静電容量２１０は、例えば共振器１１０の伝達関数に２つの伝送零点（transmission zero）を導入することにより、共振器１１０の理想的な伝達関数を変更してもよい。相殺ネットワーク１１２の相殺コンデンサＣＣ２１８は、例えば共振器１１０が、図５及び図６のシグマ−デルタ変調器５２６等のシグマ−デルタ変調器における帯域通過フィルタ機能を提供するように用いられるときに、共振器２１０の静電容量２１０の効果を減少させかつ／又は取り除くように用いられてもよい。但し、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。例えば、共振器１１０及び相殺ネットワーク１１２を使用する回路１００のこのような配置は、共振器１１２の共振特性を重視しかつ共振器１１２の反共振特性をあまり重視しない回路内で用いられてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１３】
入力信号１１６が増幅器１１４に印加されるとき、増幅器１１４の非反転出力部１２２及び反転出力部１２４の反対の位相極性により、静電容量２１０に流れる電流は１つの方向に流れていてもよく、相殺容量に流れる電流は相殺コンデンサ２１８を反対の方向に流れていてもよい。このような電流はノード１２６で合成されるので、このような電流は負荷１２８において相殺される。その結果、静電容量２１０により提供される反共振特性は低減されかつ／又は取り除かれてもよく、これにより、結果として、例えば図４に示すように、回路１００の応答における支配的な特性としてのＲＬＣ回路の直列共振効果がもたらされてもよい。反共振特性のこのような相殺は、例えば相殺コンデンサ２１８の値が静電容量２１０の値に整合する、又は少なくとも実質的に整合する場合に発生することがあるが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。このような配置では、相殺コンデンサ２１８は静電容量２１０の容量に対して負の容量を提供してもよく、このとき、相殺コンデンサ２１８は静電容量２１０によって提供される応答を効果的に低減しかつ／又は除去してもよい。１つの実施形態では、相殺ネットワーク１１２は相殺コンデンサ２１８によって実現されてもよいが、相殺ネットワーク１１２の実現に、静電容量２１８に関して負の容量を示すことのできる任意のデバイス及び／又は回路素子が用いられてもよい点は留意されるべきである。例えば、相殺ネットワーク１１２は、静電容量２１０によりもたらされる反共振特性を相殺する、又は少なくとも部分的に相殺する静電容量２１０に整合する、又は実質的に整合する容量を有するダイオードを備えてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。従って、共振器１１０の応答からの反共振の相殺は、相殺コンデンサ２１８を静電容量２１０に整合させることによって達成されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１４】
１つ又は複数の実施形態では、共振器１１０の出力部と相殺ネットワーク１１２とが抵抗器１２８に結合されるノード１２６で接続されている結果として、相殺ネットワーク１１２による共振器１１０の反共振応答の相殺は、ノード１２６において電流領域で発生してもよい。その結果、反共振の相殺は単一の抵抗器で発生してもよいので、出力回路１００では負荷の整合は必要ない。反共振の相殺は、相殺ネットワークのインピーダンスを、共振器１１０の応答に反共振効果を生じさせる共振器１１０内の固有の成分のインピーダンスに整合させること、かつ／又は実質的に整合させることによってもたらされてもよい。図２に示すように、相殺ネットワーク１１２は、静電容量２１０の容量値に整合する、かつ／又は実質的に整合する値を有する相殺コンデンサ２１８を備えてもよく、この場合、相殺コンデンサ２１８に流れる電流は、静電容量２１０に流れる電流と同じ大きさ、又は実質的に同じ大きさを反対の極性で有し、よってこれらの２つの電流は、ノード１２６で合成される時点で相殺され、かつ／又は実質的に相殺されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１５】
次に、図３を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る共振及び反共振を示す共振器の応答の図について論じる。図３に示すように、共振器１１０の伝達関数３１０は、例えばヘルツ単位の周波数（ｆ）に対する、例えばジーメンス単位のアドミタンス（Ｙ）としてプロットされてもよい。ピークアドミタンス３１２は、共振器１１０の直列共振特性に対応する可能性のある共振周波数ｆｒで発生してもよい。最小アドミタンス３１４は、共振器１１０の並列共振特性に対応する可能性のある、反共振と称されることもある反共振周波数ｆａで発生してもよい。
【００１６】
次に、図４を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る反共振の少なくとも一部の相殺を示す共振器及び相殺回路の応答の図について論じる。図４に示すように、共振器１１２及び相殺ネットワーク１１２の組合せの伝達関数４１０は、例えばヘルツ単位の周波数（ｆ）に対する、例えばジーメンス単位のアドミタンス（Ｙ）としてプロットされてもよい。ピークアドミタンス４１２は、図４に示すように、相殺ネットワーク１１２が反共振効果を少なくとも部分的に低減しかつ／又は除去してもよい共振周波数ｆｒで発生してもよい。相殺ネットワーク１１２によって反共振が相殺される結果、回路１００は、図４に示すように、比較的高いＱ係数及び周波数ｆｒ又は実質的に周波数ｆｒにおける中心周波数を有するより理想的な帯域通過フィルタ応答を有してもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１７】
次に、図５を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよい帯域通過シグマ−デルタ変調器を含む中間周波（ＩＦ）デジタル受信機のブロック図について論じる。受信機５００は、例えば携帯電話機タイプのデバイス、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）タイプのデバイス及び／又は同様のものに用いられる高周波（ＲＦ）受信機であってもよい。高周波信号は、アンテナ５１０を介して受信され、ＲＦフィルタ５１２で濾波され、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５１４で増幅されてもよい。信号は、次にイメージ除去（ＩＲ）フィルタ（ＩＲフィルタ）５１６を通過させられてもよく、その後、復調器５１８及び発振器（ｆＬＯ１）５２０を用いて復調されてもよい。チャンネルは、信号をチャンネルフィルタ５２２を通過させるによって選択されてもよく、次に、可変利得増幅器（ＶＧＡ）５２４を介して増幅されてもよい。信号のデジタル化は、帯域通過シグマ−デルタ変調器（ＢＰ  ＳＤＭ）５２６を介して達成されてもよく、これにより、デジタル化された形式の信号は、ベースバンド処理のためにデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）５２８に提供される。ＤＳＰ５２８は、制御ライン５３０を介してＶＧＡ５２４の利得を制御してもよく、受信される信号、例えば当該受信される信号内に含まれるデータに応答して、出力信号５３２を提供してもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。中間周波信号をデジタル化するための帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６は、帯域通過フィルタ機能を提供する回路１００を用いて、例えば、共振器の反共振特性が相殺ネットワーク１１２を介して低減されかつ／又は除去されてもよい共振器１１０の電気機械共振器型デバイスを用いて実現されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１８】
１つ又は複数の実施形態では、受信機５００は、無線ローカルエリアネットワーク又は無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ又はＷＰＡＮ）通信システムの送受信機の一部であってもよい。例えば、受信機５００は、モバイルコンピュータ及び／又は情報処理システム等の移動体又は遠隔ユニット、デスクトップコンピュータ及び／又は携帯電話機に用いられてもよく、デジタルシグナルプロセッサ５２８はベースバンド及び／又は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）処理機能を提供してもよい。ある実施形態では、ＤＳＰ５２８は、ろ波を含む単一のプロセッサを備えてもよく、かつ／又は代わりにベースバンドプロセッサ及び／又はアプリケーションプロセッサも備えてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。ＤＳＰ５２８は、ＤＲＡＭ等の揮発メモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ及び／又は代わりにハードディスクドライブ等の他のタイプの記憶装置を含んでもよいメモリ（図示されていない）に結合されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。メモリの一部又は全ては同じ集積回路ＤＳＰ５２８上に含まれてもよく、かつ／又は代わりにメモリの一部又は全ては集積回路及び／又は例えばＤＳＰ５２８の集積回路の外部にあるハードディスクドライブである他の媒体上に配置されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００１９】
受信機５００は、アンテナ５１０を介して、例えば遠隔アクセスポイント及び／又は基地局（図示されていない）から無線通信リンクを介して受信される信号を受信してもよい。ある代わりの実施形態では、受信機５００は、例えば空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）システム及び／又は多重入力多重出力（ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output））システムを提供する２つ以上のアンテナ５１０を含んでもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。無線通信リンクを介する通信によって、ネットワークに結合されているデバイスを含むネットワークから受信機が情報を受信してもよいように、遠隔アクセスポイントは当該ネットワークと結合してもよい。このようなネットワークは、電話網及び／又はインターネット等の公衆ネットワークが含んでもよく、かつ／又は代わりに上記ネットワークはイントラネット等の専用ネットワーク及び／又は公衆ネットワーク及び／又は専用ネットワークの組合せを含んでもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。受信機５００と遠隔アクセスポイントとの間の通信は、ワイメディアアライアンスに準拠するネットワーク等の無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１６等の米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）規格に準拠するネットワークである無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ハイパーラン（HiperLAN-II）、ハイパーマン（HiperMAN）、ウルトラワイドバンド（Ultra-Wideband（ＵＷＢ））等々を介して実施されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。別の実施形態では、これらの間のこのような通信は、少なくとも部分的に、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ又は３Ｇ）規格、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）規格等に準拠するセルラ通信ネットワークを介して実施されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００２０】
次に、図６を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよい二次帯域通過シグマ−デルタ変調器のブロック図について論じる。図６に示すような帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６は二次帯域通過シグマ−デルタ変調器であってもよく、例えば図５の受信機５００の帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６として用いられてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。図６の帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６は二次変調器として示されているが、例えば一次、三次、四次等である他の次数も請求対象主題の範囲内にあってもよい。但し、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。受信機５００の中間周波信号等の連続時間信号
【数１】
2009502094.tif 000003
は加算器６１２に印加されてもよく、加算器６１２の出力信号は、相殺ネットワーク１１２と組み合わされた共振器１１０を介して回路１００によりもたらされてもよい帯域通過フィルタ機能６１４に印加されてもよい。回路１００の出力信号は量子化器６１６に印加されてもよく、これにより、連続時間信号の離散時間バージョンｙ（ｎ）が出力信号６１８に提供される。出力信号６１８は遅延機能６２０を介してフィードバックされてもよく、遅延された出力信号６２２はデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）６２４及びＤＡＣ６２６に提供される。ＤＡＣ６２４はリターンツーゼロ（ＲＺ（return-to-zero））信号を提供してもよく、ＤＡＣ６２６は半周期遅延されたリターンツーゼロ（ＨＲＺ（half-delayed return-to-zero））信号を提供してもよい。一サンプリング周期の遅延は、例えば準安定性を回避しかつ量子化器６１６が安定するのに十分な時間を提供するように離散時間遅延関数６２０によって与えられてもよい。図６は、シングルビットの量子化器を有する二次シグマ−デルタ変調器のみを記述しているが、より高次のマルチビットシグマ変調器が同様の配置で実現されてもよい。
【００２１】
次に、図７を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る帯域通過シグマ−デルタ変調器の回路レベルの構造図について論じる。帯域通過シグマ−デルタ変調器７００は、図５及び図６に示す帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６と実質的に同様のものであってもよいが、機能ブロックは回路ブロック及び／又は素子で実装されている。帯域通過シグマ−デルタ変調器７００の少なくとも幾つかの回路素子は、例えば標準的なＣＭＯＳプロセスを用いて製造される半導体チップ７１０上に実現されてもよい。入力トランスコンダクタ（Ｇｍ）７１２は、例えば、当該入力トランスコンダクタ７１２の出力信号とＤＡＣ７３０及び／又はＤＡＣ７３２から受信されるフィードバック信号との加算がノード７３４及び７３６において電流領域で実行されてもよいように、入力信号を電圧から電流に変換するように用いられてもよい。上記加算後に、電流信号は、例えばチップ７１０の外部又はチップ７１０上に配置されてもよい共振器１１０及び／又は相殺ネットワーク１１２を駆動するように、電流電圧変換器（Ｉ／Ｖ）７１４によって電圧に変換されて戻されてもよい。共振器１１０及び相殺ネットワーク１１２の出力信号はノード１２６において合成され、抵抗器ＲＬ７１８を介して接地に印加され、これにより入力信号を可変利得増幅器（ＶＧＡ）７１６に提供してもよい。あるいは、抵抗器ＲＬ７１８及び可変利得増幅器（ＶＧＡ）７１６はトランスインピーダンス増幅器に置き換えられてもよい。ＶＧＡ７１６は、例えば、量子化の前に信号の位相の調整又は補償を行なうためにも用いられてもよい。位相の調整及び補償は、可変利得増幅器（ＶＧＡ）又はトランスインピーダンス増幅器に続く別の位相調整器によって、量子化の前に実現されてもよい。ＶＧＡ７１６は相対的に高い入力インピーダンスを示す場合があるので、抵抗器７１８はノード１２６で見られる有効負荷であってもよく、図１の負荷１２８に類似するものであってもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００２２】
図６の量子化器６１６及び遅延機能６２０による量子化は、直列に接続された４つのダイナミックラッチ、即ちラッチ（ラッチ１）７２０、ラッチ（ラッチ２）７２２、ラッチ（ラッチ３）７２４及びラッチ（ラッチ４）７２６によって実現されてもよい。ラッチ７２０は、例えば１ビットの量子化を提供するように、量子化器６１６として機能してもよい。ラッチ７２２はラッチ７２０と共に、１サンプリング周期の遅延を提供するために遅延機能６２０として機能してもよい。代わりの配置では、ラッチ７２０及びラッチ７２２は、１サンプリング周期の遅延を有する比較器又は１ビット量子化器によって置き換えられてもよい。ラッチ７２４及びラッチ７２６はＤＡＣ７３０のリターンツーゼロ及び制御信号を発生してもよく、ラッチ７２４はＤＡＣ７３２の半周期遅延されたリターンツーゼロ制御信号を発生してもよい。ＤＡＣ７３０及び／又はＤＡＣ７３２は、ノード７３４及びノード７３６での電流加算を提供する電流で切り換えられる（current-switched）デジタル／オーディオ変換器であってもよい。１つ又は複数の実施形態では、ラッチ７２０の回路はキックバックノイズを減らすように配置されてもよい。帯域通過シグマ−デルタ変調器７００は、例えばＤフリップフロップであってもよいラッチ（出力ラッチ）７２８を介してデジタル出力を提供してもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００２３】
次に、図８を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよい広帯域の帯域通過シグマ−デルタ変調器を含む中間周波（ＩＦ）デジタル受信機のブロック図について論じる。受信機８００は、共振器１１０及び相殺ネットワーク１１２を用いて共振器１１０の応答から反共振を相殺する、１つ又は複数の実施形態に係る帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６を用いてもよいシステムの可能な一実施形態を示している。図８の受信機８００は、単一のチャンネルではなく、例えば信号帯域全体であるより広い信号帯域をデジタル化する広帯域の帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６を含む点以外は、図５の受信機５００と実質的に同様のものであってもよい。幾つかの実施形態において、図５のブロックと同様の図８のブロックは、同様の機能を実行してもよい。アンテナ８１０が受信する可能性のある高周波信号はＲＦフィルタ８１２で濾波されてもよく、次にＬＮＡ８１４で増幅されてもよい。増幅された高周波信号は、次に中間周波フィルタ８１６を介して濾波され、復調器８１８及び発振器８２０を用いて復調されてもよい。広帯域復調された出力信号は、当該広帯域信号のアナログ／デジタル変換のための帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６に提供されてもよい。デジタル化された広帯域信号は、ろ波及びベースバンド信号処理等のさらなるデジタル信号処理のためのＤＳＰ８２２に提供されて、これにより出力信号８２４が提供されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００２４】
次に、図９を参照して、１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよいＲＦ広帯域の帯域通過シグマ−デルタ変調器を含む高周波（ＲＦ）デジタル受信機のブロック図について論じる。受信機９００は、１つ又は複数の実施形態に係る、共振器１１０及び相殺ネットワーク１１２を用いて共振器１１０の応答から反共振を相殺する帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６を用いてもよいシステムの可能な一実施形態を示している。幾つかの実施形態において、図５のブロックと同様の図９のブロックは、同様の機能を実行してもよい。１つ又は複数の実施形態によれば、図９の受信機９００は、受信される高周波信号のＲＦデジタル化を実施してもよい。高周波信号は、アンテナ９１０を介して受信され、ＲＦフィルタ９１２を介して濾波され、ＬＮＡ９１４を介して増幅されてもよい。増幅された高周波信号は、高周波信号をアナログ／デジタル変換するための帯域通過シグマ−デルタ変調器５２６を介して直接的にデジタル化されてもよい。このような実施形態では、共振器１１０は高周波信号に同調された共振周波数を有してもよく、この場合、共振器１１０の共振周波数は高周波信号の周波数又は周波数帯域に対応してもよい。次に、デジタル化された高周波信号は、ろ波及びベースバンド信号処理等のさらなるデジタル信号処理のためのＤＳＰ９１６に提供されて、これにより出力信号９１８が提供されてもよいが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。図５の狭帯域中間周波デジタル受信機５００、図８の広帯域中間周波デジタル受信機８００及び／又は図９のＲＦデジタル受信機９００は、共振器１１０からの反共振を相殺するために共振器１１０及び相殺ネットワークを含む回路１００が用いられてもよいシステム例を示している。しかしながら、これらは回路１００のアプリケーション例であるに過ぎない。回路１００のアプリケーションは他にも請求されている主題の範囲内にあることが意図されているが、請求されている主題の範囲はこれに限定されない。
【００２５】
以上、請求されている主題をある程度の具体性で説明してきたが、その構成要素は請求されている主題の精神及び／又は範囲を逸脱することなく当業者によって変更されてもよいことは認識されるべきである。共振器における反共振の相殺及び／又はその付帯的優位点の多くは、これまでの説明によって理解されるものと確信する。また、その構成要素の形式、構成及び／又は配置は、請求されている主題の範囲及び／又は精神を逸脱することなく、又はその実質的な優位点即ちこれまでに記述した単にその例示的な実施形態である形式を悉く犠牲にすることなく、かつ／又はさらにこれに実質的な変更を与えることなく様々に変更されてもよいことが明らかであろう。請求項の意図は、このような変更を含むことにある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】１つ又は複数の実施形態に係る帯域通過フィルタタイプの機能を実施するように動作可能な共振器及び相殺ネットワークを示す回路図である。
【図２】１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークの等価回路図である。
【図３】１つ又は複数の実施形態に係る共振及び反共振を示す共振器の応答の図である。
【図４】１つ又は複数の実施形態に係る反共振の少なくとも一部の相殺を示す、共振器及び相殺回路の応答の図である。
【図５】１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよい狭帯域の帯域通過シグマ−デルタ変調器を含む中間周波（ＩＦ）デジタル受信機を示すブロック図である。
【図６】１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよい二次帯域通過シグマ−デルタ変調器を示すブロック図である。
【図７】１つ又は複数の実施形態に係る帯域通過シグマ−デルタ変調器の回路レベルの構造図である。
【図８】１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよい広帯域の帯域通過シグマ−デルタ変調器を含む中間周波（ＩＦ）デジタル化のための中間周波（ＩＦ）デジタル受信機を示すブロック図である。
【図９】１つ又は複数の実施形態に係る共振器及び相殺ネットワークを用いてもよい広帯域の高周波帯域通過シグマ−デルタ変調器を含む高周波（ＲＦ）デジタル受信機を示すブロック図である。
【図１】
2009502094.tif 000004
【図２】
2009502094.tif 000005
【図３】
2009502094.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009502094.tif 000010
【図８】
2009502094.tif 000011
【図９】
2009502094.tif 000012
【国際調査報告】
2009502094.tif 000013
2009502094.tif 000014
2009502094.tif 000015