可切换电感器网络

申请号 CN201080038834.1 申请日 2010-08-31 公开(公告)号 CN102483984B 公开(公告)日 2015-06-03
申请人 高通股份有限公司; 发明人 恩加·龙·A·詹;
摘要 用于响应于控制 信号 而提供具有可配置电感的可切换电感器网络的技术。所述可切换电感器网络可采用全对称架构以减少在差动模式操作中的寄生元件的效应。所述可切换电感器网络尤其适用于多模式通信 电路 应用,例如,在此类电路中的压控 振荡器 VCO或 放大器 或 缓冲器 的设计中。
权利要求

1.一种提供跨越一对节点的可选择的电感的设备,所述设备包括可切换电感器网络,所述可切换电感器网络包括:
第一线圈,其端子直接连接到第一节点和第二节点,所述第一线圈包括多,其中,所述第一线圈包括第一电感器和第二电感器,其中,所述第一电感器串联耦合所述第二电感器,以及,其中,差动接地处在所述第一电感器和所述第二电感器之间;
第二线圈,所述第二线圈完全地嵌套在由所述第一线圈的所述多匝所限定的区域内部,该第二线圈包括第一区段和第二区段,其中,所述第一区段的第一端子直接连接到所述第一节点并且所述第二区段的第一端子直接连接到所述第二节点,其中,所述第一区段和所述第二区段包括多匝,以及,所述第一区段的至少一匝与所述第二区段的至少一匝重叠而无直接电接触;以及
开关,其连接在所述第一区段的第二端子和所述第二区段的第二端子之间,并且经配置以响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦,其中,在闭合所述开关时,所述开关将所述第一区段和所述第二区段耦合至差动接地。
2.根据权利要求1所述的设备,所述第一线圈为外线圈,所述第二线圈为内线圈,所述内线圈完全嵌套在所述外线圈内部。
3.根据权利要求2所述的设备,所述内线圈具有小于或等于所述外线圈的宽度的宽度。
4.根据权利要求1所述的设备,所述可切换电感器网络进一步包括:
第三线圈,其端子耦合到所述第一节点和所述第二节点,所述第三线圈包括至少第一区段和第二区段;以及
第二开关,其经配置以响应于控制信号而选择性地将所述第三线圈的所述第一区段耦合到所述第三线圈的所述第二区段或与所述第三线圈的所述第二区段解耦。
5.根据权利要求1所述的设备,所述第一区段的至少一匝由上金属层形成,所述第二区段的至少一匝由下金属层形成。
6.根据权利要求1所述的设备,所述第一线圈和所述第二线圈各自关于轴线对称,所述第一节点和所述第二节点进一步关于所述轴线对称定位
7.根据权利要求1所述的设备,所述开关包括晶体管,所述晶体管的漏极和源极将所述第一区段耦合到所述第二区段。
8.根据权利要求1所述的设备,其进一步包括:
压控振荡器,其包括所述可切换电感器网络。
9.根据权利要求1所述的设备,其进一步包括:
放大器,所述放大器的输出节点耦合到所述可切换电感器网络的所述第一节点和所述第二节点。
10.一种用于在可切换电感器网络中提供跨越一对节点的可选择的电感的方法,所述可切换电感器网络包括第一线圈,所述第一线圈的端子直接连接到第一节点和第二节点,其中,所述第一线圈包括第一电感器和第二电感器,其中,所述第一电感器串联耦合所述第二电感器,以及,其中,差动接地处在所述第一电感器和所述第二电感器之间,所述第一线圈包括多匝,所述可切换电感器网络进一步包括第二线圈,该第二线圈完全地嵌套在由所述第一线圈的所述多匝所限定的区域内部,所述第二线圈包括第一区段和第二区段,所述第一区段的第一端子直接连接到所述第一节点并且所述第二区段的第一端子直接连接到所述第二节点,其中,所述第一区段和所述第二区段包括多匝,以及,所述第一区段的至少一匝与所述第二区段的至少一匝重叠而无直接电接触,所述方法包括:
经由开关响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦,其中,所述开关连接在所述第一区段的第二端子和所述第二区段的第二端子之间,在闭合所述开关时,所述开关将所述第一区段和所述第二区段耦合至差动接地。
11.根据权利要求10所述的方法,所述第一线圈为外线圈,所述第二线圈为内线圈,所述内线圈完全嵌套在所述外线圈内部。
12.根据权利要求11所述的方法,所述可切换电感器网络进一步包括第三线圈,所述第三线圈的端子耦合到所述第一节点和所述第二节点,所述第三线圈包括至少第一区段和第二区段,所述方法进一步包括:
响应于控制信号而选择性地将所述第三线圈的所述第一区段耦合到所述第三线圈的所述第二区段或与所述第三线圈的所述第二区段解耦。
13.根据权利要求10所述的方法,其进一步包括改变跨越所述第一节点和所述第二节点的电容以产生跨越所述第一节点和所述第二节点的具有可选择的频率的差动电压
14.根据权利要求10所述的方法,其进一步包括放大差动输入电压以产生跨越所述第一节点和所述第二节点的差动输出电压
15.一种用于无线通信的装置,所述装置包括TX LO信号产生器、耦合到所述TX LO信号产生器的TX PLL、至少一个基带TX放大器、耦合到所述TX LO信号产生器和所述至少一个基带TX放大器的上变频转换器、耦合到所述上变频转换器的输出的TX滤波器、耦合到所述TX滤波器的功率放大器PA、RX LO信号产生器、耦合到所述RX LO信号产生器的RX PLL、RX滤波器、耦合到所述RX LO信号产生器和所述RX滤波器的下变频转换器、耦合到所述RX滤波器的低噪声放大器LNA以及耦合到所述PA和所述LNA的双工器,所述RX LO信号产生器和所述TX LO信号产生器中的至少一者包括提供跨越一对节点(In1,In2)的可选择的电感的可切换电感器网络(205),所述可切换电感器网络包括:
第一线圈,其端子直接连接到第一节点和第二节点,所述第一线圈包括多匝,其中,所述第一线圈包括第一电感器和第二电感器,其中,所述第一电感器串联耦合所述第二电感器,以及,其中,差动接地处在所述第一电感器和所述第二电感器之间;
第二线圈,所述第二线圈完全地嵌套在由所述第一线圈的所述多匝所限定的区域内部,该第二线圈包括第一区段和第二区段,其中,所述第一区段的第一端子直接连接到所述第一节点并且所述第二区段的第一端子直接连接到所述第二节点,其中,所述第一区段和所述第二区段包括多匝,以及,所述第一区段的至少一匝与所述第二区段的至少一匝重叠而无直接电接触;以及
开关,其连接在所述第一区段的第二端子和所述第二区段的第二端子之间,并且经配置以响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦,在闭合所述开关时,所述开关将所述第一区段和所述第二区段耦合至差动接地。
16.一种用于无线通信的装置,所述装置包括TX LO信号产生器、耦合到所述TX LO信号产生器的TX PLL、至少一个基带TX放大器、耦合到所述TX LO信号产生器和所述至少一个基带TX放大器的上变频转换器、耦合到所述上变频转换器的输出的TX滤波器、耦合到所述TX滤波器的功率放大器PA、RX LO信号产生器、耦合到所述RX LO信号产生器的RX PLL、RX滤波器、耦合到所述RX LO信号产生器和所述RX滤波器的下变频转换器、耦合到所述RX滤波器的低噪声放大器LNA以及耦合到所述PA和所述LNA的双工器,所述RX LO信号产生器和所述TX LO信号产生器中的至少一者包括LO缓冲器,所述LO缓冲器包括提供跨越一对节点(In1,In2)的可选择的电感的可切换电感器网络(205),所述可切换电感器网络包括:
第一线圈,其端子直接连接到第一节点和第二节点,所述第一线圈包括多匝,其中,所述第一线圈包括第一电感器和第二电感器,其中,所述第一电感器串联耦合所述第二电感器,以及,其中,差动接地处在所述第一电感器和所述第二电感器之间;
第二线圈,所述第二线圈完全地嵌套在由所述第一线圈的所述多匝所限定的区域内部,该第二线圈包括第一区段和第二区段,其中,所述第一区段的第一端子直接连接到所述第一节点并且所述第二区段的第一端子直接连接到所述第二节点,其中,所述第一区段和所述第二区段包括多匝,以及,所述第一区段的至少一匝与所述第二区段的至少一匝重叠而无直接电接触;以及
开关,其连接在所述第一区段的第二端子和所述第二区段的第二端子之间,并且经配置以响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦,在闭合所述开关时,所述开关将所述第一区段和所述第二区段耦合至差动接地。

说明书全文

可切换电感器网络

技术领域

[0001] 本发明涉及用于集成电路(IC)的电感器的设计。

背景技术

[0002] 现代无线通信装置常支持多模式操作,例如,使用若干不同通信协议或标准中的一者或一者以上而在多个射频范围上进行的信号发射与接收。举例来说,单个蜂窝式电话可在针对此类通信而分配的任何频率范围上使用用于蜂窝式电话的WCDMA、CDMA、GSM、EDGE和LTE标准中的任一个或全部来通信。
[0003] 多模式操作可需要使用在每一频率范围中具有不同值(例如,在每一频率范围中具有不同电感值)的电路元件,以最佳地调谐所述电路以用于在所述频率范围中操作。常规技术可利用针对每一频率范围提供独立的电感器和/或电路实例。这可能不良地增加所述通信装置的裸片面积和设计复杂性。
[0004] 需要提供一种电感器,其具有可配置的电感以支持在通信装置中的多模式操作。

发明内容

[0005] 本发明的一方面提供一种提供跨越一对节点的可选择的电感的设备,所述设备包括可切换电感器网络,所述可选择的电感器网络包括:第一线圈,其端子耦合到所述一对节点;第二线圈,其端子耦合到所述一对节点,所述第二线圈包括至少第一区段和第二区段;以及开关,其经配置以响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦。
[0006] 本发明的另一方面提供一种用于在可切换电感器网络中提供跨越一对节点的可选择的电感的方法,所述可切换电感器网络包括第一线圈,所述第一线圈的端子耦合到所述一对节点,所述可切换电感器网络进一步包括第二线圈,所述第二线圈的端子耦合到所述一对节点,所述第二线圈包括至少第一区段和第二区段,所述方法包括:响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦。
[0007] 本发明的又一方面提供一种提供跨越一对节点的可选择的电感的设备,所述设备包括:用于从至少两个设定中选择所述可切换电感器网络的电感的装置。
[0008] 本发明的又一方面提供一种用于无线通信的装置,所述装置包括TX LO信号产生器、耦合到所述TX LO信号产生器的TX PLL、至少一个基带TX放大器、耦合到所述TX LO信号产生器和所述至少一个基带TX放大器的上变频转换器、耦合到所述上变频转换器的输出的TX滤波器、耦合到所述TX滤波器的功率放大器(PA)、RX LO信号产生器、耦合到所述RX LO信号产生器的RX PLL、RX滤波器、耦合到所述RX LO信号产生器和所述RX滤波器的下变频转换器、耦合到所述RX滤波器的低噪声放大器(LNA)以及耦合到所述PA和所述LNA的双工器,所述RX LO信号产生器和所述TX LO信号产生器中的至少一者包括可切换电感器网络,所述可切换电感器网络包括:第一线圈,其端子耦合到所述一对节点;第二线圈,其端子耦合到所述一对节点,所述第二线圈包括至少第一区段和第二区段;以及开关,其经配置以响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦。
[0009] 本发明的又一方面提供一种用于无线通信的装置,所述装置包括TX LO信号产生器、耦合到所述TX LO信号产生器的TX PLL、至少一个基带TX放大器、耦合到所述TX LO信号产生器和所述至少一个基带TX放大器的上变频转换器、耦合到所述上变频转换器的输出的TX滤波器、耦合到所述TX滤波器的功率放大器(PA)、RX LO信号产生器、耦合到所述RX LO信号产生器的RX PLL、RX滤波器、耦合到所述RX LO信号产生器和所述RX滤波器的下变频转换器、耦合到所述RX滤波器的低噪声放大器(LNA)以及耦合到所述PA和所述LNA的双工器,所述RX LO信号产生器和所述TX LO信号产生器中的至少一者包括LO缓冲器,所述LO缓冲器包括可切换电感器网络,所述可切换电感器网络包括:第一线圈,其端子耦合到所述一对节点;第二线圈,其端子耦合到所述一对节点,所述第二线圈包括至少第一区段和第二区段;以及开关,其经配置以响应于控制信号而选择性地将所述第一区段耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦。附图说明
[0010] 图1说明现有技术PLL的简化框图
[0011] 图2说明根据本发明的多模式电路的设计的示范性实施例
[0012] 图2A说明分别在节点In1和In2处提供差动电压V+和V-的电路的示范性实施例;
[0013] 图3说明图2和2A中的可切换电感器网络的物理布局的示范性实施例;
[0014] 图4说明容纳一个以上可切换电感器的可切换电感器网络的示范性实施例;
[0015] 图5说明针对面积约束设计应用而最佳化的可切换电感器网络的替代性示范性实施例;
[0016] 图6说明根据本发明的利用可切换电感器网络的CMOS压控振荡器(VCO)的示范性实施例;
[0017] 图6A详细说明可存在于可切换电感器网络中的各种寄生元件;
[0018] 图7说明根据本发明的利用可切换电感器网络的本机振荡器(LO)缓冲器的示范性实施例;
[0019] 图8说明根据本发明的示范性方法;以及
[0020] 图9说明可实施本发明的技术的无线通信装置的设计的框图。

具体实施方式

[0021] 下文结合随附图式而阐述的“实施方式”意欲作为对本发明的示范性实施例的描述,且不意欲表示可实践本发明的仅有示范性实施例。遍及此描述所使用的术语“示范性”意谓“充当实例、例子或说明”,且未必应解释为相比其它示范性实施例优选或有利。“实施方式”包含特定细节以便实现提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的。所属领域的技术人员将明了,可在无需这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些情形下,以框图形式展示熟知结构和装置以便避免混淆本文中所呈现的示范性实施例的新颖性。
[0022] 在本说明书权利要求书中,应理解,当一个元件被称为“连接到”或“耦合到”另一元件时,所述元件可直接连接到或耦合到另一元件,或可存在介入元件。相比而言,当一个元件被称为“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时,不存在介入元件。
[0023] 图1说明用于设计在两个不同频率范围中操作的多模式电路的现有技术。在图1中,电路110.1设计成用于在第一频率范围中操作,且展示为在其节点In1和In2处耦合到第一电感器L1 120.1。电路110.2设计成用于在不同于所述第一频率范围的第二频率范围中操作,且展示为在其节点In1和Int2处耦合到第二电感器L2 120.2。电路110.1和电路110.2两者耦合到控制信号100a,所述控制信号100a取决于(例如)所要操作频率范围选择所述电路110.1或110.2中的一者以供操作。电路110.1和电路110.2的输出在输出节点Out1和Out2处彼此耦合。
[0024] 所属领域的技术人员将了解,在一些应用中,电路110.1和电路110.2可利用相同电路设计。在此等应用中,提供如图1中所展示的独立电路110.1和电路110.2可不良地增加IC裸片面积且使所述多模式电路的设计复杂化。
[0025] 图2说明根据本发明的多模式电路的设计的示范性实施例200。在图2中,提供电路230的单一实例,且所述电路230的节点In1和In2耦合到可切换电感器网络205。在输出节点Out1和Out2处提供所述电路230的输出。
[0026] 所述可切换电感器网络205包含初级电感器210,其在图2中展示为划分成两个串联耦合的电感器210.1和210.2。所述可切换电感器网络205进一步包含可切换电感器220,其在图2中展示为划分成通过开关230耦合的两个串联耦合的电感器(或区段)220.1和220.2。控制信号200a控制所述开关230的配置,且(例如)可闭合所述开关230以启用220.1和220.2的串联组合以显现为跨越所述节点In1和in2与所述电感器210并联,或可断开开关230以停用220.1和220.2。
[0027] 所属领域的技术人员将了解,归因于所述开关230闭合所致的电感器210和220的并联组合所具有的电感大体上低于在所述开关230断开时存在的单个电感器210的电感。因而,在示范性实施例中,所述开关230可断开以启用所述电路200在第一频率范围中的操作,且所述开关230可闭合以启用所述电路200在高于所述第一频率范围的第二频率范围中的操作。因而使用所述电路200实现在两个频率范围中的多模式操作。所属领域的技术人员将了解,所揭示的技术易于扩展到与电感器210并联耦合的一个以上可切换电感器以启用在两个以上频率范围中的多模式操作。预期此等替代示范性实施例在本发明的范围内。
[0028] 图2A说明分别在节点In1和In2处提供差动电压V+和V-的电路230A的示范性实施例200A。在示范性实施例中,可优选使得所述电感器210和220的物理布局关于穿过所述节点In1和In2之间的物理中点的轴线对称,以使得(例如)差动接地存在于210.1与210.2之间的中点节点215处,且在所述开关230闭合时存在于220.1与220.2之间的中点节点225处,如图2A中所展示。如下文进一步描述,在节点215和225处提供差动接地可有利地减小所述电路200A中的寄生元件的效应。
[0029] 图3说明图2和2A中的可切换电感器网络205的物理布局的示范性实施例300。在图3中,所述可切换电感器网络300在物理上布置为内线圈320处于外线圈310内部,其中输入端子In1和In2耦合到所述内线圈320和所述外线圈310两者。所述内线圈320包含通过开关330在中点节点325处耦合的两个部分320.1和320.2。通过断开和闭合所述开关330,可选择性地停用和启用与所述内线圈320相关联的电感以实施参考图2所描述的所述可切换电感器网络205的功能性。
[0030] 所属领域的技术人员将了解,在一方面中,通过在已存在于所述外线圈310内部的开放区域内提供内线圈320,图3中所展示的所述物理布局有利地减少在IC中实施电感器网络205所需的裸片面积。
[0031] 在图3中,中点节点315和325可分别对应于所述外线圈310和所述内线圈320的物理中点。所属领域的技术人员将了解,当In1和In2处的电压以差动方式改变时,此等中点节点有利地对应于所述可切换电感器网络300的差动接地节点。在所展示的示范性实施例中,所述内线圈320和外线圈310关于穿过所述中点节点315和325的轴线311对称地布置。
[0032] 在示范性实施例中,所述外线圈310可设计成具有比所述内线圈320宽的宽度。在此实施例中,所述内线圈320将具有对应地低于所述外线圈310的电感,且因此当所述开关330闭合时大部分高频电流将穿过所述内线圈320。
[0033] 在示范性实施例中,所述外线圈310和所述内线圈320之间的间距可足够大,以使得当所述开关330闭合时,互耦合在计算所述外线圈310和所述内线圈320的组合的整体电感时可忽略。这可有利地简化并有所述可切换电感器网络300的电路的计算机模拟。
[0034] 所属领域的技术人员将了解,在本发明的范围内,对所述可切换电感器网络的布局和配置的各种修改是可能的。举例来说,图4说明容纳一个以上可切换电感器的可切换电感器网络的示范性实施例400。在图4中,在所述外线圈410内部提供两个内线圈420和430。分别通过对应开关450和440而选择性地启用所述内线圈420和430。所属领域的技术人员将了解,通过提供所展示的多个嵌套线圈,所述可切换电感器网络的两个以上操作模式是可能的。预期此等替代性示范性实施例在本发明的范围内。
[0035] 图5说明针对面积约束设计应用而最佳化的可切换电感器网络的替代性示范性实施例500。在实施例500中,内线圈520嵌套在外线圈510内部,其中每一线圈具有多。可使用(例如)所属领域的技术人员所熟知的标准工艺中的上金属层和下金属层来实现无直接电接触(例如,在例如图5中的540a和540b的点处)的线圈的重叠匝。根据本发明的技术,可提供开关530以启用或停用内线圈520的电感。
[0036] 在某些示范性实施例中,可使外线圈510和内线圈520两者的金属宽度变窄以使其布局所需的面积最小化。如在一些情形下,较窄的金属宽度可与所述电感器的较低整体质量因子(Q)有关,实施例500可在(例如)可容忍较低电感器质量因子(Q)的某些面积约束应用中采用。
[0037] 图6说明根据本发明的利用可切换电感器网络的CMOS压控振荡器(VCO)的示范性实施例600。VCO 600包含交叉耦合的PMOS晶体管对610,612,其在节点A1和A2处耦合到交叉耦合的NMOS晶体管对640,642。进一步耦合到节点A1和A2的是具有压控电容的可变电抗器630和利用本发明的技术的可切换电感器网络620。如本文早先描述,可切换电感器网络620可包含初级电感器622和可切换电感器624,可切换电感器624分裂成通过开关625耦合的两个电感器624.1和624.2。根据本文早先描述的原理,可通过控制开关晶体管
625的控制信号C1选择可切换电感器网络620的整体电感。
[0038] 在示范性实施例中,可使用图3和4中所展示的实施例300或400的物理布局中的任一者或未明确说明于本文中但在本发明的范围内的其它物理布局来设计可切换电感器网络620。
[0039] 图6A详细说明可存在于可切换电感器网络620中的各种寄生元件。在图6A中,所述初级电感器622展示为分裂成两个串联耦合的电感器622.1和622.2,且图6中的开关625展示为实施为NMOS开关625.1。所述NMOS开关625.1包含各种相关联的寄生电容,包含如图示的栅极到源极电容(Cgs)、栅极到漏极电容(Cgd)、源极到主体电容(Csb)和漏极到主体电容(Cdb)。所属领域的技术人员将了解,当所述开关625.1接通时,假定所述开关
625.1的导通电阻小,则所述寄生电容Cgs和Cgd将具有可忽略的效应,而在假定节点645a和645b(分别表示所述晶体管625.1的源极节点和漏极节点)接近于差动接地时,所述寄生电容Csb和Cdb也将具有可忽略的效应。因而,归因于所述可切换电感器网络620的对称布局和在所述网络内部的差动接地节点的存在,在某些状况下可有利地减少所述电路中的寄生装置的消极效应。
[0040] 图7说明根据本发明的利用可切换电感器网络的LO缓冲器的示范性实施例700。在图7中,晶体管710、712、714、716布置成差动叠接配置,其中输入Buffer_in1和Buffer_in2耦合到晶体管710、712且所述可切换电感器网络720作为负载耦合到差动输出节点B1和B2。根据本文早先描述的原理,可通过设定控制开关725的控制信号C2来选择节点B1和B2处由所述网络720呈现的电感。在示范性实施例中,可使用(例如)图5中所展示的拓扑来物理地布置所述可切换电感器网络720。
[0041] 所属领域的技术人员将了解,在实施例700中,所述输出节点B1和B2未直接耦合到所述开关725,且因此所述开关725的寄生电容有利地与所述输出节点B1和B2隔离。
[0042] 图8说明根据本发明的示范性方法800。注意,所述方法800仅出于说明的目的而展示且并不意欲将本发明的范围限制于任何特定方法。
[0043] 在图8中,展示一种用于在可切换电感器网络中提供跨越一对节点的可选择的电感的方法,所述可切换电感器网络包括第一线圈,所述第一线圈的端子耦合到所述一对节点,所述可切换电感器网络进一步包括第二线圈,所述第二线圈的端子耦合到所述一对节点,所述第二线圈包括至少第一区段和第二区段。
[0044] 在步骤810中,响应于控制信号而将所述第一区段选择性地耦合到所述第二区段或与所述第二区段解耦。
[0045] 在步骤820中,所述可切换电感器网络进一步包括第三线圈,所述第三线圈的端子耦合到所述一对节点,所述第三线圈包括至少第一区段和第二区段,且响应于控制信号而将所述第三线圈的所述第一区段选择性地耦合到所述第三线圈的所述第二区段或与所述第三线圈的所述第二区段解耦。
[0046] 在步骤830A中,改变跨越所述一对节点的电容以产生跨越所述一对节点的具有可选择的频率的差动电压。
[0047] 在步骤830B中,放大差动输入电压以产生跨越所述一对节点的差动输出电压
[0048] 所属领域的技术人员将了解,在本发明的示范性实施例中,步骤830A或830B中的任一者或两个步骤830A和830B相结合可与步骤810和820组合。
[0049] 图9说明可实施本发明的技术的无线通信装置900的设计的框图。在图9中所展示的设计中,无线装置900包含收发器920和数据处理器910,所述数据处理器910具有用于存储数据和程序代码的存储器912。收发器920包含支持双向通信的发射器930和接收器950。一般来说,无线装置900可包含用于任何数目个通信系统和频率范围的任何数目个发射器和任何数目个接收器。
[0050] 可通过超外差式架构或直接转换架构来实施发射器或接收器。在所述超外差式架构中,信号在多个级中于射频(RF)与基带之间频率转换,例如,对于接收器,在一个级中从RF转换到中频(IF),且接着在另一级中从IF转换到基带。在所述直接转换架构中,信号在一个级中于RF与基带之间频率转换。所述超外差式架构和所述直接转换架构可使用不同电路和/或具有不同要求。在图9中所展示的设计中,通过所述直接转换架构来实施发射器930和接收器950。
[0051] 在发射路径中,数据处理器910处理待发射的数据且将I和Q模拟输出信号提供到发射器930。在发射器930内,低通滤波器932a和932b分别对I和Q模拟输出信号滤波以移除由先前数字到模拟转换所致的不良图像。放大器(Amp)934a和934b分别放大来自低通滤波器932a和932b的信号,且提供I和Q基带信号。上变频转换器940通过来自发射(TX)本机振荡(LO)信号产生器970的I和Q TX LO信号来上变频转换I和Q基带信号,且提供经上变频转换的信号。滤波器942对所述经上变频转换的信号滤波以移除由所述上变频转换所致的不良图像和接收频率范围中的噪声。功率放大器(PA)944放大来自滤波器942的信号以获得所要输出功率电平且提供发射RF信号。所述发射RF信号经由双工器或开关946路由且经由天线948发射。
[0052] 在接收路径中,天线948接收由基站发射的信号且提供所接收的RF信号,所述所接收的RF信号经由双工器或开关946路由且被提供到低噪声放大器(LNA)952。所述所接收的RF信号由LNA 952放大且由滤波器954滤波以获得所要RF输入信号。下变频转换器960通过来自接收(RX)LO信号产生器980的I和Q RX LO信号来下变频转换所述RF输入信号,且提供I和Q基带信号。I和Q基带信号由放大器962a和962b放大且进一步由低通滤波器964a和964b滤波以获得I和Q模拟输入信号,所述信号被提供到数据处理器910。
[0053] TX LO信号产生器970产生用于上变频转换的I和Q TX LO信号。RX LO信号产生器980产生用于下变频转换的I和Q RX LO信号。每一LO信号为具有特定基本频率的周期性信号。TX PLL 972接收来自数据处理器910的时序信息且产生控制信号,所述控制信号用以调整来自LO信号产生器970的TX LO信号的频率和/或相位。类似地,RX PLL982接收来自数据处理器910的时序信息且产生控制信号,所述控制信号用以调整来自LO信号产生器980的RX LO信号的频率和/或相位。在一实施例中,可在TX LO信号产生器
970或RX LO信号产生器980的输出处提供LO缓冲器(未图示)以缓冲来自后续负载的VCO输出。
[0054] 所属领域的技术人员将了解,本发明的可切换电感器技术可容易应用于上文所描述的收发器920的各部分的设计。举例来说,用于TX LO信号产生器970或RX LO信号产生器980中的VCO可包含LC槽中的可切换电感器网络。替代地或相结合地,用于TX LO信号产生器970或RX LO信号产生器980的所述LO缓冲器可包含可切换电感器作为负载。替代地或相结合地,根据本发明,收发器920的其它电路块可包含可切换电感器。预期此等示范性实施例在本发明的范围内。
[0055] 图9展示实例收发器设计。一般来说,可由一个或一个以上级的放大器、滤波器、上变频转换器、下变频转换器等来执行发射器和接收器中的信号的调节。这些电路块可以用不同于图9中所展示的配置而加以布置。此外,图9中未展示的其它电路块也可用以在发射器和接收器中调节信号。还可省略图9中的一些电路块。可在一个或一个以上模拟集成电路(IC)、RF IC(RFIC)、混频信号IC等上实施整个收发器920或收发器920的一部分。
[0056] 所属领域的技术人员将理解,可使用各种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说,可由电压、电流、电磁波磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可遍及以上描述所引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
[0057] 所属领域的技术人员将进一步了解,结合本文所揭示的示范性实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的此可互换性,上文已大体上在功能性方面描述各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。此类功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式来实施所描述的功能性,但此类实施决策不应解释为导致脱离本发明的示范性实施例的范围。
[0058] 可通过通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程阵列(FPGA)或其它可可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行结合本文中所揭示的示范性实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可为微处理器,但在替代例中,处理器可为任何常规的处理器、控制器微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合,例如,DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或一个以上微处理器,或任一其它此类配置。
[0059] 结合本文所揭示的示范性实施例而描述的方法或算法的步骤可直接以硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合来实施。软件模块可驻留于随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘抽取式磁盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器以使得处理器可从存储媒体读取信息和将信息写入到存储媒体。在替代例中,存储媒体可与处理器成一体。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代例中,处理器和存储媒体可作为离散组件而驻留于用户终端中。
[0060] 在一个或一个以上示范性实施例中,可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实施所描述的功能。如果以软件来实施,那么可将功能作为一个或一个以上指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体来传输。计算机可读媒体包含计算机存储媒体与通信媒体两者,通信媒体包含促进计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。举例来说且非限制,此类计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置或可用以载运或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。并且,将任何连接恰当地称为计算机可读媒体。举例来说,如果使用同轴电缆、光纤缆线、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如,红外线、无线电和微波)而从网站服务器或其它远程源传输软件,那么同轴电缆、光纤缆线、双绞线、DSL或无线技术(例如,红外线、无线电和微波)包含于媒体的定义中。如本文中所使用,磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常以磁性方式再生数据,而光碟通过激光以光学方式再生数据。以上各物的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。
[0061] 提供对所揭示示范性实施例的先前描述以使任何所属领域的技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将易于了解到对这些示范性实施例的各种修改,且在不脱离本发明的精神或范围的情况下,本文所界定的一般原理可应用于其它示范性实施例。因而,本发明不意欲限于本文所展示的示范性实施例,而应符合与本文所揭示的原理和新颖特征相一致的最广泛范围。
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