半導体集積回路
【課題】複数の無線通信チャンネルについて、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいて電圧制御発振器の精密なキャリブレーションを行う。
【解決手段】半導体集積回路は、高周波信号を生成する電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、複数の無線通信チャンネルについて電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納する格納部と、キャリブレーションモードにおいて、複数の無線通信チャンネルについてＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより補正用キャパシタに関する情報を格納部に格納し、通常動作モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って、格納部に格納されている情報を読み出すことにより補正用キャパシタを決定するキャリブレーション回路とを具備する。
【解決手段】半導体集積回路は、高周波信号を生成する電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、複数の無線通信チャンネルについて電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納する格納部と、キャリブレーションモードにおいて、複数の無線通信チャンネルについてＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより補正用キャパシタに関する情報を格納部に格納し、通常動作モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って、格納部に格納されている情報を読み出すことにより補正用キャパシタを決定するキャリブレーション回路とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う無線マウス等の装置において、複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号を生成する半導体集積回路等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数（例えば、２．４ＧＨｚ周辺）を有する信号を用いて無線通信を行う装置においては、選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号（高周波信号）を生成するために、ＰＬＬ（位相ロックドループ）回路が用いられる。ＰＬＬ回路において、高周波信号を生成するのはＶＣＯ（電圧制御発振器）であるが、ＶＣＯの特性は、プロセス変動や温度変動によってばらつくので、これを補正するためにキャリブレーションが必要になる場合がある。
【０００３】
関連する技術として、特許文献１には、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路を、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路と共に１つの半導体チップ上に形成する場合においても、広い周波数範囲に亘って発振動作することができると共に、送信用発振回路の使用バンドの選択を短時間に完了することができる通信用半導体集積回路が開示されている。
【０００４】
この半導体集積回路においては、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路が複数のバンドで動作可能に構成され、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定するカウンタと測定結果を記憶するレジスタとが設けられ、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の使用バンドの決定が、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路の発振周波数を設定する値と上記記憶されている測定結果とに基づいて行われる。
【０００５】
特許文献２には、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路（ＶＣＯ）を、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路と共に１つの半導体チップ上に形成する場合においても、広い周波数範囲に亘って発振動作することができると共に、回路規模をそれほど増大させることなく周波数のバラツキを補正することができる通信用半導体集積回路（高周波ＩＣ）が開示されている。
【０００６】
この半導体集積回路においては、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路が、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路と共に１つの半導体チップ上に形成されており、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路が複数のバンドで動作可能に構成され、かつ、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定する回路と受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定する回路または中間周波数用の発振回路の発振周波数を測定する回路とが兼用される。
【０００７】
特許文献１及び特許文献２によれば、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定することにより、発振回路の使用バンドの決定が行われる。しかしながら、ＰＬＬ回路の特性は、発振回路のみならず、ＰＬＬ回路に含まれている全ての回路素子によって決定されるので、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいて発振回路のキャリブレーションを行うことが望まれる。また、特許文献２によれば、発振回路の発振周波数を測定する回路の規模の増大を抑制することができるものの、発振回路のキャリブレーションに要する時間を短縮することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１１２７５０号公報（第１頁、図３）
【特許文献２】特開２００４−１１２７４９号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、上記の点に鑑み、本発明の第１の課題は、複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号を生成するために用いられる半導体集積回路において、複数の無線通信チャンネルについて、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいて電圧制御発振器の精密なキャリブレーションを行うことである。また、本発明の第２の課題は、複数の電圧制御発振器を内蔵する半導体集積回路において、複数の電圧制御発振器のキャリブレーションに要する時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る半導体集積回路は、無線通信において用いられる半導体集積回路であって、制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって高周波信号を生成する電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、複数の無線通信チャンネルについて電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納する格納部と、キャリブレーションモードにおいて、複数の無線通信チャンネルについて、複数のキャパシタの内で電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながらＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納部に格納し、通常動作モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って、格納部に格納されている情報を読み出すことにより、複数のキャパシタの内で電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するキャリブレーション回路とを具備する。
【００１１】
ここで、ＰＬＬ回路が、電圧制御発振器によって生成される高周波信号を設定された分周比で分周する分周回路と、分周回路によって分周された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路とをさらに含み、キャリブレーション回路が、キャリブレーションモードにおいて、複数の無線通信チャンネルについて、複数のキャパシタの内で電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得るようにしても良い。
【００１２】
また、本発明の第２の観点に係る半導体集積回路は、無線通信において用いられる半導体集積回路であって、制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第１の高周波信号を生成する第１の電圧制御発振器と、制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第２の高周波信号を生成する第２の電圧制御発振器と、第１の電圧制御発振器によって生成される第１の高周波信号を設定された分周比で分周する第１の分周回路と、第２の電圧制御発振器によって生成される第２の高周波信号を設定された分周比で分周する第２の分周回路と、第１の分周回路によって分周された分周信号と第２の分周回路によって分周された分周信号との内の一方を選択する選択回路と、選択回路によって選択された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、第１又は第２の電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、第１及び第２の電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、キャリブレーションモードにおいて、第２の分周回路によって分周された分周信号を選択するように選択回路を制御して第２の電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路を形成すると共に、第１の電圧制御発振器に所定の制御電圧を印加してオープンループで発振動作を行わせ、複数のキャパシタの内で第１の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、第１の分周回路によって分周された分周信号の周波数の検出結果に基づいて、第１の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第１のキャリブレーションと、複数のキャパシタの内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、ＰＬＬ回路のループ特性に基づいて、第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第２のキャリブレーションとを並行して実行するキャリブレーション回路とを具備する。
【００１３】
ここで、キャリブレーション回路が、第２の電圧制御発振器に対して第１のキャリブレーションを実行することにより、複数のキャパシタの内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択した後に、第２の電圧制御発振器に対して第２のキャリブレーションを実行することにより、キャパシタの候補の内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するようにしても良い。
【００１４】
あるいは、キャリブレーション回路が、第２のキャリブレーションにおいて、複数のキャパシタの内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得るようにしても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の観点によれば、複数の無線通信チャンネルについて、電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながらＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納部に格納し、選択された無線通信チャンネルに従って、格納部に格納されている情報を読み出すことにより、電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するので、複数の無線通信チャンネルについて、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいて電圧制御発振器の精密なキャリブレーションを行うことができる。
【００１６】
また、本発明の第２の観点によれば、第１の電圧制御発振器に対してオープンループによる粗いキャリブレーションを実行すると共に、第２の電圧制御発振器に対してＰＬＬ回路のループ特性に基づく精密なキャリブレーションを並行して実行することにより、複数の電圧制御発振器のキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図。
【図２】プリチャージの効果を示す波形図。
【図３】図１に示すＶＣＯの構成例を示す回路図。
【図４】レジスタに格納されるキャパシタに関する情報の例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図。
【図６】本発明におけるキャリブレーション動作の例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図である。この半導体集積回路は、無線通信を行う無線マウス等の装置において、複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号を生成する。
【００１９】
図１に示す半導体集積回路は、発振回路１０と、位相比較回路２１と、チャージポンプ２２と、ループフィルタ２３と、プリチャージ電圧発生回路２４と、送信ブロック３０と、受信ブロック４０と、セレクタ（選択回路）５１〜５３と、電圧検出回路６０と、ロック検出回路７０と、制御回路８０と、レジスタ（格納部）９０とを含んでいる。なお、電圧検出回路６０とロック検出回路７０との内の一方を省略しても良い。
【００２０】
発振回路１０は、水晶振動子を用いて発振動作を行うことにより、所定の周波数を有する基準信号を生成する。ただし、発振回路１０に接続される水晶振動子は、半導体集積回路の外部に設けられる。あるいは、発振回路１０を省略して、半導体集積回路の外部から基準信号を供給するようにしても良い。
【００２１】
送信ブロック３０は、セレクタ５１を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって送信用の搬送周波数を有する信号（高周波信号）ＴＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）３１と、ＶＣＯ３１によって生成される信号ＴＸを制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路３３とを含んでいる。
【００２２】
また、受信ブロック４０は、セレクタ５２を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって受信用の搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号（高周波信号）ＲＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）４１と、ＶＣＯ４１によって生成される信号ＲＸを制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路４３とを含んでいる。
【００２３】
制御回路８０の制御の下で、セレクタ５３は、送信モードにおいて、送信ブロック３０の可変分周回路３３から出力される分周信号を選択し、受信モードにおいて、受信ブロック４０の可変分周回路４３から出力される分周信号を選択する。送信ブロック３０及び受信ブロック４０は、常時動作していても良いが、必要のないときには一方の動作を停止しても良い。
【００２４】
このようにして、送信モードにおいては、送信ブロック３０が、位相比較回路２１〜ループフィルタ２３と共にＰＬＬ回路を構成し、受信モードにおいては、受信ブロック４０が、位相比較回路２１〜ループフィルタ２３と共にＰＬＬ回路を構成する。ここで、位相比較回路２１〜ループフィルタ２３は、可変分周回路３３又は４３によって分周された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、ＶＣＯ３１又は４１の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路に相当する。
【００２５】
位相比較回路２１は、発振回路１０から供給される基準信号の位相とセレクタ５３によって選択された分周信号の位相とを比較し、それらの位相差に応じた位相差信号を出力する。チャージポンプ２２は、位相比較回路２１から出力される位相差信号に基づいて、ループフィルタ２３に電流を供給する。ループフィルタ２３は、ローパス特性を有しており、チャージポンプ２２から供給される電流を電圧に変換することにより、ＶＣＯ３１又は４１を制御するための制御電圧を生成する。
【００２６】
制御回路８０の制御の下で、セレクタ５１は、送信モードにおいて、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の期間内においては、プリチャージ電圧発生回路２４によって発生されるプリチャージ電圧を制御電圧として選択し、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の時間が経過した後においては、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を選択する。また、セレクタ５２は、受信モードにおいて、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の期間内においては、プリチャージ電圧発生回路２４によって発生されるプリチャージ電圧を制御電圧として選択し、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の時間が経過した後においては、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を選択する。これにより、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでの時間（引き込み時間）を短縮することができる。
【００２７】
図２は、プリチャージの効果を示す波形図である。図２において、横軸は時間を示し、縦軸はＶＣＯの制御電圧を示している。プリチャージを行わない場合には、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでに相当な時間を要する。一方、プリチャージを行う場合には、目的の周波数を与える目標電圧に近いプリチャージ電圧を予めＶＣＯに印加しておくことにより、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでの時間が大幅に短縮される。
【００２８】
図１に示すような構成により、ＰＬＬ回路は、分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して制御電圧を生成し、制御電圧を用いてＶＣＯ３１又は４１の発振動作を制御することによって、基準信号の位相に同期した位相を有する信号ＴＸ又はＲＸを生成する。ここで、送信ブロック３０の可変分周回路３３における分周比をＮＴ：１に設定することにより、可変分周回路３３が信号ＴＸを１／ＮＴに分周するので、送信モードにおいて、基準信号の周波数をＮＴ倍に逓倍した信号ＴＸが得られる。また、受信ブロック４０の可変分周回路４３における分周比をＮＲ：１に設定することにより、可変分周回路４３が信号ＲＸを１／ＮＲに分周するので、受信モードにおいて、基準信号の周波数をＮＲ倍に逓倍した信号ＲＸが得られる。制御回路８０は、送信モード及び受信モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って可変分周回路３３及び４３の分周比を設定することにより、信号ＴＸ及びＲＸの周波数をそれぞれ設定する。
【００２９】
送信ブロック３０のＶＣＯ３１によって生成される信号（搬送波）ＴＸを送信データに基づいて変調し、変調された搬送波をアンテナに供給することにより、送信データを表す電波が外部に送信される。なお、変調回路の一部とＶＣＯ３１とを一体的に構成しても良い。一方、外部から送信される電波をアンテナによって受信し、受信ブロック４０のＶＣＯ４１によって生成される信号（局部発振信号）ＲＸを用いて受信信号をダウンコンバートして復調することにより、受信データが得られる。なお、局部発振周波数は、受信信号の搬送周波数と同一でも良いし、異なっていても良い。
【００３０】
図３は、図１に示すＶＣＯの構成例を示す回路図である。このＶＣＯは、電源電位ＶＤＤに一端が接続されたインダクタＬＡ及びＬＢと、インダクタＬＡ及びＬＢの他端にドレインがそれぞれ接続されたＮチャネルＭＯＳトランジスタＱＡ及びＱＢと、トランジスタＱＡ及びＱＢのソースと電源電位ＶＳＳ（図３においては、接地電位とする）との間に接続された定電流源ＣＳと、制御電圧入力端子とトランジスタＱＡ及びＱＢのドレインとの間にそれぞれ接続されたバリキャップ（バラクタダイオード）ＶＡ及びＶＢとを含んでいる。なお、インダクタＬＡ及びＬＢは、半導体集積回路に外付けするようにしても良い。
【００３１】
トランジスタＱＡのドレインは、出力端子Ａ及びトランジスタＱＢのゲートに接続され、トランジスタＱＢのドレインは、出力端子Ｂ及びトランジスタＱＡのゲートに接続されている。ＶＣＯの発振周波数を調整するために、トランジスタＱＡのドレインには、キャパシタアレイを構成する複数のキャパシタ（図３においては、３つのキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３を示す）の一端が接続され、それらのキャパシタの他端と電源電位ＶＳＳとの間には、複数のスイッチ回路（図３においては、３つのスイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３を示す）が接続されている。スイッチ回路は、例えば、ＮチャネルＭＯＳトランジスタによって構成される。スイッチ回路がオンしたときに、そのスイッチ回路に接続されているキャパシタが、選択的にトランジスタＱＡのドレインと電源電位ＶＳＳとの間に負荷される。
【００３２】
また、トランジスタＱＢのドレインにも、キャパシタアレイを構成する複数のキャパシタ（図３においては、３つのキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３を示す）の一端が接続され、それらのキャパシタの他端と電源電位ＶＳＳとの間には、複数のスイッチ回路（図３においては、３つのスイッチ回路ＳＢ１〜ＳＢ３を示す）が接続されている。スイッチ回路がオンしたときに、そのスイッチ回路に接続されているキャパシタが、選択的にトランジスタＱＢのドレインと電源電位ＶＳＳとの間に負荷される。
【００３３】
図３に示す例においては差動増幅型のＶＣＯが用いられているので、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３の容量値はキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の容量値とそれぞれ同一であり、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３はスイッチ回路ＳＢ１〜ＳＢ３とそれぞれ同時にオン／オフするように制御される。しかしながら、本発明はこれに限定されず、シングル型のＶＣＯを用いても良い。
【００３４】
トランジスタＱＡ及びＱＢのドレインと電源電位ＶＳＳとの間に負荷されたキャパシタは、インダクタＬＡ及びＬＢやバリキャップＶＡ及びＶＢと共に共振回路を構成する。トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタの数が少ない場合には、ＶＣＯの発振周波数が高くなり、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタの数が多い場合には、ＶＣＯの発振周波数が低くなる。
【００３５】
３つのキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３（ＣＢ１〜ＣＢ３）の容量値が互いに異なる場合には、制御回路８０がスイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３（ＳＢ１〜ＳＢ３）のオン／オフを制御することにより、２３＝８通りの発振周波数を実現することができる。従って、複数の無線通信チャンネルの搬送周波数に対応して、ＶＣＯの発振周波数を補正するキャリブレーションを行うことが可能である。
【００３６】
図１に示すプリチャージ電圧発生回路２４、電圧検出回路６０、ロック検出回路７０、及び、制御回路８０は、ＶＣＯの発振周波数を補正するキャリブレーションを行うためのキャリブレーション回路を構成する。制御回路８０は、実際に無線通信を行う通常動作モードに先立つキャリブレーションモードにおいて、無線通信において使用される複数の無線通信チャンネルについて、上記複数のキャパシタの内でＶＣＯのトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながらＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納しておく。ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報としては、ＶＣＯのトランジスタに負荷されるキャパシタを特定するための情報、又は、ＶＣＯのトランジスタに負荷されるキャパシタの容量値等が用いられる。
【００３７】
ＰＬＬ回路のループ特性は、電圧検出回路６０又はロック検出回路７０を用いて測定される。電圧検出回路６０は、ＰＬＬ回路が動作している際にループフィルタ２３から出力される制御電圧を検出し、検出結果を制御回路８０に出力する。制御回路８０は、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３のオン／オフを制御することにより、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３及びＣＢ１〜ＣＢ３の状態を８通りに変化させながら、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を測定し、例えば、ループフィルタ２３から出力される制御電圧が目標電圧に最も近くなったときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００３８】
一方、ロック検出回路７０は、発振回路１０から出力される基準信号と、送信ブロック３０又は受信ブロック４０から出力される分周信号とを比較することにより、それらの位相差に基づいて、ＰＬＬ回路がロックしているか否かを検出する。例えば、ロック検出回路７０は、基準信号と分周信号との位相差が所定の期間に亘って所定値以下である場合に、ＰＬＬ回路がロックしたことを検出する。制御回路８０は、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３及びＣＢ１〜ＣＢ３の状態を８通りに変化させながら、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでの時間（引き込み時間）を測定し、例えば、引き込み時間が最も短くなったときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００３９】
このような測定を複数の無線通信チャンネルについて行うことにより、複数の無線通信チャンネルについて、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報が、レジスタ９０に格納される。図４は、レジスタに格納されるキャパシタに関する情報の例を示す図である。複数の無線通信チャンネル１、２、３、・・・について、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３がトランジスタＱＡに負荷されるか否かが、「１」（負荷される）、又は、「０」（負荷されない）で示されている。キャパシタＣＢ１〜ＣＢ３がトランジスタＱＢに負荷されるか否かについても、同じ情報に基づいて判断することができる。
【００４０】
なお、キャリブレーションモードにおける測定は、無線通信フォーマットで規定されている全ての無線通信チャンネルについて行う必要はなく、その内から選択された複数の無線通信チャンネルについて測定を行い、測定によって得られた最適な容量値を補間又は流用することにより、他の無線通信チャンネルについて発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を求めても良い。
【００４１】
次に、本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路のキャリブレーション動作の例について、図１及び図３を参照しながら詳しく説明する。本実施形態において、キャリブレーションは、半導体集積回路に電源電圧が投入された際、又は、無線通信の開始前、又は、所定の時間おきに実行される。以下においては、送信ブロック３０のキャリブレーションについて説明するが、受信ブロック４０のキャリブレーションもこれと同様に行われる。
【００４２】
キャリブレーションモードにおいて、制御回路８０は、所定のプリチャージ電圧を発生するようにプリチャージ電圧発生回路２４を制御すると共に、選択された無線通信チャンネルに対応して、可変分周回路３３における分周比を設定する。
【００４３】
さらに、例えば、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が大きいほど制御電圧が高くなる場合には、制御回路８０が、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３をオンさせることにより、ＶＣＯ３１のトランジスタＱＡにキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３を負荷すると共に、トランジスタＱＢにキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３を負荷する。
【００４４】
次に、制御回路８０は、送信ブロック３０を含むＰＬＬ回路の動作を開始させる。その際に、制御回路８０は、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の期間内においては、プリチャージ電圧発生回路２４によって発生されるプリチャージ電圧を制御電圧として選択し、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の時間が経過した後においては、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を選択するように、セレクタ５１を制御する。電圧検出回路６０は、制御回路８０の制御の下で、さらに所定の時間が経過した後にループフィルタ２３から出力される制御電圧を検出して、検出結果を制御回路８０に出力する。
【００４５】
さらに、制御回路８０は、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３のオン／オフを制御することにより、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷される容量を段階的に減少させながら、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を測定する。ループフィルタ２３から出力される制御電圧は段階的に低下するので、制御回路８０は、ループフィルタ２３から出力される制御電圧が目標電圧に最も近くなったときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。もっと簡単な方法としては、制御回路８０は、ループフィルタ２３から出力される制御電圧が目標電圧よりも初めて低下したときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納するようにしても良い。
【００４６】
実際に無線通信を行う通常動作モードにおいて、制御回路８０は、選択された無線通信チャンネルに従って、レジスタ９０に格納されている情報を読み出すことにより、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３及びＣＢ１〜ＣＢ３の内でＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定する。制御回路８０は、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３のオン／オフを制御することにより、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３の内から決定されたキャパシタをＶＣＯ３１のトランジスタＱＡに負荷すると共に、キャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の内から決定されたキャパシタをＶＣＯ３１のトランジスタＱＢに負荷する。なお、レジスタ９０に格納されている情報によっては、ＶＣＯ３１のトランジスタにキャパシタが負荷されない場合もあり得る。このような動作により、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいてキャリブレーションを行うことができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る半導体集積回路においては、図１に示す第１の実施形態に係る半導体集積回路における送信ブロック３０及び受信ブロック４０の替わりに送信ブロック３０ａ及び受信ブロック４０ａが用いられ、さらに、セレクタ５４及び周波数検出回路１００が追加されている。その他の点に関しては、第１の実施形態と同様である。
【００４８】
送信ブロック３０ａは、セレクタ５１を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって送信用の搬送周波数を有する信号（高周波信号）ＴＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）３１と、ＶＣＯ３１によって生成される信号ＴＸを所定の分周比で分周する分周回路（プリスケーラ）３２と、分周回路３２によって分周された信号を制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路３３とを含んでいる。分周回路３２は、例えば、ＶＣＯ３１によって生成される信号ＴＸを２分周する。
【００４９】
また、受信ブロック４０ａは、セレクタ５２を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって受信用の搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号（高周波信号）ＲＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）４１と、ＶＣＯ４１によって生成される信号ＲＸを所定の分周比で分周する分周回路（プリスケーラ）４２と、分周回路４２によって分周された信号を制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路４３とを含んでいる。分周回路４２は、例えば、ＶＣＯ４１によって生成される信号ＴＸを２分周する。
【００５０】
周波数検出回路１００は、発振回路１０から供給される基準信号を分周する分周回路１０１と、分周回路１０１によって分周された分周信号のパルス数をカウントすることにより一定の周波数検出期間を定めるカウンタ１０２と、セレクタ５４によって選択された分周信号のパルス数をカウントするカウンタ１０３とを含んでいる。カウンタ１０３は、カウンタ１０２によって定められた周波数検出期間において分周信号のパルス数をカウントし、制御回路８０は、カウンタ１０３によってカウントされた分周信号のパルス数に基づいて分周信号の周波数を算出する。ここで、周波数検出回路１００は、プリチャージ電圧発生回路２４、電圧検出回路６０、ロック検出回路７０、及び、制御回路８０と共に、キャリブレーション回路を構成する。
【００５１】
第２の実施形態においては、ＶＣＯ３１及び４１の内の一方に対する第１のキャリブレーションと、ＶＣＯ３１及び４１の内の他方に対する第２のキャリブレーションとが、並行して行われる。これにより、複数のＶＣＯを内蔵する半導体集積回路において、複数のＶＣＯのキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
【００５２】
ここで、第１のキャリブレーションとは、周波数検出回路１００を用いて、オープンループで発振動作を行うＶＣＯの周波数を測定することにより、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る粗いキャリブレーションであり、第２のキャリブレーションとは、電圧検出回路６０又はロック検出回路７０を用いて、ＶＣＯを含むＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る精密なキャリブレーションである。
【００５３】
さらに、ＶＣＯ３１及び４１に対して、粗いキャリブレーションと精密なキャリブレーションとを交互に実施することにより、粗いキャリブレーションにおける測定結果を精密なキャリブレーションにおいて利用することができる。即ち、粗いキャリブレーションによって、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタの候補が選択された後に、精密なキャリブレーションによって、選択された候補の中から、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタが決定される。このようにすれば、キャリブレーションの精度を維持しつつ、複数のＶＣＯのキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
【００５４】
以下においては、最初に、送信ブロック３０ａに含まれているＶＣＯ３１の粗いキャリブレーションが行われ、次に、送信ブロック３０ａに含まれているＶＣＯ３１の精密なキャリブレーションと受信ブロック４０ａに含まれているＶＣＯ４１の粗いキャリブレーションとが並行して行われる場合について説明する。
【００５５】
キャリブレーションモードにおいて、制御回路８０は、所定のプリチャージ電圧を発生するようにプリチャージ電圧発生回路２４を制御すると共に、選択された無線通信チャンネルに応じて可変分周回路３３及び４３の分周比を設定する。また、制御回路８０は、ＶＣＯ３１にプリチャージ電圧を印加するようにセレクタ５１を制御することにより、ＶＣＯ３１にオープンループで発振動作を行わせ、可変分周回路３３によって分周された第１の分周信号を選択するようにセレクタ５４を制御する。
【００５６】
制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内でＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら第１の分周信号の周波数を検出し、その検出結果に基づいて、ＶＣＯ３１の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る粗いキャリブレーションを実行する。例えば、制御回路８０は、第１の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００５７】
これにより、制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内で、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択する。キャパシタの候補としては、例えば、第１の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されているキャパシタと、その前後の２種類の容量を実現する２種類のキャパシタとが選択される。
【００５８】
ここで、第１の分周信号の周波数の検出は、周波数検出回路１００によって行われる。あるいは、可変分周回路３３及び４３を高速カウンタ形式として、分周信号からベースバンド信号を抜き出し、ベースバンド信号の周波数に基づいて、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得るようにしても良い。
【００５９】
次に、制御回路８０は、図５に示すように、ＶＣＯ４１にプリチャージ電圧を印加するようにセレクタ５２を制御することにより、ＶＣＯ４１にオープンループで発振動作を行わせ、可変分周回路４３によって分周された第２の分周信号を選択するようにセレクタ５４を制御すると共に、可変分周回路３３によって分周された第１の分周信号を選択するようにセレクタ５３を制御してＶＣＯ３１を含むＰＬＬ回路を形成する。
【００６０】
制御回路８０は、選択されたキャパシタの候補の内でＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、ＶＣＯ３１を含むＰＬＬ回路のループ特性に基づいて、ＶＣＯ３１の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る精密なキャリブレーションを実行する。これにより、選択されたキャパシタの候補の内で、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタが最終的に決定される。ＰＬＬ回路のループ特性の測定方法は、第１の実施形態におけるのと同様であり、ＶＣＯに対してプリチャージを行うことにより測定時間を短縮しても良い。
【００６１】
それと同時に、制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内でＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら第２の分周信号の周波数を検出し、その検出結果に基づいて、ＶＣＯ４１の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る粗いキャリブレーションを実行する。例えば、制御回路８０は、第２の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００６２】
これにより、制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内で、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択する。キャパシタの候補としては、例えば、第２の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されているキャパシタと、その前後の２種類の容量を実現する２種類のキャパシタとが選択される。
【００６３】
その後、ＶＣＯ４１に対して、精密なキャリブレーションが実行される。このような測定を複数の無線通信チャンネルについて行うことにより、複数の無線通信チャンネルについて、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報が、レジスタ９０に格納される。
【００６４】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路におけるキャリブレーション動作の例を従来例と比較して示すタイミングチャートである。図６の（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路におけるキャリブレーション動作の例を示しており、粗いキャリブレーションを「ＣＡＬ１」で表し、精密なキャリブレーションを「ＣＡＬ２」で表す。図６の（ｂ）は、単純に精密なキャリブレーションを実行した場合の従来例を示している。
【００６５】
この例においては、無線通信フォーマットにおいて４０チャンネルが規定されているものとし、その内から、第０チャンネル（０ｃｈ）、第１９チャンネル（１９ｃｈ）、及び、第３９チャンネル（３９ｃｈ）の３つのチャンネルについて、図５に示す送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１及び受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対するキャリブレーションを行うものとする。残りのチャンネルについては、上記３つのチャンネルについて得られたキャパシタの容量値を補間することにより、ＶＣＯ３１及び４１のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定することができる。また、各々のＶＣＯにおいて、互いに異なる容量を有する３つのキャパシタを選択的にトランジスタに負荷するものとする。従って、ＶＣＯのトランジスタに負荷される容量は８通りとなり、それらを「Ｃ０」〜「Ｃ７」で表す。
【００６６】
本発明の場合には、図６の（ａ）に示すように、キャリブレーションが開始されると、第０チャンネル（０ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対して粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）が実行される。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１の発振周波数を最適にする容量がＣ６であることが測定されると、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量の候補として３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７が選択される。
【００６７】
次に、第０チャンネル（０ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）と、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７の中から決定される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１の発振周波数を最適にする容量がＣ５であると測定されると、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ４〜Ｃ６が選択される。
【００６８】
次に、第１９チャンネル（１９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）と、第０チャンネル（０ｃｈ）について、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１の発振周波数を最適にする容量がＣ１であると測定されると、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ０〜Ｃ２が選択される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ４〜Ｃ６の中から決定される。
【００６９】
次に、第１９チャンネル（１９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）と、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ０〜Ｃ２の中から決定される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１の発振周波数を最適にする容量がＣ４であると測定されると、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ３〜Ｃ５が選択される。
【００７０】
次に、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）と、第１９チャンネル（１９ｃｈ）について、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１の発振周波数を最適にする容量がＣ６であると測定されると、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７が選択される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ３〜Ｃ５の中から決定される。
【００７１】
次に、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）と、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７の中から決定される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１の発振周波数を最適にする容量がＣ２であると測定されると、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ１〜Ｃ３が選択される。
【００７２】
最後に、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）が行われる。その結果、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ１〜Ｃ３の中から決定される。これによって、キャリブレーションが終了する。精密なキャリブレーションにおいては、ＰＬＬ回路が所望の周波数の信号を安定的に出力するまでに、即ち、ロック状態になるまでに、かなりの時間を要し、さらに、無線通信チャンネルの搬送周波数やキャパシタの容量値をパラメータとして多数回の測定を行う必要があるが、本実施形態によれば、粗いキャリブレーションと精密なキャリブレーションとを並行して行い、粗いキャリブレーションにおいて容量値の候補を絞り込むことができるので、キャリブレーションに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７３】
一方、従来例の場合には、図６の（ｂ）に示すように、キャリブレーションが開始されると、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対して、第０チャンネル（０ｃｈ）、第１９チャンネル（１９ｃｈ）、及び、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について精密なキャリブレーションが実行される。精密なキャリブレーションは、８種類の容量Ｃ０〜Ｃ７の全てについて行う必要がある。その間は、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対してキャリブレーションを実行することができない。
【００７４】
次に、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対して、第０チャンネル（０ｃｈ）、第１９チャンネル（１９ｃｈ）、及び、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について精密なキャリブレーションが実行される。精密なキャリブレーションは、８種類の容量Ｃ０〜Ｃ７の全てについて行う必要がある。その間は、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対してキャリブレーションを実行することができない。このように、従来例においては、無線通信チャンネルの搬送周波数やキャパシタの容量値をパラメータとして、精密なキャリブレーションが繰り返して行われていたので、キャリブレーションのために多大な時間を費やしていた。
【００７５】
以上の実施形態においては、発振回路を構成する振動子が水晶振動子である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、セラミック発振子や、ＳＡＷ（surface acoustic wave：表面弾性波）共振子を用いることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 発振回路、 ２１ 位相比較回路、 ２２ チャージポンプ、 ２３ ループフィルタ、 ２４ プリチャージ電圧発生回路、 ３０、３０ａ 送信ブロック、 ４０、４０ａ 受信ブロック、 ３１、４１ ＶＣＯ、 ３２、４２ 分周回路、 ３３、４３ 可変分周回路、 ５１〜５４ セレクタ、 ６０ 電圧検出回路、 ７０ ロック検出回路、 ８０ 制御回路、 ９０ レジスタ、 １００ 周波数検出回路、 １０１ 分周回路、 １０２、１０３ カウンタ、 ＱＡ、ＱＢ トランジスタ、 ＬＡ、ＬＢ インダクタ、 ＶＡ、ＶＢ バリキャップ、 ＣＳ 定電流源、 ＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３ キャパシタ、 ＳＡ１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３ スイッチ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う無線マウス等の装置において、複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号を生成する半導体集積回路等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数（例えば、２．４ＧＨｚ周辺）を有する信号を用いて無線通信を行う装置においては、選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号（高周波信号）を生成するために、ＰＬＬ（位相ロックドループ）回路が用いられる。ＰＬＬ回路において、高周波信号を生成するのはＶＣＯ（電圧制御発振器）であるが、ＶＣＯの特性は、プロセス変動や温度変動によってばらつくので、これを補正するためにキャリブレーションが必要になる場合がある。
【０００３】
関連する技術として、特許文献１には、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路を、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路と共に１つの半導体チップ上に形成する場合においても、広い周波数範囲に亘って発振動作することができると共に、送信用発振回路の使用バンドの選択を短時間に完了することができる通信用半導体集積回路が開示されている。
【０００４】
この半導体集積回路においては、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路が複数のバンドで動作可能に構成され、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定するカウンタと測定結果を記憶するレジスタとが設けられ、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の使用バンドの決定が、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路の発振周波数を設定する値と上記記憶されている測定結果とに基づいて行われる。
【０００５】
特許文献２には、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路（ＶＣＯ）を、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路と共に１つの半導体チップ上に形成する場合においても、広い周波数範囲に亘って発振動作することができると共に、回路規模をそれほど増大させることなく周波数のバラツキを補正することができる通信用半導体集積回路（高周波ＩＣ）が開示されている。
【０００６】
この半導体集積回路においては、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路が、受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路や中間周波数用の発振回路と共に１つの半導体チップ上に形成されており、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路が複数のバンドで動作可能に構成され、かつ、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定する回路と受信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定する回路または中間周波数用の発振回路の発振周波数を測定する回路とが兼用される。
【０００７】
特許文献１及び特許文献２によれば、送信用ＰＬＬ回路を構成する発振回路の発振周波数を測定することにより、発振回路の使用バンドの決定が行われる。しかしながら、ＰＬＬ回路の特性は、発振回路のみならず、ＰＬＬ回路に含まれている全ての回路素子によって決定されるので、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいて発振回路のキャリブレーションを行うことが望まれる。また、特許文献２によれば、発振回路の発振周波数を測定する回路の規模の増大を抑制することができるものの、発振回路のキャリブレーションに要する時間を短縮することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１１２７５０号公報（第１頁、図３）
【特許文献２】特開２００４−１１２７４９号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、上記の点に鑑み、本発明の第１の課題は、複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号を生成するために用いられる半導体集積回路において、複数の無線通信チャンネルについて、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいて電圧制御発振器の精密なキャリブレーションを行うことである。また、本発明の第２の課題は、複数の電圧制御発振器を内蔵する半導体集積回路において、複数の電圧制御発振器のキャリブレーションに要する時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る半導体集積回路は、無線通信において用いられる半導体集積回路であって、制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって高周波信号を生成する電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、複数の無線通信チャンネルについて電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納する格納部と、キャリブレーションモードにおいて、複数の無線通信チャンネルについて、複数のキャパシタの内で電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながらＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納部に格納し、通常動作モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って、格納部に格納されている情報を読み出すことにより、複数のキャパシタの内で電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するキャリブレーション回路とを具備する。
【００１１】
ここで、ＰＬＬ回路が、電圧制御発振器によって生成される高周波信号を設定された分周比で分周する分周回路と、分周回路によって分周された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路とをさらに含み、キャリブレーション回路が、キャリブレーションモードにおいて、複数の無線通信チャンネルについて、複数のキャパシタの内で電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得るようにしても良い。
【００１２】
また、本発明の第２の観点に係る半導体集積回路は、無線通信において用いられる半導体集積回路であって、制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第１の高周波信号を生成する第１の電圧制御発振器と、制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第２の高周波信号を生成する第２の電圧制御発振器と、第１の電圧制御発振器によって生成される第１の高周波信号を設定された分周比で分周する第１の分周回路と、第２の電圧制御発振器によって生成される第２の高周波信号を設定された分周比で分周する第２の分周回路と、第１の分周回路によって分周された分周信号と第２の分周回路によって分周された分周信号との内の一方を選択する選択回路と、選択回路によって選択された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、第１又は第２の電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、第１及び第２の電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、キャリブレーションモードにおいて、第２の分周回路によって分周された分周信号を選択するように選択回路を制御して第２の電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路を形成すると共に、第１の電圧制御発振器に所定の制御電圧を印加してオープンループで発振動作を行わせ、複数のキャパシタの内で第１の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、第１の分周回路によって分周された分周信号の周波数の検出結果に基づいて、第１の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第１のキャリブレーションと、複数のキャパシタの内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、ＰＬＬ回路のループ特性に基づいて、第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第２のキャリブレーションとを並行して実行するキャリブレーション回路とを具備する。
【００１３】
ここで、キャリブレーション回路が、第２の電圧制御発振器に対して第１のキャリブレーションを実行することにより、複数のキャパシタの内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択した後に、第２の電圧制御発振器に対して第２のキャリブレーションを実行することにより、キャパシタの候補の内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するようにしても良い。
【００１４】
あるいは、キャリブレーション回路が、第２のキャリブレーションにおいて、複数のキャパシタの内で第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得るようにしても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の観点によれば、複数の無線通信チャンネルについて、電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながらＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納部に格納し、選択された無線通信チャンネルに従って、格納部に格納されている情報を読み出すことにより、電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するので、複数の無線通信チャンネルについて、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいて電圧制御発振器の精密なキャリブレーションを行うことができる。
【００１６】
また、本発明の第２の観点によれば、第１の電圧制御発振器に対してオープンループによる粗いキャリブレーションを実行すると共に、第２の電圧制御発振器に対してＰＬＬ回路のループ特性に基づく精密なキャリブレーションを並行して実行することにより、複数の電圧制御発振器のキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図。
【図２】プリチャージの効果を示す波形図。
【図３】図１に示すＶＣＯの構成例を示す回路図。
【図４】レジスタに格納されるキャパシタに関する情報の例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図。
【図６】本発明におけるキャリブレーション動作の例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図である。この半導体集積回路は、無線通信を行う無線マウス等の装置において、複数の無線通信チャンネルの内から選択された無線通信チャンネルの搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号を生成する。
【００１９】
図１に示す半導体集積回路は、発振回路１０と、位相比較回路２１と、チャージポンプ２２と、ループフィルタ２３と、プリチャージ電圧発生回路２４と、送信ブロック３０と、受信ブロック４０と、セレクタ（選択回路）５１〜５３と、電圧検出回路６０と、ロック検出回路７０と、制御回路８０と、レジスタ（格納部）９０とを含んでいる。なお、電圧検出回路６０とロック検出回路７０との内の一方を省略しても良い。
【００２０】
発振回路１０は、水晶振動子を用いて発振動作を行うことにより、所定の周波数を有する基準信号を生成する。ただし、発振回路１０に接続される水晶振動子は、半導体集積回路の外部に設けられる。あるいは、発振回路１０を省略して、半導体集積回路の外部から基準信号を供給するようにしても良い。
【００２１】
送信ブロック３０は、セレクタ５１を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって送信用の搬送周波数を有する信号（高周波信号）ＴＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）３１と、ＶＣＯ３１によって生成される信号ＴＸを制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路３３とを含んでいる。
【００２２】
また、受信ブロック４０は、セレクタ５２を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって受信用の搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号（高周波信号）ＲＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）４１と、ＶＣＯ４１によって生成される信号ＲＸを制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路４３とを含んでいる。
【００２３】
制御回路８０の制御の下で、セレクタ５３は、送信モードにおいて、送信ブロック３０の可変分周回路３３から出力される分周信号を選択し、受信モードにおいて、受信ブロック４０の可変分周回路４３から出力される分周信号を選択する。送信ブロック３０及び受信ブロック４０は、常時動作していても良いが、必要のないときには一方の動作を停止しても良い。
【００２４】
このようにして、送信モードにおいては、送信ブロック３０が、位相比較回路２１〜ループフィルタ２３と共にＰＬＬ回路を構成し、受信モードにおいては、受信ブロック４０が、位相比較回路２１〜ループフィルタ２３と共にＰＬＬ回路を構成する。ここで、位相比較回路２１〜ループフィルタ２３は、可変分周回路３３又は４３によって分周された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、ＶＣＯ３１又は４１の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路に相当する。
【００２５】
位相比較回路２１は、発振回路１０から供給される基準信号の位相とセレクタ５３によって選択された分周信号の位相とを比較し、それらの位相差に応じた位相差信号を出力する。チャージポンプ２２は、位相比較回路２１から出力される位相差信号に基づいて、ループフィルタ２３に電流を供給する。ループフィルタ２３は、ローパス特性を有しており、チャージポンプ２２から供給される電流を電圧に変換することにより、ＶＣＯ３１又は４１を制御するための制御電圧を生成する。
【００２６】
制御回路８０の制御の下で、セレクタ５１は、送信モードにおいて、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の期間内においては、プリチャージ電圧発生回路２４によって発生されるプリチャージ電圧を制御電圧として選択し、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の時間が経過した後においては、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を選択する。また、セレクタ５２は、受信モードにおいて、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の期間内においては、プリチャージ電圧発生回路２４によって発生されるプリチャージ電圧を制御電圧として選択し、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の時間が経過した後においては、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を選択する。これにより、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでの時間（引き込み時間）を短縮することができる。
【００２７】
図２は、プリチャージの効果を示す波形図である。図２において、横軸は時間を示し、縦軸はＶＣＯの制御電圧を示している。プリチャージを行わない場合には、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでに相当な時間を要する。一方、プリチャージを行う場合には、目的の周波数を与える目標電圧に近いプリチャージ電圧を予めＶＣＯに印加しておくことにより、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでの時間が大幅に短縮される。
【００２８】
図１に示すような構成により、ＰＬＬ回路は、分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して制御電圧を生成し、制御電圧を用いてＶＣＯ３１又は４１の発振動作を制御することによって、基準信号の位相に同期した位相を有する信号ＴＸ又はＲＸを生成する。ここで、送信ブロック３０の可変分周回路３３における分周比をＮＴ：１に設定することにより、可変分周回路３３が信号ＴＸを１／ＮＴに分周するので、送信モードにおいて、基準信号の周波数をＮＴ倍に逓倍した信号ＴＸが得られる。また、受信ブロック４０の可変分周回路４３における分周比をＮＲ：１に設定することにより、可変分周回路４３が信号ＲＸを１／ＮＲに分周するので、受信モードにおいて、基準信号の周波数をＮＲ倍に逓倍した信号ＲＸが得られる。制御回路８０は、送信モード及び受信モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って可変分周回路３３及び４３の分周比を設定することにより、信号ＴＸ及びＲＸの周波数をそれぞれ設定する。
【００２９】
送信ブロック３０のＶＣＯ３１によって生成される信号（搬送波）ＴＸを送信データに基づいて変調し、変調された搬送波をアンテナに供給することにより、送信データを表す電波が外部に送信される。なお、変調回路の一部とＶＣＯ３１とを一体的に構成しても良い。一方、外部から送信される電波をアンテナによって受信し、受信ブロック４０のＶＣＯ４１によって生成される信号（局部発振信号）ＲＸを用いて受信信号をダウンコンバートして復調することにより、受信データが得られる。なお、局部発振周波数は、受信信号の搬送周波数と同一でも良いし、異なっていても良い。
【００３０】
図３は、図１に示すＶＣＯの構成例を示す回路図である。このＶＣＯは、電源電位ＶＤＤに一端が接続されたインダクタＬＡ及びＬＢと、インダクタＬＡ及びＬＢの他端にドレインがそれぞれ接続されたＮチャネルＭＯＳトランジスタＱＡ及びＱＢと、トランジスタＱＡ及びＱＢのソースと電源電位ＶＳＳ（図３においては、接地電位とする）との間に接続された定電流源ＣＳと、制御電圧入力端子とトランジスタＱＡ及びＱＢのドレインとの間にそれぞれ接続されたバリキャップ（バラクタダイオード）ＶＡ及びＶＢとを含んでいる。なお、インダクタＬＡ及びＬＢは、半導体集積回路に外付けするようにしても良い。
【００３１】
トランジスタＱＡのドレインは、出力端子Ａ及びトランジスタＱＢのゲートに接続され、トランジスタＱＢのドレインは、出力端子Ｂ及びトランジスタＱＡのゲートに接続されている。ＶＣＯの発振周波数を調整するために、トランジスタＱＡのドレインには、キャパシタアレイを構成する複数のキャパシタ（図３においては、３つのキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３を示す）の一端が接続され、それらのキャパシタの他端と電源電位ＶＳＳとの間には、複数のスイッチ回路（図３においては、３つのスイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３を示す）が接続されている。スイッチ回路は、例えば、ＮチャネルＭＯＳトランジスタによって構成される。スイッチ回路がオンしたときに、そのスイッチ回路に接続されているキャパシタが、選択的にトランジスタＱＡのドレインと電源電位ＶＳＳとの間に負荷される。
【００３２】
また、トランジスタＱＢのドレインにも、キャパシタアレイを構成する複数のキャパシタ（図３においては、３つのキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３を示す）の一端が接続され、それらのキャパシタの他端と電源電位ＶＳＳとの間には、複数のスイッチ回路（図３においては、３つのスイッチ回路ＳＢ１〜ＳＢ３を示す）が接続されている。スイッチ回路がオンしたときに、そのスイッチ回路に接続されているキャパシタが、選択的にトランジスタＱＢのドレインと電源電位ＶＳＳとの間に負荷される。
【００３３】
図３に示す例においては差動増幅型のＶＣＯが用いられているので、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３の容量値はキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の容量値とそれぞれ同一であり、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３はスイッチ回路ＳＢ１〜ＳＢ３とそれぞれ同時にオン／オフするように制御される。しかしながら、本発明はこれに限定されず、シングル型のＶＣＯを用いても良い。
【００３４】
トランジスタＱＡ及びＱＢのドレインと電源電位ＶＳＳとの間に負荷されたキャパシタは、インダクタＬＡ及びＬＢやバリキャップＶＡ及びＶＢと共に共振回路を構成する。トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタの数が少ない場合には、ＶＣＯの発振周波数が高くなり、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタの数が多い場合には、ＶＣＯの発振周波数が低くなる。
【００３５】
３つのキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３（ＣＢ１〜ＣＢ３）の容量値が互いに異なる場合には、制御回路８０がスイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３（ＳＢ１〜ＳＢ３）のオン／オフを制御することにより、２３＝８通りの発振周波数を実現することができる。従って、複数の無線通信チャンネルの搬送周波数に対応して、ＶＣＯの発振周波数を補正するキャリブレーションを行うことが可能である。
【００３６】
図１に示すプリチャージ電圧発生回路２４、電圧検出回路６０、ロック検出回路７０、及び、制御回路８０は、ＶＣＯの発振周波数を補正するキャリブレーションを行うためのキャリブレーション回路を構成する。制御回路８０は、実際に無線通信を行う通常動作モードに先立つキャリブレーションモードにおいて、無線通信において使用される複数の無線通信チャンネルについて、上記複数のキャパシタの内でＶＣＯのトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながらＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納しておく。ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報としては、ＶＣＯのトランジスタに負荷されるキャパシタを特定するための情報、又は、ＶＣＯのトランジスタに負荷されるキャパシタの容量値等が用いられる。
【００３７】
ＰＬＬ回路のループ特性は、電圧検出回路６０又はロック検出回路７０を用いて測定される。電圧検出回路６０は、ＰＬＬ回路が動作している際にループフィルタ２３から出力される制御電圧を検出し、検出結果を制御回路８０に出力する。制御回路８０は、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３のオン／オフを制御することにより、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３及びＣＢ１〜ＣＢ３の状態を８通りに変化させながら、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を測定し、例えば、ループフィルタ２３から出力される制御電圧が目標電圧に最も近くなったときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００３８】
一方、ロック検出回路７０は、発振回路１０から出力される基準信号と、送信ブロック３０又は受信ブロック４０から出力される分周信号とを比較することにより、それらの位相差に基づいて、ＰＬＬ回路がロックしているか否かを検出する。例えば、ロック検出回路７０は、基準信号と分周信号との位相差が所定の期間に亘って所定値以下である場合に、ＰＬＬ回路がロックしたことを検出する。制御回路８０は、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されるキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３及びＣＢ１〜ＣＢ３の状態を８通りに変化させながら、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックするまでの時間（引き込み時間）を測定し、例えば、引き込み時間が最も短くなったときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００３９】
このような測定を複数の無線通信チャンネルについて行うことにより、複数の無線通信チャンネルについて、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報が、レジスタ９０に格納される。図４は、レジスタに格納されるキャパシタに関する情報の例を示す図である。複数の無線通信チャンネル１、２、３、・・・について、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３がトランジスタＱＡに負荷されるか否かが、「１」（負荷される）、又は、「０」（負荷されない）で示されている。キャパシタＣＢ１〜ＣＢ３がトランジスタＱＢに負荷されるか否かについても、同じ情報に基づいて判断することができる。
【００４０】
なお、キャリブレーションモードにおける測定は、無線通信フォーマットで規定されている全ての無線通信チャンネルについて行う必要はなく、その内から選択された複数の無線通信チャンネルについて測定を行い、測定によって得られた最適な容量値を補間又は流用することにより、他の無線通信チャンネルについて発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を求めても良い。
【００４１】
次に、本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路のキャリブレーション動作の例について、図１及び図３を参照しながら詳しく説明する。本実施形態において、キャリブレーションは、半導体集積回路に電源電圧が投入された際、又は、無線通信の開始前、又は、所定の時間おきに実行される。以下においては、送信ブロック３０のキャリブレーションについて説明するが、受信ブロック４０のキャリブレーションもこれと同様に行われる。
【００４２】
キャリブレーションモードにおいて、制御回路８０は、所定のプリチャージ電圧を発生するようにプリチャージ電圧発生回路２４を制御すると共に、選択された無線通信チャンネルに対応して、可変分周回路３３における分周比を設定する。
【００４３】
さらに、例えば、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が大きいほど制御電圧が高くなる場合には、制御回路８０が、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３をオンさせることにより、ＶＣＯ３１のトランジスタＱＡにキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３を負荷すると共に、トランジスタＱＢにキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３を負荷する。
【００４４】
次に、制御回路８０は、送信ブロック３０を含むＰＬＬ回路の動作を開始させる。その際に、制御回路８０は、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の期間内においては、プリチャージ電圧発生回路２４によって発生されるプリチャージ電圧を制御電圧として選択し、ＰＬＬ回路の動作開始から所定の時間が経過した後においては、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を選択するように、セレクタ５１を制御する。電圧検出回路６０は、制御回路８０の制御の下で、さらに所定の時間が経過した後にループフィルタ２３から出力される制御電圧を検出して、検出結果を制御回路８０に出力する。
【００４５】
さらに、制御回路８０は、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３のオン／オフを制御することにより、トランジスタＱＡ及びＱＢに負荷される容量を段階的に減少させながら、ループフィルタ２３から出力される制御電圧を測定する。ループフィルタ２３から出力される制御電圧は段階的に低下するので、制御回路８０は、ループフィルタ２３から出力される制御電圧が目標電圧に最も近くなったときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。もっと簡単な方法としては、制御回路８０は、ループフィルタ２３から出力される制御電圧が目標電圧よりも初めて低下したときにトランジスタＱＡ及びＱＢに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納するようにしても良い。
【００４６】
実際に無線通信を行う通常動作モードにおいて、制御回路８０は、選択された無線通信チャンネルに従って、レジスタ９０に格納されている情報を読み出すことにより、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３及びＣＢ１〜ＣＢ３の内でＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定する。制御回路８０は、スイッチ回路ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３のオン／オフを制御することにより、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３の内から決定されたキャパシタをＶＣＯ３１のトランジスタＱＡに負荷すると共に、キャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の内から決定されたキャパシタをＶＣＯ３１のトランジスタＱＢに負荷する。なお、レジスタ９０に格納されている情報によっては、ＶＣＯ３１のトランジスタにキャパシタが負荷されない場合もあり得る。このような動作により、ＰＬＬ回路全体の動作特性に基づいてキャリブレーションを行うことができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る半導体集積回路においては、図１に示す第１の実施形態に係る半導体集積回路における送信ブロック３０及び受信ブロック４０の替わりに送信ブロック３０ａ及び受信ブロック４０ａが用いられ、さらに、セレクタ５４及び周波数検出回路１００が追加されている。その他の点に関しては、第１の実施形態と同様である。
【００４８】
送信ブロック３０ａは、セレクタ５１を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって送信用の搬送周波数を有する信号（高周波信号）ＴＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）３１と、ＶＣＯ３１によって生成される信号ＴＸを所定の分周比で分周する分周回路（プリスケーラ）３２と、分周回路３２によって分周された信号を制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路３３とを含んでいる。分周回路３２は、例えば、ＶＣＯ３１によって生成される信号ＴＸを２分周する。
【００４９】
また、受信ブロック４０ａは、セレクタ５２を介して供給される制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって受信用の搬送周波数又は局部発振周波数を有する信号（高周波信号）ＲＸを生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）４１と、ＶＣＯ４１によって生成される信号ＲＸを所定の分周比で分周する分周回路（プリスケーラ）４２と、分周回路４２によって分周された信号を制御回路８０によって設定された分周比で分周する可変分周回路４３とを含んでいる。分周回路４２は、例えば、ＶＣＯ４１によって生成される信号ＴＸを２分周する。
【００５０】
周波数検出回路１００は、発振回路１０から供給される基準信号を分周する分周回路１０１と、分周回路１０１によって分周された分周信号のパルス数をカウントすることにより一定の周波数検出期間を定めるカウンタ１０２と、セレクタ５４によって選択された分周信号のパルス数をカウントするカウンタ１０３とを含んでいる。カウンタ１０３は、カウンタ１０２によって定められた周波数検出期間において分周信号のパルス数をカウントし、制御回路８０は、カウンタ１０３によってカウントされた分周信号のパルス数に基づいて分周信号の周波数を算出する。ここで、周波数検出回路１００は、プリチャージ電圧発生回路２４、電圧検出回路６０、ロック検出回路７０、及び、制御回路８０と共に、キャリブレーション回路を構成する。
【００５１】
第２の実施形態においては、ＶＣＯ３１及び４１の内の一方に対する第１のキャリブレーションと、ＶＣＯ３１及び４１の内の他方に対する第２のキャリブレーションとが、並行して行われる。これにより、複数のＶＣＯを内蔵する半導体集積回路において、複数のＶＣＯのキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
【００５２】
ここで、第１のキャリブレーションとは、周波数検出回路１００を用いて、オープンループで発振動作を行うＶＣＯの周波数を測定することにより、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る粗いキャリブレーションであり、第２のキャリブレーションとは、電圧検出回路６０又はロック検出回路７０を用いて、ＶＣＯを含むＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る精密なキャリブレーションである。
【００５３】
さらに、ＶＣＯ３１及び４１に対して、粗いキャリブレーションと精密なキャリブレーションとを交互に実施することにより、粗いキャリブレーションにおける測定結果を精密なキャリブレーションにおいて利用することができる。即ち、粗いキャリブレーションによって、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタの候補が選択された後に、精密なキャリブレーションによって、選択された候補の中から、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタが決定される。このようにすれば、キャリブレーションの精度を維持しつつ、複数のＶＣＯのキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
【００５４】
以下においては、最初に、送信ブロック３０ａに含まれているＶＣＯ３１の粗いキャリブレーションが行われ、次に、送信ブロック３０ａに含まれているＶＣＯ３１の精密なキャリブレーションと受信ブロック４０ａに含まれているＶＣＯ４１の粗いキャリブレーションとが並行して行われる場合について説明する。
【００５５】
キャリブレーションモードにおいて、制御回路８０は、所定のプリチャージ電圧を発生するようにプリチャージ電圧発生回路２４を制御すると共に、選択された無線通信チャンネルに応じて可変分周回路３３及び４３の分周比を設定する。また、制御回路８０は、ＶＣＯ３１にプリチャージ電圧を印加するようにセレクタ５１を制御することにより、ＶＣＯ３１にオープンループで発振動作を行わせ、可変分周回路３３によって分周された第１の分周信号を選択するようにセレクタ５４を制御する。
【００５６】
制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内でＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら第１の分周信号の周波数を検出し、その検出結果に基づいて、ＶＣＯ３１の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る粗いキャリブレーションを実行する。例えば、制御回路８０は、第１の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００５７】
これにより、制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内で、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択する。キャパシタの候補としては、例えば、第１の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されているキャパシタと、その前後の２種類の容量を実現する２種類のキャパシタとが選択される。
【００５８】
ここで、第１の分周信号の周波数の検出は、周波数検出回路１００によって行われる。あるいは、可変分周回路３３及び４３を高速カウンタ形式として、分周信号からベースバンド信号を抜き出し、ベースバンド信号の周波数に基づいて、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得るようにしても良い。
【００５９】
次に、制御回路８０は、図５に示すように、ＶＣＯ４１にプリチャージ電圧を印加するようにセレクタ５２を制御することにより、ＶＣＯ４１にオープンループで発振動作を行わせ、可変分周回路４３によって分周された第２の分周信号を選択するようにセレクタ５４を制御すると共に、可変分周回路３３によって分周された第１の分周信号を選択するようにセレクタ５３を制御してＶＣＯ３１を含むＰＬＬ回路を形成する。
【００６０】
制御回路８０は、選択されたキャパシタの候補の内でＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、ＶＣＯ３１を含むＰＬＬ回路のループ特性に基づいて、ＶＣＯ３１の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る精密なキャリブレーションを実行する。これにより、選択されたキャパシタの候補の内で、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷されるキャパシタが最終的に決定される。ＰＬＬ回路のループ特性の測定方法は、第１の実施形態におけるのと同様であり、ＶＣＯに対してプリチャージを行うことにより測定時間を短縮しても良い。
【００６１】
それと同時に、制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内でＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら第２の分周信号の周波数を検出し、その検出結果に基づいて、ＶＣＯ４１の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る粗いキャリブレーションを実行する。例えば、制御回路８０は、第２の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されているキャパシタに関する情報をレジスタ９０に格納する。
【００６２】
これにより、制御回路８０は、図３に示す複数のキャパシタの内で、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択する。キャパシタの候補としては、例えば、第２の分周信号の周波数が基準信号の周波数に最も近くなったときにＶＣＯ４１のトランジスタに負荷されているキャパシタと、その前後の２種類の容量を実現する２種類のキャパシタとが選択される。
【００６３】
その後、ＶＣＯ４１に対して、精密なキャリブレーションが実行される。このような測定を複数の無線通信チャンネルについて行うことにより、複数の無線通信チャンネルについて、ＶＣＯの発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報が、レジスタ９０に格納される。
【００６４】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路におけるキャリブレーション動作の例を従来例と比較して示すタイミングチャートである。図６の（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路におけるキャリブレーション動作の例を示しており、粗いキャリブレーションを「ＣＡＬ１」で表し、精密なキャリブレーションを「ＣＡＬ２」で表す。図６の（ｂ）は、単純に精密なキャリブレーションを実行した場合の従来例を示している。
【００６５】
この例においては、無線通信フォーマットにおいて４０チャンネルが規定されているものとし、その内から、第０チャンネル（０ｃｈ）、第１９チャンネル（１９ｃｈ）、及び、第３９チャンネル（３９ｃｈ）の３つのチャンネルについて、図５に示す送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１及び受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対するキャリブレーションを行うものとする。残りのチャンネルについては、上記３つのチャンネルについて得られたキャパシタの容量値を補間することにより、ＶＣＯ３１及び４１のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定することができる。また、各々のＶＣＯにおいて、互いに異なる容量を有する３つのキャパシタを選択的にトランジスタに負荷するものとする。従って、ＶＣＯのトランジスタに負荷される容量は８通りとなり、それらを「Ｃ０」〜「Ｃ７」で表す。
【００６６】
本発明の場合には、図６の（ａ）に示すように、キャリブレーションが開始されると、第０チャンネル（０ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対して粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）が実行される。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１の発振周波数を最適にする容量がＣ６であることが測定されると、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量の候補として３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７が選択される。
【００６７】
次に、第０チャンネル（０ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）と、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７の中から決定される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１の発振周波数を最適にする容量がＣ５であると測定されると、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ４〜Ｃ６が選択される。
【００６８】
次に、第１９チャンネル（１９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）と、第０チャンネル（０ｃｈ）について、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１の発振周波数を最適にする容量がＣ１であると測定されると、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ０〜Ｃ２が選択される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ４〜Ｃ６の中から決定される。
【００６９】
次に、第１９チャンネル（１９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）と、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ０〜Ｃ２の中から決定される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１の発振周波数を最適にする容量がＣ４であると測定されると、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ３〜Ｃ５が選択される。
【００７０】
次に、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）と、第１９チャンネル（１９ｃｈ）について、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１の発振周波数を最適にする容量がＣ６であると測定されると、ＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７が選択される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ３〜Ｃ５の中から決定される。
【００７１】
次に、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）と、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する粗いキャリブレーション（ＣＡＬ１）とが、並行して行われる。その結果、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ５〜Ｃ７の中から決定される。また、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１の発振周波数を最適にする容量がＣ２であると測定されると、ＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量の候補として、３種類の容量Ｃ１〜Ｃ３が選択される。
【００７２】
最後に、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対する精密なキャリブレーション（ＣＡＬ２）が行われる。その結果、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１のトランジスタに負荷される容量が、先に選択された３種類の容量Ｃ１〜Ｃ３の中から決定される。これによって、キャリブレーションが終了する。精密なキャリブレーションにおいては、ＰＬＬ回路が所望の周波数の信号を安定的に出力するまでに、即ち、ロック状態になるまでに、かなりの時間を要し、さらに、無線通信チャンネルの搬送周波数やキャパシタの容量値をパラメータとして多数回の測定を行う必要があるが、本実施形態によれば、粗いキャリブレーションと精密なキャリブレーションとを並行して行い、粗いキャリブレーションにおいて容量値の候補を絞り込むことができるので、キャリブレーションに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７３】
一方、従来例の場合には、図６の（ｂ）に示すように、キャリブレーションが開始されると、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対して、第０チャンネル（０ｃｈ）、第１９チャンネル（１９ｃｈ）、及び、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について精密なキャリブレーションが実行される。精密なキャリブレーションは、８種類の容量Ｃ０〜Ｃ７の全てについて行う必要がある。その間は、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対してキャリブレーションを実行することができない。
【００７４】
次に、受信ブロック４０ａのＶＣＯ４１に対して、第０チャンネル（０ｃｈ）、第１９チャンネル（１９ｃｈ）、及び、第３９チャンネル（３９ｃｈ）について精密なキャリブレーションが実行される。精密なキャリブレーションは、８種類の容量Ｃ０〜Ｃ７の全てについて行う必要がある。その間は、送信ブロック３０ａのＶＣＯ３１に対してキャリブレーションを実行することができない。このように、従来例においては、無線通信チャンネルの搬送周波数やキャパシタの容量値をパラメータとして、精密なキャリブレーションが繰り返して行われていたので、キャリブレーションのために多大な時間を費やしていた。
【００７５】
以上の実施形態においては、発振回路を構成する振動子が水晶振動子である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、セラミック発振子や、ＳＡＷ（surface acoustic wave：表面弾性波）共振子を用いることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 発振回路、 ２１ 位相比較回路、 ２２ チャージポンプ、 ２３ ループフィルタ、 ２４ プリチャージ電圧発生回路、 ３０、３０ａ 送信ブロック、 ４０、４０ａ 受信ブロック、 ３１、４１ ＶＣＯ、 ３２、４２ 分周回路、 ３３、４３ 可変分周回路、 ５１〜５４ セレクタ、 ６０ 電圧検出回路、 ７０ ロック検出回路、 ８０ 制御回路、 ９０ レジスタ、 １００ 周波数検出回路、 １０１ 分周回路、 １０２、１０３ カウンタ、 ＱＡ、ＱＢ トランジスタ、 ＬＡ、ＬＢ インダクタ、 ＶＡ、ＶＢ バリキャップ、 ＣＳ 定電流源、 ＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３ キャパシタ、 ＳＡ１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３ スイッチ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信において用いられる半導体集積回路であって、
制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって高周波信号を生成する電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、
前記電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、
複数の無線通信チャンネルについて前記電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納する格納部と、
キャリブレーションモードにおいて、前記複数の無線通信チャンネルについて、前記複数のキャパシタの内で前記電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら前記ＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、前記電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を前記格納部に格納し、通常動作モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って、前記格納部に格納されている情報を読み出すことにより、前記複数のキャパシタの内で前記電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するキャリブレーション回路と、
を具備する半導体集積回路。
【請求項２】
無線通信において用いられる半導体集積回路であって、
制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第１の高周波信号を生成する第１の電圧制御発振器と、
制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第２の高周波信号を生成する第２の電圧制御発振器と、
前記第１の電圧制御発振器によって生成される第１の高周波信号を設定された分周比で分周する第１の分周回路と、
前記第２の電圧制御発振器によって生成される第２の高周波信号を設定された分周比で分周する第２の分周回路と、
前記第１の分周回路によって分周された分周信号と前記第２の分周回路によって分周された分周信号との内の一方を選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、前記第１又は第２の電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
前記第１及び第２の電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、
キャリブレーションモードにおいて、前記第２の分周回路によって分周された分周信号を選択するように前記選択回路を制御して前記第２の電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路を形成すると共に、前記第１の電圧制御発振器に所定の制御電圧を印加してオープンループで発振動作を行わせ、前記複数のキャパシタの内で前記第１の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、前記第１の分周回路によって分周された分周信号の周波数の検出結果に基づいて、前記第１の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第１のキャリブレーションと、前記複数のキャパシタの内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、前記ＰＬＬ回路のループ特性に基づいて、前記第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第２のキャリブレーションとを並行して実行するキャリブレーション回路と、
を具備する半導体集積回路。
【請求項３】
前記ＰＬＬ回路が、前記電圧制御発振器によって生成される高周波信号を設定された分周比で分周する分周回路と、前記分周回路によって分周された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、前記電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路とをさらに含み、
前記キャリブレーション回路が、キャリブレーションモードにおいて、前記複数の無線通信チャンネルについて、前記複数のキャパシタの内で前記電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら前記制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、前記電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る、請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項４】
前記キャリブレーション回路が、前記第２の電圧制御発振器に対して第１のキャリブレーションを実行することにより、前記複数のキャパシタの内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択した後に、前記第２の電圧制御発振器に対して第２のキャリブレーションを実行することにより、前記キャパシタの候補の内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定する、請求項２記載の半導体集積回路。
【請求項５】
前記キャリブレーション回路が、第２のキャリブレーションにおいて、前記複数のキャパシタの内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら前記制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、前記第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る、請求項２記載の半導体集積回路。
【請求項１】
無線通信において用いられる半導体集積回路であって、
制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって高周波信号を生成する電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、
前記電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、
複数の無線通信チャンネルについて前記電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を格納する格納部と、
キャリブレーションモードにおいて、前記複数の無線通信チャンネルについて、前記複数のキャパシタの内で前記電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら前記ＰＬＬ回路のループ特性を測定することにより、前記電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を前記格納部に格納し、通常動作モードにおいて、選択された無線通信チャンネルに従って、前記格納部に格納されている情報を読み出すことにより、前記複数のキャパシタの内で前記電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定するキャリブレーション回路と、
を具備する半導体集積回路。
【請求項２】
無線通信において用いられる半導体集積回路であって、
制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第１の高周波信号を生成する第１の電圧制御発振器と、
制御電圧に従う周波数で発振動作を行うことによって第２の高周波信号を生成する第２の電圧制御発振器と、
前記第１の電圧制御発振器によって生成される第１の高周波信号を設定された分周比で分周する第１の分周回路と、
前記第２の電圧制御発振器によって生成される第２の高周波信号を設定された分周比で分周する第２の分周回路と、
前記第１の分周回路によって分周された分周信号と前記第２の分周回路によって分周された分周信号との内の一方を選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、前記第１又は第２の電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
前記第１及び第２の電圧制御発振器のトランジスタに選択的に負荷される複数のキャパシタと、
キャリブレーションモードにおいて、前記第２の分周回路によって分周された分周信号を選択するように前記選択回路を制御して前記第２の電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路を形成すると共に、前記第１の電圧制御発振器に所定の制御電圧を印加してオープンループで発振動作を行わせ、前記複数のキャパシタの内で前記第１の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、前記第１の分周回路によって分周された分周信号の周波数の検出結果に基づいて、前記第１の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第１のキャリブレーションと、前記複数のキャパシタの内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら、前記ＰＬＬ回路のループ特性に基づいて、前記第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る第２のキャリブレーションとを並行して実行するキャリブレーション回路と、
を具備する半導体集積回路。
【請求項３】
前記ＰＬＬ回路が、前記電圧制御発振器によって生成される高周波信号を設定された分周比で分周する分周回路と、前記分周回路によって分周された分周信号の位相と基準信号の位相とを比較して、前記電圧制御発振器の発振周波数を制御するための制御電圧を生成する制御電圧生成回路とをさらに含み、
前記キャリブレーション回路が、キャリブレーションモードにおいて、前記複数の無線通信チャンネルについて、前記複数のキャパシタの内で前記電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら前記制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、前記電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る、請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項４】
前記キャリブレーション回路が、前記第２の電圧制御発振器に対して第１のキャリブレーションを実行することにより、前記複数のキャパシタの内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタの候補を選択した後に、前記第２の電圧制御発振器に対して第２のキャリブレーションを実行することにより、前記キャパシタの候補の内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを決定する、請求項２記載の半導体集積回路。
【請求項５】
前記キャリブレーション回路が、第２のキャリブレーションにおいて、前記複数のキャパシタの内で前記第２の電圧制御発振器のトランジスタに負荷されるキャパシタを変化させながら前記制御電圧生成回路によって生成される制御電圧を測定することにより、前記第２の電圧制御発振器の発振周波数を補正するためのキャパシタに関する情報を得る、請求項２記載の半導体集積回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６６４７３（Ｐ２０１１−１６６４７３Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７３２４（Ｐ２０１０−２７３２４）
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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