超宽带（UWB）发射器和接收器电路制造技术

超宽带(UWB)无线技术在很宽的频谱上在短距离内以非常低的功率传输作为调制编码脉冲的数字数据。为了支持扩展操作，特别是通过电池电源，发明专利技术人已经建立了UWB装置，当这些装置利用超低功耗的低频时钟源时，这些装置支持从深度睡眠模式唤醒。此外，可以通过利用晶体管或所谓的复合MOSFET结构(它们的有效增益和输出电阻超过任何单个晶体管，而不管长度如何)或者通过在跨导运算放大器内利用无偏置低功率差分(指数)跨导级来提供非常高增益的低功率放大级来降低功耗。此外，发明专利技术人已经建立了消耗非常低电流(几nA)的电压参考源和超低功率低压差稳压器。率低压差稳压器。率低压差稳压器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超宽带(UWB)发射器和接收器电路
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2019年3月18日提交的名称为“超宽带(UWB)发射器和接收器电路(Ultra Wideband(UWB)Transmitter and Receiver Circuits)”的美国临时专利申请62/819,847的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。


[0002]本专利技术涉及超宽带无线通信系统，并且更具体地涉及用于这种超宽带无线通信系统的超宽带发射器和超宽带接收器。

技术介绍

[0003]超宽带(UWB)技术是在很宽的频谱上在短距离内以非常低的功率传输作为调制编码脉冲的大量数字数据的无线技术。此类基于脉冲的传输是使用正弦波进行传输的替代方案，该正弦波随后被打开或关闭以呈现数字状态，如在诸如IEEE 802.11(Wi
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Fi)、IEEE 802.15无线个人区域网(PAN)、IEEE 802.16(WiMAX)、通用移动电信系统(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)以及那些接入工业、科学和医用(ISM)频带的网络和国际移动远程通信2000(IMT
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2000)的当今无线通信标准和系统中所采用的。
[0004]UWB系统非常适合于各种环境中的短距离应用，诸如图1中所描述的环境，包括由第一住宅环境110所例示的外围和装置互连、由第二住宅环境120所例示的传感器网络、由工业环境130所例示的控制和通信、由医学成像150所例示的医学系统以及由个人区域网(PAN)140所例示的PAN。由于监管机构允许的低发射水平，此类UWB系统倾向于短距离室内应用，但是很明显的是，在放宽此类监管限制和/或不存在此类监管限制的情况下可以考虑多种其他应用，从而解决例如个人、电子装置、控制中心和电子系统之间通信的军事和民用需求。
[0005]因此，对于UWB发射器、UWB接收器和UWB收发器有益的是精确地知道何时在深度睡眠模式中唤醒，即使是这些装置利用低频时钟源来实现超低功耗。
[0006]有益的是，在可能的情况下，利用晶体管或所谓复合MOSFET(compounded MOSFET)结构(它们的有效增益和输出电阻超过任何单个晶体管，而不管长度如何)，通过减少电流消耗，形成无线电波(wireless radio)的电子电路支持低功率操作。
[0007]有益的是，通过在跨导运算放大器(operational transconductance amplifiers)内采用无偏置低功率差分(指数)跨导级以提供非常高增益的低功率放大级，形成无线电波的电子电路和其它装置支持低功率操作。
[0008]有益的是，通过采用消耗非常低电流(几nA)的电压基准源，形成无线电波的电子电路支持低功率操作。
[0009]有益的是，通过采用超低功耗低压差稳压器，形成无线电波的电子电路支持低功耗操作。
[0010]在结合附图阅读本专利技术的具体实施例的以下描述时，本专利技术的其他方面和特征对
于本领域普通技术人员将变得明显。

技术实现思路

[0011]本专利技术的一个目的是减轻现有技术中关于超宽带无线通信系统更具体地是用于这种超宽带无线通信系统的超宽带发射器和超宽带接收器的限制。
[0012]根据本专利技术的实施例，提供了一种方法，包括：提供至少包括DC
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DC转换器的电子电路；建立与将电子电路断电而进入睡眠模式有关的睡眠信号；根据睡眠信号的建立而关闭DC
‑
DC转换器；建立PLL时钟计数器，以对睡眠信号上升的时刻与DC
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DC转换器关闭的时刻之间的PLL时钟周期的数量进行计数；在睡眠模式期间保持该PLL时钟计数器的值；从与何时唤醒电子电路退出睡眠模式有关的预定延迟中减去根据该保持的PLL时钟计数器值建立的时间值。
[0013]根据本专利技术的实施例，提供了一种电路，包括：端口，用于接收第一信号并且耦接到电路；PMOS栅极和NMOS栅极，并联地电连接到端口并且各自彼此连接；电路的第一部分，电连接到PMOS栅极；和电路的第二部分，电连接到NMOS栅极；其中，端口以与不存在PMOS栅极和NMOS栅极的相同方式起作用；和电路的第一部分和第二部分现在具有端口的电压阈值的两倍。
[0014]根据本专利技术的实施例，提供了一种方法，包括：提供用于接收第一信号并且耦接到电路的端口；提供并联地电连接到端口并且各自彼此连接的PMOS栅极和NMOS栅极；提供电路的电连接到PMOS栅极的第一部分；和提供电路的电连接到NMOS栅极的第二部分；其中，对于第一信号内的缓慢上升转换，在NMOS栅极和电路的第二部分之间的第一节点开始电压上升并然后变为导通之前，实际输入电压已经上升了NMOS栅极的阈值电压；当NMOS栅极的栅极连接部连接到PMOS栅极的漏极连接部时，第一节点的电压滞后于PMOS栅极与电路的第一部分之间的第二节点的电压；NMOS栅极和PMOS栅极之间的作用是第一信号内的下降转换。
[0015]根据本专利技术的实施例，提供了一种方法，包括：提供包括第一漏极、第一栅极、第一源极和第一基板连接部的第一MOSFET；提供包括第二漏极、第二栅极、第二源极和第二基板连接部的第二MOSFET；提供电连接到第一栅极、第二栅极和第一基板连接部的第一端口；提供电连接到第一漏极的第二端口；和提供电连接到第二源极和第二基板连接部的第三端口；其中，第一MOSFET和第二MOSFET是相同的，并且是n沟道MOSFET和p沟道MOSFET中的一种。
[0016]根据本专利技术的实施例，提供了一种跨导运算放大器，包括：复合MOSFET的至少一个差分对，每个复合MOSFET包括：第一MOSFET，包括第一漏极、第一栅极、第一源极和第一基板连接部；第二MOSFET，包括第二漏极、第二栅极、第二源极和第二基板连接部；第一端口，电连接到第一栅极、第二栅极和第一基板连接部；第二端口，电连接到第一漏极；第三端口，电连接到第二源极和第二基板连接部；和电连接部，位于第一源极和第二漏极之间；其中，第一MOSFET和第二MOSFET是相同的类型，并且是n沟道MOSFET和PMOS MOSFET中的至少一种。
[0017]根据本专利技术的实施例，提供了一种电流镜，包括：第一至第四复合MOSFET，每个复合MOSFET包括第一MOSFET，包括第一漏极、第一栅极、第一源极和第一基板连接部；第二MOSFET，包括第二漏极、第二栅极、第二源极和第二基板连接部；和第三MOSFET，设置在第一MOSFET和第二MOSFET之间，并且包括第三漏极、第三栅极、第三源极和第三基板连接部；其中，第一端口电连接到第一栅极、第二栅极、第三栅极以及第一基板连接部；第二端口电连接到第一漏极；第三端口电连接到第二源极和第二基板连接部；第三漏极连接到第一源极；第三源极连接到第二漏极；和第三基板连接部连接到第三漏极，使得第三n沟道MOSFET的偏置电压在第一n沟道MOSFET和第二n沟道MO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：提供至少包括DC
‑
DC转换器的电子电路；建立与将电子电路断电而进入睡眠模式有关的睡眠信号；根据睡眠信号的建立而关闭DC
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DC转换器；建立合成时钟计数器，以对睡眠信号上升的时刻与DC
‑
DC转换器关闭的时刻之间的合成时钟周期的数量进行计数；在睡眠模式期间保持该合成时钟计数器的值；从与何时唤醒电子电路退出睡眠模式有关的预定延迟中减去根据该保持的合成时钟计数器值建立的时间值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成电子电路的一部分的低频时钟的预定边沿，关闭DC
‑
DC转换器。3.根据权利要求2所述的方法，其中，低频时钟是在32kHz的频率下工作的至少一个时钟，并且由晶体振荡器产生。4.一种电路，包括：端口，用于接收第一信号并且耦接到电路；PMOS栅极和NMOS栅极，并联地电连接到端口并且各自彼此连接；电路的第一部分，电连接到PMOS栅极；和电路的第二部分，电连接到NMOS栅极；其中，端口以与不存在PMOS栅极和NMOS栅极的相同方式起作用；和电路的第一部分和第二部分现在具有端口的电压阈值的两倍。5.根据权利要求4所述的电路，其中，NMOS栅极和PMOS栅极执行以下内容中的至少一个：实质上用作施密特触发器；和降低第一信号内任何电压转换期间的电流消耗。6.一种方法，包括：提供用于接收第一信号并且耦接到电路的端口；提供并联地电连接到端口并且各自彼此连接的PMOS栅极和NMOS栅极；提供电路的电连接到PMOS栅极的第一部分；和提供电路的电连接到NMOS栅极的第二部分；其中，对于第一信号内的缓慢上升转换，在NMOS栅极和电路的第二部分之间的第一节点开始电压上升并然后变为导通之前，实际输入电压已经上升了NMOS栅极的阈值电压；当NMOS栅极的栅极连接部连接到PMOS栅极的漏极连接部时，第一节点的电压滞后于PMOS栅极与电路的第一部分之间的第二节点的电压；对于第一信号内的下降转换，第二节点的电压滞后于第一节点的电压。7.一种方法，包括：提供包括第一漏极、第一栅极、第一源极和第一基板连接部的第一MOSFET；提供包括第二漏极、第二栅极、第二源极和第二基板连接部的第二MOSFET；提供电连接到第一栅极、第二栅极和第一基板连接部的第一端口；提供电连接到第一漏极的第二端口；和
提供电连接到第二源极和第二基板连接部的第三端口；其中，第一MOSFET和第二MOSFET是相同的类型，并且是n沟道MOSFET或p沟道MOSFET。8.根据权利要求7所述的方法，还包括第三MOSFET，设置在第一MOSFET和第二MOSFET之间，并且包括第三漏极、第三栅极、第三源极和第三基板连接部；其中，第一端口还耦接到所述第三栅极；第三漏极连接到第一源极；第三源极连接到第二漏极；第三基板连接部连接到第三漏极，使得第三MOSFET的偏置电压在第一MOSFET和第二MOSFET的偏置电压之间；第三MOSFET与第一MOSFET类型相同。9.一种跨导运算放大器，包括：复合MOSFET的至少一个差分对，每个复合MOSFET包括：第一MOSFET，包括第一漏极、第一栅极、第一源极和第一基板连接部；第二MOSFET，包括第二漏极、第二栅极、第二源极和第二基板连接部；第一端口，电连接到第一栅极、第二栅极和第一基板连接部；第二端口，电连接到第一漏极；第三端口，电连接到第二源极和第二基板连接部；和电连接部，位于第一源极和第二漏极之间；其中，第一MOSFET和第二MOSFET是相同的类型，并且是n沟道MOSFET和PMOS MOSFET中的一种。10.根据权利要求9所述的跨导运算放大器，还包括：第三MOSFET，设置在第一n沟道MOSFET和第二MOSFET之间，并且包括第三漏极、第三栅极、第三源极和第三基板连接部；其中，第一端口还耦接到第三栅极；第三漏极连接到第一源极；第三源极连接到第二漏极；第三基板连接部连接到第三漏极，使得第三MOSFET的偏置电压在第一MOSFET和第二MOSFET的偏置电压之间；其中，第三MOSFET与第一MOSFET类型相同。11.根据权利要求10所述的运算放大器，其中，每对复合MOSFET中的第三MOSFET的第三漏极连接到该复合MOSFET差分对中的另一复合MOSFET的第一源极和第三漏极。12.一种电流镜，包括第一至第四复合MOSFET，每个复合MOSFET包括第一MOSFET，包括第一漏极、第一栅极、第一源极和第一基板连接部；第二MOSFET，包括第二漏极、第二栅极、第二源极和第二基板连接部；和第三MOSFET，设置在第一MOSFET和第二MOSFET之间，并且包括第三漏极、第三栅极、第三源极和第三基板连接部；其中，
第一端口电连接到第一栅极、第二栅极、第三栅极以及第一基板连接部；第二端口电连接到第一漏极；第三端口电连接到第二源...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书五页说明书二五页附图三九页，
申请(专利权)人：多米尼克，
类型：发明
国别省市：