(57)【要約】【解決手段】局部発振器（ＬＯ）バッファ及びミキサについての選択可能なサイズが開示される。実施形態では、受信機が高い利得モードで動作する際には、ＬＯバッファ及び／またはミキササイズは増加され、他方受信機が低い利得モードで動作する際には、ＬＯバッファ及び／またはミキササイズは減少され得る。実施形態では、ＬＯバッファ及びミキササイズは、lock stepで増加及び減少される。調整可能なサイズを有するＬＯバッファ及びミキサの具体的な実施形態についての回路接続形態及び制御方式が開示される。【選択図】図２
2011502429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局部発振器（ＬＯ）信号をバッファ（buffer）して、バッファＬＯ信号を生成するＬＯバッファを備え、前記ＬＯバッファは選択可能なサイズを有する、受信機装置。
【請求項２】
無線周波数（ＲＦ）信号を前記バッファＬＯ信号とミックスするミキサを更に備え、前記ミキサは選択可能なサイズを有する、請求項１の装置。
【請求項３】
前記ＬＯバッファは、
前記ＬＯ信号に結合された入力と、前記バッファＬＯ信号に結合された出力とを有する第１バッファと、
前記ＬＯ信号に結合された入力と、前記バッファＬＯ信号に結合された出力とを有する第２バッファと
を備える請求項２の装置。
【請求項４】
前記ＬＯバッファは、前記第１バッファまたは前記第２バッファを選択的にイネーブルとするためのＬＯバッファ制御信号を更に備える、請求項３の装置。
【請求項５】
前記ミキサはギルバート（Gilbert）乗算器であり、前記バッファＬＯ信号は差動信号であり、前記ミキサは、
前記バッファＬＯ信号に結合されたゲートを有する第１トランジスタと、
前記バッファＬＯ信号に結合されたゲートを有する第２トランジスタと
を備え、前記ミキサは、前記第１トランジスタをオン及びオフさせる第１トランジスタ制御信号と、
前記第２トランジスタをオン及びオフさせる第２トランジスタ制御信号と
を更に備える請求項２の装置。
【請求項６】
前記第２トランジスタは、前記第１トランジスタの２倍のサイズを有する、請求項５の装置。
【請求項７】
前記ＬＯバッファのサイズを選択するＬＯ制御信号を更に備え、前記装置は、前記ミキサのサイズを選択するミキサ制御信号を更に備える、請求項２の装置。
【請求項８】
前記バッファＬＯ信号は、第１及び第２バッファＬＯ信号を備え、前記ＬＯバッファは、
前記ＬＯ信号に結合された入力と、前記第１バッファＬＯ信号に結合された出力とを有する第１バッファと、
前記ＬＯ信号に結合された入力と、前記第２バッファＬＯ信号に結合された出力とを有する第２バッファと
を備える請求項２の装置。
【請求項９】
前記第２バッファは、前記第１バッファの２倍のサイズを有する、請求項８の装置。
【請求項１０】
前記ミキサは、
第１ミキササイズを有する第１ミキサと、
第２ミキササイズを有する第２ミキサと
を備え、前記第１ミキサは、前記第１バッファＬＯ信号に結合された入力を有し、
前記第２ミキサは、前記第２バッファＬＯ信号に結合された入力を有し、
前記第１ミキサの出力は前記第２ミキサの出力に結合される、請求項８の装置。
【請求項１１】
前記第２ミキサは、前記第１ミキサのサイズの２倍のサイズである、請求項１０の装置。
【請求項１２】
１）前記第１バッファ及び前記第１ミキサを備える第１信号経路、及び
２）前記第２バッファ及び前記第２ミキサを備える第２信号経路、
を選択的にイネーブルにする制御信号を更に備える、請求項１０の装置。
【請求項１３】
前記制御信号は、前記第１バッファをオンさせることにより、前記第１信号経路をイネーブルにする、請求項１２の装置。
【請求項１４】
前記制御信号は更に、前記第１ミキサをオンさせることにより、前記第２信号経路をイネーブルにする、請求項１３の装置。
【請求項１５】
前記受信機は、複数の利得モードで動作可能であり、
前記受信機は、低利得モードで動作する前記受信機に応答して、前記ＬＯバッファにつき第１サイズを選択するＬＯ制御信号を更に備え、
前記ＬＯ制御信号は更に、高利得モードで動作する前記受信機に応答して、前記ＬＯバッファにつき第２サイズを選択し、前記第２サイズは前記第１サイズよりも大きい、請求項２の装置。
【請求項１６】
前記受信機は、高利得モードで動作する前記受信機に応答して、前記ミキサにつき第３サイズを選択するミキサ制御信号を更に備え、
前記ミキサ制御信号は更に、低利得モードで動作する前記受信機に応答して、前記ミキサにつき第４サイズを選択し、前記第３サイズは前記第４サイズよりも大きい、請求項１５の装置。
【請求項１７】
前記受信機は、低利得モードで動作する前記受信機に応答して、前記ＬＯバッファにつき第１サイズを、前記ミキサにつき第２サイズを選択する制御信号を更に備え、
前記制御信号は更に、高利得モードで動作する前記受信機に応答して、前記ＬＯバッファにつき第３サイズを、前記ミキサにつき第４サイズを選択し、前記第３サイズは前記第１サイズよりも大きく、前記第４サイズは前記第２サイズよりも大きい、請求項２の装置。
【請求項１８】
増幅器とミキサと局部発振器（ＬＯ）バッファとを備える受信機における少なくとも１つの要素のサイズを選択する方法であって、前記方法は、
前記増幅器が第１利得モードである際に第１ミキササイズを選択することと、
前記増幅器が第２利得モードである際に第２ミキササイズを選択することと
を備える方法。
【請求項１９】
前記増幅器の前記利得は、前記第１利得モードよりも前記第２利得モードにおいて高く、前記第２ミキササイズは前記第１ミキササイズよりも大きい、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記増幅器が前記第１利得モードである際に第１ＬＯバッファサイズを選択することと、
前記増幅器が前記第２利得モードである際に第２ＬＯバッファサイズを選択することと
を更に備え、前記第２ＬＯバッファサイズは、前記第１ＬＯバッファサイズよりも大きい、請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記第１ＬＯバッファサイズを選択することは、第１ＬＯバッファに対応する第１信号経路をイネーブルにすることを備え、前記第２ＬＯバッファサイズを選択することは、第２ＬＯバッファに対応する第２信号経路をイネーブルにすることを備える、請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記第１ミキササイズを選択することは、ギルバート（Gilbert）乗算器の第１トランジスタをイネーブルにすることを備え、前記第２ミキササイズを選択することは、前記ギルバート乗算器の第２トランジスタをイネーブルにすることを備える、請求項１９の方法。
【請求項２３】
前記第１または第２ミキササイズを選択することは、ミキサ制御信号を前記ミキサに供給することを備え、前記ミキサは設定可能な（configurable）サイズを有する、請求項１９の方法。
【請求項２４】
前記第１または第２ＬＯバッファサイズを選択することは、ＬＯバッファ制御信号を前記ＬＯバッファに供給することを備え、前記ＬＯバッファは、設定可能な（configurable）サイズを有する、請求項２０の方法。
【請求項２５】
前記第１ＬＯバッファサイズを選択すること及び前記第１ミキササイズを選択することは、第１信号経路をイネーブルにすることを備え、前記第２ＬＯバッファサイズを選択すること及び前記第２ミキササイズを選択することは、第２信号経路をイネーブルにすることを備える、請求項２０の方法。
【請求項２６】
選択可能なサイズを有するミキサを供給する手段と、
選択可能なサイズを有する局部発振器（ＬＯ）バッファを供給する手段と、
前記受信機が第１利得モードである際に第１ミキササイズと第１局部発振器（ＬＯ）バッファサイズとを選択し、前記受信機が第２利得モードである際に第２ミキササイズと第２局部発振器（ＬＯ）バッファサイズを選択する手段と
を備える受信機装置。
【請求項２７】
増幅器とミキサと局部発振器（ＬＯ）バッファとを備える受信機における少なくとも１つの要素のサイズを選択する装置であって、前記装置は、
前記増幅器が第１利得モードである際に第１ミキササイズを選択し、前記増幅器が第２利得モードである際に第２ミキササイズを選択する手段を備える装置。
【請求項２８】
前記増幅器が第１利得モードである際に第１ＬＯバッファサイズを選択し、前記増幅器が第２利得モードである際に第２ＬＯバッファサイズを選択する手段を更に備える、請求項２７の装置。
【請求項２９】
前記増幅器の前記利得は、前記第１利得モードよりも前記第２利得モードにおいて高く、前記第２ミキササイズは前記第１ミキササイズよりも大きい、請求項２７の装置。
【請求項３０】
前記第２ＬＯバッファサイズは、前記第１ＬＯバッファサイズよりも大きい、請求項２８の装置。
【請求項３１】
前記ミキサにミキサ制御信号を供給する手段を更に備える、請求項２６の装置。
【請求項３２】
前記ミキサにミキサ制御信号を供給する手段は更に、前記ＬＯバッファにＬＯバッファ制御信号を供給する、請求項３１の装置。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本願は、２００７年１０月３０日に出願され、“LOCAL OSCILLATOR BUFFER AND MIXER HAVING ADJUSTABLE SIZE”と表題された米国仮特許出願番号第６０／９８３，８７９号の利益を主張し、この出願の全開示は、本願の開示の一部とされる。
【技術分野】
【０００２】
この開示は通信の受信機に関し、より具体的には、局部発振器バッファ及びミキサのサイズを調整する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
通信システムにおいて受信機は、送信機から無線周波数（ＲＦ）信号を受信し、受信信号を、１つまたはそれ以上のミキサを用いてＲＦからベースバンドにダウンコンバートする。各ミキサは、受信信号を局部発振（ＬＯ）信号とミックスする。ＬＯバッファは一般的に、ミキサの前に、ＬＯ信号をバッファするために設けられている。
【０００４】
受信機の信号経路において、ミキサ及びＬＯバッファの最適なサイズは、受信機の線形性の要求にある程度依存する。ミキサのサイズが大きいほど、受信機の線形性を向上させる傾向があり、他方、ミキサのサイズが小さいほど、電力消費量は削減される。より大きなミキサのサイズの使用は普通、ミキサのサイズがＬＯバッファの負荷を直接決定するように、相応してより大きなＬＯバッファを必要とする。
【０００５】
一般的な受信機では、ＬＯバッファ及びミキサのサイズは固定されている。受信機の要求に応じて、ＬＯバッファ及び／またはミキサのサイズを動的に調整することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【０００６】
この開示の一側面は、局部発振器（ＬＯ）信号をバッファしてバッファＬＯ信号を生成するように動作するＬＯバッファを備え、ＬＯバッファは選択可能なサイズを有する受信機装置を提供する。
【０００７】
この開示の別の側面は、増幅器とミキサと局部発振器（ＬＯ）バッファとを備える受信機における少なくとも１つの要素のサイズを選択する方法であって、前記方法は、前記増幅器が第１利得モードである際に第１ミキササイズを選択することと、前記増幅器が第２利得モードである際に第２ミキササイズを選択することとを備え、前記増幅器の前記利得は、前記第１利得モードよりも前記第２利得モードにおいて高く、前記第２ミキササイズは前記第１ミキササイズよりも大きい方法を提供する。
【０００８】
この開示の更に別の側面は、選択可能なサイズを有するミキサを供給する手段と、選択可能なサイズを有する局部発振器（ＬＯ）バッファを供給する手段と、前記受信機が第１利得モードである際に第１ミキササイズと第１局部発振器（ＬＯ）バッファサイズとを選択し、前記受信機が第２利得モードである際に第２ミキササイズと第２局部発振器（ＬＯ）バッファサイズを選択する手段とを備える受信機装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、先行技術で知られた受信機ユニット１００の一部を示す。
【図２】図２は、この開示に従った同相ＬＯバッファ及びミキサの実施形態を示す。
【図３】図３は、ＬＯバッファ及びミキサのサイズが独立して設定可能である、この開示のほかに取り得る実施形態を示す。
【図４】図４は、一般的なギルバート（Gilbert）乗算器のアーキテクチャを示す。
【図５】図５は、図４の信号ＬＯ（＋）に結合されたトランジスタＭ１の１つのサイズがこの開示に従って設定可能にされる接続形態の詳細図を示す。
【図６】図６は、この開示に従った調整可能なサイズのＬＯバッファの実施形態を示す。
【図７】図７は、別個のミキサを駆動するように構成され、調整可能なサイズのＬＯバッファの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この開示に従って、受信機の要求に応じてＬＯバッファ及び／またはミキサのサイズを動的に調整する方法が開示される。
【００１１】
図１は、先行技術において知られた受信機ユニット１００の一部を示す。受信機ユニット１００は、無線（例えばＣＤＭＡ）通信システムの基地局または端末内に実装され得る。その他のＲＦ受信機の設計が用いられても良く、それもこの開示の範囲内であることに留意する。
【００１２】
図１において、１つまたはそれ以上の送信機（例えば基地局、ＧＰＳ衛星、放送局、等）から送信された１つまたはそれ以上のＲＦ変調信号がアンテナ１１２で受信され、受信機フィルタ１１６に供給される。フィルタされた信号はその後、増幅器（Ａｍｐ）１１４に供給される。増幅器１１４は、ある利得で受信信号を増幅し、増幅されたＲＦ信号を供給する。増幅器１１４は、ある範囲の利得及び／または減衰を供給するように設計された１つまたはそれ以上の低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）ステージを含み得る。増幅されたＲＦ信号は、ミキサ１２０Ｉ及び１２０Ｑに供給される。増幅器１１４の出力は、図１に示すように差動信号であっても良いことに留意する。
【００１３】
ミキサ１２０Ｉ及び１２０Ｑは、フィルタされたＲＦ信号のＲＦからベースバンド（ＢＢ）への直交位相ダウンコンバート（quadrature downconversion）を実行する。これは、フィルタされたＲＦ信号を複合局部発振器（ＬＯ）信号（complex local oscillator (LO) signal）と乗算（またはミキシング）して複合ベースバンド信号（complex baseband signal）を供給することによって得られ得る。具体的には、フィルタされたＲＦ信号は、ミキサ１２０Ｉによって同相（inphase）のＬＯ信号ＬＯ＿Ｉとミックスされて、同相（Ｉ）ベースバンド要素ＢＢ＿Ｉが供給され得る。フィルタされたＲＦ信号はまた、ミキサ１２０Ｑによって直交位相（quadrature-phase）のＬＯ信号ＬＯ＿Ｑとミックスされて、直交位相（Ｑ）ベースバンド要素ＢＢ＿Ｑが供給され得る。ＢＢ＿Ｉ及びＢＢ＿Ｑは引き続き、例えばチャネルフィルタ、可変利得増幅器（ＶＧＡ）、及び／またはアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）の、更なるブロック（図示せず）によって処理され得る。
【００１４】
この明細書は、ＲＦ信号が直接ベースバンドにミックスされる実施形態を参照しているが、ＲＦ信号が非ゼロの中間周波数（ＩＦ）にミックスされる実施形態もまた、この開示の範囲内であることに留意する。
【００１５】
図１においてＬＯ＿Ｉは、入力が差動信号ＬＯ＿Ｉｐ−ＬＯ＿ＩｎであるＬＯバッファ１２２Ｉを介してミキサ１２０Ｉに供給される。同様にＬＯ＿Ｑは、入力が差動信号ＬＯ＿Ｑｐ−ＬＯ＿ＱｎであるＬＯバッファ１２２Ｑを介してミキサ１２０Ｑに供給される。一般的な受信機では、ミキサ１２０Ｉ及び１２０Ｑのサイズと、ＬＯバッファ１２２Ｉ及び１２２Ｑのサイズは固定されている。本明細書及び特許請求の範囲において、バッファまたはミキサの“サイズ”は、当該バッファまたはミキサの信号経路におけるいずれかまたは全てのトランジスタの幅を包含するように理解され得る。
【００１６】
この開示によれば、ミキサ及び／またはＬＯバッファのサイズを調整し、そして受信機の要求に基づいてサイズを動的に設定する方法が提供される。
【００１７】
図２は、この開示に従った同相のＬＯバッファ及びミキサの実施形態を示す。当業者は、述べられた技術が直交位相バッファ及びミキサに直接適用され得ることを理解するだろう。示される実施形態では、ミキサは電流出力を有する。当業者は、電圧出力を有するミキサに適合するように図２を容易に変形し得る。
【００１８】
図２では、差動ＬＯ信号ＬＯ＿Ｉｐ−ＬＯ＿Ｉｎは、サイズＬＯ１のＬＯバッファ２００．１に供給される。バッファ２００．１の出力は、結合キャパシタ２０４．１ａ及び２０４．１ｂを介して、サイズＭＩＸ１のミキサ２０２．１の入力に結合されている。バッファ２００．１、ミキサ２０２．１、及びキャパシタ２０４．１ａ、２０４．１ｂ（まとめて２１０と呼ぶ）に関連付けられた信号経路は、第１信号経路と呼ばれ得る。
【００１９】
同様に、差動ＬＯ信号ＬＯ＿Ｉｐ−ＬＯ＿Ｉｎはまた、出力が結合キャパシタ２０４．２ａ及び２０４．２ｂを介してサイズＭＩＸ２のミキサ２０２．２の入力に結合された、サイズＬＯ２のＬＯバッファ２００．２に供給される。バッファ２００．２、ミキサ２０２．２、及びキャパシタ２０４．２ａ、２０４．２ｂ（まとめて２２０と呼ぶ）に関連付けられた信号経路は、第２信号経路と呼ばれ得る。
【００２０】
図２では、制御信号Ｃ１及びＣ２はそれぞれ、第１、第２信号経路を選択的にイネーブルまたはディセーブルとする。実施形態では、これは、信号経路におけるＬＯバッファ及び／またはミキサをオンまたはオフすること、または各信号経路に直列に設けられたスイッチ（図示せず）を閉じるか開けるか、によって行い得る。当業者は、本明細書に明示的に述べられていない種々の方法を用いて信号経路を選択的にイネーブルまたはディセーブルと出来ること理解するだろう。そのような実施形態は、この開示の範囲内であると意図される。
【００２１】
実施形態では、ＬＯバッファ及びミキサの実効的なサイズ（effective size）は、第１、第２、または両方の信号経路を選択的にイネーブルにすることによって、設定されることが出来る。
【００２２】
具体的には、もし第１信号経路がイネーブルとされ、第２信号経路がディセーブルとされた場合、実効的なＬＯバッファのサイズはＬＯ１であり、実効的なミキサのサイズはＭＩＸ１である。反対に、もし第１信号経路がディセーブルとされ、第２信号経路がイネーブルとされた場合、ＬＯバッファのサイズはＬＯ２であり、ミキサのサイズはＭＩＸ２である。両方の信号経路が同時にイネーブルとされても良い。
【００２３】
具体的な実施形態では、ＬＯ２はＬＯ１の値の２倍であり、ＭＩＸ２はＭＩＸ１の値の２倍である。この場合、制御信号Ｃ１及びＣ２を設定することで、実効的なＬＯバッファ／ミキサのサイズは、第１のサイズ（第１経路がイネーブル）、第１のサイズの２倍の第２のサイズ（第２経路がイネーブル）、及び第１のサイズの３倍である第３のサイズ（両方の経路がイネーブル）から選択されることが出来る。
【００２４】
全体として、サイズＬＯ２、ＬＯ１、ＭＩＸ２、及びＭＩＸ１は、互いにあらゆる関係を有するように任意的に選択され得ることに留意する。サイズのあらゆる組み合わせが、この開示の範囲内であると意図される。
【００２５】
当業者は、図２に示す実施形態を、２つより多い信号経路に適合するように容易に変形することが出来、これにより設定可能なバッファ及びミキササイズの範囲内において、より広い選択の範囲を提供できることを理解するだろう。そのような代わりうる実施形態もまた、この開示の範囲内であると意図される。
【００２６】
図３は、この開示の代わりうる実施形態を示し、ＬＯバッファ及びミキサのサイズが独立して設定可能とされる。図３において、制御信号ＣＬはＬＯバッファ３００のサイズを選択する。同様に、制御信号ＣＭはミキサ３０２のサイズを選択する。ＣＬ及びＣＭがそれぞれ、各ブロックにおいて選択可能なサイズの数に応じて複数のサブ信号を備えていても良いことに留意する。
【００２７】
実施形態では、調整可能なサイズを有するミキサは、図４及び５を参照して本明細書で述べられる技術を用いて一般的なギルバート（Gilbert）乗算器アーキテクチャを変形することによって実施され得る。
【００２８】
図４は、一般的なギルバート乗算器アーキテクチャを示す。図４では、ＲＦ信号（ＲＦ）は局部発振器信号（ＬＯ）に乗算されて、差動出力信号ＩＩＦ＿ｐ−ＩＩＦ＿ｎが生成される。ギルバート乗算器の動作は技術的に良く知られており、本明細書ではこれ以上説明しない。図４では、ギルバート乗算器のトランジスタについてのゲートバイアスアレンジメントを示していないことに留意する。
【００２９】
この開示によれば、図４おいてＬＯに結合されたトランジスタのサイズは、図５の実施形態に従って調整可能とされ得る。
【００３０】
図５は、図４において信号ＬＯ（＋）に結合されたトランジスタＭ１の１つのサイズをこの開示に従って調整可能とする、回路の接続形態の詳細な様子を示す。当業者は、図４のその他のトランジスタのサイズを調整可能とするために、図５に示す技術を容易に応用できるだろう。そのような実施形態は、この開示の範囲内であると意図される。
【００３１】
図５では、トランジスタＭ１は、それぞれサイズＭＩＸ１、ＭＩＸ２を有する２つのトランジスタＭ１．１及びＭ１．２に置き換えられる。トランジスタＭ１．１及びＭ１．２は各々、結合キャパシタＣ１またはＣ２によって、ＬＯバッファの正の出力ＬＯ（＋）に結合されている。Ｍ１．１及びＭ１．２はまた、スイッチＳ１／Ｓ１’及びＳ２／Ｓ２’を介してグランドまたはバイアス電圧Ｖbiasに、バイアス抵抗Ｒ１またはＲ２を介して結合されている。この開示によれば、スイッチＳ１’が開いている際にスイッチＳ１が閉じ、逆の場合も同様であり、スイッチＳ２／Ｓ２’についても同様である。スイッチの状態は、図３に示すように、ミキサに供給される制御信号ＣＭによって制御され得る。
【００３２】
図５に示す回路の動作は、以下のように述べられ得る。Ｓ１が閉じＳ２が開いている際、Ｍ１．１はオン状態となり、Ｍ１．２はオフ状態となる。これは、Ｍ１．１のゲートがＶbiasに結合され、他方でＭ１．２のゲートがグランドに結合されるからである。この場合、ＬＯバッファの正の出力ＬＯ（＋）に見えるトランジスタＭ１の実効的なサイズは、ＭＩＸ１である。同様に、Ｓ２が閉じておりＳ１が開いている際には、Ｍ１．２がオン状態となり、Ｍ１．１がオフ状態となる。この場合、トランジスタＭ１の実効的なサイズはＭＩＸ２である。最後に、Ｓ１とＳ２が共に閉じている際には、Ｍ１．１とＭ１．２の両方がオン状態となる。この場合、トランジスタＭ１の実効的なサイズはＭＩＸ１＋ＭＩＸ２である。
【００３３】
実施形態では、サイズＭＩＸ２はＭＩＸ１の２倍の大きさであり得る。この場合、スイッチＳ１及びＳ２を上記のように設定することにより、トランジスタＭ１のサイズは実効的に、ＭＩＸ１、２×ＭＩＸ１、及び３×ＭＩＸ１の中から選択可能となる。全般に、ＭＩＸ２とＭＩＸ１の値は、互いにあらゆる関係を有することが出来ることに留意する。
【００３４】
当業者は、図５に示す設計を、図示される２つよりも多いトランジスタに適合するように容易に変形でき、これにより、より多くの選択可能なサイズを用いた更なる設定可能性（configurability）が得られる。スイッチに与えられる制御信号、例えば図３におけるＣＭ、は、２つよりも多いスイッチに適合するように容易に変形され得ることに留意する。そのような実施形態は、この開示の範囲内であると意図される。
【００３５】
図６は、この開示に従った調整可能なサイズのＬＯバッファの実施形態を示す。
【００３６】
図６では、第１増幅器Ｂｕｆｆ１は、入力信号Ｉｎによって駆動されるアクティブなトランジスタ（active transistor）ＭＰ１及びＭＮ１を含む。Ｓ１及びＳ１’に制御されるスイッチＭＮ１Ｓ及びＭＰ１Ｓはそれぞれ、ＭＮ１及びＭＰ１に直列に結合されている。実施形態では、Ｓ１’はＳ１の反転であり、すなわちＳ１がlowであればＳ１’はhighであり、逆もまた同じである。ＭＮ１及びＭＰ１のドレインは、出力信号Ｏｕｔに結合されている。
【００３７】
第２増幅器Ｂｕｆｆ２も同様に、入力信号Ｉｎによって駆動されるアクティブトランジスタＭＰ２及びＭＮ２を含む。Ｓ２及びＳ２’に制御されるスイッチＭＮ２Ｓ及びＭＰ２Ｓはそれぞれ、ＭＮ２及びＭＰ２に直列に結合されている。実施形態では、Ｓ２’はＳ２の反転であり、すなわちＳ２がlowであればＳ２’はhighであり、逆もまた同じである。ＭＮ２及びＭＰ２のドレインはまた、出力信号Ｏｕｔに結合されている。
【００３８】
図６の回路の動作は、以下のように述べられ得る。Ｓ１がhighでＳ２がlowの際、Ｂｕｆｆ１はオン状態となりＢｕｆｆ２はオフ状態となる。これは、スイッチＳ１及びＳ１’がオン状態となり、他方Ｓ２及びＳ２’がオフ状態となるからである。この場合、ＬＯバッファの実効的なサイズは、トランジスタＭＰ１及びＭＮ１のゲートサイズに相当する。同様に、Ｓ２がhighでＳ１がlowの際には、Ｂｕｆｆ２がオン状態となり、Ｂｕｆｆ１がオフ状態となる。この場合、ＬＯバッファの実効的なサイズは、トランジスタＭＰ２及びＭＮ２のゲートサイズに相当する。最後に、Ｓ１及びＳ２が共にhighである際には、Ｂｕｆｆ１及びＢｕｆｆ２の両方がオン状態となる。この場合、ＬＯバッファの実効的なサイズは、ＭＰ２とＭＰ１を足したゲートサイズ、及びＭＮ２とＭＮ１を足したゲートサイズに相当する。
【００３９】
信号Ｓ１及びＳ２を設定することで、ＬＯバッファの実効的なサイズは、ＭＰ１／ＭＮ１（Ｂｕｆｆ１がオン状態）、ＭＰ２／ＭＮ２（Ｂｕｆｆ２がオン状態）、またはＭＰ１／ＭＮ１／ＭＰ２／ＭＮ２（Ｂｕｆｆ１及びＢｕｆｆ２がオン状態）の中から選択可能となる。全体として、トランジスタのサイズは、互いにあらゆる関係を有することが出来る。実施形態では、ＭＰ２及びＭＮ２はそれぞれ、ＭＰ１及びＭＮ１の２倍の大きさである。
【００４０】
当業者は、図６に示す設計を、図示される２つよりも多いバッファに適合するように容易に変形でき、これにより、より多くの選択可能なサイズを用いた更なる設定可能性が得られる。スイッチに与えられる制御信号、例えば図３におけるＣＬ、は、２つよりも多いスイッチに適合するように容易に変形され得ることに留意する。そのような実施形態は、この開示の範囲内であると意図される。
【００４１】
図７は、調整可能なサイズを有し、別個のミキサを駆動するように構成されたＬＯバッファの実施形態を示す。図７の実施形態の動作は、図６の実施形態のそれと、第１バッファＢｕｆｆ１の出力ＯＵＴ１が、第２バッファＢｕｆｆ２の出力ＯＵＴ２と別々にされている点を除いては同様である。この場合、図７のＢｕｆｆ２におけるＢｕｆｆ１は、図２におけるＬＯバッファ２００．１及びＬＯバッファ２００．２として用いられることが出来、すなわち、２つの別個のミキサ２０２．１及び２０２．２を駆動するために用いられ得る。
【００４２】
この開示によれば、受信機回路において選択可能なＬＯバッファ及び／ミキササイズのための技術が提供された。この開示の別の側面は、受信機の動作モードに基づくＬＯバッファ及び／またはミキササイズの選択を提供する。
【００４３】
図１の受信機の典型的な実装において、受信機チェーンの全体の利得は、受信信号強度に応じた複数の値を有し得る。例えば、受信信号強度が高ければ、受信機チェーンは低い全体の利得を有するように構成され得る。反対に、受信信号強度が低ければ、受信機チェーンは高い利得を有するように構成され得る。利得は、例えばＬＮＡ及び／またはミキサの利得をプログラムすることにより、所望のレベルに設定され得る。
【００４４】
この開示によれば、ＬＯバッファ及び／またはミキサのサイズは、受信機の利得モードに応じて選択されることができ、これにより当該利得モードでの電流消費量を最小限に出来る。
【００４５】
実施形態では、ＬＯバッファのサイズは、受信機の利得モードの関数とされ得る。ＬＯバッファのサイズは、受信機がより低い利得からより高い利得モードに切り替わることに応答して増加され得る。あるいは、ＬＯバッファのサイズは、受信機がより低い利得からより高い利得モードに切り替わることに応答して減少され得る。
【００４６】
実施形態では、ミキサのサイズもまた、受信機の利得モードの関数とされ得る。ミキサのサイズは、受信機がより低い利得モードからより高い利得モードに切り替わることに応答して増加され得る。あるいは、ミキサのサイズは、受信機がより低い利得モードからより高い利得モードに切り替わることに応答して減少され得る。
【００４７】
実施形態では、受信機チェーンが低い利得を有するように設定された際には、ＬＯバッファとミキサの両方は第１のサイズに設定される。受信機チェーンが高い利得を有するように設定された際には、ＬＯバッファとミキサの両方は第１のサイズよりも大きい第２のサイズに設定される。この実施形態では、弱い信号の受信時には、より大きいＬＯバッファ及びミキサにより与えられるより良い線形性と位相ノイズ特性が得られ、他方、強い信号の受信時には、より小さいＬＯバッファとミキサにより得られる低電流消費が得られる。
【００４８】
実施形態では、図２を参照して説明された回路は、ＬＯバッファとミキサのサイズを、受信機の利得モードに依存させるために用いられ得る。このことは、利得モードに基づいて、図２における制御信号Ｃ１及びＣ２を設定することで達成されることが出来る。別の実施形態では、図５及び６を参照して述べられた回路は、これを参照して説明されたスイッチ及び制御信号を、受信機の利得モードに基づいて設定することにより用いられ得る。更に別の実施形態では、バッファ及び／またはミキサのサイズを選択可能とすることの出来るあらゆる回路接続が、受信機の利得モードに依存するように構成された制御信号ＣＬ及び／またはＣＭと共に、図３の構成において用いられ得る。
【００４９】
実施形態では、受信機の利得モードが調整されることに応答して、ＬＯバッファ及びミキサのサイズがlock-stepで調整されることが出来る。すなわち、ＬＯバッファのサイズが減少すれば、ミキサのサイズもまたそのようになり、逆もまた同様である。実施形態では、ミキサのサイズに対してなされる調整は、ＬＯバッファのサイズに対してなされる調整に比例する。例えば、もしＬＯバッファのサイズが２倍とされれば、ミキサのサイズもまたそのようにされる。これにより、ＬＯバッファの駆動能力が、駆動されるミキサの負荷のサイズに一致させることが出来る。
【００５０】
当業者は、受信機の２つより大きいあらゆる数の利得モードが、選択可能なＬＯバッファ及び／またはミキサのサイズの対応する数に関連付けられ得ることを理解するだろう。２つを超えるモードを組み込むそのような実施形態は、この開示の範囲内であると意図される。
【００５１】
本明細書で述べられた技術に基づいて、本明細書で述べられた側面がその他の側面と独立して実施し得ること、そしてこれらの側面の２つまたはそれ以上が種々の方法で組み合わせられ得ることは明白であろう。本明細書で述べられた技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその任意の組合せで実装され得る。ハードウェアで実装される場合、本技術は、デジタルハードウェア、アナログハードウェア、またはその組み合わせを用いて実現され得る。ソフトウェアで実装される場合、本技術は、１つまたはそれ以上の命令またはコードが記録されるコンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品によって、少なくとも部分的に実現され得る。
【００５２】
これに限定されるものでは無い一例として、そのようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）のようなＲＡＭ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、ＲＯＭ、電気的に消去及び書き込み可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、消去及び書き込み可能な読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光学ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたはその他の磁気ストレージデバイス、または命令またはデータ構造の形で所望のプログラムコードを搬送または格納するために用いられ、そしてコンピュータによりアクセスされ得るその他のあらゆる実体的な媒体を含み得る。
【００５３】
コンピュータプログラム製品のコンピュータ読み取り可能な媒体に付随する命令またはコードは、コンピュータによって実行され、例えば１つまたはそれ以上のプロセッサにより実行され、そのプロセッサは、１つまたはそれ以上のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはその他の同等の集積回路またはディスクリート論理回路のようなものである。
【００５４】
本明細書及び特許請求の範囲において、要素が別の要素に“接続され”または“結合され”と呼ばれる際には、他の要素に直接接続されまたは結合される、または間に要素が介在することが出来ることが理解されるだろう。逆に、要素が別の要素に“直接接続され”または“直接結合され”と呼ばれる際には、間に介する要素は存在しない。
【００５５】
多くの側面及び例が述べられてきた。しかし、これらの例の種々の変形が可能であり、本明細書で与えられた原理は同様にして他の側面に応用され得る。これらの及び他の側面は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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