電圧制御発振器および関連システム
【課題】位相雑音および出力が改善された電圧制御発振器および関連システムを提供する。
【解決手段】電圧制御発振器は、第１の可変静電容量素子（１２０）と、第２の可変静電容量素子（１２２）と、可変静電容量素子（１２０、１２２）間に結合され、出力ノード（１０４）において、発振信号の振動周波数において可変静電容量素子（１２０、１２２）の間にインダクタンスを提供する誘導素子（１３２）とを含む。第１の可変静電容量素子（１２０）は第１の制御電圧ノード（１１０）および出力ノード（１０４）の間に結合され、第２の可変静電容量素子（１２２）は第１の制御電圧ノード（１１０）に結合され、第２の誘導素子（１３４）は第２の可変静電容量素子（１２２）および第２の制御電圧ノード（１１２）の間に結合される。
【解決手段】電圧制御発振器は、第１の可変静電容量素子（１２０）と、第２の可変静電容量素子（１２２）と、可変静電容量素子（１２０、１２２）間に結合され、出力ノード（１０４）において、発振信号の振動周波数において可変静電容量素子（１２０、１２２）の間にインダクタンスを提供する誘導素子（１３２）とを含む。第１の可変静電容量素子（１２０）は第１の制御電圧ノード（１１０）および出力ノード（１０４）の間に結合され、第２の可変静電容量素子（１２２）は第１の制御電圧ノード（１１０）に結合され、第２の誘導素子（１３４）は第２の可変静電容量素子（１２２）および第２の制御電圧ノード（１１２）の間に結合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される主題は、一般的には電子回路に関し、より詳細には、本主題の実施形態は、電圧制御発振器ならびに関連する回路トポロジおよびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）は、印加電圧（または制御電圧）に応答して所望の周波数で振動する発振信号を生成するのに一般的に使用される。例えば、位相ロックループ（ＰＬＬ）は、特定の振動周波数を有する信号を生成するのにＶＣＯを利用する場合がある。ほとんどのシステムにおいて、ＶＣＯは、所定の入力電圧範囲にわたる可能な振動周波数の範囲に対応するように設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０９２４９１号パンフレット
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ヘガジ イー．（HEGAZI, E.）他著、「低ＬＣ発振器位相ノイズへのフィルタリング技術（A Filtering Technique to Lower LC Oscillator Phase Noise）」、IEEEソリッドステート回路ジャーナル（IEEE Journal of Solid-State Circuits）、２００１年１２月、第３６巻、第１２号、ｐ．１９２１−１９３０
【非特許文献２】サル ディー．（SALLE, D.）他著、「Fractional-N周波数シンセサイザを用いた完全集積型７７ＧＨｚFMCWレーダー・トランスミッター（A Fully Integrated 77GHz FMCW Radar Transmitter Using a Fractional-N Frequency Synthesizer）」、第６回欧州レーダー会議議事録「Proceedings of the 6th European Radar Conference」、２００９年９月３０日−１０月２日、ｐ．１４９−１５２
【非特許文献３】シャナン エッチ．（SHANAN, H.）他著、「CMOS LC電圧制御発振器における低減されたフリッカ・ノイズ・アップ・コンバージョンのための技術（A Technique to Reduce Flicker Noise Up-Conversion in CMOS LC Voltage-Controlled Oscillators）」第３０回欧州ソリッドステート回路会議、２００４年９月２１−２３、ｐ．１２３−１２６
【非特許文献４】ザン ジェー．エッチ．シー．（ZHAN, J.H.C.）他著、「低電圧高性能動作のためのＭＯＳ ＶＯＣの比較研究（A Comparative Study of MOS VCOs for Low Voltage High Performance Operation）」、低電力電気機器及び設計における国際シンポジウム議事録（Proc. Of 2004 Int. Symp. On Low Power Electronics and Design）、ｐ．２４４−２４７
【非特許文献５】ザン ジェー．エッチ．シー．（ZHAN, J.H.C.）他著、「コモンＭＯＳ ＶＣＯトポロジの比較研究（A Comparative Study of Common MOS VCO Topologies）」、インターネット（URL:http://domino.watson.ibm.com/acas/w3www_acas.nsf/images/projects_03.04/$FILE/kornegay.pdf）
【非特許文献６】カーマン イー．（CARMAN, E.）他著、「Ｖバンド及びＷバンドブロードバンド・モノリシック周波数拡散逓倍器（V-Band and W-Band Broad-Band, Monolithic Distributed Frequency Multipliers）」、IEEEマイクロ波および導波路通信（IEEE Microwave and Guided Wave Letters）、第２巻、第６号，１９９２年６月、ｐ．２５３−３５４
【非特許文献７】ロッドウェル エム．（RODWELL, M.）他著、「超高速電気機器及び光学電気機器における能動及び非線形波動伝搬デバイス（Active and Nonlinear Wave Propagation Devices in Ultrafast Electronics and Optoelectronics）」、IEEE 議事録（Proceedings of the IEEE）、第８２巻、第７号、１９９４年７月７日、ｐ．１０３７−１０５９
【図面の簡単な説明】
【０００５】
以下の図面と併せて考察して詳細な説明および請求項を参照することで、より完全に本主題を理解することができる。これらの図面では全般にわたり同様の参照符号は類似の要素を示している。
【図１】本発明の１つの実施形態による電圧制御発振器モジュールの概略図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による、図１の電圧制御発振器モジュールにおいて使用するのに適した共振器構成のレイアウトの上面図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による、図１の電圧制御発振器モジュールとともに使用するのに適した送信機システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
下記の詳細な記載は本来説明のためのものに過ぎず、本主題の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することを意図しない。本明細書において使用される場合、「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」という単語は、「例、事例、または説明としての役割を果たす」ことを意味する。例示として本明細書に記載される一切の実施態様は、必ずしも他の実施態様よりも好適または有利であるとは解釈されない。さらに、上記技術分野、背景技術、または以下の詳細な説明で提示される、いかなる表示または暗示された理論によっても束縛されることは意図されていない。
【０００７】
本明細書において記載される主題の実施形態は、比較的低い位相雑音および／または、対象となる特定の振動周波数におけるもしくはその近くでの比較的高い出力を達成することができる電圧制御発振器（ＶＣＯ）に関する。例えば、ＶＣＯが主に対象となる特定の振動周波数で動作する用途では、ＶＣＯをより広い範囲の振動周波数に対応するように設計するよりも、位相雑音を低減しかつ／または効率を向上させることが望ましい。下記により詳細に説明されるように、例示的なＶＣＯは、発振器構成および共振器構成を含み、共振器構成は、発振器構成の出力と直流（ＤＣ）電圧（ＤＣ同調電圧または制御電圧）との間に分散される複数の可変静電容量素子（またはバラクタ）を含む。これに関連して、可変静電容量素子の端子のセットの間に無視できないインダクタンスが存在する場合、一対の可変静電容量素子は「分散されている」。換言すれば、この一対の可変静電容量素子は、無視できないインダクタンスが存在しない場合は、分散されておらず（または「集中している」）互いに電気的に並列に構成されるであろう。例示的な実施形態において、下記により詳細に説明されるように、可変静電容量素子は、上記発振周波数において無視できない長さを有する伝送線路素子を使用して分散され、可変静電容量素子間のインダクタンスによって共振器構成の線質係数（またはＱ値）が向上する。結果として、上記発振周波数におけるＶＣＯに関する位相雑音および出力が改善されることができる。
【０００８】
ここで図１を参照すると、例示的な電圧制御発振器モジュール１００は、限定ではなく、一対の出力ノード１０４、１０６において一対の発振信号を生成するのを促進するように構成される発振器構成１０２と、発振器構成１０２の出力ノード１０４、１０６に結合される共振器構成１０８とを含む。共振器構成１０８は、第１の制御電圧ノード１１０と第２の制御電圧ノード１１２との間の直流（ＤＣ）電圧差分に基づく可能な共振周波数の範囲からの特定の共振周波数に対して調整されることが可能であり、出力ノード１０４、１０６における発振信号の振動周波数は、共振器構成１０８によって提供される調整された共振周波数によって調節されるかまたは他の様態で影響を受ける。本明細書において使用される場合、「振動周波数（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）」、「発振周波数（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）」およびそれらの変形は、出力ノード１０４、１０６における発振信号の周波数を指すものとして理解されるべきである。さらに、「に対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ）」および類似の意味の他の単語は本明細書において、振動周波数の文脈において振動周波数と調整された共振周波数との間の関係を説明するのに使用される場合があり、振動周波数が調整された共振周波数に等しいことを暗示または他の様態で要求するものとして解釈されるべきではない。実際には、成分変動または寄生容量、インダクタンス、および／または抵抗のようなさまざまな回路レベルの効果が一般的に、振動周波数が調整された共振周波数と異なるという結果をもたらし、実際には、振動周波数と調整された共振周波数とは３０〜５０パーセント以上異なる場合がある。
【０００９】
説明されている実施形態において、発振器構成１０２は、出力ノード１０４、１０６における発振信号を促進するように構成される一対の交差結合されたトランジスタ１１４、１１６を含む能動回路構成として実現される。これに関連して、出力ノード１０４、１０６における発振信号は差分発振信号の成分であり、すなわち、第１の出力ノード１０４における第１の発振信号と、第２の出力ノード１０６における第２の発振信号との間の位相差は実質的に１８０°に等しい。換言すれば、第１の出力ノード１０４における第１の発振信号は、第２の出力ノード１０６における第２の発振信号の論理逆である（または相補的である）。図１において説明されているように、ｎ型トランジスタを使用する実施態様について、第１のトランジスタ１１４のドレイン端子および第２のトランジスタ１１６のゲート端子は各々第１の出力ノード１０４に結合され、第１のトランジスタ１１４のゲート端子および第２のトランジスタ１１６のドレイン端子は各々第２の出力ノード１０６に結合される。トランジスタ１１４、１１６のソース端子は共通のソースノード１１８において互いに結合され、それによって、トランジスタ１１４、１１６のゲート電圧およびドレイン電圧はすべて同じソース電圧に対して基準化される。例示的な実施形態において、共通のソースノード１１８はＶＣＯモジュール１００のためのＤＣ接地基準電圧に結合されるかまたは他の様態でそれを受け取るように構成され、出力ノード１０４、１０６における公称ＤＣ電圧は、飽和領域においてトランジスタ１１４、１１６をバイアスするバイアス電圧として機能し、その結果として、トランジスタ１１４、１１６は交差結合構成によって上記振動周波数においてオン状態とオフ状態との間で振動することになる。なお、図１は交差結合発振器構成１０２のためにｎ型ＭＯＳＦＥＴ（例えば、ＮＭＯＳ）を使用する実施態様を図示しているが、（例えば、交差結合発振器構成１０２のために、接地および電源端子を入れ替えてバイポーラ接合型トランジスタまたはＰＭＯＳトランジスタを使用して）多数の均等な回路が実施されてもよく、または交差結合発振器構成１０２は（例えば、ＮＭＯＳおよびＰＭＯＳトランジスタの両方を使用して）相補的に実施されてもよい。
【００１０】
上記のように、共振器構成１０８は、可能な共振周波数の範囲からの特定の共振周波数に対して調整されることが可能であり、調整共振周波数は、出力ノード１０４、１０６における発振信号の振動周波数を決定するかまたは他の様態で影響を与える。例示的な実施形態において、第１の制御電圧ノード１１０は第１のＤＣ制御電圧（または同調電圧）を受け取り、第２の制御電圧ノード１１２は第２のＤＣ制御電圧を受け取る。例示的な実施形態において、共振器構成１０８は、複数の可変静電容量素子１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０と、複数の誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２を含むタンク回路として実現される。可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０のそれぞれのキャパシタンスは、それぞれの可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の端子間のそれぞれのＤＣ電圧差に基づく。このように、共振器構成１０８の調整共振周波数は、ノード１１０における第１の制御電圧とノード１１２における第２の制御電圧との間のＤＣ電圧差に基づく。図２の文脈において下記により詳細に説明されるように、例示的な実施形態において、各可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０は、電気的に互いに並列に構成される１つまたは複数のバラクタを含むバラクタ構成として実現される。
【００１１】
図１に示されるように、各可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０は、第１の制御電圧ノード１１０に接続される端子（例えば、カソード端子）を有し、各可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の反対側の端子（例えば、アノード端子）は誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８のうちの１つを介して別の可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の反対側の端子に結合される。例えば、例示的な実施形態において、第１の可変静電容量素子１２０は、第１の制御電圧ノード１１０に接続される第１の端子（例えば、カソード端子）と、第１の出力ノード１０４に接続される第２の端子（例えば、アノード端子）を有し、それによって、第１の可変静電容量素子１２０は、ノード１０４、１１０の間で電気的に直列であり、第２の可変静電容量素子１２２は、その第１の端子（例えば、そのカソード端子）が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子（例えば、そのアノード端子）が別のノード１５０に接続され、それによって、第２の可変静電容量素子１２２は、ノード１１０、１５０の間で電気的に直列である。第１の誘導素子１３２は、第１の出力ノード１０４とノード１５０との間に直列に接続され、第１の出力ノード１０４における発振信号の発振周波数においてノード１０４、１５０の間で無視できないインダクタンスを提供する。第１の誘導素子１３２のインダクタンスは結果として、第１の出力ノード１０４とノード１５０との間に無視できない交流（ＡＣ）電圧差分をもたらす。例示的な実施形態において、ノード１０４、１５０の間のＡＣ電圧差は、第１の出力ノード１０４における発振信号の振幅の約５パーセントよりも大きい。同様に、第３の可変静電容量素子１２４は、その第１の端子が第１の制御電圧１１０に接続されるとともに、その第２の端子が別のノード１５２に接続され、第２の誘導素子１３４はノード１５０、１５２の間に直列に結合され、上記振動周波数においてノード１５０、１５２の間で無視できないインダクタンス（および、それによる無視できないＡＣ電圧差）を提供する。同様に、第４の可変静電容量素子１２６は、その第１の端子が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子が第２の出力ノード１０６に接続され、第５の可変静電容量素子１２８は、その第１の端子が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子がノード１５４に接続され、第６の可変静電容量素子１３０は、その第１の端子が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子がノード１５６に接続され、第３の誘導素子１３６はノード１０６、１５４の間に直列に結合されて第２の出力ノード１０６とノード１５４との間にインダクタンスを提供し、第４の誘導素子１３８はノード１５４、１５６の間に直列に結合されて、ノード１５４とノード１５６との間にインダクタンスを提供する。
【００１２】
説明されている実施形態において、第５の誘導素子１４０は、第２の制御電圧ノード１１２と、ノード１５２において第３の可変静電容量素子１２４の第２の端子との間に直列に結合され、第６の誘導素子１４２は、第２の制御電圧ノード１１２と、ノード１５６において第６の可変静電容量素子１３０の第２の端子との間に直列に結合される。例示的な実施形態において、誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２の各々は、マイクロストリップ線路または別の導体素子のような伝送線路素子として実現され、これは、当該伝送線路素子内の発振信号の波長に対して無視できない長さを有し、無視できないインダクタンスを提供する。これに関連して、マイクロストリップ線路の場合、マイクロストリップ線路の長さは、当該マイクロストリップ線路と接地平面との間の誘電体媒質内の発振信号の波長に対して無視できない。１つまたは複数の実施形態によると、誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８の各々は、伝送線路素子（例えば、マイクロストリップ線路）として実現され、これは、当該伝送線路素子内の発振信号の波長の約百分の一以上の長さを有する。伝送線路素子１３２，１３４，１３６，１３８の長さは、当該伝送線路素子１３２，１３４，１３６，１３８にわたる無視できないＡＣ電圧降下をもたらすインダクタンスを提供する。伝送線路素子１３２，１３４，１３６，１３８にわたるＡＣ電圧降下によって、上側の可変静電容量素子１２４、１３０（すなわち、第２の制御電圧ノード１１２に最も近い可変静電容量素子）へ／から流れる電流は可変静電容量素子１２２、１２８へ／から流れる電流よりも小さく、後者の電流は、出力ノード１０４，１０６に結合される下側の可変静電容量素子１２０、１２６へ／から流れる電流よりも小さい。結果として、共振器構成１０８内の抵抗損が、集中した可変静電容量素子を有する（例えば、隣接する可変静電容量素子が第１の制御電圧ノード１１０とそれぞれの出力ノード１０４、１０６の間で事実上並列になっている）従来の共振器と比較して低減され、それによって線質係数（またはＱ値）が改善され、共振器構成１０８の位相雑音が低減する。
【００１３】
なお図１を参照すると、可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０のキャパシタンス、および、それによる共振器構成１０８によって提供される共振周波数を制御するためにノード１１０における第１の制御電圧（または同調電圧）とノード１１２における第２の制御電圧（または同調電圧）との間のＤＣ電圧差が可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の両端に印加される。例示的な実施形態において、制御電圧ノード１１０、１１２における可能な制御電圧の範囲に対する、可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０よって提供されることができる可能なキャパシタンスの範囲、および誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２のインダクタンスは、共振周波数１０８のための可能な共振周波数の所望の範囲を提供するように選択される。例えば、１つの実施形態によれば、誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２は約８０ピコヘンリー（ｐＨ）〜約１００ｐＨの範囲内の合計実効インダクタンスを提供し、可変静電容量素子は、約３５ＧＨｚ〜約４５ＧＨｚの範囲内のＶＣＯモジュール１００のための可能な振動周波数の範囲を提供するために、約−２．５ボルト〜約２．５ボルトの制御電圧差分に対して約２６フェムトファラッド（ｆＦ）〜約１２８ｆＦの範囲内のキャパシタンスを有するように設計される。
【００１４】
図１は、説明を目的とし記述を容易にするための、ＶＣＯモジュール１００の簡略化された表現であり、図１は本主題の用途または範囲を限定するようには決して意図されていないことが理解されるべきである。従って、図１は回路素子および／または端子間の直接電気接続を図示しているが、代替的な実施形態は、実質的に同様に機能しながら、介在する回路素子および／または構成要素を採用してもよい。さらに、図１は、共振器構成１０８を発振器構成１０２の出力ノード１０４、１０６に接続されているものとして図示しているが、他の実施形態においては、その全体が参照により本明細書に援用される、本出願の譲受人に譲受される、「電圧制御発振器および関連システム（ＶＯＬＴＡＧＥ−ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＯＳＣＩＬＬＡＴＯＲＳ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題する、２０１１年３月１８日に出願された米国特許出願第１３／０５１，６１１号明細書に記載されているように、共振器構成１０８が発振器構成１０２に容量結合されてもよい。
【００１５】
ここで、図２を参照すると、図１のＶＣＯモジュール１００内で共振器構成１０８として使用するのに適した例示的な共振器構成２００は、限定ではなく、複数の可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２と、複数の伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０とを含む。上記のように、第１のセットの可変静電容量素子２０２、２０４、２０６は各々第１の制御電圧ノード２４０に（例えば、第１の制御電圧ノード１１０に）結合され、可変静電容量素子２０２、２０４、２０６は、外部回路（例えば、発振器構成１０２の第１の出力ノード１０４）に結合されるように構成されるノード２４４と、第２の制御電圧ノード２４２（例えば、第２の制御電圧ノード１１２）との間に分散される。同様に、第２のセットの可変静電容量素子２０８、２１０、２１２は各々第１の制御電圧ノード２４０に結合され、可変静電容量素子２０８、２１０、２１２は、外部回路に（例えば、発振器構成１０２の第２の出力ノード１０６に）結合されるように構成される第２のノード２４６と、第２の制御電圧ノード２４２との間に分散される。
【００１６】
例示的な実施形態において、可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２の各々は、互いに電気的に並列に構成される１つまたは複数のバラクタを含むバラクタ構成として実現される。例えば、第１の可変静電容量素子２０２（例えば、第１の可変静電容量素子１２０）は、基板２０１（例えば、半導体基板、回路基板、または別の適切な電子基板）を覆って形成される１つまたは複数のＭＯＳバラクタを含むことができ、１つまたは複数のバラクタのカソード端子（複数の場合もあり）は第１の制御電圧ノード２４０に結合され、このカソード端子は（例えば、第１の可変静電容量素子２０２を覆って形成される金属層内の）金属配線または別の導体素子として実現されることができる。同様に、第２の可変静電容量素子２０４（例えば、第２の可変静電容量素子１２２）は、第１の制御電圧ノード２４０に結合されるカソード端子（複数の場合もあり）を有する、基板２０１を覆う１つまたは複数のＭＯＳバラクタを含む。第１の伝送線路素子２２０（例えば、第１の誘導素子１３２）は、第１の可変静電容量素子２０２のバラクタ（複数の場合もあり）のアノード端子（複数の場合もあり）と、第２の可変静電容量素子２０４のバラクタ（複数の場合もあり）のアノード端子（複数の場合もあり）との間に接続される。図２に示されるように、第１の可変静電容量素子２０２および第２の可変静電容量素子２０４は、当該第１の可変静電容量素子２０２と第２の可変静電容量素子２０４との間の第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０に対応する距離をおいて分散または他の様態で離間される。第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０は、第１の可変静電容量素子２０２のアノード端子（複数の場合もあり）と第２の可変静電容量素子２０４のアノード端子（複数の場合もあり）との間に無視できないＡＣ電圧降下を成すインダクタンスを提供するために、ノード２４４に結合される外部回路によって生成され、かつ第１の伝送線路素子２２０内を伝搬する信号の周波数において無視できない。例示的な実施形態において、第１の可変静電容量素子２０２と第２の可変静電容量素子２０４との間の第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０は、ノード２４４における発振信号の波長の百分の一よりも大きい。例えば、１つの実施形態において、ノード２４４における信号は、４０ＧＨｚの周波数で発振し、第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０は約４０ミクロン（μｍ）以上である。
【００１７】
同様に、第２の可変静電容量素子２０４および第３の可変静電容量素子２０６は、当該第２の可変静電容量素子２０４と第３の可変静電容量素子２０６との間に結合される第２の伝送線路素子２２２の長さ２５２に対応する距離をおいて分散または他の様態で離間され、第２の伝送線路素子２２２の長さ２５２は、上記振動周波数において第２の可変静電容量素子２０４のアノード端子（複数の場合もあり）と第３の可変静電容量素子２０６のアノード端子（複数の場合もあり）との間の無視できないＡＣ電圧降下を提供する。同様に、第４の可変静電容量素子２０８および第５の可変静電容量素子２１０は、当該第４の可変静電容量素子２０８と第５の可変静電容量素子２１０との間に結合される第３の伝送線路素子２２６の長さ２５４に対応する距離をおいて分散されて、ノード２４６における発振信号の周波数において第４の可変静電容量素子２０８と第５の可変静電容量素子２１０との間のＡＣ電圧降下を提供し、第５の可変静電容量素子２１０および第６の可変静電容量素子２１２は、当該第５の可変静電容量素子２１０と第６の可変静電容量素子２１２との間に結合される第４の伝送線路素子２２８の長さ２５６に対応する距離をおいて分散されて、第５の可変静電容量素子２１０と第６の可変静電容量素子２１２との間のＡＣ電圧降下を提供する。説明されている実施形態において、差動型の実施のために、共振器構成２００は実質的に対称であり、それによって、第３の伝送線路素子２２４の長さ２５４は第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０に実質的に等しく、第４の伝送線路素子２２６の長さ２５６は、第２の伝送線路素子２２２の長さ２５２に実質的に等しい。
【００１８】
なお図２を参照すると、第５の伝送線路素子２２８（例えば、第５の誘導素子１４０）は第３の可変静電容量素子２０６と第２の制御電圧ノード２４２との間に結合され、第６の伝送線路素子２３０（例えば、第６の誘導素子１４２）は第６の可変静電容量素子２１２と第２の制御電圧ノード２４２との間に結合される。上記のように、伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０を組み合わせた長さは、共振器構成２００のために所望の共振周波数（またはその範囲）を提供するように選択される。説明されている実施形態において、各伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０は、基板２０１を覆って形成されるマイクロストリップ線路として実現される。図２は、個別に、かつそれらの端部において隣接する伝送線路素子に接触するかまたは他の様態で接続する伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０を図示しているが、実際には、伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０は一体的に形成されてもよい。例えば、単一のマイクロストリップ線路がノード２４４とノード２４６との間に、当該マイクロストリップ線路の中間点が第２の制御電圧ノード２４２に結合されるとともに可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２が、当該可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２の間にマイクロストリップ線路の所望の長さ２５０，２５２，２５４，２５６を提供するためにマイクロストリップ線路に沿って適切な距離をおいて離間されている状態で提供されてもよい。
【００１９】
図３は、図１のＶＣＯモジュール１００とともに使用するのに適した送信機システム３００の例示的な実施形態を示す。図３は、説明を目的とし記述を容易にするための、送信機システムの簡略化された表現であり、図３は本主題の用途または範囲を限定するようには決して意図されていないことが理解されるべきである。これらの方針に沿って、図３の送信機システム３００は、図１のＶＣＯモジュール１００を利用することができる１つの例示的なシステムに過ぎず、図１のＶＣＯモジュール１００はさまざまな異なる電気的システムにおいて利用されることができ、図１のＶＣＯモジュール１００は任意の特定のシステムにおける実施に限定されることは意図されないことが理解されよう。
【００２０】
送信機システム３００の説明されている実施形態は、限定ではなく、基準発振器３０２と、位相検出器３０４と、ループフィルタ３０６と、ＶＣＯモジュール３０８と、バッファ３１０と、分周器構成３１２と、周波数逓倍器３１４と、電力増幅器３１６と、バラン３１８と、アンテナ３２０とを含む。図３の説明されている実施形態において、基準発振器３０２、位相検出器３０４、ループフィルタ３０６、ＶＣＯモジュール３０８、バッファ３１０、および分周器構成３１２は、下記により詳細に説明されるように、送信機システム３００の入力３２２に提供される入力信号に基づく所望の振動周波数を有する周波数変調発振信号を生成する位相ロックループ（ＰＬＬ）として構成される。１つまたは複数の実施形態によれば、送信機システム３００は、自動車レーダ用途のために構成され、ＶＣＯモジュール３０８は、約３８ＧＨｚ〜約４１ＧＨｚの範囲内の振動周波数のために構成され、アンテナ３２０によって送信される周波数変調信号は、約７６ＧＨｚ〜約８１ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。図３は、説明を目的とし記述を容易にするための、送信機システム３００の簡略化された表現であり、図３は本明細書に記載されている主題の用途または範囲を限定するようには決して意図されていないことが理解されるべきである。
【００２１】
説明されている実施形態において、基準発振器３０２は例えば、水晶発振器のような、固定基準周波数を有する基準信号を生成する発振器として実現される。位相検出器３０４は基準発振器３０２および分周器構成３１２に結合され、当該位相検出器３０４は基準発振器からの基準信号を、分周器構成３１２からのフィードバック信号と比較して、フィードバック信号と基準信号との間の周波数および／または位相の差に基づいてエラー信号を生成する。１つの実施形態によれば、位相検出器３０４からのエラー信号は、パルスの持続時間に比例する、ＶＣＯモジュール３０８に提供される基準電圧差分の対応する増大または減少を生成する「アップ」または「ダウン」パルスを含む。ループフィルタ３０６は、フィードバック信号が基準信号と位相ロックするかまたは他の様態で基準信号にマッチするまで、位相検出器３０４からのエラー信号をフィルタリングして、基準信号とフィードバック信号との間の（例えば、周波数および／または位相の）差に基づいて変動する基準電圧差分を得るアナログフィルタである。ループフィルタ３０６はＰＬＬのための支配極も提供し、それによってＰＬＬに関する安定性が確保されることが理解されよう。バッファ３１０はＶＣＯモジュール３０８の出力に結合され、分周器構成３１２および／または周波数逓倍器３１４から結果として生じる負荷がＶＣＯモジュール３０８の振動周波数に望ましくない影響を与えることを防止する。分周器構成３１２は（バッファ３１０を介して）ＶＣＯモジュール３０８の出力と位相検出器３０４の入力との間に結合され、当該分周器構成３１２は、ＶＣＯモジュール３０８からの発振信号（複数の場合もあり）の振動周波数のごく一部に等しい周波数にあるフィードバック信号を生成または他の様態で提供するように構成され、当該ごく一部の量は送信機３００の入力３２２において提供される入力信号に基づいて決定される。例示的な実施形態において、分周器構成３１２は、入力３２２において受信される入力信号を表す、ＰＬＬによって生成される周波数変調連続波信号をサポートまたは他の様態で実施するように構成される。これに関連して、図３には図示されていないが、実際には、当該技術分野においては明らかであろうように、分周器構成３１２は、変調器、傾斜波発生器、および周波数変調をサポートするように適切に構成される他の構成要素を含むことができる。
【００２２】
例示的な実施形態において、ＶＣＯモジュール３０８は図１の文脈において上記で記載されたＶＣＯモジュール１００として実現され、ループフィルタ３０６からの基準電圧差分が、可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０のキャパシタンス、およびそれによる、送信機システム３００によって送信されるべき周波数変調信号を表す、出力ノード１０４、１０６における差分発振信号の振動周波数を制御するために制御電圧ノード１１０、１１２に提供される。なお、他の実施形態においては、ＶＣＯモジュール１００は非差動方式で利用されてもよく、かつ／または送信機システム３００のためのＰＬＬは、制御電圧ノードのうちのただ１つ（例えば、制御電圧ノード１１０）をループフィルタ３０６の出力に結合し、一方で他方の制御電圧ノード（例えば、制御電圧ノード１１２）を固定基準電圧に結合することによって、非差動方式で実施されてもよい。説明されている実施形態において、ＶＣＯモジュール３０８の出力（例えば、出力ノード１０４、１０６）は、（バッファ３１０を介して）周波数逓倍器３１４に結合され、当該周波数逓倍器は、出力ノード１０４、１０６から受信される差分発振信号の周波数を逓倍する。周波数逓倍器３１４の出力は電力増幅器３１６に提供され、当該電力増幅器は差分発振信号を増幅する。電力増幅器３１６の出力はバラン３１８の入力に提供され、当該バランは、増幅された差分発振信号を同じ発振周波数を有するシングルエンド発振信号に変換するように構成される。例示的な実施形態において、アンテナ３２０はバラン３１８の出力に結合される導体素子として実現され、バラン３１８から受信されるシングルエンド発振信号の周波数に対応する周波数にある電磁波を生成または他の様態で発生させるように構成される。このようにして、アンテナ３２０はＶＣＯモジュール３０８によって提供される発振信号の発振周波数によって影響される周波数を有する電磁信号を送信または他の様態で放射し、当該周波数はこの例では、周波数逓倍器３１４に起因してＶＣＯモジュール３０８の発振周波数の２倍に対応する。例えば、ＶＣＯモジュール３０８が３９ＧＨｚの振動周波数を有する発振信号を生成している場合、アンテナ３２０は７８ＧＨｚの周波数を有する周波数変調電磁信号を送信する。これに関連して、本明細書に記載の共振周波数１０８によって、ＶＣＯモジュール３０８は、上記で説明されたように、共振器構成１０８の線質係数を向上させるために、伝送線路１３２，１３４，１３６，１３８によって分散されている可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０によって、位相雑音が低減されかつ／または電力効率がより高くなった状態で（例えば、同じ電力入力について電力出力が増大している）、所望の振動周波数（例えば、３９ＧＨｚ）を有する発振信号を生成する。
【００２３】
簡潔にするために、電子発振器および／またはＶＣＯ、共振器および／またはタンク回路、可変静電容量素子および／またはバラクタ、伝送線路および／またはマイクロストリップ線路、アナログ回路設計、ＰＬＬ、送信機、ならびに、システムの他の機能的態様（およびシステムの個々の動作構成要素）に関連する従来の技法は、本明細書において詳細に説明されていない場合がある。さらに、本明細書に含まれるさまざまな図面において示されている接続線は、さまざまな要素間の例示的な機能的関係および／または物理結合を表すように意図されている。なお、多くの代替形態または追加の機能的関係または物理接続が本主題の一実施形態において存在してもよい。加えて、特定の専門用語は本明細書においては参照のみを目的として使用されている場合もあり、従って、限定であるようには意図されておらず、「第１の」、「第２の」といった用語、および、構造を指す他のこのような数に関する用語は文脈において明確に指示されていない限り、並びまたは順序を暗示してはいない。
【００２４】
本明細書において使用される場合、「ノード」とは、任意の内部または外部の基準点、接続点、接点、信号線、導体素子などを意味し、そこに、所与の信号、論理レベル、電圧、データパターン、電流、または量が存在する。さらに、２つ以上のノードが１つの物理的要素によって実現されてもよい（また、共通のノードにおいて受信または出力されるが、２つ以上の信号が多重化、変調、または他の様態で区別されることができる）。
【００２５】
上記の記載は、ともに「接続される」または「結合される」ものとして要素もしくはノードまたは特徴に言及している。本明細書において使用される場合、別途明確に述べられていない限り、「接続される」とは、１つの要素が別の要素に直接的に結び付けられている（または直接的にそれと通信する）ことを意味し、必ずしも機械的にではない。同様に、別途明確に述べられていない限り、「結合される」とは、１つの要素が別の要素に直接的にまたは間接的に結び付けられている（または直接的にもしくは間接的にそれと通信する）ことを意味し、必ずしも機械的にではない。従って、図面に示されている概略図は要素の１つの例示的な構成を図示しているが、追加の介在する要素、デバイス、特徴、または構成要素が図示される主題の実施形態において存在してもよい。
【００２６】
結論として、本発明の例示的な実施形態に従って構成されるシステム、デバイス、および装置は以下のものに関する。
電圧制御発振器のための装置が提供される。例示的な電圧制御発振器は、第１の電圧を受け取る第１のノードと、第２の電圧を受け取る第２のノードと、第３のノードと、発振信号を提供するための第４のノードと、第２のノードおよび第３のノードの間に直列に結合される第１の誘導素子と、第１のノードおよび第４のノードの間に直列に結合される第１の可変静電容量素子と、第１のノードおよび第３のノードの間に直列に結合される第２の可変静電容量素子と、発振信号の振動周波数において、第３のノードおよび第４のノードの間にインダクタンスを提供する、第３のノードおよび第４のノードの間に結合される第２の誘導素子とを含む。１つの実施形態において、第２の誘導素子は、発振信号の波長に対して無視できない長さを有する導体素子または伝送線路素子である。さらなる実施形態において、導体素子の長さは発振信号の波長の百分の一よりも大きい。別の実施形態において、第２の誘導素子は、発振信号の波長の百分の一よりも大きい長さを有する伝送線路素子である。１つの実施形態において、伝送線路素子はマイクロストリップ線路である。なお別の実施形態において、第２の誘導素子は、上記振動周波数において無視できないインダクタンスを有するインダクタである。別の実施形態において、インダクタンスは、第１の可変静電容量素子と第２の可変静電容量素子との間にＡＣ電圧差を提供するように構成される。１つの実施形態において、ＡＣ電圧差は発振信号の振幅の５パーセントよりも大きい。別の実施形態において、第１の可変静電容量素子は、そのカソード端子が第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が第４のノードに接続される第１のバラクタであり、第２の可変静電容量素子は、そのカソード端子が第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が第３のノードに接続される第２のバラクタであり、インダクタンスは第１のバラクタのアノード端子と第２のバラクタのアノード端子との間のＡＣ電圧差を提供する。なお別の実施形態において、第１の電圧は第１のＤＣ同調電圧であり、第２の電圧は第２のＤＣ同調電圧であり、第１の可変静電容量素子の第１のキャパシタンスは第１のノードと第４のノードとの間の第１の電圧差に基づき、第２の可変静電容量素子の第２のキャパシタンスは第１のノードと第３のノードとの間の第２の電圧差に基づく。別の実施形態において、第１の可変静電容量素子および第２の可変静電容量素子は第３のノードと第４のノードとの間に分散される。
【００２７】
１つまたは複数の実施形態によると、電圧制御発振器は、第４のノードに結合される発振器構成を含み、当該発振器構成は、発振信号の生成を促進する。１つの実施形態において、電圧制御発振器は発振器構成に結合される第５のノードと第６のノードとをさらに含み、発振器構成は第６のノードにおいて、第４のノードにおける発振信号に対して相補的である第２の発振信号の生成を促進する。第３の可変静電容量素子は第１のノードと第６のノードとの間に直列に結合され、第４の可変静電容量素子は第１のノードと第５のノードとの間に直列に結合され、第３の誘導素子は第２のノードと第５のノードとの間に直列に結合され、第４の誘導素子は第５のノードと第６のノードとの間に直列に結合されて第５のノードと第６のノードとの間に第２のインダクタンスを提供する。１つの実施形態において、電圧制御発振器は、第７のノードであって、第２の誘導素子は第４のノードおよび第７のノードの間に直列に結合される、第７のノードと、第８のノードであって、第４の誘導素子は第６のノードおよび第８のノードの間に直列に結合される、第８のノードとをさらに含む。第５の可変静電容量素子は第１のノードと第７のノードとの間に直列に結合され、第５の誘導素子は第７のノードと第３のノードとの間に直列に結合され、第６の可変静電容量素子は第１のノードと第８のノードとの間に直列に結合され、第６の誘導素子は第８のノードと第５のノードとの間に直列に結合される。１つの実施形態において、発振器構成は、第４のノードに結合されるドレイン端子、および第６のノードに結合されるゲート端子を有する第１のトランジスタと、第６のノードに結合されるドレイン端子、および第４のノードに結合されるゲート端子を有する第２のトランジスタとを含む。
【００２８】
別の実施形態によれば、電圧制御発振器は、第１のＤＣ制御電圧を受け取る第１のノードと、第２のＤＣ制御電圧を受け取る第２のノードと、第３のノードと、発振信号を提供するための第４のノードと、第２のノードおよび第３のノードの間に結合される誘導素子と、第３のノードおよび第４のノードの間に分散される複数の可変静電容量素子とを備え、当該複数のうちの各可変静電容量素子は第１のノードに結合される第１の端子を有し、発振信号の発振周波数において一対の上記可変静電容量素子の第２の端子の間にインダクタンスが提供される。
【００２９】
なお別の実施形態において、発振信号を生成するための電圧制御発振器モジュールは、出力ノードにおいて発振信号を促進する能動回路構成と、出力ノードに結合される共振器構成とを含む。共振器構成は、出力ノードおよび第１のＤＣ同調電圧に対応する第１のノードの間に直列に結合される第１の可変静電容量素子と、第１のノードおよび第２のノードの間に直列に結合される第２の可変静電容量素子と、出力ノードおよび第２のノードの間に結合され、発振信号の発振周波数において出力ノードおよび第２のノードの間にインダクタンスを提供する第１の誘導素子と、第２のノード、および第２のＤＣ同調電圧に対応する第３のノードの間に直列に結合される第２の誘導素子とを含む。さらなる実施形態において、能動回路構成は、第２の出力ノードにおいて発振周波数を有する第２の発振信号を促進し、共振器構成は、第２の出力ノードおよび第１のノードの間に直列に結合される第３の可変静電容量素子と、第１のノードおよび第４のノードの間に直列に結合される第４の可変静電容量素子と、第２の出力ノードおよび第４のノードの間に結合され、発振周波数において第２の出力ノードおよび第４のノードの間に第２のインダクタンスを提供する第３の誘導素子と、第２のノードおよび第３のノードの間に直列に結合される第４の誘導素子とをさらに含む。なお別の実施形態において、電圧制御発振器モジュールを含み、発振周波数によって影響される送信周波数を有する電磁信号を送信する、電圧制御発振器モジュールに結合されるアンテナをさらに含む送信機のための装置が提供される。例えば、送信周波数は発振周波数の倍数であることができる。
【００３０】
前述の詳細な説明の中で少なくとも１つの例示的な実施形態を提示してきたが、膨大な数の変形形態が存在することが理解されるべきである。本明細書に記載される１つまたは複数の例示的な実施形態は、権利を請求する主題の範囲、適用性または構成を限定することを決して意図していないことも理解されるべきである。そうではなく、前述の詳細な説明は、説明された１つまたは複数の実施形態を実行するための有意義な指針を当業者に提供するものである。特許請求の範囲によって画定される範囲から逸脱することなく、既知の均等物および本願の出願時点で予見される均等物を含む、要素の機能および構成におけるさまざまな変更を行うことができることが理解されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される主題は、一般的には電子回路に関し、より詳細には、本主題の実施形態は、電圧制御発振器ならびに関連する回路トポロジおよびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）は、印加電圧（または制御電圧）に応答して所望の周波数で振動する発振信号を生成するのに一般的に使用される。例えば、位相ロックループ（ＰＬＬ）は、特定の振動周波数を有する信号を生成するのにＶＣＯを利用する場合がある。ほとんどのシステムにおいて、ＶＣＯは、所定の入力電圧範囲にわたる可能な振動周波数の範囲に対応するように設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０９２４９１号パンフレット
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ヘガジ イー．（HEGAZI, E.）他著、「低ＬＣ発振器位相ノイズへのフィルタリング技術（A Filtering Technique to Lower LC Oscillator Phase Noise）」、IEEEソリッドステート回路ジャーナル（IEEE Journal of Solid-State Circuits）、２００１年１２月、第３６巻、第１２号、ｐ．１９２１−１９３０
【非特許文献２】サル ディー．（SALLE, D.）他著、「Fractional-N周波数シンセサイザを用いた完全集積型７７ＧＨｚFMCWレーダー・トランスミッター（A Fully Integrated 77GHz FMCW Radar Transmitter Using a Fractional-N Frequency Synthesizer）」、第６回欧州レーダー会議議事録「Proceedings of the 6th European Radar Conference」、２００９年９月３０日−１０月２日、ｐ．１４９−１５２
【非特許文献３】シャナン エッチ．（SHANAN, H.）他著、「CMOS LC電圧制御発振器における低減されたフリッカ・ノイズ・アップ・コンバージョンのための技術（A Technique to Reduce Flicker Noise Up-Conversion in CMOS LC Voltage-Controlled Oscillators）」第３０回欧州ソリッドステート回路会議、２００４年９月２１−２３、ｐ．１２３−１２６
【非特許文献４】ザン ジェー．エッチ．シー．（ZHAN, J.H.C.）他著、「低電圧高性能動作のためのＭＯＳ ＶＯＣの比較研究（A Comparative Study of MOS VCOs for Low Voltage High Performance Operation）」、低電力電気機器及び設計における国際シンポジウム議事録（Proc. Of 2004 Int. Symp. On Low Power Electronics and Design）、ｐ．２４４−２４７
【非特許文献５】ザン ジェー．エッチ．シー．（ZHAN, J.H.C.）他著、「コモンＭＯＳ ＶＣＯトポロジの比較研究（A Comparative Study of Common MOS VCO Topologies）」、インターネット（URL:http://domino.watson.ibm.com/acas/w3www_acas.nsf/images/projects_03.04/$FILE/kornegay.pdf）
【非特許文献６】カーマン イー．（CARMAN, E.）他著、「Ｖバンド及びＷバンドブロードバンド・モノリシック周波数拡散逓倍器（V-Band and W-Band Broad-Band, Monolithic Distributed Frequency Multipliers）」、IEEEマイクロ波および導波路通信（IEEE Microwave and Guided Wave Letters）、第２巻、第６号，１９９２年６月、ｐ．２５３−３５４
【非特許文献７】ロッドウェル エム．（RODWELL, M.）他著、「超高速電気機器及び光学電気機器における能動及び非線形波動伝搬デバイス（Active and Nonlinear Wave Propagation Devices in Ultrafast Electronics and Optoelectronics）」、IEEE 議事録（Proceedings of the IEEE）、第８２巻、第７号、１９９４年７月７日、ｐ．１０３７−１０５９
【図面の簡単な説明】
【０００５】
以下の図面と併せて考察して詳細な説明および請求項を参照することで、より完全に本主題を理解することができる。これらの図面では全般にわたり同様の参照符号は類似の要素を示している。
【図１】本発明の１つの実施形態による電圧制御発振器モジュールの概略図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による、図１の電圧制御発振器モジュールにおいて使用するのに適した共振器構成のレイアウトの上面図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による、図１の電圧制御発振器モジュールとともに使用するのに適した送信機システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
下記の詳細な記載は本来説明のためのものに過ぎず、本主題の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することを意図しない。本明細書において使用される場合、「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」という単語は、「例、事例、または説明としての役割を果たす」ことを意味する。例示として本明細書に記載される一切の実施態様は、必ずしも他の実施態様よりも好適または有利であるとは解釈されない。さらに、上記技術分野、背景技術、または以下の詳細な説明で提示される、いかなる表示または暗示された理論によっても束縛されることは意図されていない。
【０００７】
本明細書において記載される主題の実施形態は、比較的低い位相雑音および／または、対象となる特定の振動周波数におけるもしくはその近くでの比較的高い出力を達成することができる電圧制御発振器（ＶＣＯ）に関する。例えば、ＶＣＯが主に対象となる特定の振動周波数で動作する用途では、ＶＣＯをより広い範囲の振動周波数に対応するように設計するよりも、位相雑音を低減しかつ／または効率を向上させることが望ましい。下記により詳細に説明されるように、例示的なＶＣＯは、発振器構成および共振器構成を含み、共振器構成は、発振器構成の出力と直流（ＤＣ）電圧（ＤＣ同調電圧または制御電圧）との間に分散される複数の可変静電容量素子（またはバラクタ）を含む。これに関連して、可変静電容量素子の端子のセットの間に無視できないインダクタンスが存在する場合、一対の可変静電容量素子は「分散されている」。換言すれば、この一対の可変静電容量素子は、無視できないインダクタンスが存在しない場合は、分散されておらず（または「集中している」）互いに電気的に並列に構成されるであろう。例示的な実施形態において、下記により詳細に説明されるように、可変静電容量素子は、上記発振周波数において無視できない長さを有する伝送線路素子を使用して分散され、可変静電容量素子間のインダクタンスによって共振器構成の線質係数（またはＱ値）が向上する。結果として、上記発振周波数におけるＶＣＯに関する位相雑音および出力が改善されることができる。
【０００８】
ここで図１を参照すると、例示的な電圧制御発振器モジュール１００は、限定ではなく、一対の出力ノード１０４、１０６において一対の発振信号を生成するのを促進するように構成される発振器構成１０２と、発振器構成１０２の出力ノード１０４、１０６に結合される共振器構成１０８とを含む。共振器構成１０８は、第１の制御電圧ノード１１０と第２の制御電圧ノード１１２との間の直流（ＤＣ）電圧差分に基づく可能な共振周波数の範囲からの特定の共振周波数に対して調整されることが可能であり、出力ノード１０４、１０６における発振信号の振動周波数は、共振器構成１０８によって提供される調整された共振周波数によって調節されるかまたは他の様態で影響を受ける。本明細書において使用される場合、「振動周波数（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）」、「発振周波数（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）」およびそれらの変形は、出力ノード１０４、１０６における発振信号の周波数を指すものとして理解されるべきである。さらに、「に対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ）」および類似の意味の他の単語は本明細書において、振動周波数の文脈において振動周波数と調整された共振周波数との間の関係を説明するのに使用される場合があり、振動周波数が調整された共振周波数に等しいことを暗示または他の様態で要求するものとして解釈されるべきではない。実際には、成分変動または寄生容量、インダクタンス、および／または抵抗のようなさまざまな回路レベルの効果が一般的に、振動周波数が調整された共振周波数と異なるという結果をもたらし、実際には、振動周波数と調整された共振周波数とは３０〜５０パーセント以上異なる場合がある。
【０００９】
説明されている実施形態において、発振器構成１０２は、出力ノード１０４、１０６における発振信号を促進するように構成される一対の交差結合されたトランジスタ１１４、１１６を含む能動回路構成として実現される。これに関連して、出力ノード１０４、１０６における発振信号は差分発振信号の成分であり、すなわち、第１の出力ノード１０４における第１の発振信号と、第２の出力ノード１０６における第２の発振信号との間の位相差は実質的に１８０°に等しい。換言すれば、第１の出力ノード１０４における第１の発振信号は、第２の出力ノード１０６における第２の発振信号の論理逆である（または相補的である）。図１において説明されているように、ｎ型トランジスタを使用する実施態様について、第１のトランジスタ１１４のドレイン端子および第２のトランジスタ１１６のゲート端子は各々第１の出力ノード１０４に結合され、第１のトランジスタ１１４のゲート端子および第２のトランジスタ１１６のドレイン端子は各々第２の出力ノード１０６に結合される。トランジスタ１１４、１１６のソース端子は共通のソースノード１１８において互いに結合され、それによって、トランジスタ１１４、１１６のゲート電圧およびドレイン電圧はすべて同じソース電圧に対して基準化される。例示的な実施形態において、共通のソースノード１１８はＶＣＯモジュール１００のためのＤＣ接地基準電圧に結合されるかまたは他の様態でそれを受け取るように構成され、出力ノード１０４、１０６における公称ＤＣ電圧は、飽和領域においてトランジスタ１１４、１１６をバイアスするバイアス電圧として機能し、その結果として、トランジスタ１１４、１１６は交差結合構成によって上記振動周波数においてオン状態とオフ状態との間で振動することになる。なお、図１は交差結合発振器構成１０２のためにｎ型ＭＯＳＦＥＴ（例えば、ＮＭＯＳ）を使用する実施態様を図示しているが、（例えば、交差結合発振器構成１０２のために、接地および電源端子を入れ替えてバイポーラ接合型トランジスタまたはＰＭＯＳトランジスタを使用して）多数の均等な回路が実施されてもよく、または交差結合発振器構成１０２は（例えば、ＮＭＯＳおよびＰＭＯＳトランジスタの両方を使用して）相補的に実施されてもよい。
【００１０】
上記のように、共振器構成１０８は、可能な共振周波数の範囲からの特定の共振周波数に対して調整されることが可能であり、調整共振周波数は、出力ノード１０４、１０６における発振信号の振動周波数を決定するかまたは他の様態で影響を与える。例示的な実施形態において、第１の制御電圧ノード１１０は第１のＤＣ制御電圧（または同調電圧）を受け取り、第２の制御電圧ノード１１２は第２のＤＣ制御電圧を受け取る。例示的な実施形態において、共振器構成１０８は、複数の可変静電容量素子１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０と、複数の誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２を含むタンク回路として実現される。可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０のそれぞれのキャパシタンスは、それぞれの可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の端子間のそれぞれのＤＣ電圧差に基づく。このように、共振器構成１０８の調整共振周波数は、ノード１１０における第１の制御電圧とノード１１２における第２の制御電圧との間のＤＣ電圧差に基づく。図２の文脈において下記により詳細に説明されるように、例示的な実施形態において、各可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０は、電気的に互いに並列に構成される１つまたは複数のバラクタを含むバラクタ構成として実現される。
【００１１】
図１に示されるように、各可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０は、第１の制御電圧ノード１１０に接続される端子（例えば、カソード端子）を有し、各可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の反対側の端子（例えば、アノード端子）は誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８のうちの１つを介して別の可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の反対側の端子に結合される。例えば、例示的な実施形態において、第１の可変静電容量素子１２０は、第１の制御電圧ノード１１０に接続される第１の端子（例えば、カソード端子）と、第１の出力ノード１０４に接続される第２の端子（例えば、アノード端子）を有し、それによって、第１の可変静電容量素子１２０は、ノード１０４、１１０の間で電気的に直列であり、第２の可変静電容量素子１２２は、その第１の端子（例えば、そのカソード端子）が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子（例えば、そのアノード端子）が別のノード１５０に接続され、それによって、第２の可変静電容量素子１２２は、ノード１１０、１５０の間で電気的に直列である。第１の誘導素子１３２は、第１の出力ノード１０４とノード１５０との間に直列に接続され、第１の出力ノード１０４における発振信号の発振周波数においてノード１０４、１５０の間で無視できないインダクタンスを提供する。第１の誘導素子１３２のインダクタンスは結果として、第１の出力ノード１０４とノード１５０との間に無視できない交流（ＡＣ）電圧差分をもたらす。例示的な実施形態において、ノード１０４、１５０の間のＡＣ電圧差は、第１の出力ノード１０４における発振信号の振幅の約５パーセントよりも大きい。同様に、第３の可変静電容量素子１２４は、その第１の端子が第１の制御電圧１１０に接続されるとともに、その第２の端子が別のノード１５２に接続され、第２の誘導素子１３４はノード１５０、１５２の間に直列に結合され、上記振動周波数においてノード１５０、１５２の間で無視できないインダクタンス（および、それによる無視できないＡＣ電圧差）を提供する。同様に、第４の可変静電容量素子１２６は、その第１の端子が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子が第２の出力ノード１０６に接続され、第５の可変静電容量素子１２８は、その第１の端子が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子がノード１５４に接続され、第６の可変静電容量素子１３０は、その第１の端子が第１の制御電圧ノード１１０に接続されるとともに、その第２の端子がノード１５６に接続され、第３の誘導素子１３６はノード１０６、１５４の間に直列に結合されて第２の出力ノード１０６とノード１５４との間にインダクタンスを提供し、第４の誘導素子１３８はノード１５４、１５６の間に直列に結合されて、ノード１５４とノード１５６との間にインダクタンスを提供する。
【００１２】
説明されている実施形態において、第５の誘導素子１４０は、第２の制御電圧ノード１１２と、ノード１５２において第３の可変静電容量素子１２４の第２の端子との間に直列に結合され、第６の誘導素子１４２は、第２の制御電圧ノード１１２と、ノード１５６において第６の可変静電容量素子１３０の第２の端子との間に直列に結合される。例示的な実施形態において、誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２の各々は、マイクロストリップ線路または別の導体素子のような伝送線路素子として実現され、これは、当該伝送線路素子内の発振信号の波長に対して無視できない長さを有し、無視できないインダクタンスを提供する。これに関連して、マイクロストリップ線路の場合、マイクロストリップ線路の長さは、当該マイクロストリップ線路と接地平面との間の誘電体媒質内の発振信号の波長に対して無視できない。１つまたは複数の実施形態によると、誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８の各々は、伝送線路素子（例えば、マイクロストリップ線路）として実現され、これは、当該伝送線路素子内の発振信号の波長の約百分の一以上の長さを有する。伝送線路素子１３２，１３４，１３６，１３８の長さは、当該伝送線路素子１３２，１３４，１３６，１３８にわたる無視できないＡＣ電圧降下をもたらすインダクタンスを提供する。伝送線路素子１３２，１３４，１３６，１３８にわたるＡＣ電圧降下によって、上側の可変静電容量素子１２４、１３０（すなわち、第２の制御電圧ノード１１２に最も近い可変静電容量素子）へ／から流れる電流は可変静電容量素子１２２、１２８へ／から流れる電流よりも小さく、後者の電流は、出力ノード１０４，１０６に結合される下側の可変静電容量素子１２０、１２６へ／から流れる電流よりも小さい。結果として、共振器構成１０８内の抵抗損が、集中した可変静電容量素子を有する（例えば、隣接する可変静電容量素子が第１の制御電圧ノード１１０とそれぞれの出力ノード１０４、１０６の間で事実上並列になっている）従来の共振器と比較して低減され、それによって線質係数（またはＱ値）が改善され、共振器構成１０８の位相雑音が低減する。
【００１３】
なお図１を参照すると、可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０のキャパシタンス、および、それによる共振器構成１０８によって提供される共振周波数を制御するためにノード１１０における第１の制御電圧（または同調電圧）とノード１１２における第２の制御電圧（または同調電圧）との間のＤＣ電圧差が可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の両端に印加される。例示的な実施形態において、制御電圧ノード１１０、１１２における可能な制御電圧の範囲に対する、可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０よって提供されることができる可能なキャパシタンスの範囲、および誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２のインダクタンスは、共振周波数１０８のための可能な共振周波数の所望の範囲を提供するように選択される。例えば、１つの実施形態によれば、誘導素子１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２は約８０ピコヘンリー（ｐＨ）〜約１００ｐＨの範囲内の合計実効インダクタンスを提供し、可変静電容量素子は、約３５ＧＨｚ〜約４５ＧＨｚの範囲内のＶＣＯモジュール１００のための可能な振動周波数の範囲を提供するために、約−２．５ボルト〜約２．５ボルトの制御電圧差分に対して約２６フェムトファラッド（ｆＦ）〜約１２８ｆＦの範囲内のキャパシタンスを有するように設計される。
【００１４】
図１は、説明を目的とし記述を容易にするための、ＶＣＯモジュール１００の簡略化された表現であり、図１は本主題の用途または範囲を限定するようには決して意図されていないことが理解されるべきである。従って、図１は回路素子および／または端子間の直接電気接続を図示しているが、代替的な実施形態は、実質的に同様に機能しながら、介在する回路素子および／または構成要素を採用してもよい。さらに、図１は、共振器構成１０８を発振器構成１０２の出力ノード１０４、１０６に接続されているものとして図示しているが、他の実施形態においては、その全体が参照により本明細書に援用される、本出願の譲受人に譲受される、「電圧制御発振器および関連システム（ＶＯＬＴＡＧＥ−ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＯＳＣＩＬＬＡＴＯＲＳ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＳＹＳＴＥＭＳ）」と題する、２０１１年３月１８日に出願された米国特許出願第１３／０５１，６１１号明細書に記載されているように、共振器構成１０８が発振器構成１０２に容量結合されてもよい。
【００１５】
ここで、図２を参照すると、図１のＶＣＯモジュール１００内で共振器構成１０８として使用するのに適した例示的な共振器構成２００は、限定ではなく、複数の可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２と、複数の伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０とを含む。上記のように、第１のセットの可変静電容量素子２０２、２０４、２０６は各々第１の制御電圧ノード２４０に（例えば、第１の制御電圧ノード１１０に）結合され、可変静電容量素子２０２、２０４、２０６は、外部回路（例えば、発振器構成１０２の第１の出力ノード１０４）に結合されるように構成されるノード２４４と、第２の制御電圧ノード２４２（例えば、第２の制御電圧ノード１１２）との間に分散される。同様に、第２のセットの可変静電容量素子２０８、２１０、２１２は各々第１の制御電圧ノード２４０に結合され、可変静電容量素子２０８、２１０、２１２は、外部回路に（例えば、発振器構成１０２の第２の出力ノード１０６に）結合されるように構成される第２のノード２４６と、第２の制御電圧ノード２４２との間に分散される。
【００１６】
例示的な実施形態において、可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２の各々は、互いに電気的に並列に構成される１つまたは複数のバラクタを含むバラクタ構成として実現される。例えば、第１の可変静電容量素子２０２（例えば、第１の可変静電容量素子１２０）は、基板２０１（例えば、半導体基板、回路基板、または別の適切な電子基板）を覆って形成される１つまたは複数のＭＯＳバラクタを含むことができ、１つまたは複数のバラクタのカソード端子（複数の場合もあり）は第１の制御電圧ノード２４０に結合され、このカソード端子は（例えば、第１の可変静電容量素子２０２を覆って形成される金属層内の）金属配線または別の導体素子として実現されることができる。同様に、第２の可変静電容量素子２０４（例えば、第２の可変静電容量素子１２２）は、第１の制御電圧ノード２４０に結合されるカソード端子（複数の場合もあり）を有する、基板２０１を覆う１つまたは複数のＭＯＳバラクタを含む。第１の伝送線路素子２２０（例えば、第１の誘導素子１３２）は、第１の可変静電容量素子２０２のバラクタ（複数の場合もあり）のアノード端子（複数の場合もあり）と、第２の可変静電容量素子２０４のバラクタ（複数の場合もあり）のアノード端子（複数の場合もあり）との間に接続される。図２に示されるように、第１の可変静電容量素子２０２および第２の可変静電容量素子２０４は、当該第１の可変静電容量素子２０２と第２の可変静電容量素子２０４との間の第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０に対応する距離をおいて分散または他の様態で離間される。第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０は、第１の可変静電容量素子２０２のアノード端子（複数の場合もあり）と第２の可変静電容量素子２０４のアノード端子（複数の場合もあり）との間に無視できないＡＣ電圧降下を成すインダクタンスを提供するために、ノード２４４に結合される外部回路によって生成され、かつ第１の伝送線路素子２２０内を伝搬する信号の周波数において無視できない。例示的な実施形態において、第１の可変静電容量素子２０２と第２の可変静電容量素子２０４との間の第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０は、ノード２４４における発振信号の波長の百分の一よりも大きい。例えば、１つの実施形態において、ノード２４４における信号は、４０ＧＨｚの周波数で発振し、第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０は約４０ミクロン（μｍ）以上である。
【００１７】
同様に、第２の可変静電容量素子２０４および第３の可変静電容量素子２０６は、当該第２の可変静電容量素子２０４と第３の可変静電容量素子２０６との間に結合される第２の伝送線路素子２２２の長さ２５２に対応する距離をおいて分散または他の様態で離間され、第２の伝送線路素子２２２の長さ２５２は、上記振動周波数において第２の可変静電容量素子２０４のアノード端子（複数の場合もあり）と第３の可変静電容量素子２０６のアノード端子（複数の場合もあり）との間の無視できないＡＣ電圧降下を提供する。同様に、第４の可変静電容量素子２０８および第５の可変静電容量素子２１０は、当該第４の可変静電容量素子２０８と第５の可変静電容量素子２１０との間に結合される第３の伝送線路素子２２６の長さ２５４に対応する距離をおいて分散されて、ノード２４６における発振信号の周波数において第４の可変静電容量素子２０８と第５の可変静電容量素子２１０との間のＡＣ電圧降下を提供し、第５の可変静電容量素子２１０および第６の可変静電容量素子２１２は、当該第５の可変静電容量素子２１０と第６の可変静電容量素子２１２との間に結合される第４の伝送線路素子２２８の長さ２５６に対応する距離をおいて分散されて、第５の可変静電容量素子２１０と第６の可変静電容量素子２１２との間のＡＣ電圧降下を提供する。説明されている実施形態において、差動型の実施のために、共振器構成２００は実質的に対称であり、それによって、第３の伝送線路素子２２４の長さ２５４は第１の伝送線路素子２２０の長さ２５０に実質的に等しく、第４の伝送線路素子２２６の長さ２５６は、第２の伝送線路素子２２２の長さ２５２に実質的に等しい。
【００１８】
なお図２を参照すると、第５の伝送線路素子２２８（例えば、第５の誘導素子１４０）は第３の可変静電容量素子２０６と第２の制御電圧ノード２４２との間に結合され、第６の伝送線路素子２３０（例えば、第６の誘導素子１４２）は第６の可変静電容量素子２１２と第２の制御電圧ノード２４２との間に結合される。上記のように、伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０を組み合わせた長さは、共振器構成２００のために所望の共振周波数（またはその範囲）を提供するように選択される。説明されている実施形態において、各伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０は、基板２０１を覆って形成されるマイクロストリップ線路として実現される。図２は、個別に、かつそれらの端部において隣接する伝送線路素子に接触するかまたは他の様態で接続する伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０を図示しているが、実際には、伝送線路素子２２０，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０は一体的に形成されてもよい。例えば、単一のマイクロストリップ線路がノード２４４とノード２４６との間に、当該マイクロストリップ線路の中間点が第２の制御電圧ノード２４２に結合されるとともに可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２が、当該可変静電容量素子２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２の間にマイクロストリップ線路の所望の長さ２５０，２５２，２５４，２５６を提供するためにマイクロストリップ線路に沿って適切な距離をおいて離間されている状態で提供されてもよい。
【００１９】
図３は、図１のＶＣＯモジュール１００とともに使用するのに適した送信機システム３００の例示的な実施形態を示す。図３は、説明を目的とし記述を容易にするための、送信機システムの簡略化された表現であり、図３は本主題の用途または範囲を限定するようには決して意図されていないことが理解されるべきである。これらの方針に沿って、図３の送信機システム３００は、図１のＶＣＯモジュール１００を利用することができる１つの例示的なシステムに過ぎず、図１のＶＣＯモジュール１００はさまざまな異なる電気的システムにおいて利用されることができ、図１のＶＣＯモジュール１００は任意の特定のシステムにおける実施に限定されることは意図されないことが理解されよう。
【００２０】
送信機システム３００の説明されている実施形態は、限定ではなく、基準発振器３０２と、位相検出器３０４と、ループフィルタ３０６と、ＶＣＯモジュール３０８と、バッファ３１０と、分周器構成３１２と、周波数逓倍器３１４と、電力増幅器３１６と、バラン３１８と、アンテナ３２０とを含む。図３の説明されている実施形態において、基準発振器３０２、位相検出器３０４、ループフィルタ３０６、ＶＣＯモジュール３０８、バッファ３１０、および分周器構成３１２は、下記により詳細に説明されるように、送信機システム３００の入力３２２に提供される入力信号に基づく所望の振動周波数を有する周波数変調発振信号を生成する位相ロックループ（ＰＬＬ）として構成される。１つまたは複数の実施形態によれば、送信機システム３００は、自動車レーダ用途のために構成され、ＶＣＯモジュール３０８は、約３８ＧＨｚ〜約４１ＧＨｚの範囲内の振動周波数のために構成され、アンテナ３２０によって送信される周波数変調信号は、約７６ＧＨｚ〜約８１ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。図３は、説明を目的とし記述を容易にするための、送信機システム３００の簡略化された表現であり、図３は本明細書に記載されている主題の用途または範囲を限定するようには決して意図されていないことが理解されるべきである。
【００２１】
説明されている実施形態において、基準発振器３０２は例えば、水晶発振器のような、固定基準周波数を有する基準信号を生成する発振器として実現される。位相検出器３０４は基準発振器３０２および分周器構成３１２に結合され、当該位相検出器３０４は基準発振器からの基準信号を、分周器構成３１２からのフィードバック信号と比較して、フィードバック信号と基準信号との間の周波数および／または位相の差に基づいてエラー信号を生成する。１つの実施形態によれば、位相検出器３０４からのエラー信号は、パルスの持続時間に比例する、ＶＣＯモジュール３０８に提供される基準電圧差分の対応する増大または減少を生成する「アップ」または「ダウン」パルスを含む。ループフィルタ３０６は、フィードバック信号が基準信号と位相ロックするかまたは他の様態で基準信号にマッチするまで、位相検出器３０４からのエラー信号をフィルタリングして、基準信号とフィードバック信号との間の（例えば、周波数および／または位相の）差に基づいて変動する基準電圧差分を得るアナログフィルタである。ループフィルタ３０６はＰＬＬのための支配極も提供し、それによってＰＬＬに関する安定性が確保されることが理解されよう。バッファ３１０はＶＣＯモジュール３０８の出力に結合され、分周器構成３１２および／または周波数逓倍器３１４から結果として生じる負荷がＶＣＯモジュール３０８の振動周波数に望ましくない影響を与えることを防止する。分周器構成３１２は（バッファ３１０を介して）ＶＣＯモジュール３０８の出力と位相検出器３０４の入力との間に結合され、当該分周器構成３１２は、ＶＣＯモジュール３０８からの発振信号（複数の場合もあり）の振動周波数のごく一部に等しい周波数にあるフィードバック信号を生成または他の様態で提供するように構成され、当該ごく一部の量は送信機３００の入力３２２において提供される入力信号に基づいて決定される。例示的な実施形態において、分周器構成３１２は、入力３２２において受信される入力信号を表す、ＰＬＬによって生成される周波数変調連続波信号をサポートまたは他の様態で実施するように構成される。これに関連して、図３には図示されていないが、実際には、当該技術分野においては明らかであろうように、分周器構成３１２は、変調器、傾斜波発生器、および周波数変調をサポートするように適切に構成される他の構成要素を含むことができる。
【００２２】
例示的な実施形態において、ＶＣＯモジュール３０８は図１の文脈において上記で記載されたＶＣＯモジュール１００として実現され、ループフィルタ３０６からの基準電圧差分が、可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０のキャパシタンス、およびそれによる、送信機システム３００によって送信されるべき周波数変調信号を表す、出力ノード１０４、１０６における差分発振信号の振動周波数を制御するために制御電圧ノード１１０、１１２に提供される。なお、他の実施形態においては、ＶＣＯモジュール１００は非差動方式で利用されてもよく、かつ／または送信機システム３００のためのＰＬＬは、制御電圧ノードのうちのただ１つ（例えば、制御電圧ノード１１０）をループフィルタ３０６の出力に結合し、一方で他方の制御電圧ノード（例えば、制御電圧ノード１１２）を固定基準電圧に結合することによって、非差動方式で実施されてもよい。説明されている実施形態において、ＶＣＯモジュール３０８の出力（例えば、出力ノード１０４、１０６）は、（バッファ３１０を介して）周波数逓倍器３１４に結合され、当該周波数逓倍器は、出力ノード１０４、１０６から受信される差分発振信号の周波数を逓倍する。周波数逓倍器３１４の出力は電力増幅器３１６に提供され、当該電力増幅器は差分発振信号を増幅する。電力増幅器３１６の出力はバラン３１８の入力に提供され、当該バランは、増幅された差分発振信号を同じ発振周波数を有するシングルエンド発振信号に変換するように構成される。例示的な実施形態において、アンテナ３２０はバラン３１８の出力に結合される導体素子として実現され、バラン３１８から受信されるシングルエンド発振信号の周波数に対応する周波数にある電磁波を生成または他の様態で発生させるように構成される。このようにして、アンテナ３２０はＶＣＯモジュール３０８によって提供される発振信号の発振周波数によって影響される周波数を有する電磁信号を送信または他の様態で放射し、当該周波数はこの例では、周波数逓倍器３１４に起因してＶＣＯモジュール３０８の発振周波数の２倍に対応する。例えば、ＶＣＯモジュール３０８が３９ＧＨｚの振動周波数を有する発振信号を生成している場合、アンテナ３２０は７８ＧＨｚの周波数を有する周波数変調電磁信号を送信する。これに関連して、本明細書に記載の共振周波数１０８によって、ＶＣＯモジュール３０８は、上記で説明されたように、共振器構成１０８の線質係数を向上させるために、伝送線路１３２，１３４，１３６，１３８によって分散されている可変静電容量素子１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０によって、位相雑音が低減されかつ／または電力効率がより高くなった状態で（例えば、同じ電力入力について電力出力が増大している）、所望の振動周波数（例えば、３９ＧＨｚ）を有する発振信号を生成する。
【００２３】
簡潔にするために、電子発振器および／またはＶＣＯ、共振器および／またはタンク回路、可変静電容量素子および／またはバラクタ、伝送線路および／またはマイクロストリップ線路、アナログ回路設計、ＰＬＬ、送信機、ならびに、システムの他の機能的態様（およびシステムの個々の動作構成要素）に関連する従来の技法は、本明細書において詳細に説明されていない場合がある。さらに、本明細書に含まれるさまざまな図面において示されている接続線は、さまざまな要素間の例示的な機能的関係および／または物理結合を表すように意図されている。なお、多くの代替形態または追加の機能的関係または物理接続が本主題の一実施形態において存在してもよい。加えて、特定の専門用語は本明細書においては参照のみを目的として使用されている場合もあり、従って、限定であるようには意図されておらず、「第１の」、「第２の」といった用語、および、構造を指す他のこのような数に関する用語は文脈において明確に指示されていない限り、並びまたは順序を暗示してはいない。
【００２４】
本明細書において使用される場合、「ノード」とは、任意の内部または外部の基準点、接続点、接点、信号線、導体素子などを意味し、そこに、所与の信号、論理レベル、電圧、データパターン、電流、または量が存在する。さらに、２つ以上のノードが１つの物理的要素によって実現されてもよい（また、共通のノードにおいて受信または出力されるが、２つ以上の信号が多重化、変調、または他の様態で区別されることができる）。
【００２５】
上記の記載は、ともに「接続される」または「結合される」ものとして要素もしくはノードまたは特徴に言及している。本明細書において使用される場合、別途明確に述べられていない限り、「接続される」とは、１つの要素が別の要素に直接的に結び付けられている（または直接的にそれと通信する）ことを意味し、必ずしも機械的にではない。同様に、別途明確に述べられていない限り、「結合される」とは、１つの要素が別の要素に直接的にまたは間接的に結び付けられている（または直接的にもしくは間接的にそれと通信する）ことを意味し、必ずしも機械的にではない。従って、図面に示されている概略図は要素の１つの例示的な構成を図示しているが、追加の介在する要素、デバイス、特徴、または構成要素が図示される主題の実施形態において存在してもよい。
【００２６】
結論として、本発明の例示的な実施形態に従って構成されるシステム、デバイス、および装置は以下のものに関する。
電圧制御発振器のための装置が提供される。例示的な電圧制御発振器は、第１の電圧を受け取る第１のノードと、第２の電圧を受け取る第２のノードと、第３のノードと、発振信号を提供するための第４のノードと、第２のノードおよび第３のノードの間に直列に結合される第１の誘導素子と、第１のノードおよび第４のノードの間に直列に結合される第１の可変静電容量素子と、第１のノードおよび第３のノードの間に直列に結合される第２の可変静電容量素子と、発振信号の振動周波数において、第３のノードおよび第４のノードの間にインダクタンスを提供する、第３のノードおよび第４のノードの間に結合される第２の誘導素子とを含む。１つの実施形態において、第２の誘導素子は、発振信号の波長に対して無視できない長さを有する導体素子または伝送線路素子である。さらなる実施形態において、導体素子の長さは発振信号の波長の百分の一よりも大きい。別の実施形態において、第２の誘導素子は、発振信号の波長の百分の一よりも大きい長さを有する伝送線路素子である。１つの実施形態において、伝送線路素子はマイクロストリップ線路である。なお別の実施形態において、第２の誘導素子は、上記振動周波数において無視できないインダクタンスを有するインダクタである。別の実施形態において、インダクタンスは、第１の可変静電容量素子と第２の可変静電容量素子との間にＡＣ電圧差を提供するように構成される。１つの実施形態において、ＡＣ電圧差は発振信号の振幅の５パーセントよりも大きい。別の実施形態において、第１の可変静電容量素子は、そのカソード端子が第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が第４のノードに接続される第１のバラクタであり、第２の可変静電容量素子は、そのカソード端子が第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が第３のノードに接続される第２のバラクタであり、インダクタンスは第１のバラクタのアノード端子と第２のバラクタのアノード端子との間のＡＣ電圧差を提供する。なお別の実施形態において、第１の電圧は第１のＤＣ同調電圧であり、第２の電圧は第２のＤＣ同調電圧であり、第１の可変静電容量素子の第１のキャパシタンスは第１のノードと第４のノードとの間の第１の電圧差に基づき、第２の可変静電容量素子の第２のキャパシタンスは第１のノードと第３のノードとの間の第２の電圧差に基づく。別の実施形態において、第１の可変静電容量素子および第２の可変静電容量素子は第３のノードと第４のノードとの間に分散される。
【００２７】
１つまたは複数の実施形態によると、電圧制御発振器は、第４のノードに結合される発振器構成を含み、当該発振器構成は、発振信号の生成を促進する。１つの実施形態において、電圧制御発振器は発振器構成に結合される第５のノードと第６のノードとをさらに含み、発振器構成は第６のノードにおいて、第４のノードにおける発振信号に対して相補的である第２の発振信号の生成を促進する。第３の可変静電容量素子は第１のノードと第６のノードとの間に直列に結合され、第４の可変静電容量素子は第１のノードと第５のノードとの間に直列に結合され、第３の誘導素子は第２のノードと第５のノードとの間に直列に結合され、第４の誘導素子は第５のノードと第６のノードとの間に直列に結合されて第５のノードと第６のノードとの間に第２のインダクタンスを提供する。１つの実施形態において、電圧制御発振器は、第７のノードであって、第２の誘導素子は第４のノードおよび第７のノードの間に直列に結合される、第７のノードと、第８のノードであって、第４の誘導素子は第６のノードおよび第８のノードの間に直列に結合される、第８のノードとをさらに含む。第５の可変静電容量素子は第１のノードと第７のノードとの間に直列に結合され、第５の誘導素子は第７のノードと第３のノードとの間に直列に結合され、第６の可変静電容量素子は第１のノードと第８のノードとの間に直列に結合され、第６の誘導素子は第８のノードと第５のノードとの間に直列に結合される。１つの実施形態において、発振器構成は、第４のノードに結合されるドレイン端子、および第６のノードに結合されるゲート端子を有する第１のトランジスタと、第６のノードに結合されるドレイン端子、および第４のノードに結合されるゲート端子を有する第２のトランジスタとを含む。
【００２８】
別の実施形態によれば、電圧制御発振器は、第１のＤＣ制御電圧を受け取る第１のノードと、第２のＤＣ制御電圧を受け取る第２のノードと、第３のノードと、発振信号を提供するための第４のノードと、第２のノードおよび第３のノードの間に結合される誘導素子と、第３のノードおよび第４のノードの間に分散される複数の可変静電容量素子とを備え、当該複数のうちの各可変静電容量素子は第１のノードに結合される第１の端子を有し、発振信号の発振周波数において一対の上記可変静電容量素子の第２の端子の間にインダクタンスが提供される。
【００２９】
なお別の実施形態において、発振信号を生成するための電圧制御発振器モジュールは、出力ノードにおいて発振信号を促進する能動回路構成と、出力ノードに結合される共振器構成とを含む。共振器構成は、出力ノードおよび第１のＤＣ同調電圧に対応する第１のノードの間に直列に結合される第１の可変静電容量素子と、第１のノードおよび第２のノードの間に直列に結合される第２の可変静電容量素子と、出力ノードおよび第２のノードの間に結合され、発振信号の発振周波数において出力ノードおよび第２のノードの間にインダクタンスを提供する第１の誘導素子と、第２のノード、および第２のＤＣ同調電圧に対応する第３のノードの間に直列に結合される第２の誘導素子とを含む。さらなる実施形態において、能動回路構成は、第２の出力ノードにおいて発振周波数を有する第２の発振信号を促進し、共振器構成は、第２の出力ノードおよび第１のノードの間に直列に結合される第３の可変静電容量素子と、第１のノードおよび第４のノードの間に直列に結合される第４の可変静電容量素子と、第２の出力ノードおよび第４のノードの間に結合され、発振周波数において第２の出力ノードおよび第４のノードの間に第２のインダクタンスを提供する第３の誘導素子と、第２のノードおよび第３のノードの間に直列に結合される第４の誘導素子とをさらに含む。なお別の実施形態において、電圧制御発振器モジュールを含み、発振周波数によって影響される送信周波数を有する電磁信号を送信する、電圧制御発振器モジュールに結合されるアンテナをさらに含む送信機のための装置が提供される。例えば、送信周波数は発振周波数の倍数であることができる。
【００３０】
前述の詳細な説明の中で少なくとも１つの例示的な実施形態を提示してきたが、膨大な数の変形形態が存在することが理解されるべきである。本明細書に記載される１つまたは複数の例示的な実施形態は、権利を請求する主題の範囲、適用性または構成を限定することを決して意図していないことも理解されるべきである。そうではなく、前述の詳細な説明は、説明された１つまたは複数の実施形態を実行するための有意義な指針を当業者に提供するものである。特許請求の範囲によって画定される範囲から逸脱することなく、既知の均等物および本願の出願時点で予見される均等物を含む、要素の機能および構成におけるさまざまな変更を行うことができることが理解されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧制御発振器であって、
第１の電圧を受け取る第１のノードと、
第２の電圧を受け取る第２のノードと、
第３のノードと、
発振信号を提供するための第４のノードと、
前記第２のノードおよび前記第３のノードの間に結合される第１の誘導素子と、
前記第１のノードおよび前記第４のノードの間に結合される第１の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび前記第３のノードの間に結合される第２の可変静電容量素子と、
前記第３のノードおよび前記第４のノードの間に結合され、前記発振信号の振動周波数において、前記第３のノードおよび前記第４のノードの間にインダクタンスを提供する、第２の誘導素子とを備える、電圧制御発振器。
【請求項２】
前記第２の誘導素子は、前記発振信号の波長に対して無視できない長さを有する導体素子を含む、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
前記導体素子の前記長さは前記波長の百分の一よりも大きい、請求項２に記載の電圧制御発振器。
【請求項４】
前記第２の誘導素子は、前記発振信号の波長の百分の一よりも大きい長さを有する伝送線路素子を含む、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項５】
前記伝送線路素子はマイクロストリップ線路を含む、請求項４に記載の電圧制御発振器。
【請求項６】
前記第２の誘導素子は、前記インダクタンスを有するインダクタを含み、
前記インダクタンスは前記振動周波数において無視できない、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項７】
前記インダクタンスは、前記第１の可変静電容量素子および前記第２の可変静電容量素子の間にＡＣ電圧差を提供するように構成される、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項８】
前記ＡＣ電圧差は前記発振信号の振幅の５パーセントよりも大きい、請求項７に記載の電圧制御発振器。
【請求項９】
前記第４のノードに結合される発振器構成をさらに備え、該発振器構成は、前記発振信号の生成を促進する、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１０】
第５のノードと、
前記発振器構成に結合される第６のノードであって、前記発振器構成は該第６のノードにおいて第２の発振信号の生成を促進し、該第２の発振信号は前記第４のノードにおける前記発振信号に対して相補的である、第６のノードと、
前記第１のノードおよび前記第６のノードの間に結合される第３の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび前記第５のノードの間に結合される第４の可変静電容量素子と、
前記第２のノードおよび前記第５のノードの間に結合される第３の誘導素子と、
前記第５のノードおよび前記第６のノードの間に結合され、該第５のノードおよび該第６のノードの間に第２のインダクタンスを提供する、第４の誘導素子とをさらに備える、請求項９に記載の電圧制御発振器。
【請求項１１】
第７のノードであって、前記第２の誘導素子は前記第４のノードおよび前記第７のノードの間に直列に結合される、第７のノードと、
前記第１のノードおよび前記第７のノードの間に直列に結合される第５の可変静電容量素子と、
前記第７のノードおよび前記第３のノードの間に直列に結合される第５の誘導素子と、
第８のノードであって、前記第４の誘導素子は前記第６のノードおよび前記第８のノードの間に直列に結合される、第８のノードと、
前記第１のノードおよび前記第８のノードの間に直列に結合される第６の可変静電容量素子と、
前記第８のノードおよび前記第５のノードの間に直列に結合される第６の誘導素子と
をさらに備える、請求項１０に記載の電圧制御発振器。
【請求項１２】
前記発振器構成は、
前記第４のノードに結合されるドレイン端子、および前記第６のノードに結合されるゲート端子を有する第１のトランジスタと、
前記第６のノードに結合されるドレイン端子、および前記第４のノードに結合されるゲート端子を有する第２のトランジスタとを備える、請求項１０に記載の電圧制御発振器。
【請求項１３】
前記第１の可変静電容量素子は、そのカソード端子が前記第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が前記第４のノードに接続される第１のバラクタを含み、
前記第２の可変静電容量素子は、そのカソード端子が前記第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が前記第３のノードに接続される第２のバラクタを含む、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１４】
前記インダクタンスは前記第１のバラクタの前記アノード端子と前記第２のバラクタの前記アノード端子との間にＡＣ電圧差を提供する、請求項１３に記載の電圧制御発振器。
【請求項１５】
前記第１の電圧は第１のＤＣ同調電圧であり、
前記第２の電圧は第２のＤＣ同調電圧であり、
前記第１の可変静電容量素子の第１のキャパシタンスは前記第１のノードと前記第４のノードとの間の第１の電圧差に基づき、
前記第２の可変静電容量素子の第２のキャパシタンスは前記第１のノードと前記第３のノードとの間の第２の電圧差に基づく、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１６】
前記第１の可変静電容量素子および前記第２の可変静電容量素子は前記第３のノードと前記第４のノードとの間に分散される、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１７】
電圧制御発振器であって、
第１のＤＣ制御電圧を受け取る第１のノードと、
第２のＤＣ制御電圧を受け取る第２のノードと、
第３のノードと、
発振信号を提供するための第４のノードと、
前記第２のノードおよび前記第３のノードの間に結合される誘導素子と、
前記第３のノードおよび前記第４のノードの間に分散される複数の可変静電容量素子と
を備え、
前記複数のうちの各可変静電容量素子は前記第１のノードに結合される第１の端子を有し、
前記発振信号の発振周波数において一対の前記可変静電容量素子の第２の端子の間にインダクタンスが提供される、電圧制御発振器。
【請求項１８】
発振信号を生成する電圧制御発振器モジュールであって、該電圧制御発振器モジュールは、
出力ノードにおいて前記発振信号を促進する能動回路構成と、
前記出力ノードに結合される共振器構成と
を備え、該共振器構成は、
前記出力ノードおよび第１のＤＣ同調電圧に対応する第１のノードの間に結合される第１の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび第２のノードの間に結合される第２の可変静電容量素子と、
前記出力ノードおよび前記第２のノードの間に結合され、前記発振信号の発振周波数において前記出力ノードおよび前記第２のノードの間にインダクタンスを提供する第１の誘導素子と、
前記第２のノード、および第２のＤＣ同調電圧に対応する第３のノードの間に結合される第２の誘導素子と
を備える、電圧制御発振器モジュール。
【請求項１９】
前記能動回路構成は、第２の出力ノードにおいて前記発振周波数を有する第２の発振信号を促進し、
前記共振器構成は、
前記第２の出力ノードおよび前記第１のノードの間に直列に結合される第３の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび第４のノードの間に直列に結合される第４の可変静電容量素子と、
前記第２の出力ノードおよび前記第４のノードの間に結合され、前記発振周波数において前記第２の出力ノードおよび前記第４のノードの間に第２のインダクタンスを提供する第３の誘導素子と、
前記第２のノードおよび前記第３のノードの間に直列に結合される第４の誘導素子と
をさらに備え、
前記第１の可変静電容量素子は前記出力ノードおよび前記第１のノードの間に直列に結合され、
前記第２の可変静電容量素子は前記第１のノードおよび前記第２のノードの間に直列に結合される、請求項１８に記載の電圧制御発振器モジュール。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電圧制御発振器モジュールを含む送信機であって、前記発振周波数によって影響される周波数を有する電磁信号を送信する、前記電圧制御発振器モジュールに結合されるアンテナをさらに備える、送信機。
【請求項１】
電圧制御発振器であって、
第１の電圧を受け取る第１のノードと、
第２の電圧を受け取る第２のノードと、
第３のノードと、
発振信号を提供するための第４のノードと、
前記第２のノードおよび前記第３のノードの間に結合される第１の誘導素子と、
前記第１のノードおよび前記第４のノードの間に結合される第１の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび前記第３のノードの間に結合される第２の可変静電容量素子と、
前記第３のノードおよび前記第４のノードの間に結合され、前記発振信号の振動周波数において、前記第３のノードおよび前記第４のノードの間にインダクタンスを提供する、第２の誘導素子とを備える、電圧制御発振器。
【請求項２】
前記第２の誘導素子は、前記発振信号の波長に対して無視できない長さを有する導体素子を含む、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
前記導体素子の前記長さは前記波長の百分の一よりも大きい、請求項２に記載の電圧制御発振器。
【請求項４】
前記第２の誘導素子は、前記発振信号の波長の百分の一よりも大きい長さを有する伝送線路素子を含む、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項５】
前記伝送線路素子はマイクロストリップ線路を含む、請求項４に記載の電圧制御発振器。
【請求項６】
前記第２の誘導素子は、前記インダクタンスを有するインダクタを含み、
前記インダクタンスは前記振動周波数において無視できない、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項７】
前記インダクタンスは、前記第１の可変静電容量素子および前記第２の可変静電容量素子の間にＡＣ電圧差を提供するように構成される、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項８】
前記ＡＣ電圧差は前記発振信号の振幅の５パーセントよりも大きい、請求項７に記載の電圧制御発振器。
【請求項９】
前記第４のノードに結合される発振器構成をさらに備え、該発振器構成は、前記発振信号の生成を促進する、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１０】
第５のノードと、
前記発振器構成に結合される第６のノードであって、前記発振器構成は該第６のノードにおいて第２の発振信号の生成を促進し、該第２の発振信号は前記第４のノードにおける前記発振信号に対して相補的である、第６のノードと、
前記第１のノードおよび前記第６のノードの間に結合される第３の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび前記第５のノードの間に結合される第４の可変静電容量素子と、
前記第２のノードおよび前記第５のノードの間に結合される第３の誘導素子と、
前記第５のノードおよび前記第６のノードの間に結合され、該第５のノードおよび該第６のノードの間に第２のインダクタンスを提供する、第４の誘導素子とをさらに備える、請求項９に記載の電圧制御発振器。
【請求項１１】
第７のノードであって、前記第２の誘導素子は前記第４のノードおよび前記第７のノードの間に直列に結合される、第７のノードと、
前記第１のノードおよび前記第７のノードの間に直列に結合される第５の可変静電容量素子と、
前記第７のノードおよび前記第３のノードの間に直列に結合される第５の誘導素子と、
第８のノードであって、前記第４の誘導素子は前記第６のノードおよび前記第８のノードの間に直列に結合される、第８のノードと、
前記第１のノードおよび前記第８のノードの間に直列に結合される第６の可変静電容量素子と、
前記第８のノードおよび前記第５のノードの間に直列に結合される第６の誘導素子と
をさらに備える、請求項１０に記載の電圧制御発振器。
【請求項１２】
前記発振器構成は、
前記第４のノードに結合されるドレイン端子、および前記第６のノードに結合されるゲート端子を有する第１のトランジスタと、
前記第６のノードに結合されるドレイン端子、および前記第４のノードに結合されるゲート端子を有する第２のトランジスタとを備える、請求項１０に記載の電圧制御発振器。
【請求項１３】
前記第１の可変静電容量素子は、そのカソード端子が前記第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が前記第４のノードに接続される第１のバラクタを含み、
前記第２の可変静電容量素子は、そのカソード端子が前記第１のノードに接続されるとともにそのアノード端子が前記第３のノードに接続される第２のバラクタを含む、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１４】
前記インダクタンスは前記第１のバラクタの前記アノード端子と前記第２のバラクタの前記アノード端子との間にＡＣ電圧差を提供する、請求項１３に記載の電圧制御発振器。
【請求項１５】
前記第１の電圧は第１のＤＣ同調電圧であり、
前記第２の電圧は第２のＤＣ同調電圧であり、
前記第１の可変静電容量素子の第１のキャパシタンスは前記第１のノードと前記第４のノードとの間の第１の電圧差に基づき、
前記第２の可変静電容量素子の第２のキャパシタンスは前記第１のノードと前記第３のノードとの間の第２の電圧差に基づく、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１６】
前記第１の可変静電容量素子および前記第２の可変静電容量素子は前記第３のノードと前記第４のノードとの間に分散される、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項１７】
電圧制御発振器であって、
第１のＤＣ制御電圧を受け取る第１のノードと、
第２のＤＣ制御電圧を受け取る第２のノードと、
第３のノードと、
発振信号を提供するための第４のノードと、
前記第２のノードおよび前記第３のノードの間に結合される誘導素子と、
前記第３のノードおよび前記第４のノードの間に分散される複数の可変静電容量素子と
を備え、
前記複数のうちの各可変静電容量素子は前記第１のノードに結合される第１の端子を有し、
前記発振信号の発振周波数において一対の前記可変静電容量素子の第２の端子の間にインダクタンスが提供される、電圧制御発振器。
【請求項１８】
発振信号を生成する電圧制御発振器モジュールであって、該電圧制御発振器モジュールは、
出力ノードにおいて前記発振信号を促進する能動回路構成と、
前記出力ノードに結合される共振器構成と
を備え、該共振器構成は、
前記出力ノードおよび第１のＤＣ同調電圧に対応する第１のノードの間に結合される第１の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび第２のノードの間に結合される第２の可変静電容量素子と、
前記出力ノードおよび前記第２のノードの間に結合され、前記発振信号の発振周波数において前記出力ノードおよび前記第２のノードの間にインダクタンスを提供する第１の誘導素子と、
前記第２のノード、および第２のＤＣ同調電圧に対応する第３のノードの間に結合される第２の誘導素子と
を備える、電圧制御発振器モジュール。
【請求項１９】
前記能動回路構成は、第２の出力ノードにおいて前記発振周波数を有する第２の発振信号を促進し、
前記共振器構成は、
前記第２の出力ノードおよび前記第１のノードの間に直列に結合される第３の可変静電容量素子と、
前記第１のノードおよび第４のノードの間に直列に結合される第４の可変静電容量素子と、
前記第２の出力ノードおよび前記第４のノードの間に結合され、前記発振周波数において前記第２の出力ノードおよび前記第４のノードの間に第２のインダクタンスを提供する第３の誘導素子と、
前記第２のノードおよび前記第３のノードの間に直列に結合される第４の誘導素子と
をさらに備え、
前記第１の可変静電容量素子は前記出力ノードおよび前記第１のノードの間に直列に結合され、
前記第２の可変静電容量素子は前記第１のノードおよび前記第２のノードの間に直列に結合される、請求項１８に記載の電圧制御発振器モジュール。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電圧制御発振器モジュールを含む送信機であって、前記発振周波数によって影響される周波数を有する電磁信号を送信する、前記電圧制御発振器モジュールに結合されるアンテナをさらに備える、送信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８１１６０（Ｐ２０１３−８１１６０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９００３７（Ｐ２０１２−１９００３７）
【出願日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【出願人】（５０４１９９１２７）フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド (806)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【出願人】（５０４１９９１２７）フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド (806)
【Ｆターム（参考）】
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