(57)【要約】無線装置は、バンドギャップ電流発生器又は絶対温度比例（ＰＴＡＴ）電流発生器等の供給独立型バイアス回路を有する。起動回路は、増幅器及びシュミットトリガを有し、好ましくない状態への調節を回避する所望の起動を提供する。
2010514350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給独立型固定バイアス電流回路と、
前記供給独立型固定バイアス電流回路の好ましくない状態への調節を回避するシュミットトリガを有する起動回路と
を有する供給独立型バイアス回路。
【請求項２】
前記供給独立型固定バイアス電流回路は、バンドギャップ電流発生器である、請求項１記載の供給独立型バイアス回路。
【請求項３】
前記供給独立型固定バイアス電流回路は、絶対温度比例（ＰＴＡＴ）電流発生器である、請求項１記載の供給独立型バイアス回路。
【請求項４】
前記シュミットトリガの入力は、抵抗の分圧によって電圧電位に設定される、請求項１記載の供給独立型バイアス回路。
【請求項５】
前記起動回路は、前記シュミットトリガへ出力を提供する増幅器と、前記シュミットトリガの出力へ接続されたゲートを有するＮチャネルトランジスタとを更に有し、
前記増幅器は、所望の起動を提供するよう前記シュミットトリガと協働する、請求項１記載の供給独立型バイアス回路。
【請求項６】
前記供給独立型固定バイアス電流回路で電力導体と第２の増幅器との間に結合される第１及び第２のトランジスタを更に有し、
前記第１及び第２のトランジスタによって導かれる零電流は、前記好ましくない状態である、請求項５記載の供給独立型バイアス回路。
【請求項７】
前記供給独立型固定バイアス電流回路で電力導体と第２の増幅器との間に結合される第１及び第２のトランジスタを更に有し、
零よりも大きいが所望の設計値より小さい電流は、前記第１及び第２のトランジスタによって導かれる、請求項５記載の供給独立型バイアス回路。
【請求項８】
バンドギャップ電流発生器と、当該供給独立型バイアスの所定の定常状態へ調節するようフィードバック経路にシュミットトリガを有する起動回路とを有する供給独立バイアスを有するラジオ。
【請求項９】
前記起動回路は、
前記バンドギャップ電流発生器へ結合された第１の入力、及び電圧電位を受け取る第２の入力を有する増幅器と、
前記増幅器の出力へ結合される前記シュミットトリガの入力と、
前記シュミットトリガの出力へ結合されたゲートを有する出力トランジスタと
を更に有し、
前記トランジスタの出力は、前記起動回路から前記バンドギャップ電流発生器へのフィードバック経路へ信号を供給する、請求項８記載のラジオ。
【請求項１０】
前記増幅器の前記第２の入力へ供給される電圧電位は、前記バンドギャップ電流発生器の通常動作に干渉しないよう前記起動回路を切り替えるプリセット値である、請求項９記載のラジオ。
【請求項１１】
前記シュミットトリガの他の入力は、抵抗の分圧によってプリセット電圧電位に設定される、請求項８記載のラジオ。
【請求項１２】
前記起動回路は、好ましくない状態を回避するよう前記フィードバック経路へ前記信号を供給する、請求項９記載のラジオ。
【請求項１３】
供給独立型固定バイアス電流回路を起動する方法であって、
当該供給独立型固定バイアス電流回路で絶対温度比例（ＰＴＡＴ）電流発生器を使用する段階と、
前記ＰＴＡＴ電流発生器の通常動作に干渉しないよう、増幅器及びシュミットトリガを有して前記ＰＴＡＴ電流発生器へ結合される起動回路を切り替える段階と
を有する方法。
【請求項１４】
前記起動回路は、好ましくない状態を回避するよう調節することを更に有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記起動回路を切り替えさせるよう前記増幅器の入力へプリセット電圧電位を供給する段階を更に有する請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記プリセット電圧電位より低い電圧電位を前記ＰＴＡＴ電流発生器によって供給することは、低電圧供給独立型バイアス回路の通常動作に干渉することを回避するよう前記シュミットトリガを切り替えさせる、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
技術開発は、大容量の音声、映像、画像及びデータ情報のデジタル化及び圧縮を可能にする。アプリケーションの発展は、１つの装置から他の装置への、又はネットワークをわたって他のネットワークへの大量のデータの転送を大いに増大させてきた。コンピュータは、かかるデータ転送を扱うべく、より高速な中央処理ユニット及び大幅に増大したメモリ容量を有する。現在、中央処理ユニット、ネットワークにわたってデータを転送する際に使用される無線周波数（ＲＦ）プラットフォーム、及びこれらの装置内に内蔵されている回路のための供給電圧は、減じられつつある。これは、金属酸化膜シリコン電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）等のトランジスタをそれらの適切な動作範囲に保つことがますます難しくなりつつあるので、従来の電圧基準等、一般に使用されている回路に制限をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
より低い供給電圧及びより低い動力の回路の必要性が高まるにつれて、このようなより低い供給電圧に係る制限は、より深刻な障害になっている。従って、基準バイアスの供給を生成するための改善された回路及び方法が必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本発明に従う供給独立バイアスのための起動回路を実装する無線装置を表す図である。
【図２】ロバストの起動を有する供給独立型バイアス回路の一実施例を表す回路図である。
【図３】ロバストの起動を有する供給独立型バイアス回路の他の実施例を表す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本発明として考えられている対象は、特許請求の範囲において、特に指摘され、区別して請求されている。なお、本発明は、動作の方法及び編成のいずれについても、その目的、特徴及び利点とともに、添付の図面とともに読まれる場合に以下の詳細な記載を参照して最も良く理解され得る。
【０００５】
説明の明りょうさ及び簡単のために、図中に表されている要素は必ずしも実寸でないことは明らかである。例えば、要素のうちの幾つかの寸法は、明りょうさのために、他の要素に対して拡大されていることがある。更に、適切と考えられる場合は、参照番号は、対応する又は同じ要素を示すよう図の間で繰り返し用いられている。
【０００６】
以下の詳細な記載では、多数の特定の詳細が、本発明の完全な理解を提供するために挙げられている。しかし、当業者には明らかなように、本発明は、かかる特定の詳細を用いずに実施されてよい。他の例で、よく知られている方法、手順、構成要素及び回路については、本発明を不明りょうにしないように詳細には記載されていない。
【０００７】
図１に表されている実施例は、他の無線通信装置と通信することを可能にするよう１又はそれ以上のラジオを有する無線通信装置１０を示す。通信装置１０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１仕様に基づく無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の基礎技術を提供するＷｉ−Ｆｉ（Wireless  Fidelity）、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００５に基づくＷｉＭａｘ及びモバイルＷｉＭａｘ、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、並びにグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）ネットワーク等の無線ネットワークで動作することができる。なお、本発明は、これらのネットワークでしか動作しないよう限定されない。通信装置１０の同じプラットフォームに配置されているラジオサブシステムは、ネットワーク内の他の装置とＲＦ／ロケーション空間で通信する能力を提供する。
【０００８】
留意すべきは、本発明は無線用途に限定されず、種々の製品で使用されてよい点である。例えば、請求される対象は、デスクトップ、コンピュータ、ラップトップ、スマートフォン、ＭＰ３プレーヤー、カメラ、通信機及びパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、医療若しくは生物工学機器、自動車の安全性及び保護設備、自動車のインフォテイメント製品等に組み込まれてよい。しかし、当然、本発明の適用範囲は、これらの例に限定されない。
【０００９】
単純化した実施例は、変調／復調を適応させる送受信機１２へのアンテナの結合を表す。概して、アナログフロントエンド送受信機１２は、スタンドアローンの無線周波数（ＲＦ）個別又は集積アナログ回路であってよく、あるいは、送受信機１２は、混合モード集積回路としてのプロセッサに埋め込まれてよい。混合モード集積回路で、プロセッサは、命令をフェッチし、デコードを生成し、オペランドを見つけ、適切なアクションを実行して、その結果を格納する機能を処理する。機能上の起動ブロック１４を有する供給独立型バイアス回路は、ほとんど温度に依存しない基準電圧及び／又は電流を生成することができる。プロセッサは、ベースバンド及びアプリケーション処理機能を有し、１又はそれ以上のプロセッサコア２０及び２２を利用して適切な機能を処理し、処理作業負荷がコア間で共有されることを可能にする。プロセッサは、インターフェース２６を介してシステムメモリ２８にある記憶装置へデータを転送する。
【００１０】
正確な電圧基準回路は、例えば、発振器、位相ロックループ（ＰＬＬ）及びデータ変換器等のアナログ集積回路及び混合信号の設計にとって重要である。逐次近似アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）等の用途は、高い精度の基準を提供する基準電圧発生器を必要とする。このように、アナログ、ＲＦ／無線、デジタル、及び混合信号設計の分野は、処理、電源電圧及び温度変動にわたって安定している電圧基準を必要とする。
【００１１】
図２は、本発明の第１の実施例に従う機能上の起動ブロックを有する単純化された供給独立型バイアス回路２００を示す。表される実施例は、供給独立型固定バイアス電流回路、例えばバンドギャップ電流発生器を有するが、本発明はバンドギャップ発生器に限定されず、他のバイアス回路が使用されてよいことに留意すべきである。一例として、他の実施例は、供給独立型バイアス回路２００で絶対温度比例（ＰＴＡＴ）電流発生源を有してよい。
【００１２】
図に示される低電圧供給独立型バイアス回路は、Ｐチャネルトランジスタ２０２及び２０４と、抵抗２０６、２０８及び２１０と、ダイオード２１１及び２１４と、演算増幅器（ＡＭＰ）２１６とを有する。ＡＭＰ２１６は、トランジスタ２０２及び２０４の共通接続されているゲートに対してＶＣＴＬの駆動電圧を生成する。ＡＭＰ２１６の一方の入力へ供給される電圧Ｖ１は、トランジスタ２０２のドレインを、ダイオード２１２に直列接続されている抵抗２０６及び抵抗２０８の並列結合と接続するノードで生成される。ＡＭＰ２１６の他方の入力へ供給される電圧Ｖ２は、トランジスタ２０４のドレイン端子を、並列接続されているダイオード２１４及び抵抗２１０と接続するノードから供給される。このように、トランジスタ２０２及び２０４、抵抗２０６、２０８及び２１０、並びにダイオード２１２及び２１４の適切なサイジングは、供給独立電圧Ｖ１及びＶ２を生成する。供給独立一定電流は、トランジスタ２０２及び２０４によって導かれる電流をミラー（複製）することによって得られる。
【００１３】
本発明に従って、起動回路２１８は、供給独立型バイアス回路２００とともに含まれる。図は、増幅器（ＡＭＰ）２２０と、シュミットトリガ２２２と、Ｎチャネルトランジスタ２２４とを有する起動回路２１８の単純化された実施を示す。ＡＭＰ２２０は、所望の起動を提供するようシュミットトリガ２２２と協働する。例えば、Ｖ２が、ＡＭＰ２２０の一方の入力へ供給されるプリセット電圧ＶＳＴＡＲＴより低い場合は、シュミットトリガ２２２は、トランジスタ２２４のゲート電圧を高電圧値に切り替える。高ゲート電圧により、電流がトランジスタ２２４に流され、トランジスタ２０２及び２０４のゲート電圧は低下する。トランジスタ２０４によって導かれる電流はノード電圧Ｖ２を増大させ、電圧Ｖ２が電圧ＶＳＴＡＲＴより大きい場合に、シュミットトリガ２２２は、トランジスタ２２４をオフするようトランジスタ２２４へゲート電圧を供給する。トランジスタ２２４が非導通状態となると、起動回路２１８は、低電圧供給独立型バイアス回路の通常動作に干渉しない。
【００１４】
動作において、ＡＭＰ２１６は、電圧Ｖ１が電圧Ｖ２と等しい仮想入力ショートを作り出す。更に、起動回路２１８を用いないと、バイアス電流は、安定しているが好ましくない第２の動作点である零であり、電圧Ｖ１及びＶ２は零電位を有する。供給独立型バイアス回路２００にシュミットトリガ２２２を含めないと、ＡＭＰ２１６及びＡＭＰ２２０は両方とも、電圧ＶＣＴＬを調節するよう動作する。これは、ＡＭＰ２２０からのループゲインがＡＭＰ２１６からのループゲインより大きい場合にやはり好ましくない第３の定常状態、すなわち、ＡＭＰ２１６に含まれる１又はそれ以上のトランジスタが起動時にトライオード領域に入る場合に起こることがある状態を作り出す。このように、シュミットトリガ２２２は、ＡＭＰ２２０が調節することを防ぐよう本発明に従って含まれる。
【００１５】
図３は、起動回路３２０を有する供給独立型バイアス回路３００の第２の単純化された実施例を示す。図示される低電圧供給独立型バイアス回路は、先と同じく、Ｐチャネルトランジスタ２０２及び２０４と、抵抗２０６、２０８及び２１０と、ダイオード２１２及び２１４と、演算増幅器（ＡＭＰ）２１６とによって記載されている。この実施例で、電圧ＶＳＴＡＲＴは、抵抗３０２及び３０４の単純な分圧によって設定されてよい。図に示される構造により、ＶＳＴＡＲＴの電圧値の範囲は、ＶＣＣ動作電圧電位の変動にわたって許容範囲にある。この実施例で、シュミットトリガ機能は、Ｐチャネルトランジスタ３０６、３０８及び３１４と、Ｎチャネルトランジスタ３１０、３１２及び３１６とによって実行される。高状態及び低状態をトリガする電圧は、トランジスタ３０６〜３１６の適切なサイジングによって設計されてよい。
【００１６】
動作において、本発明は、例えば、バンドギャップ基準回路のような供給独立型バイアス回路用のロバストの起動回路を実装する。起動回路３２０は、１ボルト（Ｖ）に近い単一の低電圧供給から動作する場合にうまく機能する。先行技術実施は、通常、１又はそれ以上のトランジスタがトライオード領域に入る場合等、主フィードバック経路（調節演算増幅器）が低ゲインモードに入る場合に、所望の動作点ではなく、第２の、安定しているが好ましくない動作点へ調節するインバータ又は増幅器を用いる。起動経路でトランジスタ３０６〜３１６によって形成されるシュミットトリガは、好ましくない第２の状態への調節が回避されることを確かにする。このようにして、シュミットトリガでのヒステリシスは、起動が好ましくない状態へ調節することを防ぎ、且つ、零電流バイアス状態を除く。
【００１７】
前述同様に、電圧Ｖ２がＡＭＰ２２０の一方の入力へ供給される電圧ＶＳＴＡＲＴより低い場合は、シュミットトリガは、トランジスタ３１８のゲート電圧を高電圧値に設定するよう切り替わる。高ゲート電圧により、電流がトランジスタ３１８に流され、トランジスタ２０２及び２０４のゲート電圧は低下する。トランジスタ２０４によって導かれる電流はノード電圧Ｖ２を高め、電圧Ｖ２が電圧ＶＳＴＡＲＴより大きい場合に、シュミットトリガは、トランジスタ３１８をオフするようトランジスタ３１８へゲート電圧を供給する。トランジスタ３１８が非導通状態となると、起動回路３２０は、低電圧供給独立型バイアス回路の通常動作に干渉しない。このように、シュミットトリガは、必要に応じて起動回路３２０を起動するようスイッチをトリガして、回路が好ましい動作状態にある場合に切り離すよう切り替わる。
【００１８】
以上、当然、本発明の実施例は、高性能の供給独立型バイアス回路が、小さい電源電圧（例えば、約１ボルト）をとりながら起動及び動作を行うことを可能にする。先行技術の起動回路は、低電源電圧によっては、又は制御増幅器（通常、演算増幅器）のトランジスタがトライオード領域に入る場合には機能せず、一方、本発明は、処理のばらつき、温度範囲、並びに供給電圧のランピング、オーバーシュート及びアンダーシュートに対して適切な起動を提供する。
【００１９】
本発明の特定の特徴がここでは図示及び記載をされてきたが、多数の変形、置換、変更、及び均等が目下当業者によって想到される。従って、当然、添付の特許請求の範囲は、本発明の技術的範囲内にあるこのような変形及び変更をすべて包含するよう意図される。
【図１】
2010514350.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2010514350.tif 000006
2010514350.tif 000007